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11EinleitungFür viele Dozierende und Lehrpersonen war in den Achtzigerjahren des letzten Jahrhunderts das Buch «Denken, Lernen, Vergessen» von Frederic Vester (1978, 2004 in30. Auflage) nicht nur eine Offenbarung, sondern auch der Einstieg in die Neuropsychologie. Wie lautete Vesters Botschaft?Erstens vertrat er die Ansicht, Lernen müsse «gehirngerecht» und «stressfrei» sein.Zweitens regte er an, vier Wahrnehmungskanäle bzw. Denkmuster oder «Lerntypen»zu unterscheiden: den auditiven, visuellen, haptischen und abstrakt-formalen Typ.Und drittens erläuterte er die Hirntätigkeit als elektrochemische Aktivität der Neuronen und deren Vernetzung.Auf dem langen Weg von Vester zu Manfred Spitzers «Lernen. Gehirnforschungund die Schule des Lebens» (Spitzer 2002a) hat die neuropsychologische Forschungneue Akzente gesetzt, die zu beachten sind – und die da und dort zu einer gewissenEuphorie geführt haben. «Neuro-» hat Konjunktur, es gibt kaum mehr ein Fachgebiet, das heute nicht auch ein «Neuro-» vorgeschaltet hätte: Neurobiologie, Neurophysiologie, Neurochemie, Neuropharmazie, Neurochirurgie, Neuropathologie,Neuroökonomie, Neuropsychiatrie, Neurophilosophie, Neuroethik, Neurotheologie bis Neuropsychologie beherrschen das Feld (und fordern Forschungsgelder).Nach dem «Jahrzehnt des Gehirns» liegt es nahe, auch von «Neuropädagogik» und«Neurodidaktik» zu reden.Man mag sich fragen, ob aus den beeindruckenden Bildern von Synapsen, Neuronenverbänden und farbig dargestellten Gehirnaktivitäten eine Didaktik «abzuleiten» oder gar «abzulesen» ist, etwa so, wie Comenius seine «Didactica magna» von1657 aus der göttlichen Natur, aus der Bibel und aus der menschlichen Vernunft entwickelt hat. Können wir also getrost dazu übergehen, aus der «Neuropsychologie»eine «Neurodidaktik» abzuleiten?Leider gibt es dagegen schwerwiegende Einwände.Da ist zum Beispiel der australische Neuroprofessor Maxwell Richard Bennett (in:Sturma 2006, 20 ff.), der Sätze wie «Das Gehirn denkt», «Wir können dem Gehirnbeim Denken zuschauen», «Wir nutzen nur zehn Prozent des Gehirns» usw. insReich der «Neuromythen» verbannt (vgl. dazu auch Schulte 2001, Fuchs 2008 undAbschnitt 4.5 in diesem Buch).Andere Kritiker sind noch radikaler: Der deutsche Philosoph Ralph Schumachersagt, die Neuropsychologie sei in Bezug auf die Lehr-Lern-Forschung und im en-

12Neuropsychologische Grundlagen des Lehrens und Lernensgeren Sinne auf die Didaktik «unterbestimmt» (in: Sturma 2006, 178). Um nämlichlehren zu können, müsse man über das Vorwissen der Lernenden Bescheid wissen,müsse man Sachstrukturen, Lernvoraussetzungen und Lernziele kennen.Der Pädagoge Eberhard Reich wendet ein, der Neurobiologe erforsche das Gehirn, der Pädagoge aber vermittle Kulturinhalte; darin bestehe das Hauptgeschäftder Pädagogen und Lehrkräfte (Reich 2005, 161).Die Kognitionspsychologin Elsbeth Stern urteilt zurückhaltend – und warnt: «Aufdie Frage, wie Lerngelegenheiten gestaltet sein müssen, damit Wissen zur Bewältigung neuer Anforderungen herangezogen werden kann, gibt die Gehirnforschungkeine Antwort» (in: Herrmann 2006, 84). Nach Stern hat die Neuropsychologie dasbisherige wissenschaftliche Bild vom «guten Unterricht» weder korrigiert noch bereichert, sondern im Gegenteil mit «neurodidaktischen Ratschlägen», im Unterrichtmöglichst