Bitte Ruhe!

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Vorlesung Entwicklungspsychologie
IBegriffliches Wissen, Problemlösen

• J. Gowert Masche
• 07.06.2006

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Semesterüberblick

• 26.04. Grundbegriffe der Entwicklungspsychologie
• 10.05. Vorgeburtliche Entwicklung, Entwicklung
  von Wahrnehmung und Psychomotorik
• 17.05. Frühe Eltern-Kind-Interaktion,
  Bindungstheorie
• 24.05. Soziale Kognition
• 31.05. Kognitive Entwicklung nach Jean Piaget
• 07.06. Begriffliches Wissen, Problemlösen
• 14.06. Lerntheorien
• 21.06. Motivation, Emotion, Handlungsregulation
• 05.07. Entwicklung unter ökologischer
  Perspektive
• 12.07. Familienentwicklung
• 19.07. Zurück zur Natur Biologische
  Entwicklungsgrundlagen

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07.06. Begriffliches Wissen, Problemlösen

• Piaget (Abschluss)
• Begriffliches Wissen
• Problemlösen
• Literatur zu heute v. a. Oerter Montada
  (2002), Kap. 12 und 13.

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Wiederholung Entwicklungsprinzipien

• Adaptation als funktionelle Invariante
• Assimilation des Gegenstands an Schema
• Akkommodation des Schemas an Gegenstand
• Äquilibration generelle Entwicklungsrichtung auf
  ein Gleichgewicht hin (wird nie auf Dauer
  erreicht)
• Ungleichgewicht tritt auf zwischen...
• Schema und Weltgegebenheit
• verschiedenen Schemata
• zwischen Schema und übergeordneter Struktur
• Diese Ungleichgewichte heißen auch kognitive
  Konflikte
• Ungleichgewicht führt oft zu Akkommodation der
  Schemata

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Einordnung, Anwendung und Kritik
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Einordnung

• Menschenbild
• Organismisch-interaktionistisch Mensch in
  Austauschprozess mit Umwelt (Assimilation,
  Akkommodation)
• konstruktivistisch
• nicht endogenistisch
• individualistisch (soziale Beziehungen spielen
  kaum Rolle)
• Konzentration auf kognitive Entwicklung
• Betonung von Entwicklung in Kindheit
• qualitative Entwicklung

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Anwendung

• Lehrer kann nicht eintrichtern, sondern nur
  Hinführen und Gelegenheiten arrangieren
• Schülerfragen wichtiger als Lehrerfragen
• Lehrer sollte Zeit für Äquilibration lassen
• Anzustreben ist optimale Diskrepanz zwischen
  Schemata und Inhalten
• Gewährenlassen ermöglicht Kreisreaktionen
  (hoffentlich auch nützliche...)
• Vermeiden zu früher Formalisierung

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Kritik

• Unterschätzte Kompetenzen
• Vernachlässigung sozialer Faktoren
• Stadientypische Gesamtstrukturen
• horizontale Décalages
• vertikale Décalages
• Keine Untersuchung von Wirkursachen
• Vernachlässigung der Entwicklung nach der
  Adoleszenz
• Evtl. sind Teile der Theorie mehr eine
  Meta-Theorie, da nicht nachprüfbar.

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Begriffliches Wissen und Problemlösen
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Ansatz von Case (1985)

• Integration von Piaget und Entwicklungstheorien
  der Informationsverarbeitung
• Problemlöseprozesse erfordern Kapazität im
  Arbeitsgedächtnis
• Hauptmechanismen der Kapazitätserweiterung
• Automatisierung ? geringere Auslastung des
  Arbeitsgedächtnisses
• Myelinisierung ? raschere Informationsverarbeitung
  
• zentrale Begriffsstruktur (Netzwerk von
  Begriffen) ? Generalisierung über Situationen
• Zwei Fragen für heute
• Wie geht die Begriffsbildung vonstatten?
• Wie sehen Fortschritte im Problemlösen aus?

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Begriffliches Wissen
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Was sind Begriffe?

