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Der Einfluss von Feedback auf Lernleistungen bei Kindern

1. Förderphase

Laufzeit: 01.11.2006 - 31.05.2008

Es handelte sich um ein Projekt zur Lehrforschung und Lernforschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive, das sich mit Fehlerrückmeldung beschäftigte. In zwei Studien wurde die Rolle von Fehlerrückmeldung auf Lernleistungen und damit einhergehende Hirnaktivität bei Kin...    mehr

Es handelte sich um ein Projekt zur Lehrforschung und Lernforschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive, das sich mit Fehlerrückmeldung beschäftigte. In zwei Studien wurde die Rolle von Fehlerrückmeldung auf Lernleistungen und damit einhergehende Hirnaktivität bei Kindern untersucht. Zehn bis zwölf Jahre alte Kinder wurden in einer funktionellen Magnetresonanztomographiestudie (n=40) und einer Verhaltensstudie (n=200) untersucht. Verwendet wurde ein assoziatives Lernparadigma, das dem Vokabellernen ähnelt. Die Kinder wurden zwei Gruppen zugeordnet. In einer Gruppe wurde Rückmeldung über die richtige Antwort gegeben, die andere Gruppe bekam keine Rückmeldung. In der Verhaltensstudie wurden zudem Daten über individuelle Differenzen bezüglich Intelligenz, Aufmerksamkeit, Gedächtniskapazität, Frustrationstoleranz, Selbstkonzept und weitere erfasst. Ergänzend wurden die gleichen Untersuchungen an einer Erwachsenenkohorte durchgeführt. Die Ergebnisse erbrachten Erkenntnisse über Lernleistungen und damit einhergehende Hirnmechanismen bei vorhandener und fehlender Fehlerrückmeldung und zum Einfluss von interindividuellen Unterschieden. (DIPF/Projekt)    weniger

Der Einfluss von Feedback auf Lernen bei Kindern

Effekte eines Reattributionstrainings - 2. Förderphase

Laufzeit: 01.06.2008 - 30.11.2011

Im Projekt wurde untersucht, wie sich positives und negatives Feedback auf die Lernleistung von Kindern auswirkt und welche Hirnaktivität mit diesem Feedback verbunden ist. Darüber hinaus war ein zentrales Ziel zu untersuchen, ob ein Reattributionstraining im Unterricht d...    mehr

Im Projekt wurde untersucht, wie sich positives und negatives Feedback auf die Lernleistung von Kindern auswirkt und welche Hirnaktivität mit diesem Feedback verbunden ist. Darüber hinaus war ein zentrales Ziel zu untersuchen, ob ein Reattributionstraining im Unterricht den Umgang mit Feedback verändert, indem lernungünstige Ursachenzuschreibungen für Fehler verändert werden. [Schüler] sollten vor und nach einem halbjährigen Reattributionstraining Lernparadigmen bearbeiten, die institutionalisiertes Lernen im Chemieunterricht widerspiegeln. Je nach Fragestellung wurden in diesen Lernparadigmen verschiedene Aspekte des Feedbacks (affektiver und informativer Gehalt) manipuliert und die Auswirkungen dieser Manipulation auf Lernen und Hirnaktivität untersucht. Dabei wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die Untersuchung interindividueller Differenzen sowie angewandter Erklärungsstrategien gelegt. Im Hinblick auf die Bildungspraxis war ein weiteres Ziel, Materialien zu entwickeln und zu erproben, die Lehrkräfte befähigen, optimales und individualisiertes Feedback zu geben bzw. das Lernthema Formelsprache im Chemieunterricht zu unterstützen. Die Verarbeitung der Formelsprache war auch Untersuchungsgegenstand des Teilprojektes aus der Informatik, das die Validierung der Brain-Mapping-Hypothese von Anderson (2007) zum Ziel hatte. Mithilfe der kognitiven Architektur ACT-R von Anderson wurden kognitive Prozesse modelliert, die mit der Zuordnung einer chemischen Strukturformel zum Namen dieser Verbindung assoziiert sind. Die Modellannahmen zum Mapping der Komponenten von ACT-R auf Hirnregionen wurden genutzt, um die Hirnaktivität bei der Bearbeitung der Chemieaufgabe vorherzusagen. Bezüglich der Hirnaktivität zeigten sich in der Gruppe der Kinder, die ein Feedback erhalten hatten und an der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT-Untersuchung) teilnahmen, Veränderungen insbesondere bei der Verarbeitung von hoch affektivem Feedback. In dieser ausgewählten Gruppe von Kindern zeigten sich auch Verhaltenseffekte, die in der Gesamtstichprobe leider nicht vorhanden waren. (DIPF/Projektträger)    weniger

