Neurobiologische Forschungsergebnisse

Anne Eckerle                                  überarbeitet 2018

Neurobiologische Forschungsergebnisse – Folgerungen für die Hochbegabtenförderung

Einleitung

Die Forschungen zum Enrichment befassen sich überwiegend mit der Ausgestaltung und Wirkung von Zusatzangeboten zum Unterricht der Regelschule, die entweder im schulischen Zusammenhang oder ergänzend zur Schule angeboten werden. Zielgruppe sind hochbegabte Kinder und Jugendliche. Dabei geht es um die Entwicklung der Leistungsfähigkeit und um die Motivation, die aus Lernen in homogenen Gruppen entsteht. Zum Teil geht es aber auch um die kompensatorische Wirkung, die Enrichment gegenüber den Folgen von Passungsproblemen und Unterforderung von sogenannten Underachievern haben kann. Im ersten Teil dieses Beitrags verengt sich der Blick auf die physiologischen und morphologischen Voraussetzungen für besondere kognitive Effizienz. Es geht nicht darum, Ergebnisse aus der Neurobiologie, oder besser: aus der allgemeinen neurobiologischen Forschung für Hochbegabte einzuschätzen und daraus Empfehlungen zu entwickeln, sondern es werden Korrelationsstudien ausgewertet, in denen Hochbegabte mit Normalbegabten verglichen werden, um Unterschiede in der biologischen Ausstattung zu entdecken. Von der Intelligenztheorie aus betrachtet, wird damit der Teil angesprochen, den Raymond Cattell mit fluider Intelligenz bezeichnet hat. Diese ist vererbt und nur begrenzt von außen beeinflussbar – im Gegensatz zu der Leistungsfähigkeit, der Kristallinen Intelligenz, die die Fähigkeiten umfasst, die im Laufe des Lebens erlernt bzw. durch die Umwelt bestimmt werden. (Natürlich hängt die kristalline auch von der fluiden Intelligenz ab.) Dieses Erlernte hinterlässt Wirkungen im Gehirn, die fluide Intelligenz bezeichnet die Bedingungen im Gehirn. Die Ergebnisse aus der Neurobiologie geben auf die Frage „Was ist Förderung für Hochbegabte?“ Antworten, die sowohl das Risiko der hochbegabten Kinder in neuer Weise erklären als auch Veränderungen der gängigen Förderpraxis nahe legen. Für die am meisten verbreitete Form der Förderung, das Enrichment, werden konkrete Empfehlungen gegeben (Teil 2).  

Teil 1

Neurobiologische Ergebnisse zu „Hochbegabung“

1. Teuchert-Noodt: Chemische Verhältnisse an den Synapsen Bei Hochbegabten ist der Hippocampus „günstiger“ eingestellt (gemeint: NMDA-Rezeptoren in der postsynaptischen Membran. Der Hippocampus speichert beim Lernen Informationen, die erst später der langsamer lernenden Großhirnrinde (Kortex) zur Langzeitspeicherung übermittelt werden). Auf Synapsenebene heißt das, dass die Rezeptionsmöglichkeit für elektrische Signale aufgrund bestimmter chemischer Verhältnisse länger offen bleibt. Auf der Verhaltensebene bedeutet das eine höhere Wachheit (Sensitivierung und raschere Hemmung/Habituierung). Diese chemischen Verhältnisse sind angelegt.

