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Systemische Begabungsförderung aus psychologischer und
neurowissenschaftlicher Perspektive
Aljoscha Neubauer
Differentielle Psychologie
Vortrag bei den 13. ECHA-Österreich Tagen 2012, Linz
Auf der Suche nach BegabungsindikatorenLisa ist begabt. Besonders in Mathe ist sie gut. Sie hat eine hohe Merkfähigkeit für mathematische Symbole. Da können die Lehrer/innen nur staunen. Das liegt in der Familie. Auch der Bruder ist ein Mathe – As. Der Vater arbeitet als Wissenschaftler.
Lisa liebt Mathe. Jede freie Minute beschäftigt sie sich damit. Vor allem liebt sie Knobelaufgaben und versucht selbst herauszufinden, was sie noch nicht weiß. Vater und Bruder können sie gut fördern, da sie auch für Mathe „brennen“.
Prof. Lehwald, Zentrum für Potentialanalyse und
Begabtenförderung, Leipzig
Sichtweisen von Lehrer/innen und Eltern
„Stabilitätstheorie“ Begabungen sind stabil Jeder hat ein gewisses Maß Alles ist irgendwie
angeboren Lehrpersonen können nur
im vorgegebenen „Rahmen“ lehren
„Hoffentlich hat mein Kind genug Intelligenz und Begabung“
„Modifizierungstheorie“ Begabungen können sich
ändern Je mehr man lernt, desto mehr
kann man lernen (Matthäus -Effekt)
Beständige Suche nach Lerngelegenheiten
Lehrpersonen können Begabungen steigern helfen/Talente entwickeln
„Hoffentlich hat mein Kind genug Anstrengung und Motivation“
>Stabilitätstheorie< BegabungsdefinitionenVon Hochbegabung kann man dann sprechen, wenn einKind in bestimmten Bereichen seiner geistigen,künstlerischen, motorischen oder sozialen Entwicklung denGleichaltrigen deutlich überlegen ist.
Hochbegabung ist u.a. gekennzeichnet durch eine… sehr schnelle Auffassungsgabe hohe Lern- und Differenzierungsmöglichkeit kreative und eigenständige Verarbeitung komplexer Phänomene frühen Spracherwerb auf hohem Niveau ausgeprägte Vorrangigkeit divergenten Denkens rasches Durchschauen von Zusammenhängen Finden und Erfinden ungewöhnlicher Gedankengänge urtümliche Freude, sich geistig zu „tummeln“ (Bundesministerium für Bildung und Forschung)
INTELLIGENZ IST LERNFÄHIGKEIT.
Intelligentere - lernen schneller, - können Wissen flexibler einsetzen - können besser abstrakte Konzepte verstehen
Was ist Intelligenz ?
INTELLIGENZ IST NICHT MESSBAR OHNE SCHULBESUCH / LERNEN / WISSENSERWERB:„In einer Gesellschaft, in der es keine Schule, keine Schrift und keine Mathematik gibt, kann sich keine Intelligenz entwickeln“ (Neubauer &
Stern, 2009)
Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus psychologischer Perspektive – Argumente für die Stabilitätstheorie
Ein paar Denkaufgaben…
Welches Wort passt nicht zu den anderen?
10
Wie lautet die nächste Zahl in der Zahlenreihe?
Welche Figur (A-E) erhält man durch Zusammensetzen der einzelnen Figuren-Teile?
E C D A B
gallgemeine Intelligenz
figural-räumliche Intelligenz
mathem.-rechnerische
Intelligenz
sprachliche Intelligenz
?soziale Intelligenz
emotionale Intelligenz
praktische Intelligenz
.
.
.
.
Welche Begabungen (‚Intelligenzen‘) gibt es?
Kreativität
gallgemeine Intelligenz
figural-räumliche Intelligenz
mathem.-rechnerische
Intelligenz
sprachliche Intelligenz
!soziale
Kompetenz
emotionale Kompetenz
praktische Intelligenz
.