Wie das Lesen- und Schreibenlernen Hirnfunktionen beeinflusst

1. Förderphase

Laufzeit: 01.02.2007 - 30.04.2008

Das angestrebte Ziel dieses im Verbund durchgeführten Projekts war das Verständnis von neurophysiologischen Korrelaten des Schriftspracherwerbs zu einem Entwicklungszeitpunkt, wenn Kinder zu lesen und zu schreiben lernen. In diesem Pilotprojekt wurden Grundschulkinder [un...    mehr

Das angestrebte Ziel dieses im Verbund durchgeführten Projekts war das Verständnis von neurophysiologischen Korrelaten des Schriftspracherwerbs zu einem Entwicklungszeitpunkt, wenn Kinder zu lesen und zu schreiben lernen. In diesem Pilotprojekt wurden Grundschulkinder [und deren Veränderungen des Gehirns] vor der Einschulung und nach einem halben Jahr Unterrichtung im Lesen und Schreiben längsschnittlich untersucht, und zwar mit psycholinguistischen Wort-Tests und mit neurophysiologischen Messungen (ERPs). [Dabei wurden erste, sehr frühe neurophysiologische Unterschiede zwischen Kindern mit einem genetischen Risiko für eine Lese-Rechtschreibstörung und Kindern ohne ein solches Risiko erforscht.] Die Nutzung der Ergebnisse liegt in konkreten unterrichtsdidaktischen Empfehlungen für den Schriftspracherwerb. (DIPF/Projekt)    weniger

Körperliche Aktivität und exekutive Funktionen

Eine neuropsychologische und eine EEG-Studie zum Einfluss körperlicher Belastung auf die Arbeitsgedächtnisleistung

Laufzeit: 01.01.2007 - 31.12.2007

[Das Projekt zielte darauf ab,] grundlegende Wirkmechanismen körperlicher Aktivität auf kognitive Prozesse mit Hilfe hirnelektrischer sowie neurochemischer Aktivität zu identifizieren. Voruntersuchungen legten nahe, dass Bewegung positiven Einfluss auf Aufmerksamkeitsprozes...    mehr

[Das Projekt zielte darauf ab,] grundlegende Wirkmechanismen körperlicher Aktivität auf kognitive Prozesse mit Hilfe hirnelektrischer sowie neurochemischer Aktivität zu identifizieren. Voruntersuchungen legten nahe, dass Bewegung positiven Einfluss auf Aufmerksamkeitsprozesse hat. Im Rahmen einer Laborstudie wurde hirnelektrische Aktivität bei Aufmerksamkeitsprozessen untersucht, um den Einfluss vorangegangener körperlicher Aktivität zu ermitteln. Um Erkenntnisse zum Einfluss neurochemischer Botenstoffe auf die Wirksamkeit körperlicher Aktivität auf kognitive Prozesse zu gewinnen, kamen molekularbiologische Methoden zur Anwendung. In einer Feldstudie wurde untersucht, ob der Schulsport (Sportunterricht versus fünfminütige bewegte Pause) exekutive Funktionen wie das Arbeitsgedächtnis oder Inhibition fördert. Von den Ergebnissen der Laborstudie wurde eine detaillierte Aufschlüsselung über Wirkzusammenhänge zwischen körperlicher Aktivität und kognitiver Leistung [vorgenommen]. Diese wurden für innovative Rhythmisierungskonzepte im Schulalltag, so u.a. die Abfolge von konzentrativen Belastungen und Bewegung, genutzt. Die Feldstudie verglich erste konkrete Rhythmisierungskonzepte in der Schule. (DIPF/Projekt)    weniger

Untersuchung der kortikalen Plastizität nach einem Musik-, Sport- bzw. Tanztraining bei Vorschulkindern