2. Philip Shaw, National Institute for Mental Health, Neurobiologische   Besonderheiten bei Hochbegabten

Ein weiterer Unterschied betrifft die Entwicklung des Gehirns. Die nachstehenden Grafiken zeigen die Entwicklung des Kortex bei hochbegabten Kindern und Jugendlichen im Vergleich zu überdurchschnittlich und durchschnittlich begabten (Shaw, 2006, S. 676-9). Sehr hohe Begabung: IQ 121-149 Hohe Begabung: IQ 109-120  Durchschnittl. Begabung: IQ 74-108 Die Grafik zeigt, wie die Kognition ausgedrückt im IQ mit Veränderungen im linken und mittleren präfrontalen Kortex verbunden ist (in anderen Kortexregionen finden Veränderungen mit analoger Struktur statt, Übersicht in Grafik 2 bei Shaw et al., 2006).  Diese Veränderungen sind deutlich verzögert bei der Gruppe mit höchstem IQ (blaue Kurve). Je dramatischer die Entwicklungsverzögerung und je später der Scheitelpunkt der Verdickung sind, desto höher ist der IQ. In einem späteren Aufsatz (Shaw 2008) fügt Shaw hinzu, dass die Areale mit den ausgeprägtesten Volumenveränderungen auch die evolutionsgeschichtlich jüngsten sind (ability to suppress inappropriate actions and thoughts, focus attention, remember things from moment to moment, work for reward, and control movement ). Shaw führt aus, dass die verzögerte Kortexreduktion bei intelligenteren Kindern dem Gehirn mehr Gelegenheit gibt, Schaltungen für ein hoch entwickeltes Denken auszubilden. Die spätere rasche Reduktion der Hirnrinde könnte auf den Abbau nicht benutzter neuronaler Verbindungen zurückzuführen sein. Positiv ausgedrückt: Die Reduktion hat mit ökonomischer Organisation zu tun. John R. Skoyles, University London, überlegt, ob es sich um die Bereitstellung von Energie (Blutgefäße, Mitochondrien und Glia Zellen) bei steigender Anzahl der Synapsen handeln könnte (Skoyles, 2008, Abschnitt 5.3).

Die Zunahme des Grauen Materials könnte weitgehend oder überwiegend dadurch zustande kommen, dass mehr Platz besetzt ist durch Gliazellen und Haargefäße, die dazu da sind, die gesteigerten Energieansprüche bei vermehrten Synapsen zu befriedigen. Nach bisheriger Erkenntnis bilden die Gliazellen ein Stützgerüst für die Nervenzellen und sorgen für die gegenseitige elektrische Isolation der Nervenzellen. Neuere Erkenntnisse zeigten jedoch, dass Gliazellen maßgeblich am Stoff- und Flüssigkeitstransport sowie an der Aufrechterhaltung der Homöostase im Gehirn beteiligt sind und im Prozess der Informationsverarbeitung, -speicherung und -weiterleitung mitwirken. Die alternative Erklärung, dass die Dendriten selbst sich ausdehnen, hat wahrscheinlich keine größere Bedeutung, obwohl sie sich an bestimmten Stellen während der Kindheit ausdehnen können. Die Autoren der entsprechenden Untersuchungen merken an, dass die Beobachtungen lediglich die Annahme eines mäßigen Wachstums während der Kindheit nahe legen. Im übrigen: Obwohl die Dendriten in angereicherter Umgebung komplexer und länger werden, tendieren sie dazu, sich auf den bereits besetzten Raum zu beschränken. Größere Veränderung des von Dendriten besetzten Raumes ist auch deshalb unwahrscheinlich, weil das die elektrischen Verhältnisse der Dendriten verändern würde, die die vorwärts und rückwärts sich ausbreitenden Strömungen bestimmen. Die morphologischen Dimensionen der Dendriten werden homöostatisch eng reguliert. John R. Skoyles, 2008.

