Über das Lernen lernen

Vom Säugling bis zum Erwachsenen: Lernen hört nie auf. Wie das genau funktioniert, ist längst noch nicht vollständig erforscht. didacta – Das Magazin für lebenslanges Lernen zeigt eine Auswahl neuer Forschungsergebnisse.

1 Lesen strukturiert das Gehirn um

Sechs Monate lang lernten 21 Frauen zweier indischer Dörfer lesen und schreiben. Am Ende hatten sie das Leseniveau von Schulkindern am Ende der ersten Klasse erreicht. Während dieser Zeit untersuchten die Forscher mehrfach die Hirnaktivität der Frauen mittels Hirnscanner und zwar sowohl in Ruhephasen als auch beim Lesen selbst.

Erstaunt stellten die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften und ihre Kollegen fest, dass das Lesen lernen nicht nur die Areale und Funktionen der Großhirnrinde, die für das Bewusstsein und Denken des Menschen verantwortlich ist, veränderte. Durch den Lernprozess gab es auch Veränderungen in zwei Regionen, die nicht für das Denken zuständig sind: im Thalamus, der Informationen der Sinnesorgane an das Großhirn weiterleitet, und im Hirnstamm, der beispielweise den Herzschlag und Blutdruck steuert. Das ist deshalb so erstaunlich, weil damit Gehirnregionen betroffen sind, die wir mit den Reptilien teilen, die also aus einer sehr frühen evolutionären Entwicklungsphase stammen.

Das Lesen ist eine vergleichsweise junge Fähigkeit des Menschen – gerade einmal ein paar tausend Jahre alt. Daher hatte das menschliche Gehirn – evolutionsmäßig gesehen – noch keine Zeit, ein eigenes Lesezentrum im Großhirn zu entwickeln. Um diese komplexe Lernleistung trotzdem zu bewerkstelligen, funktioniert es andere Areale um und passt im Laufe des Lernprozesses seine Aktivitätsmuster im Hirnstamm und im Thalamus einfach an jene in der Großhirnrinde an. Sie übernehmen demnach Assistenzaufgaben beim Entziffern der Schrift. Dadurch helfen sie, wichtige Informationen aus der Flut visueller Reize beim Lesen herauszufiltern. Die Forscher vermuten, dass die Areale im Hirnstamm dazu beitragen, die Augenbewegungen zu koordinieren, mit denen wir die Buchstaben fixieren. „Auf diese Weise können geübte Leser vermutlich effizienter durch Texte navigieren“, sagte Michael Skeide, Wissenschaftler am Max- Planck-Institut, zu Bild der Wissenschaft.

Das menschliche Gehirn kann sich also auch im Erwachsenenalter an komplexe Lernanforderungen anpassen, indem es massive funktionelle Umstrukturierungen bewerkstelligt. Und es hat sich auch gezeigt, dass erwachsene Analphabeten noch genauso gut Lesen lernen können wie Kinder. 

2 Gute Gefühle steigern die Leistungen in Mathematik?

Die Wechselwirkung von Leistungen im Schulfach Mathematik und den damit verbundenen Gefühlen untersuchten Forscher des Lehrstuhls für Persönlichkeitspsychologie und Pädagogische Psychologie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Ihre Studie „Achievement Emotions and Academic Performance: Longitudinal Models of Reciprocal Effects“ belegt, dass Gefühle bezüglich des Faches und der Lernerfolg eng miteinander verknüpft sind.

Datengrundlage für dieses Ergebnis war eine Untersuchung, bei der 3500 Schüler ab der 5. Klasse fünf Jahre lang begleitet wurden. Über diesen Zeitraum haben Wissenschaftler jedes Jahr im Fach Mathematik den Lernerfolg durch einen Test geprüft und die Schüler befragt, wie sie ihre Einstellung zur Mathematik einordnen.

Das Ergebnis belegt wissenschaftlich die enge Wechselwirkung von Emotionen und Lernerfolg in diesem Fach. Schüler, die Spaß an Mathe haben, weisen bessere Noten auf als diejenigen, die damit negative Gefühle wie Angst, Ärger, Verzweiflung oder Langeweile verbinden. Zudem zeigte sich, dass schlechte Gefühle auch zu schlechten Leistungen führen und umgekehrt. Angst vor Mathe bewirkt schlechte Noten, negative Gefühle und schließlich schlechtere Leistungen. Die Wissenschaftler sprechen vom möglichen Entstehen einer Negativspirale.

