Lernen und Gedächtnis

Lernen: ist eine relativ dauerhafte Veränderung unseres Verhaltens. Es ist auf Erfahrung und Übung zurückzuführen. „Wie lernen Menschen?“ ist für die Psychologie eine zentrales Anliegen und durch experimentelle Forschung wurden 3 Gruppen von Lerntheorien unterschieden:

1. Lernen durch klassische Konditionierung,
2. Lernen durch Operante Konditionierung und
3. Soziales und kognitives Lernen.

Lerntheorien: sind nicht Beschreibungen des Lernprozesses selbst, sondern Erklärungsmodelle für einen beobachteten, nicht bloß zufälligen Zusammenhang zwischen bestimmten Lernbedingungen (Input) und Lernergebnissen (Output). Sie helfen damit in praktischer Hinsicht das Lernen zu optimieren.


Klassische Konditionierung:
Das Prinzip besteht darin, auf einen vorher neutralen Reiz, auf eine bestimmte Art und Weise psychologisch oder emotional zu reagieren, weil er mit einem anderen Reiz gekoppelt wird. Gefühlserklärung sind erklärbar(Ekel); Vegetativ gesteuerte Vitalfunktionen (Erbrechen). Umwelteinflüsse provozieren ein Verhalten bei einem Individuum, wir haben keine Macht einzugreifen.

Pawlowsche Hund: In seinem Experiment stellte Iwan P. Pawlow fest, das Futter einen unkonditionierten Stimulus(UCS) und die Glocke einen konditionierten Stimulus(CS) darstellt. Durch das Futter wurde der Speichelfluss(UCR) ausgelöst, die Glocke wurde als neutraler Reiz mit dem Futter gekoppelt. Dadurch verbindet der Hund die Glocke mit Essen und durch das Läuten einer Glocke kann der Speichelfluss ausgelöst werden.

Wie es dazu kommt: Die klassische Konditionierung kommt durch zeitl. Kontinuität (=räuml. od. zeitl. Gemeinsames Auftreten von bestimmten Ereignissen oder Erlebnissen) und Kontingenz (= Reaktion od. Verhalten, welches auf einen bestimmten Reiz oder Ereignis zurückzuführen ist) zustande.

Generalisierung: Verhaltensweisen werden nicht nur durch einen bestimmten Reiz, sondern auch durch ähnliche Reize und Ereignisse ausgelöst.(Bsp.: kleiner Albert und Ratten)

Löschung: Verbindung zwischen bestimmten Reizen/Ereignissen und bestimmten Verhaltensweisen werden gelöst, damit Reiz/Ereignis die Verhaltensweise nicht mehr auslöst.

Diskriminierung: Dadurch werden Reize/Ereignisse oder Verhaltensweisen differenziert, selbst wenn sie sich ähnlich sind(z.B.: Handy läuten).

Operante Konditionierung:
Das ist der Prozess mit dem die Häufigkeit, mit der ein Individuum ein bestimmtes Verhalten zeigt, erhöht oder herabgesetzt wird. Die op. K. verstärkt ein zufälliges Verhalten (primär durch Belohnung) (z.B.: Katze -> Futter -> Käfig öffnen). Verhalten -> zufällige Rechtsbewegung; Konsequenz -> Belohnung durch Futter ; Skinner (Skinnerbox), Thorndike



Formen der Verstärkung:

• Positive Verstärkung (Lob)
• Negative Verstärkung (Androhung neg. Konsequenzen)
• Bestrafung
• Löschung, Extinktion (verhalten wird nicht beachtet)

Belohnung und Bestrafung spielen eine zentrale Rolle. Sind die Konsequenzen positiv, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Verhalten öfter gezeigt wird. Sind die Konsequenzen jedoch negativ, wird das verhalten zukünftig weniger oft gezeigt werden. Gesetz der Wirkung.

Wie es dazu kommt: Man lernt, wie man sich Verhalten muss, wenn man eine bestimmte Konsequenz erreichen möchte. Oder, wie man sich nicht Verhalten soll, wenn man eine Konsequenz nicht will. Konsequenzen sind vom eigenen Verhalten abhängig.

Konsequenz: ist ein Ereignis, das auf ein Verhalten folgt.