viel Handeln und Bilder einzusetzen, falsche Akzente gesetzt, die schwerwiegende Folgen haben können (Stern 2005, 115 ff.).Nicole Becker (2006) räumt in ihrer fundierten und kritischen Dissertation zwarein, die «neurowissenschaftliche Diskussion» sei in der Pädagogik nötig, aber siezeigt auch stringent, mit welchen semantischen, methodischen und sachlichenProblemen eine einfache Ableitung didaktischer Prinzipien und Methoden aus derNeuropsychologie verbunden ist. Das «gehirngerechte Lernen» der didaktischen«Ratgeberliteratur» beruhe meistens auf falschen Vorstellungen oder völlig überzogenen Hoffnungen, aber auch die wissenschaftlich seriösen Ansätze führten zupädagogischen Fehlschlüssen. PET- und fMRT-Aufnahmen könnten zwar Momentaufnahmen neuronaler Aktivität liefern; sie seien aber «noch weit davon entfernt,Denk- und Lernprozesse beobachten zu können» (Becker 2006, 220). Zudem ließen sich generell aus Erkenntnissen über das Lernen keine Aussagen über Lehrmethoden ableiten. Becker empfiehlt deshalb vielmehr, aus dem Feld der Didaktikder neurowissenschaftlichen Forschung konkrete Fragen (z.B. zum Wissensaufbau,zum Wissen und Können) zu stellen. Becker kann auch meine Ansicht, es ließen sichaus der Neuropsychologie «handlungswirksame Folgerungen» ziehen, nicht teilen(Becker 2006, 190).Schließlich gebe ich selbst zu bedenken, dass manche «neurodidaktischen Ansätze» ziemlich reduktionistisch anmuten – und im Vergleich zu den Didaktiken vonKlafki, Aebli, Schulz bis Kösel, Reich und Diethelm Wahl reichlich schmalbrüstigund eigenartig geist- bzw. inhaltslos erscheinen.Es gibt indessen auch gute Gründe, sich mit der Frage zu beschäftigen, was uns dieNeuropsychologie zu bieten hat.Zunächst ist kaum zu bestreiten, dass alle mentalen (psychischen, geistigen, kognitiven, emotionalen ) Prozesse und Zustände auf Hirnprozessen beruhen. Konkret: Alle Gehirnleistungen setzen die Aktivität neuronaler Netzwerke und synaptischerVerbindungen voraus (vgl. dazu Kandel 2006a). Die Anerkennung dieser Grundlageführt nicht zwingend zu einem «neurobiologischen Reduktionismus», gemäß demalles und jedes letztlich «nur» biologisch zu erklären und zu verstehen ist: Der ästhe-

Einleitungtische Gehalt, die Erhabenheit und Schönheit eines Klavierkonzerts von Mozart sindzwar von «materiellen Trägern» (Tonschrift, Kontrapunkt, Klaviertasten, Zusammenspiel der Instrumente usw.) mitbestimmt, dadurch allein aber weder erklärbar nochhinreichend fassbar. Wir wissen zwar, wo das «Schaudern» im Ergriffensein neuronal zu verorten ist; dies sagt aber noch nichts über die geistige Erhabenheit desmusikalischen Eindrucks aus.Zweitens gibt es mehrere Bücher und Dissertationen, die im Titel die Begriffe«Neurodidaktik» oder «Neuropädagogik» enthalten (Milz, Preiß, Friedrich, Arnold,M. Meier, U. Herrmann), ganz abgesehen von der didaktisch und pädagogisch relevanten Literatur der Neuropsychologie (Spitzer, Caspary, E. Reich). Jedenfalls fälltauf, dass es gerade auch Neurobiologen und (zum Teil selbst ernannte) Neuropsychologen sind, die sich zum Lernen äußern (Spitzer, Roth, Prinz, Goschke, Hüther, Bauer,Schacter, Blakemore usw.).Und drittens macht die Neuropsychologie didaktische Unterschiede: Wenn man beispielsweise Dyskalkulie bloß als Übungsdefizit, als Effekt von Interesse- und Konzentrationsmangel interpretiert, sieht die «Therapie» grundlegend anders aus, als wennman sie (mit Dehaene und Brian Butterworth) als Defizit neuronaler Schaltkreise,als Defizit der Mengenrepräsentation im Parietallappen versteht. Im einen Fall wirdman nämlich neben gehöriger Zurechtweisung ein intensives Konzentrations- undZahlentraining empfehlen. Im andern Fall wird man den fehlenden «Start-upMechanismus» für schnelles Vergleichen von Mengen wettmachen mit langsamenKompensationsstrategien, operationalen Umwegen und vergleichendem Handelnmit Mengen. Wenn der neunjährige Moritz die Rechnung ? – 15 8 sofort mit demResultat 7 beantwortet, dann springt bei ihm die Aktivität zu rasch auf die linkshemisphärische und Broca-nahe Zahlenmanipulation: «Rechnen ist, wenn manmit Zahlen ganz schnell etwas macht.» Schon hier zeigt sich, dass man neben demraschen Rechnen wohl auch das (parietale) «mathematische Denken» ansprechenmuss, wie es das folgende Beispiel erfordert: Den Sammelkärtchen zur FußballWeltmeisterschaft 2006 entnehme ich, dass die Schweizerinnen – im Vergleich mitdem Ausland – im Durchschnitt 1,4 Kinder haben. Frage: Wie muss man sich dieskonkret vorstellen? Fünf Frauen hätten dann wohl 7 (ganze) Kinder; wie könntenLetztere auf fünf Frauen verteilt sein? Wie viele Möglichkeiten gibt es? Und welcheVerteilung repräsentiert die Realität am besten?Ähnliches lässt sich am Beispiel Dyslexie (Legasthenie, Lese-RechtschreibeSchwäche LRS) aufzeigen: Neuropsychologie macht didaktische Unterschiede!Bei normalen Leserinnen werden primär drei Systeme der linken Gehirnhälfteaktiviert, bei Dyslektikern nur zwei. Die dritte Region im Temporallappen ist aberfür das Verstehen ganzer Wörter zuständig, und hier liegt das Problem: Dyslexie isteine neuronal begründete und verursachte Schwierigkeit in der Sprachverarbeitung(Blakemore / Frith 2005), im engeren Sinne eine «Mikroverdrahtungsstörung» (Spitzer 2003a). Das spezifische Training führt bei Kindern und Erwachsenen zum Teilzu drastischen Verbesserungen: Der rechte Parietallappen wird dort, wo Gesehenesund Gehörtes integriert wird, im Sinne einer Kompensationsleistung aktiv. Lange13

14Neuropsychologische Grundlagen des Lehrens und Lernensging man davon aus, dass lese-rechtschreibe-schwache Kinder mehr üben und pund b unterscheiden sollten. Heute trainiert man vielmehr gewisse «Low-LevelFertigkeiten» (der Seh- und Lautreiz-Unterscheidung, des Richtungshörens, der auditiven Mustererkennung). Die neuropsychologisch inspirierte Therapie sieht andersaus als bloßer Lesedrill und bezieht das Training auf der Satz-, Wort-, Phonem- bzw.Lexem- und auf der Low-Level-Ebene des Sprachverstehens ein.Im Blick auf die Wissensexplosion und den entsprechenden Publikationsüberhangder Neurowissenschaften (Neurobiologie, Neuropsychologie, Neuropsychiatrie,Neuromedizin usw.) ist deshalb zu fragen, welche Kerneinsichten für das Lehrenund Lernen relevant sind.Allerdings fehlt uns bislang eine «looking glasses theory», das heißt ein Konzept derVerknüpfung neuropsychologischer Einsichten mit didaktisch relevanten Aussagen.Dabei dürfte die Frage der erkenntnisleitenden Interessen zentral sein. Im vorliegenden Buch geht es in erster Linie darum, Lernen im Licht der Neuropsychologie besser zu verstehen, allenfalls überholte Ansichten (beispielsweise über das Gedächtnis als materiellen Wissensspeicher und Reproduktionsvorgang) zu