• Merkmalsbasierte Ansätze
• Theorie deterministischer Merkmalsrepräsentationen
  (semantische Merkmalstheorien)
• Begriffe wie Lexikoneinträge Merkmale als
  hinreichende und notwendige Bedingungen dafür,
  dass ein Gegenstand dem Begriff entspricht
• Kritik Die meisten Merkmale sind weder notwendig
  noch hinreichend
• Theorie probabilistischer Repräsentationen
• Merkmale nicht deterministisch, sondern nur
  heuristisch
• Typischere und weniger typische Gegenstände
• Kritik Was ist ein Merkmal? Woher weiß man,
  welche Merkmale wichtig sind?
• Theoriebasierte Ansätze
• Begriffe eingebettet in Wissensdomänen Biologie,
  Physik, Psychologie
• Begriffe umfassen nicht nur Merkmale, sondern
  auch (kausale) Annahmen
• ebenso, wie Begriffe (hypothetische Konstrukte)
  in der wissenschaftlichen Psychologie!

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Erste Begriffe Kategorisierungen bei Säuglingen

• Habituationsexperimente zeigen Wenige Monate
  alte Säuglinge kategorisieren
• Sprachlaute
• Gesichter
• Emotionsausdrücke in Gesichtern
• Farben ...
• Kategorien unterschiedlicher Abstraktheit im 1.
  Lebensjahr
• basale Ebene Pferde, Katzen, Giraffen...
• übergeordneten Ebenen Säugetiere, Fische, Möbel
• Bezug zu Wissen Analogieschlüsse von
  Objektmerkmalen auf ähnliche Objekte
• Spracherwerb ab 16 Wortschatzexplosion ?
  rascher Erwerb neuer Begriffe

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Gibt es qualitative Veränderungen der
Begriffsbildung?

• These Piagets Begriffe erst konkret, dann
  abstrakt
• Evidenz Sortieraufgaben thematisch, statt
  taxonomisch gelöst
• Einwand liegt an (unklarer) Instruktion
• Analogieschlüsse mit 3-4 aufgrund von Kategorien
  und nicht äußerlicher Ähnlichkeit (Katze kann im
  Dunkeln sehen Schluss auf andere Katzen, aber
  nicht auf ähnliche Tiere)
• Mit 1 Jahr zu 85 richtige Wahl von Katze vs.
  Knochen, was wie der Hund ist.
• Sogar schon mit 011 Dishabituation, wenn
  Spielzeugmodelle Kategorie wechselten (z. B.
  Tiere, Möbelstück), unabhängig von perzeptueller
  Ähnlichkeit
• Allerdings definieren Kinder Begriffe z. T.
  aufgrund anderer Merkmale als Erwachsene
• Zitierte Befunde belegen m. E. die
  Begriffsbildung allgemein, aber nicht die Bildung
  abstrakter Begriffe.

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Globale Strukturentwicklung oder
bereichsspezifisches Wissen?

• These Piagets Verfügbarkeit von kognitiven
  Operationen relativ inhaltsunabhängig
• Problem der horizontalen Décalages
• Modell des Expertiseerwerbs
• domänenübergreifende Informationsverarbeitungsfähi
  gkeiten
• domänenspezifischer Input
• Modularitätstheorien
• domänenspezifische Systeme der Informationsverarbe
  itung, evtl. angeboren
• ein in der Evolution entwickeltes Rechenzentrum
  im Gehirn?!?
• Theorie-Theorie
• Domänenspezifische Theorien des Kindes, die sich
  qualitativ verändern. Instruktion hilft wenig,
  wenn sie der naiven Theorie widerspricht.

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Grundwissen über Physik

• Solidität von Objekten, Kontinuität
• mit 04 schauen Säuglinge länger hin, wenn Ball
  scheinbar durch Tisch hindurch gefallen ist
• Objekteigenschaften für Babies weniger zentral
  als Lage und Bewegung
• Wechsel eines Objekts bei gleicher Bewegung löst
  keine Überraschung aus
• Schwerkraft und Trägheit
• Schwerkraft nach 06 Trägheit allmählich ab
  08-010
• Kausales Denken
• mit 06 schauten länger hin, wenn eine
  Kausalkette umgekehrt wurde (A schubst B an, dann
  umgekehrt), als wenn unabhängige Ereignisse
  umgekehrt auftraten
• 3-4-Jährige verwenden Prinzipien wie
  Determiniertheit, zeitliche Priorität

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Fehlkonzepte in der Physik

• Sich wandelnde Fehlvorstellungen würden für
  Theorie-Theorie sprechen
• Beispiel Annahme, dass Schwerpunkt in der Mitte
  liegt
• Vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild
• jahrelange Entwicklung, da zentrale Begriffe wie
  Schwerkraft Bedeutung wandeln und verbundene
  Vorstellungen umstrukturiert werden müssen
• Australien-Frage Warum fallen die Australier
  nicht herunter?
• Beknackte Frage.