Kontingenz: ist der Zusammenhang zwischen gezeigtem Verhalten und der Konsequenz. Zeitl. Abstand; um ein Verhalten zu erhöhen, muss die Konsequenz positiv sein, um es zu verringern, muss die Konsequenz negativ sein.

Diese 2 Faktoren sind von zentraler Bedeutung beim Prozess d. op. K.

Verstärker: Ereignisse, die die Auftrittswahrscheinlichkeit eines Verhalten erhöhen (pos. Konsequenz). Kann aber auch negative Verstärkung sein, wenn eine unangenehme Situation od. Reiz beendet wird. Beide Formen erhöhen die Häufigkeit eines Verhaltens.

Bestrafung: Ist der Gegenteilige Effekt und wird durch negative Konsequenzen erreicht. Wird erreicht durch eine direkte neg. Konsequenz od. das beenden pos. Reize/Situationen.

Löschung: Entfernung d. Konsequenzen. Wird erreicht durch trennen von Verhalten und Konsequenz.

Verhaltensformung/Shaping: Ist der Aufbau von Verhaltensweisen durch Verstärkung in die gewünschte Richtung und die dem gewünschten Verhalten immer näher gehen.

Programmierter Unterricht:
Auch im schulischen Bereich konnte Skinner die Operante Konditionierung erfolgreich anwenden. Er entwickelte den programmierten Unterricht und die Lernmaschine, diese übertragen die Kontrollfunktion des Lehrers auf den Lernenden selbst oder auf eine Apparatur. Das Verfahren funktionierte folgendermaßen:

• Zerlegung des Lernstoffes in fehlerfrei nachvollziehbare, kleine Lernschritte
• Nach Stoffdarbietung, Aktivierung des Lernenden zum eigenen Tun (Fragen beantworten)
• Sofortige pos. Od. neg. Bekräftigung durch Erfolgsrückmeldung (richtig/falsch)
• Planmäßige Weiterführung des Stoffes bis zum Lernziel (muss von vornherein bekannt sein, und zwar als bestimmtes, überprüfbares Verhalten.

Das programmierte Lernen beruht also auf Regelkreisen (Feedback -> Meldung/ Rückmeldung). Kontrolle erfolgt durch Lehrer od. bei Lernmaschinen durch den Lernenden.

Ein Verschiedenartiger Programmaufbau ist möglich:

• Lineares Programm: ist EIN festgelegter Weg, der vollständig zurückgelegt werden muss.
• Verzweigtes Programm: bei Stofflücken und Verständnisschwierigkeiten gibt es Seitenwege zum nachholen des Fehlenden
• Sprungprogramm: Abkürzungen an bereits bekannten Stellen, individuell angepasster Schwierigkeitsgrad

Soziales & kognitives Lernen:
Ist die Aneignung von Wissen, das auf Nutzung unsere geistigen Fähigkeiten beruht: Wahrnehmung, Vorstellung, Schlussfolgern und anderen Formen der Informationsverarbeitung. Der Betreffende lernt durch beobachten (zusehen, zuhören, anfassen,...) und die Information entsprechend zu verarbeiten. Wird durch das Beobachten eines Verhaltens gelernt, so wird das Modellernen genannt. Oberflächlich betrachtet scheint der Lernvorgang passiv zu sein, obwohl er aktiv abläuft, also kognitiv ist. Durch Beobachten eignen wir uns Fähigkeiten an. Albert Bandura wies durch Experimente nach, dass soziales Lernen eine sehr effektive Form des Lernens ist.

Wie es dazu kommt: Um Verhaltensweisen aufzubauen ist es sehr wichtig, dass bestimmte Voraussetzungen gegeben sind.

Voraussetzungen:

• Aufmerksamkeit: Verhalten/Infos brauchen Aufmerksamkeit,
• Speicherung: Info muss gespeichert werden, damit sie abrufbar ist,
• Motivation: muss vorhanden sein um gelerntes umzusetzen und
• Fähigkeiten: grundlegende Fähigkeiten müssen gegeben sein um gelerntes umzusetzen.

Wissensstrukturen: Das kognitive Lernen beschäftigt sich mit dem Aufbau von Wissensstrukturen. Dabei gibt es versch. Formen:

• Entdeckendes Lernen: davon spricht man, wenn ein Schüler die Informationen selbst erarbeiten muss. Wird besonders durch offene Lernformen gefördert.
• Sinnvolles Lernen: davon spricht man, wenn man nicht wortwörtlich sondern inhaltlich lernt und Bezüge zu bereits bestehendem Wissen herstellt.
• Rezeptives Lernen: davon spricht man, wenn man sich mit einer Vorlage beschäftigt und diese lernt (z.B.: Buch exzerpieren und den Inhalt lernen)
• Mechanisches Lernen: davon spricht man, wenn man wortwörtlich lernt.