korrigieren undschließlich neue Sichtweisen (beispielsweise zum frühen Fremdspracherwerb oderzum Mathematiklernen) zu gewinnen. Schon hier ist anzumerken, dass die meistendidaktischen Forderungen weniger «Ableitungen» aus neuropsychologischen Sachverhalten und Einsichten sind als vielmehr Aussagen, die mit neuropsychologischenErkenntnissen in einer gewissen Übereinstimmung stehen. Es geht nach meinem Ermessen mehr um «Kompatibilität», «Relevanz», «Stimmigkeit» und «Empfehlungen» undweniger um eigentliche Folgerungen, Ableitungen oder Anwendungen. Das heißt:Viele oder gar die meisten methodischen und didaktischen Standards, Prinzipienund Erfindungen werden nicht bloß kognitionspsychologisch oder neuropsychologisch «gestiftet», sondern sind in sachgebundenen Fantasien, Handlungsgewohnheiten, traditionellen, innovativen und normativen Ansichten, in kreativen Einfällenund Probehandeln, im weitesten Sinne in kulturellen Beständen sowie in entsprechenden Fachgebieten und Fachdidaktiken verwurzelt.Die «Neurodidaktik» folgt nicht wie das (Schul-)Küken aus dem Ei (der Neuropsychologie), und dieses aus dem Huhn (der Neurobiologie).Und trotzdem plädiere ich für eine dreistufige Relevanz:Auf der untersten Ebene geht es darum, die neurobiologischen und neurophysiologischen Strukturen, die neurophysikalischen und neurochemischen Prozesse zuverstehen. Ohne dieses Verständnis weiß man gar nicht, worum es geht – underliegt leicht den Neuromythen und Irrtümern der weit verbreiteten «Ratgeberliteratur» (vgl. dazu die entsprechende Kritik von Becker 2006, 100 – 167).Auf einer nächsthöheren Stufe sind die damit verbundenen neuropsychologischen Phänomene und Vorgänge zu erläutern. Auf dieser Stufe vermischen sichwohl unumgänglich neuropsychologische und kognitionspsychologische bzw.emotionspsychologische Begriffe und Vorstellungen (z. B. «neuronale Netze»

Einleitungund «kognitive Strukturen»). Auf dieser Ebene ist eine gewisse semantische undterminologische Übereinstimmung neuropsychologischer, kognitionspsychologischer und didaktischer Diskurse festzustellen: Man redet von Speichern, Behalten, Abrufen, Netzaufbau, Plastizität, Gefühl, Planung, Selbstorganisation, Geistusw. Dies sollte aber auch vorsichtig machen: Versteht man unter «neuronalenNetzen», «kognitiven Strukturen» und «geistigen Ordnungen» dasselbe?Auf der obersten Ebene geht es um didaktische Konzepte, Modelle, Empfehlungenoder gar um methodische Prinzipien und Anweisungen, wie man unterrichten,lehren und lernen lassen soll oder kann. Ich teile die Ansicht von Nicole Becker,dass sich aus der Kenntnis der Lernvorgänge allein keine Theorie des Lehrensableiten lässt (Becker 2006, 221). Aber ohne Kenntnis der Lernprozesse lässt sichdidaktisch nichts Brauchbares entwickeln. Deshalb sind sowohl die Lernaktivitäten als auch die impliziten Wertsetzungen und normativen Ansprüche zu reflektieren.Manfred Spitzer hat dementsprechend ein «Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen» gegründet. «Transfer» ist ein schwieriger (kognitionspsychologischer) Begriff. Ich möchte lieber von Stimmigkeit, von Entsprechung neuronaler,neuropsychologischer und «neurodidaktischer» Sachverhalte sprechen (vgl. dazuauch Friedrich 2005 und Friedrich in: Herrmann 2006 sowie Becker 2006).Inhaltlich geht es darum, zuerst die für das Lernen und Lehren wichtigsten Merkmale