.
.
.
Kreativität
Welche Begabungen (‚Intelligenzen‘) gibt es?
Die Lothian 1921 birth cohort(Deary et al. (2000)
• Stabilität der Intelligenz über 66 Jahre (11. Lj – 77. Lj.): r = .73
Erfolg im Beruf
Kognitive Intelligenz x Schulleistung/
Berufsleistung: r = .50
0,51
0,54
0,41
0,31
0,37
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
Valid
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1998
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Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus psychologischer Perspektive –
Argumente für die Modifizierungstheorie
Retrospektive Studien (Bloom 1985) zeigten, dass…
…individuelle Unterschiede in grundlegenden kognitiven Fähigkeiten
(Intelligenz) eine wichtige, aber oft nicht die entscheidende
Determinante für außergewöhnliche Berufskarrieren darstellten.
Zusätzlich waren non-kognitive Faktoren wie • Motivation• Selbstdisziplin• Konzentration • Ausdauer
in Zusammenhang mit Unterstützung der Eltern und Lehrer/innen
für außergewöhnliche Leistungen im späteren Leben in erheblichem
Ausmaß verantwortlich!
Begabung ist nicht alles – (gezieltes) Üben macht den Meister (Anders Ericsson) 10 Jahres Regel für absolute Spitzenleistungen
Motivation, Ausdauer, Konzentration zentral Schwellenwertmodelle: Basisniveau allgemeiner
Fähigkeiten wird überschritten
Wissen und Lernen im Expertise Ansatz Reichhaltiges Wissen in Netzwerken organisiert Je enger Wissen in Netzwerken vernetzt ist, desto
leichter kann auf Vorwissen zurückgegriffen werden
Unterschiede im Vorwissen bedingen eher die Leistungsunterschiede als basale (angeborene) Intelligenzunterschiede?!
Lerneminenz wird durch langwierige anstrengungs-orientierte Übung erreicht (Deliberate practice)
Was ist wichtiger: Intelligenz oder Selbst-Disziplin?
-0,525
-0,35
-0,175
0
0,175
0,35
0,525
0,7
GPA I GPA final Früh. High School Homework TV-Std.
Selbst-Disziplin IQ
Kor
rela
tion
Duckworth & Seligman, 2005:
Self-discipline outdoes IQ in predicting academic performance of adolescents
Fazit aus der Psychologie
Begabung/Intelligenz setzen gewisse Grenzen für Wissenserwerb oder generell für Leistungen im Erwachsenenalter, aber
Talent (beobachtbare Leistung) resultiert nur wenn intrapersonale und Umweltkatalysatoren einen umfangreichen Expertiseerwerb ermöglichen
Expertise ist ebenso wie Begabung zentral für (kreative) Höchstleistungen; (cf. Weisberg)
Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus neurowissenschaftlicher Perspektive
– Argumente für die Stabilitätstheorie
Positron Emission Tomography (PET)EEG = Electroencephalographie
(functional) Magnetic Resonance Tomographie – (f)MRT
Bildgebende Verfahren der Hirnforschung
Lokalisation psychischer Funktionen
aus: Nichols & Newsome, 1999; Nature
Phrenologie:
Franz – Joseph Gall
(1758 – 1828)
Moderne Neurowissenschaften:
Wo ist die Intelligenz im Gehirn?Die Parieto-Frontale Integrations Theorie
Jung & Haier (2007)
Brodmann Areale (BA) korreliert mit Intelligenz: dunkle Kreise = LH, helle Kreise = bilateral; weißer Pfeil = arcuate fasciculus.