Beispiele für die Kombination von Lernformen:

• mechanisch und rezeptiv: Ein Schüler lernt begriffe auswendig
• sinnvoll und rezeptiv: Nach einem groben Überblick lernt der Schüler Details kennen
• mechanisch und entdeckend: Ein defektes Radio wird durch einen Schlag in Gang gesetzt
• sinnvoll und entdeckend: Schüler erhalten Material und entdecken Regeln,.. selbständig

Die kognitive Lerntheorie geht davon aus, dass der Mensch ein einsichtiges Wesen ist und keine manipulierbare Maschine. Lernen kann nur bedingt mit Konditionierung und angenehmen Konsequenzen erklärt und motiviert werden. Ziel der kognitiven Theorie ist es, das Lernen organisieren zu helfen.



Prinzip der Einsicht:
Der deutsche Gestaltpsychologe Wolfgang Köhler experimentierte mit Affen. Schimpanse bekam einen Stock, lernte ihn kennen, dann wurde eine Banane vor den Käfig gelegt, er kam mit der Hand nicht hin, setzte sich in die Ecke, bis Stock und Banane im Blickfeld waren, er nahm den Stock, zog die Banane heran und verzehrte sie. Bei der Weiterführung musste der Affe 2 Stöcke ineinander stecken. Vorbedingung für das Lernen durch Einsicht ist, dass die Lernsituation gut strukturiert und überschaubar ist. Augenblick der Einsicht ist das Aha-Erlebnis. Kann zustande kommen durch:

• Assimilation: Man verwendet ein bekanntes Schema auf eine neue Situation an.
• Akkomodation: Die Situation macht die Entwicklung eines neuen Schema erforderlich.

Prinzip der Anschaulichkeit:
Lernen durch Einsicht ist an möglichst große Anschaulichkeit gebunden. Anschaulichkeit wird erreicht durch Beschreibung/Beispiele/Darstellungen,... Zusätzlich müssen Verbindungen zwischen Bekanntem und Unbekanntem aufgezeigt werden. Kriterien:

• Einfachheit: Verwendung von kurzen Sätzen, ohne Fremdwörter, visuelle Modelle,..
• Gliederung und Übersichtlichkeit: Aufbau ankündigen, Hervorheben wichtiger Stellen
• Zusammenfassungen: Am Beginn sollen Zuhörer erfahren, was sie hören werden
• Zusätzliche Anregungen: Theorien erklären, Bilder und Skizzen verwenden

Verlaufsmodell des Lernens durch Einsicht:

• Phase des Problembewusstseins: Wenn eine scheinbar bekannte Situation fragwürdig geworden ist, übliche Rezepte und Kniffe versagen, man steht an.
• Phase des Suchens: Klischees ablegen, neues probieren, freies Kombinieren, Abtasten, Reifen lassen. Neue Methoden mobilisieren unbewusste kreative Fähigkeiten.
• Phase des Durchbruchs: Der Einfall kommt meist plötzlich und schlagartig. Das „Aha!“-Erlebnis wurde das erste mal von Archimedes beschrieben. Wir sollen diesen Effekt produzieren lernen, indem wir bewusst auf Einfälle achten und notieren.
• Phase der Ergebnissicherung: Geschieht durch Sprechen, Schreiben, Anwendung und Überprüfung. Übertragung in Bereiche gleicher Komplexität => lateral od. höherer Komplexität => Vertikal.
  Der bedeutsamste Unterschied zu den Konditionierungsmethoden und zum rein assoziativen Lernens liegt beim Lernenden. Er reagiert nicht nur sondern agiert und organisiert.

Das Gedächtnis

Menschen brauchen ein Gedächtnis, weil sie sonst jede Erfahrung neu machen und jede Verhaltensweise, die zum Überleben wichtig ist immer wieder aufbauen. Lernen und Gedächtnis sind untrennbar verbunden. Das Gedächtnis besteht aus Wissen und Information, die wir uns in der Vergangenheit angeeignet haben und für unser gegenwärtige Leben brauchen. Im Gedächtnis speichern wir Infomationen und rufen diese im Bedarfsfall wieder ab.