3. Hochbegabte sind kognitiv verfrüht

John Geake (2008, S. 5) stützt sich zur Erklärung auf eine bereits 1990 publizierte Untersuchung von O’Boyle and Benbow, in der angenommen wird, dass die verfrühte kognitive Entwicklung mit der vorgeburtlichen Einwirkung von Testosteron – und zwar für Mädchen mit einem relativ hohen, Jungen mit einem relativ geringen Spiegel – zusammenhänge. Diese Exposition beeinflusst die Wirkung der Chromosome (epigenetisch). (Zu dem Zusammenhang zwischen vorgeburtlichem Testosteronspiegel und Intelligenz vgl. auch bei Hoppe 2006 die Ausführungen über die ältere Studie von Geschwind N, Galaburda AM sowie über weitere Studien mit Beteiligung von O’Boyle und Benbow). Hoppe berichtet in einem Überblick über die Forschungsergebnisse aus der Neurobiologie zur Hochbegabung die Untersuchungen von Geschwind und Galaburda (1987) und weitere, die den gleichen Zusammenhang enthalten. Hochbegabung erscheint hier als Folge einer hormonell bedingt andersartigen Entwicklung der rechten Hirnhälfte (oder der Verbindung beider Hirnhälften) und einer möglicherweise stärkeren Einbeziehung rechtshemisphärischer Hirnfunktionen in verschiedene kognitive und motorische Leistungen. Hassler (1991, 1992) fand in einer über acht Jahre angelegten Längsschnittstudie an über 120 Probanden (Musiker, Nichtmusiker; beiderlei Geschlecht), dass kreative Hochleistungen im Bereich der Musik mit einem „androgynen“ Testosteron-Spiegel (bei Männern im unteren Durchschnittsbereich der Männer bzw. bei Frauen im oberen Durchschnittsbereich der Frauen) einhergehen. Ostatnikova et al. (2002) fanden bei 235 hoch- und normalbegabten Kindern denselben Zusammenhang. Hassler (1993) fand für die männlichen Probanden eine Bestätigung für das oben beschriebene Geschwind-Galaburda-Modell, nicht jedoch für die weiblichen Probanden.

4. Hochbegabte nutzen stärker als Normalbegabte beide Hemisphären bzw. mehrere Gehirnregionen

    Lee et al. verglichen neuronale Aktivierungen nach IQ-Items/hohem g-Anspruch mit Aktivierungen nach IQ-Items/niedrigem g-Anspruch. Bei hohem g-Anspruch (räumlich oder verbal) verstärkten sich bei den hochbegabten Kindern die bilateralen Aktivierungen des präfrontalen Cortex. Lee et al., 2006, S. 578-86    Geake et al. fanden in einer Studie (zum flüssigen Analogisieren) positive Korrelationen zwischen verbaler Intelligenz und Aktivierungen in der linken Hemisphäre und zwischen räumlicher Intelligenz und Aktivierungen des Präfrontalen Kortex der rechten Hemisphäre (Geake, 2006,2).     O’Boyle berichtet, dass mathematisch hochbegabte Jugendliche sich sehr stark auf bildhafte Repräsentationen der rechten Gehirnhälfte stützen, dass also mathematische Leistungen mit Imagination zu tun haben. (O’Boyle, 2008).

5. Hochbegabte zeigen herausragende Merkmale kognitiver Kontrolle

Geake stellt eine höhere kognitive Kontrolle bei Hochbegabten fest. Kognitive Kontrolle meint interaktive Aspekte des Arbeitsgedächtnisses, darunter die (top-down attention) Bereitschaft zur Kategorisierung, längere Wachheit, Auswertung und Anpassung (Geake 2006,1). Zhang Li spricht in einer chinesischen Studie den Hochbegabten eine herausragende Fähigkeit zu, durch Analogie, Transfer, Assoziation und Phantasie zu lernen. Interessant ist in dieser Studie, dass in Reaktion auf diese Befunde der Unterricht bei Hochbegabten auf diese besonderen Fähigkeiten hin angepasst wurde und daraus eine Beruhigung auch des Verhaltens resultierte – neben anderen wünschenswerten Wirkungen: Die Verstärkung der Fähigkeiten zu Beobachten, Denken, Phantasie, Gedächtnis, Transfer usw. trug zu einer entspannten und harmonischen Atmosphäre im Unterreicht bei, umgekehrt entwickelten sich die Fähigkeiten. Eben so wurde die Sinnestätigkeit angeregt – Sehen, Fühlen und Hören …