Präfrontaler Cortex: Handlungsplanung, Entscheiden, Arbeitsgedächtnis
Parietaler Kortex: symbolische Verarbeitung, Abstraktion, Elaboration, Wissens-speicherung
GRAUE & WEISSE SUBSTANZ:je r = 0,3
Erblichkeit der Gehirnstruktur (GM)(Zwillingsstudie Vergleich EZ vs. ZZ)
Thompson et al. 2001
Zwischenfazit• Intelligenz (und damit mutmaßlich auch Hochbegabung) ist zu 50 –
80% genetisch bedingt, weil• Auch die Gehirnstruktur im Frontalhirn, (und evtl. die Myelinisierung)
genetisch bedingt sind (im Präfrontalkortex bis 85%); • Hochbegabte haben ein (genetisch bedingt) gut ausgeprägtes
Frontalhirn; dieses bewirkt eine hohe Arbeitsgedächtniskapazität (als eine zentrale Grundlage der Intelligenz bzw. Fähigkeit, schnell und effizient zu lernen)
• Conclusio: Begabte Gehirne müssen gefördert werden, da die Struktur des Parietalkortex (Abstraktion, Elaboration, Wissensabruf) eher umweltgesteuert ist (genetischer Einfluss 20 – 30%)
Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus neurowissenschaftlicher Perspektive – Argumente für die Modifizierungstheorie
• GM-Veränderungen nach Jongliertraining (Draganski et al., 2004, Nature)
• Mehr hippocampales GM-Volumen in Taxifahrern mit mehr Berufs- bzw. Navigationserfahrung (Maguire et al., 2000, PNAS)
Gehirnstruktur ist auch veränderbarGehirnstruktur ist auch veränderbar
-6
-4
-2
0
2
4
60 50 100 150 200 250 300 350 400
time as taxi driver (months)
posterior
hip
pocam
pu
s
• GM Zunahmen in posterioren Cortex Arealen und Hippocampus in Medizinstudenten die sich für eine große Prüfung vorbereiteten von t1 (3 mo vor) zu t2 (nach Prüfung), und teilweise (nur Hippocampus) zu t3 (3 Monate nach Prüfung; Draganski et al., 2006)
Intelligenz und Gehirnnutzung – Die neurale Effizienz-Hypothese
Haier et al. (1988): Intelligenz und Glucose-Metabolismus (PET)
IQ low IQ high
NEURAL EFFICIENCY
„Intelligence is not a function of how hard the brain works but rather how efficiently it works. ... This efficiency may derive from the disuse of many brain areas irrelevant for good task performance as well as the more focused use of specific task-relevant areas.“
(Haier et al., 1992)
r(RAPM x GMR) = -.44 bis -.84
Kann neurale Effizienz ‚erworben‘ werden?Kann neurale Effizienz ‚erworben‘ werden?
Vergleich von Experten (Taxifahrer) mit höherer vs. niedriger Intelligenz im Hinblick auf Gehirnaktivierung (neurale Effizienz) während der Bearbeitung einer
a) einer vertrauten, expertise-bezogenen Aufgabe (räumliche Orientierung in Graz)
b) einer neuartigen, intelligenztestartigen Aufgabe (räumliche Orientierung allgemein)
(Grabner, Stern, Neubauer, 2003, Int.J.Psychophysiol.)
Expertise Task
Intelligence Task
IQ lower IQ higher
=
>
ResultsResults
Grabner, et al., 2003, Int. J. Psychophysiolr with IQ = .10
r with IQ = .50**
Conclusio
• Expertiseerwerb macht das Gehirn neural effizienter
• Bei der Bearbeitung neuartiger, unbekannter kognitiver Aufgaben ist das ‚intelligentere Gehirn‘ im Vorteil, da es effizienter ist -> mehr Reserven
• …Intelligenz ist Lernfähigkeit…
Und was ist mit der Kreativität ?