Daher empfehlen die LMU-Forscher, gerade die positiven Emotionen bei den Schülern zu stärken und Erfolgserlebnisse zu ermöglichen, beispielsweise indem individuelle Lernfortschritte bewertet und hervorgehoben werden. 

3 Was geht jetzt im Kopf meiner Schüler vor?

Vermutlich fragt sich jeder Lehrer das irgendwann einmal während seines Unterrichts. Diese Frage stellten sich auch die Psychologin Dr. Suzanne Dikker von der New York University und ihre Kollegen. Damit die Ergebnisse ihrer Studie über Gehirnaktivität von Schülern im Unterricht die Realität möglichst authentisch abbildeten, nahmen sie ihre Messgeräte einfach mit zum Schauplatz des Geschehens, ins Klassenzimmer.

Sie begleiteten für ihre Untersuchung zwölf High-School-Schülerinnen und -Schüler ein halbes Schuljahr lang. Einmal wöchentlich während der Biologie-Stunde setzten sie den Jugendlichen eine Elektrodenkappe auf, um deren Hirnaktivität während der Schulstunde zu beobachten und die Hirnströme zu messen. In ihrer Auswertung verglichen sie, wie synchron die Hirnaktivität der Schüler untereinander war und wie sich diese unter verschiedenen Bedingungen änderte.

Es zeigte sich, dass die Hirnströme umso synchroner waren, je aufmerksamer die Schülergruppe dem Unterricht folgte. Wenn sich Schüler auf die gleichen Reize oder Reizabfolgen, sprich Informationen, konzentrieren, spiegelt sich das gemeinsame Reizmuster in synchronen Gehirnwellen wider. Wie stark dieser Gleichtakt ausgeprägt ist, hängt von Faktoren ab wie Unterrichtsstil, Beliebtheit des Lehrers, aber auch vom sozialen Zusammenhalt der Klasse. Neben dem Engagement der Schüler sorgten auch Gruppenarbeiten und das gemeinsame Anschauen eines Videos für deutlich mehr Gleichtakt der Hirnströme als das klassische Dozieren beim Frontalunterricht. 

4 Zweisprachige lernen neue Sprachen leichter?

Forscher von der Georgetown University fanden heraus, dass bilinguale Menschen nicht nur ihre beiden Sprachen, sondern auch eine neue Fremdsprache wie eine Muttersprache verarbeiten. In der Studie wurden 13 zweisprachige und 16 einsprachige Schüler in einer künstlichen Fremdsprache unterrichtet, die grammatikalisch romanischen Sprachen ähnelt. Die Muttersprache aller Schüler war Englisch, die Zweitsprache der Bilingualen war Mandarin.

Am Anfang und Ende des einwöchigen Kurses zeichneten die Forscher die Gehirnwellen auf, während die Teilnehmer der Fremdsprache lauschten und sie Grammatikfehler suchen sollten. Bei den Bilingualen tauchte schon am ersten Tag an bestimmten Stellen eine Hirnwelle auf, die sich sonst beim Hören der eigenen Muttersprache zeigt. Bei den einsprachigen Schülern hingegen trat diese erst am letzten Tag auf. Daraus schließen die Forscher, dass das Erlernen einer Fremdsprache zweisprachig Aufgewachsenen grundsätzlich leichter fällt.

Dass auch die Art des Trainings einen Einfluss darauf hat, wie das Gehirn mit der zu erlernenden Fremdsprache umgeht, konnte dieselbe Forschergruppe durch Hirnscans schon vor einigen Jahren nachweisen. Bei diesem Versuch traten nämlich die für Muttersprachler typischen Hirnwellen zuerst bei denjenigen auf, die mit der Immersion, dem sogenannten Sprachbad, unterrichtet wurden. Diese Methode beruht auf dem beiläufigen Erlernen einer Sprache in einem fremdsprachigen Umfeld durch Zuhören und Nachahmen. So lernen Kinder ihre Muttersprache.  

