Der gegenwärtige Stand der Gedächtnisforschung

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Ebbinghaus - Begründer der Gedächtnispsychologie

3 Das Gedächtnis
3.1. Mehrebenenansatz
3.2. Mehrspeichermodell
3.3. Sensorisches Gedächtnis
3.4. Kurzzeitgedächtnis
3.5. Langzeitgedächtnis

4 Gedächtnisentwicklung

5 Physiologie des menschlichen Gedächtnisses

6 Vergessen

7 Künstliche Intelligenz und Gedächtnismodelle

8 Lernhilfen - kleine praktische Anwendungsmöglichkeiten

9 Zusammenfassung

1 Einleitung

,,Der gegenwärtige Stand der Gedächtnisforschung" ist ein sehr interessantes und aktuelles Stoffgebiet, vor allem auch deshalb, weil in der Schule im Rahmen des Biologieunterrichtes die Grundlagen zum Gedächtnis erarbeitet wurden. Somit bot sich durch eine Arbeit zu diesem Thema die Möglichkeit, bestehendes Wissen zu erweitern und absolut neue Kenntnisse zu gewinnen.

Da in dieser Arbeit viel vom Gedächtnis gesprochen wird, soll an dieser Stelle erst einmal der Begriff geklärt werden. Als Gedächtnis bezeichnet man die geistige Fähigkeit gewonnene Erfahrungen zu speichern und zu einem späterem Zeitpunkt wiederzuerkennen oder zu reproduzieren. Anders aufgefaßt ist es ein aktiv wahrnehmbares kognitives System, welches Informationen aufnehmen, verarbeiten und wieder abrufen kann.

Diese Hausarbeit soll sich mit den Erkenntnissen aus den letzten Jahrzehnten beschäftigen und auch die Anfänge der Gedächtnispsychologie mit berücksichtigen. Um diesem gerecht zu werden, steht an erster Stelle der Betrachtungen die klassische Gedächtnispsychologie durch Ebbinghaus. Anschließend wird sich dem Gedächtnis an sich zugewandt. Dann wird ein Blick auf die Gedächtnisentwicklung und dessen Physiologie geworfen. In diesem Zusammenhang darf natürlich nicht der Vorgang des Vergessens ausgespart werden. Abschließend erfolgt ein Exkurs in die künstliche Intelligenz und Gedächtnismodelle und einige Schlußfolgerungen aus dieser Arbeit werden in Form von Lernhilfen gegeben.

In den Ausführungen der Arbeit wird auf Arbeiten von F.J. Schermer, G. Lefrancois, W.F. Angermeier und M.Schuster zurückgegriffen. Ihre Werke stammen aus den Jahren 1972 und 1991.

2 Ebbinghaus - Begründer der Gedächtnispsychologie

Ebbinghaus, der von 1850-1909 lebte, legte 1885 einen ersten Bericht vor, der sich mit dem Thema Gedächtnis auseinandersetzt. Darin ging es hauptsächlich um den Zusammenhang zwischen Einprägungs- und Erinnerungszeitpunkt bei Veränderung des Umfang des Lernmaterials und der verstrichenen Zeit seit der Einprägung.

Er experimentierte mit sinnlosen Silben (Konsonant-Vokal-Konsonant-Folge). Dabei sollte aber niemand in den Irrtum verfallen, daß diese Silben sinnlos sind. In ihrem Bedeutungsinhalt können sie durchaus variieren. Daher versuchte Ebbinghaus das Lernmaterial zu standardisieren. Als Methoden wurden die Überprüfung der Bedeutungshaltigkeit und Bildhaftigkeit als entscheidende Kriterien herangezogen. Ersteres drückt aus, wie viele Assoziationen mit einer sinnlosen Silbe assoziiert werden. Zweites bezieht sich auf die mit dem Material verbundene Anzahl von Vorstellungen. Beide Methoden zur Kontrolle des Lernmaterials erleichtern erheblich dessen Einprägung. Spezielle Versuchsanordnungen versuchten diesem gerecht zu werden.