„Kreativität ist die Fähigkeit etwas Neues zu schaffen“ (Barron, 1965)
“Creativity can be defined as an idea or product that is original, valued, and implemented” (Csikszentmihalyi & Wolfe, 2000)
Definition von Kreativität
Selbstbeurteilungmethoden: z.B. frühere & aktuelle
kreative Aktivitäten und Leistungen
Fremdbeurteilung (peer nomination): Evaluation durch
Andere
Persönlichkeitskorrelate: z.B. Offenheit,
Selbstvertrauen, geringe Gewissenhaftigkeit (Künstler),
Feindseligkeit, Impulsivität
‘Kreativitätstests’ – Maße für divergentes Denken
Biografische Ansätze (Einzelfallstudien,
historiometrische Methode)
Erfassung von Kreativität
Fähigkeit zum divergenten Denken: notwendige, nicht hinreichende Voraussetzung für Kreativität
VerwendungsmöglichkeitenBsp.: Ziegelsteine verwendet man üblicherweise um
Häuser und Mauern zu bauen. Wozu könnte man sie noch verwenden?!?
Etwas anderes bauen (z.B. Regal oder Treppe) (50)Als Unterlage (17)Wurfgeschoss (16)…Karateübungen (5)Buchstütze (1)Originelle Visitenkarte (1)
- Joy P. Guilford (1967): Ideenflüssigkeit, Ideenflexibilität, Ideenoriginalität
Kreativität & Gehirn
Genetische Einflüsse sind gering (max. 10-20%)
Keine gehirnstrukturellen Korrelate (graue oder weiße Substanz)
Untersuchung von ‚kreativen Gehirnzuständen‘
Systemische Perspektive…
Theorien zur Kreativität: Primary process cognition (Kris, 1952)
Flexibles Wechseln zwischen primären (frei-
assoziativen, traumähnlichen) und sekundären
(abstrakten, logischen, kognitiven)
Bewusstseinszuständen (Kris, 1952)
Kreative Personen berichten über mehr Phantasie-
Aktivitäten (Lynn & Rhue, 1986; Martindale & Dailey, 1996)
Besseres Erinnerungsvermögen an Träume (Hudson, 1975)
Beziehung zwischen Psychopathologie und Kreativität:
Psychotizismus (Eysenck, 1995); manisch-depressive
Psychose (Weisberg, 1994; siehe auch Prentky, 1989; Vaitl et al., 2005)
KREATIVITÄT: WAS PASSIERT IM GEHIRN?
Aktivierungsmaß: Aufgabenbezogene Veränderung der EEG-Alpha-Aktivität
Nächste Aufgabe
Ruhephase 15s
Stimulus onset
Antwortintervall 3min
A A AR
IDEE IDEE IDEE
+
1250 – 250 ms pre IDEA
1250 – 250 ms pre IDEA
1250 – 250 ms pre IDEA
2500 – 12500 ms
Z.B.: Finden Sie Erklärungsmöglichkeiten für folgende Situation:
Ein Leuchten in der Dunkelheit
Aufgabe:
GEHIRNAKTIVIERUNG WÄHREND DER PRODUKTION KREATIVER
IDEEN• Stärkere Alphaaktivität
in frontalen als in posterioren Gehirnregionen
• Bei originelleren Ideen zeigt sich (im Vergleich zu weniger originellen Einfällen) eine stärkere Alphaaktivität in zentroparietalen (sowie anteriofrontalen) Regionen
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
Fink & Neubauer (2006),in International Journal of Psychophysiology
FÖRDERUNG VON KREATIVITÄT: ABER WIE?
Kreativitätstechniken (z.B. Brainstorming, Brainwriting, Mindmapping etc.) -> Kognitive Stimulation
Entspannungsübungen und Meditationstechniken (Krampen, 1997; So & Orme-Johnson, 2001)
durch Musik, Humor oder positive Emotionen (Ashby et
al., 1999) -> Affektive Stimulation
Divergentes Denktraining (Benedek et al., 2006; Scott et al., 2004)
Biofeedback/Brain stimulation (TMS)
KREATIVES DENKTRAINING AM PCDas Training:
Übungsaufgaben: Erfinden von Namen, Slogans, Produktverbesserungen etc.