6. Hochbegabte suchen deduktives Verstehen

Geake kommentiert diese Beobachtung so: Sie könnten den Umfang ihrer Wissensaufnahme nicht bewältigen, wenn nicht begleitend eine Bewegung hin zur Konzeptualisierung (with big-picture perspectives) stattfände. Dieses Kategorisieren (cognitive mapping) wird durch eine vergleichsweise höhere Kapazität des Arbeitsgedächtnisses unterstützt (Geake, 2006,1). Er schließt dies aus Forschungen bei musikalisch Hochbegabten (Geake & Gregson, 1999) und bei mathematisch Hochbegabten, die stärker als Normalbegabte Hinweise aus der Metaebene erfragt haben. Bei ihnen traten die gegenstandsspezifischen Überlegungen zurück, die von ihren normalbegabten Peers bevorzugt wurden (Kanevsky & Geake, 2005. Beide Untersuchungen bei Hoppe, 2006). Geakes Hinweis auf die Bewältigungsnot der Hochbegabten bezeichnet möglicherweise auf der Ebene des Kognitiven Verhaltens, was Shaw als Veränderung in der Gehirnentwicklung beobachtet hat.

Überlegungen zu den Ergebnissen von Phillip Shaw

Was bedeuten die von Shaw berichteten Besonderheiten der Kortex-Entwicklung bei Hochbegabten auf pädagogischer Ebene? Wissenschaftlich ist immer die einfachste Erklärung zu prüfen. Nach diesem Grundsatz muss durchdacht werden, ob die Beobachtungen zwischen Einschulungsalter und Pubertät eine Parallele bilden zu den Beobachtungen in der frühen Kindheit. Wenn in den Grafiken die Zeit zwischen Geburt und sechs Jahren eingetragen wäre, sähen wir für alle Kinder einen Anstieg der Kortexdicke nach der Geburt mit anschließender Reduktion ab dem dritten Lebensjahr. Die einfache Erklärung ist, die Wiederholung des Ähnlichen auch ähnlich zu interpretieren. Etwa so wie Katharina Braun, Professorin am Institut für Biologie der Universität Magdeburg, den Vorgang bei der frühkindlichen Entwicklung interpretiert: Das Gehirn bildet eine Vielzahl von Verknüpfungen, sozusagen um allen Anforderungen gewachsen zu sein (Vermehrung der Synapsen, s.o. Skoyles). Im Lauf der Erfahrung geht das Volumen wieder zurück. Bei dieser erfahrungsgesteuerten synaptischen Reorganisation werden redundante und nicht oder selten genutzte Synapsen eliminiert zugunsten von häufig genutzten Synapsen, die im Netzwerk verbleiben und deren Übertragungsstärke erhöht wird. Ganz grob gedeutet: Mit der Ausdehnung des Kortexvolumens im frühen Schulalter reagiert das Gehirn von hochbegabten Kindern auf die neue Lernherausforderung, indem es die Menge der Synapsen erhöht; mit der späteren Reduktion organisiert das Gehirn das Relevante und schafft damit Strukturen zur Bewältigung des weiterhin Aufzunehmenden.

Zwischen Anfang und Ende dieser Entwicklung besteht eine Phase, in der zwischen (hoher) Aufnahme und (geringer) Organisation ein Ungleichgewicht besteht. Deutet man die Synapsenvermehrung als überschießende Reaktion von Hochbegabten auf die Anforderungen ihrer Umwelt, dann ist das vereinbar mit den Hinweisen von Teuchert-Noodt zu zellulären Bedingungen von erhöhter Wachheit. In der Forschung wird auch darüber berichtet, dass Denkmaterial, das im Verarbeitungsprozess als unsicher und möglicherweise zu verwerfen eingeschätzt wird, von Hochbegabten noch längere Zeit als von Normalbegabten präsent gehalten wird – was wiederum auf die erhöhte Wachsamkeit zurückzuführen ist, denn sie erlaubt in besonderer Weise die gleichzeitige Repräsentation von viel Denkmaterial, so dass der Zwang zur Ökonomisierung eine höhere Schwelle hat.