der Neurobiologie bzw. Neuropsychologie zu entfalten und einige allgemeinedidaktische Handlungs- und Suchräume zu sichten, um auf dieser Basis eine Hauptrichtung der lernpsychologischen Überlegungen zu entwerfen. In einem speziellenTeil sollen sodann einzelne Fächer betrachtet und die Gehirnprozesse beim Lernenvon Sprache, Mathematik, Musik usw. skizziert werden. Der dritte Teil fokussiertausgewählte Probleme, in gewissem Sinne auch umstrittene Positionen der Neuropsychologie. Im vierten Teil wird eine ganzheitliche Sicht entworfen, und es wird derBeitrag der Neuropsychologie zur Bildung des Bewusstseins, des Geistes und desMenschen thematisiert. Am Schluss wird noch einmal das Verhältnis von Neuropsychologie und Didaktik reflektiert sowie ein funktionales Modell der «Anwendung»neuropsychologischer Einsichten vorgestellt.15

171. Allgemeiner TeilNeuropsychologie und didaktische PrinzipienIn diesem ersten Teil geht es darum, die für das Lernen und Lehren relevantenHauptmerkmale neuropsychologischer Ansichten und die Konsequenzen, die sichfür die Didaktik daraus ergeben, darzustellen.Stellt man Lehrpersonen die etwas vereinfachte Frage, was denn am Gehirn «charakteristisch» sei, so erhält man beispielsweise zur Antwort, es handle sich um eincomputer- oder softwareähnliches Steuerorgan, mit dem wir unsere Bewegungenund unser Handeln steuern, in dem das Erleben, Denken und Fühlen realisiert werdeund alles Psychische beheimatet sei. Das Gehirn habe zwei Hälften / Hemisphären,wobei die linke Hirnhälfte die rechte Körperseite und die rechte Hirnhälfte die linkeSeite steuere. Die linke Hirnhälfte sei dominant und sprachbegabt, die rechte arbeiteintuitiv, ganzheitlich und unbewusst. Das Gehirn habe einen Kurz- und Langzeitspeicher, und in der Großhirnrinde (Neokortex) sei unser Bewusstsein und Selbst,unsere Persönlichkeit sozusagen «eingelagert». Diese Ansicht entspricht wohl demverbreiteten Alltags- und Vorwissen.So ganz falsch ist das alles nicht, wenn auch vor einer vorschnellen «Verdinglichung» (Hypostasierung) und Zuordnung einzelner Fähigkeiten zu bestimmten«Gehirnarealen», die an die «Phrenologie» von Franz Gall (1758 – 1828) erinnert,zu warnen ist (Roth 1999, 178). Offenbar neigt man auch dazu, die Fähigkeiten undLeistungen des Gehirns an die Metaphern der jeweils epochal modernsten technischen Entwicklung (Gedächtnis in Analogie zu Wachseindruck, Kornspeicher,Bibliothek, Fotoplatte, Hologramm, Computer ) zu binden (Draaisma 1999).Im Folgenden werden zehn Qualitäten oder Merkmale des Gehirns bzw. der Gehirnfunktionen skizziert und diesen Merkmalen allgemeine didaktische Prinzipienzugeordnet. Wegleitend ist dabei die folgende Ansicht:Das Gehirn ist grobstrukturell in zwei (verbundene) Hälften, in ein Kleinhirn undin einen Hirnstamm aufgeteilt. Es arbeitet als vernetztes System mit «Synapsen»,enorm kleinen Anschlussstellen zwischen den Nervenzellen (Neuronen). In derwenige Millimeter dicken und stark gefalteten, in Areale aufteilbaren Gehirnrinde (sechsschichtiger Neokortex), aber auch in tiefer liegenden Regionen (des limbischen Systems) finden vorab elektrochemische Prozesse statt, die zu einer fastunbegrenzten Vernetzung führen. Diese erlaubt es, Erlebtes zu speichern und abzurufen, was aber mehr als dynamischer Rekonstruktions- denn als Reproduktionsund Abbildprozess zu verstehen ist.