Laufzeit: 01.03.2007 - 29.02.2008

[Im Projekt wurde] der Einfluss von Musik, Sport und Tanz sowohl auf die visuell-räumliche Vorstellungsfähigkeit (mentale Rotation) als auch auf die kortikale Plastizität bei Vorschulkindern experimentell untersucht. Mentale Rotation beschreibt die Fähigkeit, Repräsentationen vis...    mehr

[Im Projekt wurde] der Einfluss von Musik, Sport und Tanz sowohl auf die visuell-räumliche Vorstellungsfähigkeit (mentale Rotation) als auch auf die kortikale Plastizität bei Vorschulkindern experimentell untersucht. Mentale Rotation beschreibt die Fähigkeit, Repräsentationen visueller Objekte in der Vorstellung zu drehen. Die Korrelate neuronaler Plastizität wurden aus dem Multi-Kanal EEG extrahiert, bei dem sich aufgrund des spezifischen Trainings leistungsspezifische Veränderungen in der Lateralisierung über dem parietalen Kortex zeigten. Durch das Training wechselten die Kinder von einer analytischen (Aktivierung der linken Hemisphäre) zu einer holistischen Strategie (Aktivierung der rechten Hemisphäre). 100 Kindergartenkinder führten im Abstand von 14 Wochen zweimal die mentale Rotationsaufgabe unter EEG-Ableitung durch. Folgenden vier Gruppen wurden die Kinder per Zufall zugeordnet: Aktives Musizieren, Tanz, Bewegungs-Sportprogramm, Zuwendungskontrolle. Die Ergebnisse tragen zu einer Modifikation und Optimierung der Lehr-Lern-Forschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive bei. (DIPF/Projekt)    weniger

Neurophysiologische Tests mathematikrelevanter Hirnfunktionen bei Kindern

Einflüsse von Alter, Gefühlszustand und Präsentationsformat

Laufzeit: 01.02.2007 - 31.03.2008

Im Rahmen des Verbundvorhabens wurde bei Kindern und Jugendlichen der Klassenstufen 4 und 8 das Problemlöseverhalten bei mathematischen Aufgaben untersucht. Es wurden zwei Typen von Additionsaufgaben präsentiert, nämlich einfache numerisch-algorithmische Aufgaben und Textau...    mehr

Im Rahmen des Verbundvorhabens wurde bei Kindern und Jugendlichen der Klassenstufen 4 und 8 das Problemlöseverhalten bei mathematischen Aufgaben untersucht. Es wurden zwei Typen von Additionsaufgaben präsentiert, nämlich einfache numerisch-algorithmische Aufgaben und Textaufgaben, die mathematisches Modellieren erfordern. Die Aufgabenbearbeitung fand nach Induktion von positiver oder neutraler Stimmung statt, also unter zwei affektiven Bedingungen. Ziel des Projekts war es zu prüfen, ob bei der Bearbeitung mathematischer Aufgaben unterschiedliche Hirnaktivitäten und Leistungen in Abhängigkeit von Klassenstufe, Aufgabentyp und affektivem Zustand zu beobachten sind. Die Probanden bearbeiteten dazu mehrere Aufgaben jeweils in einer numerischen und in einer textbasierten Version. Während der Aufgabenlösung wurde die Hirnaktivität mit Hilfe der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) gemessen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, prinzipielle Unterschiede im mathematischen Problemlöseverhalten von Kindern bzw. Jugendlichen in Abhängigkeit von kognitiven und affektiven Voraussetzungen zu klären und entsprechende Ergebnisse der fachdidaktischen Forschung zu stützen oder zu falsifizieren. (DIPF/Projekt)    weniger

Die Rolle von Fehlersensitivität bei der Aufrechterhaltung der Lese-Rechtschreib-Schwäche

2. Förderphase

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2016

In dem Projekt wurde eine Grundhypothese zur Dyslexie überprüft, nämlich, dass (a) mangelnde Fehlerbewusstheit und (b) die durch fortgesetzte Fehlschreibung gleichzeitige Aktivierung verschiedener Schreibweisen dazu beitragen, eine Lese-Rechtschreib-Schwäche (LRS) aufrecht ...    mehr