Ich habe unter dem Ziel, die einfachste Erklärung zu prüfen, die Kortexentwicklung der frühen Kindheit analog gesetzt mit der bei Hochbegabten in der Grundschulzeit. Das fordert heraus, auch die Forschungen von Katharina Braun im Leibniz-Institut für Neurobiologie in Magdeburg (IFN) in die Analogsetzung einzubeziehen. Hier geht es um die Frage der Störung des Prozesses und deren Zusammenhang mit Fehlentwicklungen. In einem frühen Aufsatz 1998, dessen Fragestellung sich inzwischen in weiteren Forschungen der Wissenschaftlerin entfaltet hat, geht Frau Braun von einem Zusammenhang zwischen Stress und Fehlentwicklungen bei der Reorganisation des Kortex aus; daraus ergeben sich Risiken, die auch zu Verhaltensstörungen führen können. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Beeinträchtigungen der intellektuellen Entwicklung unmittelbare Bedingungen für Verhaltensstörungen sind. In einem aktuellen  Forschungsprojekt von Frau Braun werden die Ursachen der Beeinträchtigung als Stress zusammengefasst, auf neurophysiologischer Ebene in den Wirkungen eines Stresshormons. Diese angenommenen Zusammenhänge, Störbarkeit bei der Reduktion, wären auch in der Reorganisationsphase im Grundschulalter und der Adoleszenz anzunehmen, wenn die ähnlichen Entwicklungen analog gesetzt werden. Hier wäre – vorausgesetzt die Interpretation bewährt sich – Grundlagen vorhanden, um die Störungsentwicklung bei einem Teil der hochbegabten Kinder- und Jugendlichen zu erforschen.

Aus alledem folgt für die Förderung von Hochbegabten:

Während der Herausforderung durch neue Lernsituationen der Schule verstärkt das Gehirn der Hochbegabten im Gegensatz zu überdurchschnittlich und normal Begabten seine Möglichkeiten zur Informationsaufnahme stärker und organisiert später. Die hohe Speicherkapazität ermöglicht die Aufnahme von sehr viel Inhalt, ohne dass (aus Kapazitätsgründen) zunächst eine Notwendigkeit der Selektion und Organisation entsteht. Erst ab den Jahrgangsstufen 5/6 (im Vergleich zu ¾ bei den „nur“ überdurchschnittlich Begabten) erfolgt die Organisation, und diese ist wiederum im Vergleich zu den anderen Gruppen stärker. Während der Organisation ist das Risiko für die Entwicklung von Verhaltensstörungen erhöht. Schlussfolgerung: Förderung von Hochbegabten muss in der Unterstützung der Organisation des Wissens bei gleichzeitiger Begrenzung der Informationsfülle bestehen.  

Teil 2

Hinweise zum Enrichment

Diese neurobiologischen Forschungsergebnisse stammen aus unterschiedlichen Regionen und wissenschaftlichen Gruppierungen – und fast immer von Forschern, die keine Didaktiker sind. Eine Ausnahme ist John Geake, der von dem Ausgangspunkt der Erziehungswissenschaft in die neurobiologische Forschung gegangen ist. Meine Auswahl hat sich nach den Anforderungen der Hochbegabtenförderung gerichtet, speziell des Enrichment.

Kritische Anmerkung zum Enrichment

Üblicherweise wird Enrichment sowohl präventiv oder kompensatorisch bei Unterforderung eingesetzt als auch zur Hinführung von hoher Leistungsfähigkeit zu Hochleistung und Expertisierung. Im Unterricht tritt es auf als Individualisierung, Differenzierung und Separierung nach Kriterien von Leistung und Interesse. Außerhalb des Unterrichts wird es als Zusatzangebot von schulischen, kommunalen und freien Trägern gestaltet. Eine mögliche Herausforderung für den Einsatz kann eine problematische Entwicklung bei einem Schüler sein. Solche Situationen treten häufig als Folge von Unterforderung auf und äußern sich als Leistungsverweigerung, oppositionelles Verhalten oder „innere Emigration“, ungünstige soziale Resonanz – in der Wirkung als familiäre Spannungen. Eine Herausforderung Enrichment anzubieten kann aber auch das Ziel sein, hoch leistende Schülerinnen und Schüler „zu fördern“, d.h. ihre Fähigkeiten weiter in Richtung Excellence zu entwickeln. Ein Beispiel hierfür sind viele Wettbewerbe und Schülerakademien, die ausdrücklich hervorragende Leistungen als Ausgangsbedingung fordern. In beiden Fällen ist mit Enrichment ein Zusatzangebot an zu Lernendem gemeint.