18Neuropsychologische Grundlagen des Lehrens und LernensDas Gehirn ist in erster Linie ein in sich geschlossenes, aber über die Sinne unddie Sprache der Mit- und Umwelt zugängliches System und Überlebensorgan. Soviel zur inhaltlichen Vorschau.Vergleicht man das eingangs geschilderte naive Vorwissen mit der etwas moderneren, heute gültigen Vorstellung, so stechen in der zweiten Version die Merkmale derVernetzung, der gehirninternen Interaktion (von vorn nach hinten, von unten nachoben, von rechts nach links und umgekehrt), der Dynamik, Prozesshaftigkeit,Plastizität und Variabilität, der unbewussten, bewussten und sozialen Funktionenund der Konstruktivität hervor. Dies schafft für alles Lernen und Lehren spezifischeBedingungen (vgl. dazu auch Herschkowitz 2007).1.1Unser Gehirn ist ein vernetztes SystemDas Gehirn arbeitet vernetzt, man liest und hört das täglich. Was ist daran so außerordentlich? In unserem Gehirn gibt es ungefähr hundert Milliarden Nervenzellen,«Neuronen» genannt (das sind Informationen verarbeitende Zellen).1.2.ScheitellappenStirnlappenCorpus callosumBalkenAbbildung 1:Grobstrukturen undAreale des Gehirns(Gasser 2002b, nsicht der linkenGroßhirnrinde mit denvier Hirnlappen2.Querschnitt durch dasGehirn mit dem Balken(Corpus callosum mitca. 200 Millionenhemisphärenverbindenden Nervenfasern)motorischeSensor-RindeGyrus cinguli3.Endhirn / GroßhirnrindeBalken3.Schematische Gliederung bzw. Grobaufbaudes Gehirns4.Längsschnitt mit Sichtauf die Innenseite derrechten rlängertes amusHypothalamusKleinhirn

Neuropsychologie und didaktische Prinzipien19Abbildung 2:Neuron (N), Axon (A),Dendriten (D) undSynapsen (S)Jede dieser Zellen ist über das «Axon», das Informationen weiterleitet, und die zugehörenden «Synapsen» (Endköpfe, Anschlussstellen) mit bis zu fünfzehntausendandern Neuronen verbunden. Das ergibt Billionen von Kontakten und rund vierhunderttausend Kilometer Verbindungen. Die Axone liefern unsere Gedanken undGefühle als elektrische Impulse zu den Synapsen weiter, wo sie in chemische Reaktionen umgewandelt werden – und zur Ausschüttung von «Neurotransmittern» führen, die den «synaptischen Spalt» überwinden. Die ankommenden Informationenwerden über ganze «Dendriten-Bäume» aufgefangen und weitergeleitet.Die tausend- und millionenfachen Verbindungen sind zu Karten des Hörens,Sehens, Empfindens bzw. zu «neuronalen Netzen» verwoben, die durch Aktivitätständig umgebaut und modifiziert werden. Das alles funktioniert wie ein Orchester – ohne Dirigent und mit ständiger Neuschöpfung der Melodien: Der Gleichklang, die «Parallel-Verarbeitung» bzw. das gleichzeitige Schwingen von Myriadenvon Neuronen bewirkt, dass wir die Welt einheitlich erleben. Man bezeichnet dasgleichzeitige Hören, Sehen, Fühlen und Vorstellen, das zu einem einheitlichen Weltbild führt, als Bindungsproblem: Wir sehen das Wasser über unsere Hände fließen, wirspüren das kalte Nass, wir hören das Plätschern – und fühlen die angenehme Kälte alles gleichzeitig !Entscheidend ist nun bei dieser Vernetzung, dass sie aktiv geschieht; Untätigkeitund Passivität können sie stoppen. Wi

6 Neuropsychologische Grundlagen des Lehrens und Lernens 3.3 Lernen im Entspannungszustand: Kinesiologie, Neurolinguistisches Programmieren und Suggestopädie .