1-Speicher-Modell:
mit unterschiedlichen Verarbeitungstiefen: oben -> flüchtig; unten -> wichtig, sicher

3-Stufen Speichermodell:

1. Sensorisches Register – Ultrakurzzeitgedächtnis:
   Speichert für kurze Zeit und unkodiert alle Sinnesdaten und übergibt sie einem Filter, der:
   • nach bestimmten selektiert,
   • eine erste Mustererkennung vornimmt im Sinne “präattentiver Prozesse” und
   • eine Informationsbündelung durchführt in Sinne des “chunking”.
     In dieser Weise verarbeitet, gelangen die Informationen in den Kurzzeitspeicher.
   • Enkodierung: Informationen werden in ein verstehbares, geistiges Protokoll umgewandelt und im Gedächtnis gespeichert.
2. Kurzzeitgedächtnis:
   Die Kapazität des KZG beträgt etwa 5-7 (+/- 2)Objekte. Die Speicherdauer ist bei einmaliger Einpeicherung nur sehr kurz (einige Sek.). Um Inhalte länger zu behalten müssen wir sie wiederholen (am einfachsten bei sprachlicher Information). Ohne Vorkehrungen wird das KZG wie eine Schlange verwaltet: Das Objekt welches die Kapazität des KZG übersteigt, verdräng das Objekt, welches am längsten drinen war. Um diesen Vorgang zu stoppen, muss man Inhalte selektiv wiederholen, so werden sie jedes mal neu eingespeichert, dann lässt sich wählen, welches vergessen werden soll. Infos sind aufgrund der ersten Vorkodierung akustisch, visuell oder semantisch gespeichert. Eine Löschung kann kann aufgrung von Störungen oder durch das Verstreichen von Zeitgeschehen. Inhalte bleiben erhalten, wenn einer dieser Prozesse stattfindet:
   • Einfaches “erhaltendes Wiederholen”: Infomationen oft wiederholen, “vorsagen”
   • “Elaborieren”: durch Neuordnen, Anbinden an Vorhandene Infos führt Inhalte des Kurzzeitged. Über ins Langzeitgedächtnis.
3. Langzeitgedächtnis:
   • => Wissengedächtnis:
     • Semantisches Gedächtnis:
       Allgemeine Wissensinhalte: Faktwissen, Begriffe, Apfel -> Obst,...
     • Episodisches Gedächtnis:
       Wissen über mich, was sich auf die Vergangenheit bezieht: 1.Mal,...
   • => Gedächtnis für Bewegungsabläufe; kausal Beziehung:
     • Prozedurales Wissen:
       “Wissen wie”: Boxen, Rad fahren, Klavier spielen,...
     • Deklarives Wissen:
       “Wissen, dass”: Tatsachen, Mozart war Komponist,...

Während die Ihnhalte des KZG als Aktivierungen von Neutronen gespeichert werden, werden Inhalte des LZG als Verbindungen zwischen Neuronen gespeichert. Die genaue wirklichkeit ist noch viel komplizierter und deshalb noch nocht bekannt. Die gängige Theorie besagt, dass die Erinnerungen beim Lernen in stabilen Proteinketten (Konsolidierung) gespeichert werden. Neusten Untersuchungen zufolge ist das LZG viel labiler, als bisher angenommen. Forscher vermuten, jedesmal wenn Erinnerungen aus dem LZG angerufen werden, kommen sie in eine chemisch instabile Phase und müssen wieder neu gespeichert werden (Proteinkette).

Der Mechanismus begründet auch die 2 wichtigsten Eigenschaften:

1. Unbegrenzte Speicherdauer
2. Unbegrenzte Kapazität

Eine dritte Eigenschaft ist von Bedeutung, aber nicht leicht zu erklären. Die Tatsache, dass für die Übertragung von Informationen ins Langzeitgedächtnis nur eine sehr geringe Bandbreite zur Verfügung steht. Das heißt innerhalb kurzer Zeit, kann man sich nur wenig Dinge langfristig merken. Die Funktionalität des LZG besteht aus 2 Teilen:

1. Können wir Dinge wiedererkennen und
2. Wir können zu diesen Dingen eine Vielzahl von Beziehungen herstellen.

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