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Fehlkonzepte in der Physik (2)

• Gewicht
• Vorschulkinder sagen, ein kleines Styroporstück
  wiege nichts.
• 50 10-Jähriger sagen dies auch dann, wenn das
  Stück aus Teilung größerer Blöcke erzeugt worden
  ist
• erst ab 12 Erwachsenenbegriff von Gewicht
• Dichte
• Mit 8-10 Verwechslungen von Gewicht und Dichte
  (Versuch mit Stahl- und Aluzylindern
  Gewichtsvergleich, Sortieraufgaben)
• Interpretiert als mangelnde Atomvorstellung,
  sondern Gewicht als gefühltes Gewicht oder
  relativ zu Standard

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Intuitive Biologie

• Grenzen Kinder die Biologie von Physik und
  Psychologie ab?
• Säuglinge unterscheiden Tiere vs. Fahrzeuge/Möbel
• mit 3-4 werden Selbstheilung, Wachstum nur bei
  Lebewesen angenommen
• Erblichkeit Erwachsenenvorstellung, dass
  biologische Merkmale erblich, psychische eher
  erworben, grundsätzlich bereits ab Vorschulalter,
  verfestigt sich weiter.
• Vorschulkinder unterscheiden nicht zwischen
  unbelebt und tot
• Grundschüler wenden psychologische Erklärungen
  auf Biologie an (z. B. Absichten)
• noch Grundschüler sehen Pflanzen nicht als
  Lebewesen
• weil sich Pflanzen nicht verhalten, Einteilung
  also nicht nach biologischer Kategorie?
• Befunde passen zu Theorie-Theorie, lassen sich
  aber auch mit zunehmendem Wissen erklären

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Metabegriffliches Wissen

• Entwicklung zum kritischen Rationalismus
• naiver Realismus Kinder verneinen
  Interpretationskonflikte und Meinungsunterschiede
  Missverständnisse (mittlere Kindheit)
• Relativismus ? Skeptizismus oder Dogmatismus
• kritischer Rationalismus Prüfen von Standpunkten
  nach rationaler Ableitung und Begründung, vor dem
  Hintergrund der Wahrnehmungs- und
  Erkenntnisperspektive (Jugendliche, Erwachsene)
• Verständnis von Wissenschaft
• keine Unterscheidung zwischen Hypothesen/Theorien
  und Daten. Wissenschaft Ausprobieren oder
  Faktensammeln
• Unterscheidung Hypothesen/Theorien vs. Evidenz
  (ab 11-16)
• Erkennen der Bedeutung übergeordneter Theorien,
  Wissenschaft als zyklischer, kumulativer Prozess
  der Theoriebildung, -prüfung und -revision (auch
  im jungen Erwachsenenalter selten)
• Unterricht kann Wissenschaftsverständnis fördern.

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Problemlösen
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Was ist ein Problem?

• Problem
• ein angestrebter Zielzustand, der sich vom
  Ausgangszustand unterscheidet
• Unklarheit, wie man den Zielzustand erreichen
  kann
• Problemlösestrategie vorsätzliche und überlegte
  Mittel zur Zielerreichung

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Problemlösestrategien in der frühen Kindheit

• Strategien gegen den Augenschein
• Versuch mit Zweijährigen Gegenstand auf
  drehbarem Hebel oder Plattform. Wegdrehen des
  Griffs bewirkt Herankommen des Gegenstands. 4
  verschiedene Strategien
• Versuch des direkten Ergreifens
• Versuch, den Hebel/Plattform heranzuziehen
• teilweise Drehung
• Drehung mit erfolgreichem Erreichen des
  Gegenstands
• 47 probierten unterschiedliche Strategien aus,
  bis sie Gegenstand erreichten ? Hinweis auf
  zielgerichtetes Problemlösen
• Problemlösen schwieriger, wenn nicht nur richtige
  Strategie gefunden, sondern auch falsche
  Strategie unterdrückt werden muss (z. B. Greifen
  nach Objekt hinter Glasscheibe)

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Problemlösestrategien in der frühen Kindheit (2)