5 Schon Babys berechnen Wahrscheinlichkeiten

Das, was unwahrscheinlich ist, weckt Aufmerksamkeit und Neugier. Deshalb? sehen wir uns diese Dinge oder Vorfälle genauer an. Die Studie der Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in ?Leipzig und der Universität Uppsala in Schweden nutzte diese Verhaltensweise, ?um herauszufinden, ab wann sich die Fähigkeit zur Wahrscheinlichkeitsrechnung entwickelt. Sie fanden heraus, dass sich diese Schlüsselbegabung schon bei sechs Monate alten Säuglingen nachweisen lässt.

75 Babys im Alter von 6, 12 und 18 Monaten zeigten die Neurowissenschaftler animierte Filme mit einem Gefäß, das wenige gelbe und viele blaue Bälle beinhaltete. Im Laufe des Filmes fielen die Bälle aus dem Gefäß in verschiedenen Kombinationen in zwei Körbe. Dass ein gelber Ball anstelle eines blauen in einen Korb fiel, war 625 Mal unwahrscheinlicher. Somit landeten in den Körben meistens blaue Bälle.

Die Forscher erfassten die Blicke der Säuglinge mit der sogenannten Eyetracking-Methode. Sie registriert selbst kleinste Augenbewegungen. Das Ergebnis: Alle Babys blickten länger auf die unwahrscheinlichere Variante, also auf Körbe mit mehr gelben Bällen. Auch ein Tausch der Farben änderte nichts am Verhalten der Babys. Es war also sicher, dass nicht die Art der Farbe eine höhere Aufmerksamkeit hervorrief. Offenbar bildet sich im Alter von sechs Monaten die Fähigkeit heraus, Wahrscheinlichkeiten einzuschätzen. Eine frühere Studie hatte bereits gezeigt, dass sich in den Blicken von vier Monate alten Säuglingen noch kein Verständnis von wahrscheinlichen Ereignissen widerspiegelt.

6 In Fantasiewelten lernt sich’s leichter?

In den Anfängen der Pädagogik galten kindliche Fantasiewelten als nutzlos für die kindliche Entwicklung und das Lernen. Das hat sich längst geändert, denn die Wissenschaftler erkannten, dass das Nachspielen bestimmter Ereignisse Kindern hilft, diese besser zu verstehen und zu verarbeiten. Oft sieht man dies heute sogar als eine wichtige Voraussetzung für ein glückliches, kreatives und kontaktfreudiges Leben.

In den letzten Jahren zeigten bereits mehrere amerikanische Studien, unter anderem auch die Untersuchung von Deena Weisberg von der Universität Pennsylvania, dass Kinder sich durch Fantasiegeschichten leichter in andere hineinversetzen können. In ihrer Studie konnte die Psychologin außerdem nachweisen, dass Kinder durch fantastische Erzählungen mehr über die reale Welt lernen als durch eine realitätsgetreue Geschichte. Der Grund hierfür ist, dass dabei die volle Konzentration und Aufmerksamkeit der Kinder gefordert ist. Eine Fantasiewelt spielt mit unerwarteten Ereignissen und signalisiert daher den Kindern, dass sie besonders aufpassen müssen. Überraschende und unrealistische Szenen lösen in ihnen den Wunsch aus, diese zu begreifen. Sie regen sie an, darüber nachzudenken, was in der Realität möglich ist und was nicht. Das wiederum hilft ihnen, die reale Welt besser zu verstehen. So konnten Kinder nach einem zweiwöchigen Vorleseprogramm die durch Fantasiegeschichten gelernten Wörter besser erklären als Kinder, die diese Wörter durch realistische Geschichten gelernt hatten. Auch der aktive Wortschatz der Kindergruppe mit fantastischen Erzählungen hatte sich deutlich vergrößert.

Wenn Kinder fantasiereich spielen, beflügelt das ihr Lernen. Inwieweit auch Erwachsene leichter lernen, wenn Fantasie im Spiel ist, können die Wissenschaftler noch nicht sagen. Sie vermuten aber, dass es auch bei älteren Kindern und Erwachsenen noch einen Fantasiebonus gibt. Wie hoch der ist, vermögen sie aber – noch – nicht zu sagen.

Text Benigna Daubenmerkl

Erstveröffentlichung: didacta – Das Magazin für lebenslanges Lernen, Ausgabe 1/2018, S. 98-101

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