Dauer: ~ zwei Wochen (30 min. Trainingssitzung pro Tag)
Die Trainingsstudie (n = 30):
1.) Vortest (EEG)
2.) Training
3.) Nachtest (EEG)
Ergebnisse: Höhere Originalität der Ideen
Zunahme der Alphasynchronisation in frontalen Arealen des Gehirns
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0,22
0,24
0,26
0,28
AF F FC CT CP PT PO
TR
P
Benedek, Fink, Neubauer (2006). in Creativity Res. J.
Fink, .. Neubauer (2006) in European Journal of Neuroscience
Kontrollgruppe Trainingsgruppe
Positiver Affekt Kleine, unerwartete
Belohnungen Cartoons, lustige Filme Kleine Erfolgserlebnisse
…steigert Dopaminausschüttung im mesokortikolimbischen System
…hat positiven Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit Kognitive Flexibilität Kreatives Problemlösen Mehr Assoziationen Höhere Wortflüssigkeit
Positive Emotionen, Dopamin & Kreativität
Ashby et al. (1999), Psychological Review
© Projekt Neurovation 2006
Intervention
Vorstudie: Verlauf der Ideenmenge – Vergleich von 4 Interventionen
40
35
30
25
20
15
Control
0 - 1.5 1.5 – 3.0 3.0 – 4.5 4.5 – 6.0
ConvergentIncubationAffective Stim.
Cognitive Stim.
Ideenzahl
Systemperspektive der Kreativität (Csikszentmihalyi , 1999)
Wie die Umwelt auf unser Gehirn rückwirkt: Effekte kognitiver Stimulation mit unterschiedlich
originellen Ideen
STIM Original
STIM gewöhnl.
Control
Konservendose
Mini-BiotopCocktailshaker
Essen aufbewahrenwegwerfen
orebram sinnpenn kal
Blumenvase Aquarium….
Dekoration…
sihren bruber nerb
… … … …
Aufgabe: Alternative Verwendungsmöglichkeiten
Fink et al., 2009
Orginalität der Antworten
Fink et al., 2009
General effect of cognitive stimulation (STIM vs. Control)
Control > STIM common/originalSTIM common/original > Control
+ L mid temporal gyrus ~ activation/retrieval of semantic information (e.g., Binder et al., 2009)
- R dorsal parietal lobe ~ low attentional focus on memory retrieval (Cabeza et al., 2008)
Effects of stimulation specifically with common ideas
Control > STIM commonSTIM common > Control
+ L sup frontal gyrus ~ working memory (e.g., Boisgueheneuc et al., 2006)
- R temporo-parietal junction ~ focused internal attention (e.g., Corbetta et al., 2008)
PLOS One, 2010
Social Neuroscience…
Take home messages
Begabung ist (teilweise genetisch bedingtes) Grundkapital für die Entwicklung von Talent
Entwicklung von Talent durch intrapersonale und Umweltkatalysatoren (deliberate practice!)
Gene eher unbedeutend für Kreativität → Kreativität als Prozess !
Herausragende (kreative) Leistungen sind systemisch zu definieren; Verständnis der dabei stattfindenden Gehirnprozesse in Individuen = Perspektive für ‚Educational Social Neuroscience‘
Institut für Psychologie Differentielle PsychologieUniversität Graz E-mail: [email protected]://psyserver.uni-graz.at/diff/
Danke für die Aufmerksamkeit
Systemtheoretische Definition der Kreativität nach Westmeyer (1999)
Herausragende (kreative) Leistungen von Individuen gelten als kreativ zur Zeit t genau dann, wenn es (wenigstens) ein Produkt/eine Leistung x der Person p gibt, die zum Zeitpunkt t als kreativ gilt
Der Prozess pr bei Person p gilt als kreativ zur Zeit t, wenn der Prozess pr bei der Person p ein Produkt x hervorgebracht hat, das zur zeit t als kreativ gilt