Beim seriellen Lernen wird der Versuchsperson eine Reihe der zu lernenden Inhalte akustisch oder visuell dargeboten. Während der Prüfung erfolgt dann eine exakte Wiedergabe des Gelernten. Dagegen ist das Lernmaterial beim Paarassoziationslernen aus Paaren zusammengesetzt durch gleiche oder ungleiche Glieder. In der Prüfung wird dem Probanden das Reizelement (erster Teil des Paares) gezeigt und er/sie muß das Antwortelement nennen.

Welche Methoden wurden dabei herausgefunden, um die Art und den Umfang des behaltenen Materials zu überprüfen? Wesentlich sind die Reproduktion (gebunden versus frei), die Treffermethode, das Wiedererkennen und die Ersparnismethode.

In der freien Reproduktion wird ohne Hilfsmittel angegeben, was die Versuchsperson nach einmaliger Darbietung behalten hat. Die Reihenfolge findet hierbei keine Beachtung. Demgegenüber gibt es bei der gebundenen Reproduktion eine Hilfestellung. Das Reizelement wird gezeigt oder gesagt und das dazugehörige Antwortelement muß genannt werden.

In der Treffermethode wird zum einen gelernter Inhalt aus dem Gedächtnis abgerufen und zum anderen muß beurteilt werden, ob das Abgerufene dem gesuchten Inhalt entspricht. Somit kann ein Vergleichsmaßstab für die Leistungsgüte aufgestellt werden, wobei der Prozentsatz richtig reproduzierter Elemente festgestellt wird.

Beim Wiedererkennen muß der Proband Elemente herausfinden die eingeprägt wurden. Hierbei gibt es Distraktoren, neue ungelernte Elemente. Es kann vorkommen, daß neue Elemente als gelernt eingestuft werden oder aber gelernte als neu.

Die Ersparnismethode beschäftigt sich mit der quantitativen Beurteilung einer Lernleistung. Neuer Lernstoff wird solange wiederholt, bis er fehlerfrei wiedergegeben werden kann. Anschließend wird nach einem Zeitraum das gleiche Material ein zweites Mal gelernt - ebenfalls bis zur fehlerfreien Reproduktion. Die Differenz zwischen der benötigten Zeit beider fehlerfreien Reproduktionen gibt die Lernersparnis an.

Aus diesen Methoden konnten letztendlich wichtige Ergebnisse abgeleitet werden. Das wohl bedeutendste von ihnen ist die Vergessenskurve, die Ebbinghaus in 163 Selbstversuchen mit 13 sinnlosen Silben durch die zuletzt beschriebene Methode ermittelte. (vgl. Schermer, 1991, S. 109). Dabei wurde die seit der letzten Einprägung verstrichene Zeit in Abhängigkeit von der Behaltensleistung ermittelt. Als Ergebnis stellte sich eine negativ beschleunigte Kurve heraus. Der größte Gedächtnisverlust erfolgt demnach in den ersten Stunden nach der Einprägung. Anschließend nimmt der Vergessensumfang nur sehr langsam ab. Das Vergessen kann in diesem Fall auf ausbleibende Übung oder Wiederholung zurückzuführen sein.

Eine zweite Erkenntnis der klassischen Gedächtnisforschung ist der serielle Positionseffekt. Dabei handelt es sich einfach um die Tatsache, daß die zu lernenden Elemente einer Liste unterschiedlich behalten werden. Das Anfangs- und Endelement wird mit sehr großer Wahrscheinlichkeit viel besser behalten als die mittleren Elemente.

Als drittes - und letztes Ergebnis, welches die klassische Gedächtnisforschung an dieser Stelle abschließen soll - ist der ,,transfer of training" (Lernübertragung) zu nennen. Man unterscheidet verschiedene Transferarten. Unter positivem Transfer versteht man, daß das Lernen einer zweiten Liste erleichtert wird; negativer Transfer ist dann der Fall, wenn das Lernen der zweiten Liste durch das Lernen der ersten Liste erschwert wurde. Natürlich gibt es auch den Fall des Null-Transfers.Dann wirkt sich das Lernen eines Lernstoffes nicht auf das Lernen des folgenden aus. Darüber hinaus unterscheidet man noch zwischen spezifischem und unspezifischem Transfer. Der spezifische bezieht sich auf Erfahrungen mit Materialien des Lernstoffes. Unspezifischer Transfer kann auch als die Entwicklung von Lernstrategien angesehen werden. Bei Ebbinghaus läßt sich vermuten, daß sein Umgang mit sinnlosen Silben zu Erfahrungen mit ihnen führte, wodurch das Lernen begünstigt wurde. Zum unspezifischen Transfer zählt man auch das ,,warming-up", eine Verbesserung der Gedächtnisleistung durch vorausgehende Lernerfahrungen. Solche Transfers können durch unterschiedliche Voraussetzungen entstehen, z.B. durch Ähnlichkeit des Lernmaterials oder dessen Bedeutung.