In dem Projekt wurde eine Grundhypothese zur Dyslexie überprüft, nämlich, dass (a) mangelnde Fehlerbewusstheit und (b) die durch fortgesetzte Fehlschreibung gleichzeitige Aktivierung verschiedener Schreibweisen dazu beitragen, eine Lese-Rechtschreib-Schwäche (LRS) aufrecht zu erhalten. Im Anwendungsteil bestand das Ziel, ein Schreibtablett für die Therapie von LRS zu entwickeln und in einer Studie auf Alltagstauglichkeit zu testen. Die Überprüfung der Grundhypothese erfolgte mithilfe kognitiv neurowissenschaftlicher Verfahren, nämlich einerseits über die Untersuchung von ereigniskorrelierten Hirnpotentialen, hier insbesondere Untersuchungen zu (...) identifizierten Fehler-anzeigenden Komponenten, und andererseits über den Einsatz der Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS). Für beide Untersuchungsmodalitäten wurden Paradigmen entwickelt, bei denen ein Computerkeyboard für die Eingabe verwendet wurde. Es wurden dann elektrophysiologische bzw. hämodynamische Messungen für die verschiedenen Ereignisse gemittelt und einer statistischen Analyse zugeführt. Im Anwendungsteil wurde ein Schreibtablett so modifiziert (...), dass ein falsch geschriebenes Wort unmittelbar durch die Software erkannt und an den Probanden rückgemeldet wurde. Von den Studien wurden die grundlagenwissenschaftlichen Untersuchungen mittels Elektroenzephalografie (EEG) und NIRS in Lübeck, die Interventionsstudie sowie die zugehörige EEG-Begleitstudie in Hannover durchgeführt. Analysen und Interpretation der Daten erfolgten gemeinsam. (DIPF/Projektträger)    weniger

Lerninduzierte Verbesserung mathematischen Denkens

Zerebrale Korrelate und individuelle Unterschiede - 1. Förderphase

Laufzeit: 01.01.2007 - 31.03.2008

Das Projekt untersuchte die erfahrungsabhängige Plastizität des kognitiven Systems bei mathematisch befähigten Schülern der Sekundarstufe in Vergleich zu einer nach Alter, Geschlecht, Schultyp und sozioökonomischem Hintergrund parallelisierten Kontrollgruppe. Ziele waren die ...    mehr

Das Projekt untersuchte die erfahrungsabhängige Plastizität des kognitiven Systems bei mathematisch befähigten Schülern der Sekundarstufe in Vergleich zu einer nach Alter, Geschlecht, Schultyp und sozioökonomischem Hintergrund parallelisierten Kontrollgruppe. Ziele waren die Aufklärung zerebraler Korrelate mathematischen Denkens und individueller Unterschiede im mathematischen Denken, eine Differenzierung von effizienten und weniger effizienten Lernprozessen auf mathematischem Gebiet (Fokus kurzfristiges Lernen) und die Analyse korrelativer Zusammenhänge zu psychometrischen Testscores. Zwei für mathematisches Denken prototypische Anforderungen (analoges Schließen, strukturelles Denken) wurden experimentell mit behavioralen, psychophysiologischen (Pupillomotorik, EDA) und neurowissenschaftlichen Methoden (Magnetresonanztomografie) untersucht. Zusätzlich wurden Intelligenz, Konzentrationsvermögen, Arbeitsgedächtniskapazität, mathematisches Interesse und Persönlichkeitseigenschaften der Probanden erfasst. Im Aufstockungszeitraum wurden die bereits erhobenen Daten hinsichtlich ihrer Ausprägung in fluider und kristalliner Intelligenz und des mathematischen Interesses der Probanden neu gruppiert und differenziert analysiert. Die Ergebnisse erlauben, mathematikbezogene Lernprozesse aufzuklären und Lehrpläne sowie Lernumgebungen zu optimieren. (DIPF/Projekt)    weniger

Wie das Lesen- und Schreibenlernen Hirnfunktionen beeinflusst

Eine Längsschnittstudie - 2. Förderphase

Laufzeit: 01.05.2008 - 31.10.2009

Ziel des Verbundprojektes war es, Veränderungen des Gehirns beim Lesenlernen zu erforschen. Dabei sollte insbesondere beleuchtet werden, wie sich Kinder mit und ohne Risiko für eine Lese-Rechtschreib-Schwäche in ihren Entwicklungen unterscheiden. Da neben den genetischen Fa...    mehr