Damit widerspricht die in Deutschland wichtigste Form der Hochbegabtenförderung – jedenfalls auf den ersten Blick – den kompensatorischen Anforderungen, die sich aus der von Shaw berichteten neurobiologischen Besonderheit ergeben. Dieser Gegensatz kann durch entsprechende didaktische Gestaltung aufgehoben werden (vgl. die weiter unten genannten Strukturierungshilfen). Es ist wichtig, im konkreten Fall immer die Prüfkriterien anzulegen, die sich aus dem Prinzip „Weniger Wissen, mehr Struktur“ ergeben. Dass die üblichen Enrichmentangebote dennoch oft als Förderung erlebt werden, liegt an zwei unmittelbaren positiven Wirkungen, die die verzögerte und dann negative Wirkung der Wissensaufladung überlagern.

Enrichment findet in begabungshomogen Gruppen statt. Die TeilnehmerInnen erleben Gemeinsamkeit mit anderen Kindern, die ihnen ähnlich sind, während das Anders-Sein in ihren Regelgruppen sie häufig belastet. Und sie werden auf angemessenem Leistungsniveau gefordert, können also den Zyklus von Schwierigkeit, Standhaftigkeit und schließlichem Sieg – und damit ihr eigenes Können – erfahren. Das sind nicht unwesentliche Wirkungen des Enrichment, aber das Problem der kognitiven Aufladung wird damit nicht gelöst, unter ungünstigen Bedingungen wird es sogar verstärkt. Hier eine systematische Übersicht über die Wirkungszusammenhänge, die aufgrund der berichteten neurobiologischen Ergebnisse anzunehmen sind.

Im Umgang mit Hochbegabten, die eine ungünstige Lernbiografie und oft auch eine problematische Persönlichkeitsentwicklung haben, wird ihr Bedürfnis nach intellektueller Ordnung und die Zurückweisung von anspruchslosen Denkroutinen spürbar. Obwohl sie schlechte Lerner sind, brauchen sie eine anspruchsvolle (taxonomisch hohe) Ebene des Denkens, auf der sie offenbar leichter lernen als bei einer Absenkung des Anspruchs.

In den Jgst. 6 – 8 erleben wir Schüler, die einem einfachen Lehrerbericht nicht folgen können, obwohl sie geäußert haben, gerade an diesem Thema interessiert zu sein. Sie fallen nach kurzer Zeit ab, oder aber sie beteiligen sich, schweifen aber herum und können die Richtung nicht halten. Am Tag darauf haben sie keinerlei Gedächtnisspuren mehr, ja bereits am Ende der Stunde fällt es ihnen sehr schwer zu benennen, was ihnen geboten wurde. Natürlich sind solche Situationen auch Anlass, sich mit Anderem zu beschäftigen, so dass Unterrichtsstörungen entstehen. Wir erklären das damit, dass sie den Kontext in ihrem Wissensvorrat nicht finden, von dem aus sie ergreifen könnten, was ihnen gerade angeboten wird. Ihr Wissen ist nicht organisiert, das Neue adressiert nicht das Vorhandene. Und weiter damit, dass sie keine Handlungsaufforderung an ihr Denken erleben. Die bloße Rezeption gibt den Denkhandlungen keinen Raum, für die Zhang Li die positiven Wirkungen auf Denken und Verhalten berichtet hat.