3 Das Gedächtnis

Innerhalb der Gedächtnisforschung gibt es zwei verschiedene Modelle des Gedächtnisses, die beide durchaus ihre Gültigkeit besitzen.Bis in die Mitte der 1960ger Jahre wurde die Forschung durch Ebbinghaus weitgehend so hingenommen, wie er sie vorgab. Aber bald wandte man sich der Art und Wiese der Informationsverarbeitung zu und zwei Modellvorstellungen standen sich gegenüber.

3.1. Mehrebenenansatz

Der Mehrebenenansatz, auch als ,,levels of processing" bezeichnet, wurde von Craik & Lofthart 1972 ins Leben gerufen. Die unterschiedlichen Leistungen im Gedächtnis werden auf eine unterschiedliche Kodierung zurückgeführt. Die Reize werden durch einen zentralen Prozessor verarbeitet, der entscheidet, welche Kodierungsform angemessen ist. Physikalische und sensorische Merkmale werden flach verarbeitet und die Behaltensleistung ist eher gering. Auf der mittleren Verarbeitungsstufe werden phonemische Merkmale verarbeitet, die Behaltensleistung liegt auf einem mittlerem Niveau. Die höchste Behaltensleistung erzielt eine tiefe Verarbeitung, wo semantische Merkmale verarbeitet werden. Diese hierarchische Struktur wurde aber in der letzten Zeit einigen Revisionen unterzogen. Nun ist nicht nur eine Verarbeitung von flach zu tief möglich, sondern auch umgekehrt; Verarbeitung wird also quasi als interaktives System aufgefaßt, wobei auch vorher gemachte Lernerfahrungen berücksichtigt werden können. Die Tiefe der Verarbeitung bezieht sich nun auf eine neue Art der Analyse, welche Verarbeitung und Kodierung erfolgen soll. Außerdem wurde der Begriff der Elaboration eingeführt. Sie bezieht sich auf die Ausdehnung der Verarbeitung auf jeder Ebene. Somit ist auch für eine flache Verarbeitung eine hohe Behaltensleistung möglich, bei hoher Elaboration. Das bedeutet, daß die Inhalte unter einem Stichwort abgelegt werden können, das bekannt ist. Die Information wird analysiert und kann mit gespeichertem Wissen verbunden werden. Items werden also mit Bedeutung versehen. Ein Beispiel soll dies verdeutlichen. Die Telefonnummer in Neubrandenburg 527411 läßt sich leichter merken durch eine ,,Eselsbrücke" 5+2=7+4=11. Die Nummer wird in Beziehung gesetzt zu Grundwissen aus dem Mathematikunterricht.

3.2. Mehrspeichermodell

Die ersten Mehrspeichermodelle bestanden aus zwei Gedächtnisarten, dem Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis. Um Informationen vom ersten zum zweiten Speicher zu übertragen ist eine (oder mehrere) Wiederholung(en) des zu behaltenden Materials notwendig. Die zu behaltenden Inhalte waren allerdings auf sieben begrenzt.

Durch Atkinson & Shiffrin wurde das Modell zu einem Drei-Speicher-Modell erweitert. Eingeführt wurde das sensorische Gedächtnis, dort Register genannt. Diese drei Speicher unterscheiden sich in der Menge der Informationen, die sie aufnehmen können und in der Zeit, wie lange diese behalten werden können. Außerdem hat jedes System seine eigene Informationsverschlüsselung. Jede Person hat Kontrollprozesse, die wohl flexible Verarbeitungsprozesse sind. Sie kann diese beeinflussen, indem sie entscheidet, ob beispielsweise eine Telefonnummer behalten werden soll oder nicht. Im folgenden werden die drei Speicher des Modells näher vorgestellt.

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