Ziel des Verbundprojektes war es, Veränderungen des Gehirns beim Lesenlernen zu erforschen. Dabei sollte insbesondere beleuchtet werden, wie sich Kinder mit und ohne Risiko für eine Lese-Rechtschreib-Schwäche in ihren Entwicklungen unterscheiden. Da neben den genetischen Faktoren, die für die Leseleistung und Schreibleistung verantwortlich sein können, auch von unterrichtlichen Einflüssen ausgegangen werden musste, wurde die fachliche Qualifikation der beteiligten Lehrkräfte mit einem Fragebogen erhoben. Die Fragebögen umfassten Fragen zum fachdidaktischen und linguistischen Wissen und zur jeweils eingesetzten Unterrichtsmethode. Die Rechtschreibleistung der 71 an der Untersuchung beteiligten Kinder wurde über vorliegende Texte erhoben. Dabei wurden alle festgestellten orthografischen Fehlschreibungen gezählt, ihr Verhältnis zur Wörterzahl berechnet und einer qualitativen Analyse unterzogen. Zusätzlich wurden im neurophysiologischen Teilprojekt vor und nach dem Lesenlernen Untersuchungen mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) durchgeführt. Kinder mit (Risikogruppe: 11 Kinder) und ohne Risiko für eine Lesestörung (Kontrollgruppe: 10 Kinder) wurden über zwei Jahre, von der Vorschule an bis zum Ende der zweiten Klasse, jedes halbe Jahr mittels eines EEGs während der Bearbeitung einer Leseaufgabe untersucht. Die Aufgabe bestand darin, dass die Kinder zunächst ein Wort sahen, kurz darauf das gleiche oder ein anderes Wort hörten und anschließend per Tastendruck entschieden, ob das gehörte mit dem gesehenen Wort übereinstimmte. Als Kontrollbedingung diente eine zu der Wortaufgabe analoge Bildaufgabe. (…) Die Ergebnisse der Auswertung über den Zusammenhang von Leseunterricht und neurophysiologischer Entwicklung bei Kindern zeigen, dass es möglich ist, neurophysiologische Veränderungen durch Lesenlernen abzubilden und Unterschiede zwischen Kindern mit und ohne Risiko für eine Lese-Rechtschreib-Schwäche bereits zu einem frühen Zeitpunkt festzustellen. (DIPF/Projektträger)    weniger

Neurokognitive Entwicklung durch Musikunterricht

Laufzeit: 01.02.2007 - 31.03.2008

Ziel des Forschungsprojektes war es, die Auswirkungen eines schulisch angebotenen erweiterten Musikunterrichts auf die musikalische und allgemeine neuropsychologische Entwicklung von Schülern der 5. und 7. Klasse zu untersuchen. Diese Auswirkungen wurden sowohl auf verh...    mehr

Ziel des Forschungsprojektes war es, die Auswirkungen eines schulisch angebotenen erweiterten Musikunterrichts auf die musikalische und allgemeine neuropsychologische Entwicklung von Schülern der 5. und 7. Klasse zu untersuchen. Diese Auswirkungen wurden sowohl auf verhaltensphysiologischer als auch auf hirnphysiologischer Ebene erfasst. Es sollten jeweils 25 Schüler der 5. und 7. Klasse, die am erweiterten Musikunterricht teilnahmen, sowie 25 Schüler, die nicht am erweiterten Musikunterricht teilnahmen, untersucht werden. Auf der Verhaltensebene wurden verschiedene Tests zu musikspezifischen Fähigkeiten und spezifischen neurokognitiven Funktionen wie z.B. Aufmerksamkeit und Gedächtnis eingesetzt. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie wurden hirnphysiologische Maße während eines Tests zu emotionalen Reaktionen auf musikalische Regelverletzungen und während eines Aufmerksamkeitstests erhoben. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse darüber zu, wie sinnvoll der Einsatz eines erweiterten Musikunterrichts zur Förderung allgemeiner kognitiver Fähigkeiten ist. (DIPF/Projekt)    weniger

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