Diese Situation führt im Regelunterricht ins Risiko. Wir erklären zu oft die Lernschwierigkeiten von so genannten Underachievern mit Langeweile und Motivationsschwäche. Beides ließe ja den Schluss zu, dass mit einer Geste der Arroganz an sich vorhandene Chancen nicht genutzt werden. Ich experimentiere (zunächst) in heuristischer Absicht mit dem Begriff „nicht kognitive Lernbehinderung“; darunter ordne ich die Veränderungen der Persönlichkeit ein, die das Lernen blockieren (erlernte Hilflosigkeit, subjektive Irrelevanz, Abwesenheit von Zielen, überproportionale Bedeutung von Konflikten mit Eltern, LehrerInnen und MitschülerInnen …). Unter dem Eindruck der neurobiologischen Berichte muss dem hinzufügt werden, dass auch ein erhöhtes kognitives Risiko der Hochbegabten aus dem folgt, was Shaw herausgefunden hat. Das Erscheinungsbild der nicht hochleistenden Hochbegabten ist konsistent mit den Annahmen,

• dass während der Grundschulzeit zwar ein außergewöhnliches Aufnahmevermögen vorliegt, das aber nicht durch geordnetes Denkhandeln verwaltet werden kann (Verdickung der linken Hemisphäre, während bei Normalbegabten bereits die Organisierung einsetzt);
• dass die Organisierung des Denkens oft zu spät einsetzt, nicht mit zehn oder elf Jahren, sondern deutlich später. Interessanterweise berichten Shaw et al. eine solche verspätete Entwicklung auch für Kinder mit ADHD (Shaw et al. 2007).

Aus diesen Überlegungen folgt,

• dass den ausgeweiteten Aufnahmemöglichkeiten der hochbegabten Grundschulkinder möglichst früh Organisationshilfen geboten werden sollten;
• dass diese Organisationshilfen den Anteil von Hochbegabten im Risiko – etwa 20 Prozent der 2 Prozent Hochbegabter (Gipfel in der dritten und sechsten/siebenten Jgst.) – einschränken könnten;

• dass Enrichments niemals die Wissensfülle vermehren sollten, ohne zugleich strukturierend zu wirken; und dass sie zu präventiven Zwecken eingesetzt werden könnten, um ausdrücklich die Strukturierung zu unterstützen.

Auch bei den (sehr) schlecht lernenden Hochbegabten gilt und muss beachtet werden, was Zhang Li in seinem oben genannten Bericht schreibt. Sie haben trotz ihrer ungünstigen Leistungen eine herausragende Fähigkeit, durch Analogie, Transfer, Assoziation und Phantasie zu lernen. Auch sie werden daher davon profitieren, dass ihr Unterricht dem angepasst wird; auch bei ihnen wird sich eine Beruhigung des Verhaltens zeigen, wenn das Passungsproblem aufgelöst wird.  

Wege für Organisationshilfen

1. Selbsttätigkeit

Der einfachste und didaktisch älteste Weg ist der der Selbsttätigkeit. Wenn neues Wissen von bestehendem aus weitgehend selbständig erarbeitet wird, dann muss vorhandenes Wissen genutzt werden, um das Neue heranzuholen: es einzuordnen, mit Anderem zu vergleichen, in seinen Bedingungen und Wirkungen einzuschätzen, vielleicht muss es sogar erst aus Bestehendem erschlossen werden … In diesen Fällen wird das vorhandene Netzwerk im Gehirn aktiviert und die Adressierungen des Vorhandenen werden verstärkt; dem Prinzip des Gedächtnisses wird also optimal Rechnung getragen, denn: Das Gehirn hat keinen Speicherort, sondern seine Leistung ist immer als Prozess zu verstehen. Die Speicherung von Neuem und die Aktivierung von Gelerntem bestehen neurobiologisch in der optimalen Einstellung von Verbindungsstärken zwischen Neuronen, die Information repräsentieren. Speicherung setzt Kommunikation voraus, und diese funktioniert umso besser, je häufiger die verschiedenen Informationen in immer wiederkehrenden oder variierenden Zusammenhängen aufgerufen werden.