• Strategieoptimierung
• Muster-Rate-Aufgabe Kinder sollten ermitteln,
  welches von zwei Punktmustern das richtige sei.
• vergleichsweise unsystematisches Suchen (Drücken
  von Endknöpfen oder von Reihen hier und da)
• sukzessive Musterprüfung von Muster A (und dann
  B)
• Suche nach optimaler Information Probieren von
  Knöpfen, wo sich die Muster unterschieden
• mit 3 Jahren Strategie 1, dann meist Strategie 2
• Instruktion Weißt du es jetzt schon? regte zur
  optimalen verfügbaren Strategie an
• bis 5 Jahre Strategie 1, ab 7 Jahren meist
  Strategie 3

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Problemlösen beim Rechnen

• Strategien beim Addieren (4-5 Jahre)
• Abrufen aus dem Gedächtnis geht am schnellsten,
  aber nur bei bekannter Lösung
• Darstellung beider Zahlen durch Finger
• Abzählen beider Summanden ohne Finger geht
  meistens schief
• Darstellung beider Zahlen durch Finger, dann
  Abzählen der Finger
• Erstklässler
• Abrufen (s.o.)
• Min-Methode (minimum addend) Kinder nehmen den
  kleineren der beiden Summanden (setzt Kenntnis
  des Kommutativgesetzes voraus) und zählten
  drauf in Einerschritten.
• Meist mehrere Strategien, je nach Aufgabe
• Zunahme des Abrufens bis Grundschulalter
• Assoziativgesetz Aufgabe (a b) b bereits mit
  6 Jahren umgeformt zu a (b b) und damit
  schneller gelöst als durch Rechnen. Anteil der
  Nutzung dieser Inversion stieg bis 9 nicht an.
  Anstieg bis 11, und dann zu 100 bis
  Erwachsenenalter.

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Anwendung von immer komplexeren Regeln

• Balkenwaage (Proportionsverständnis), vgl. Piaget
• Angenommene (und bestätigte) Strategien
• Fokussierung auf die Gewichte
• wie 1, aber bei gleichem Gewicht Berücksichtigung
  des Abstands
• Wenn entweder Abstand oder Gewicht gleich, Urteil
  nach jeweils anderer Dimension. Falls beides
  verschieden, Raten
• wie 3, aber statt Raten Berechnung von Kraft x
  Abstand auf beiden Seiten
• 5-Jährige meist 1), 9-Jährige 2) oder 3), 13- und
  17-Jährige meist 3), selbst unmittelbar nach
  Durchnehmen der Hebelgesetze in Schule. Wenige
  Kinder unterschiedlichen Alters 4).

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Hypothesentesten

• Auswahl eines konklusiven Tests und Entscheiden,
  ob Evidenz für oder gegen Hypothese spricht,
  bereits in 1.-2. Schulklasse
• Art der Aufgabenstellung
• Aufgabe Herr Müller will herausfinden, ob die
  Form der Nase eines Flugzeuges, die Position des
  Höhenruders oder Art der Flügel den
  Benzinverbrauch verringert. Als erstes will er
  Ruderposition testen.
• kaum Kinder bis 4. Klasse und nur 40 der
  Erwachsenen schlugen kritischen Test vor.
• Wenn Kinder aus Bildern auswählen konnten, fanden
  viele Dritt- und die meisten Viertklässler die
  richtige Lösung.

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Logisches Schlussfolgern

• Deduktives Schlussfolgern ab Vorschulalter,
  verbesserter Arbeitsspeicher ermöglicht
  Steigerung im Grundschulalter
• Fehler wie Überzeugungsfehler, unerlaubte
  Umkehrungen bleiben häufig
• inhaltsunabhängiges Schlussfolgern erst ab
  formal-operatorischer Stufe
• Analoges Schließen (A zu B ist wie C zu D1 oder
  D2?)
• strukturgenetischer Ansatz nach Piaget Stufen
  der Analogiebildung entsprechend des allgemeinen
  Stufenmodells
• Modell der Informationsverarbeitung nach
  Sternberg Probleme von Kindern vor allem bei dem
  Abbilden der A/B zu C/D-Beziehung (stimmt mit
  Piaget überein)
• wissensbasierter Ansatz Schwierigkeiten hängen
  mit fehlendem Wissen zusammen. Tatsächlich
  konnten bereits 9-monatige Kinder auf einen
  aufwärts gerichteten Pfeil gucken, wenn sie einen
  ansteigenden Ton hörten und einen Pfeil nach
  unten bei fallendem Ton.

Aber Nur 20-24 (neun Kinder) machten es
richtig, diese waren meist 011 und älter, und
das Ganze klappte auch nur in drei von acht
Aufgaben...