2. Konzeptlernen

Ein besonders effizientes Gehirn zu haben heißt ja auch immer, einen ständigen Einstrom von Information zu verarbeiten; darauf hat Geake aufmerksam gemacht, und das folgt auch aus den Hinweisen von Teuchert-Noodt. Um diesen Einstrom zu bewältigen, müssen Ordnungsarbeiten geleistet werden, damit alles zweckmäßig verknüpft und gut wieder auffindbar ist. Der Bericht von Shaw heißt aber nichts anderes als dass die Ordnungsarbeiten bei Hochbegabten zeitlich versetzt erst nach der überbordenden Wissensaufnahme geleistet werden. Der fördernde Unterricht für Hochbegabte muss weg von dem vielerlei Besonderen hin zu der Stufung von Überblick oder Allgemeinem einerseits und Einzelnem (Konkretem) andererseits. Wie Regenwolken Kondensationskerne brauchen, um zu Regen zu werden, so braucht die Informationswolke Konzepte, um zu Wissen zu werden. Konzepte sind die grundlegenden Ordner des Wissens, sozusagen vorhandene Adressen, auf die das Neue trifft, um einzuziehen und erreichbar für Botschaften zu sein, dass sie nämlich zur Arbeit kommen sollen, etwa um Fragen zu klären.

Die Fragen, die diese Aufforderung zur Wissensorganisation aufwirft, sind in der Vergangenheit zu Zankäpfeln zwischen Neurobiologie und Lernpsychologie geworden, öffentlich sichtbar besonders von Elsbeth Stern, früher MPI für Bildungsforschung, Berlin, jetzt TH Zürich, einerseits und Henning Scheich, Direktor des Leibniz-Instituts für Neurowissenschaften, Magdeburg, andererseits geführt. Stern sagt, dass Lernprozesse nicht unabhängig vom Stoff gesehen werden dürften. Scheich sagt genau das Gegenteil: „Lernprozesse laufen völlig unabhängig vom Stoff ab.“ Kinder müssten in erster Linie Denkstrategien entwickeln und trainieren können. Scheich sieht die Fixierung auf den Unterrichtsstoff als das Manko des deutschen Schulsystems an. Weil der Unterricht auf den Durchschnitt ausgerichtet sei, kämen sowohl Begabte als auch Schüler mit Lernschwierigkeiten zu kurz.

Scheich hat in dieser Kontroverse mit Stern für Exemplarisches Lernen geworben und damit eben das Konzeptlernen gemeint, das aus dem Stand der Neurowissenschaften zu begründen ist. Ein berühmtes Beispiel für Konzeptlernen ist etwa das von Bruner berichtete Landkartenbeispiel: In einer Schulstunde wird den Kindern die geografische Landkarte von Nordamerika mit der Aufforderung vorgelegt, die großen Städte einzutragen. Es gab keine Namensliste, auch keine weiteren Hinweise. Die Kinder waren daher genötigt herauszufinden, wo Städte liegen könnten (an Flußmündungen, nicht auf den Bergen, in geschützter klimatischer Lage …). Sie erlernten also nicht die Namen der Städte, diese wurden ihnen nachgereicht, sondern die Motive menschlichen Siedlungsverhaltens. Diese sind das Konzept, die konkreten Städte das Vielerlei des Wissens.

3. Kritisches Denken / Wissenschaftliche Grundbildung

Denken wir noch einmal an die Forschungsergebnisse von Zhang Li (Einsatz höherer kognitiver Anforderungen führt zu gelöster Atmosphäre im Unterricht), dann ist zum Konzeptlernen anzufügen, dass sowohl der Entwurf als auch die Nutzung der Konzepte immer anspruchsvolle kognitive Handlungen erfordert: Analogisieren, vergleichen, transferieren, prüfen, subsumieren, erklären, prognostizieren, bewerten … . In der amerikanischen Didaktik werden diese Handlungen zusammengefasst unter den Begriff des Kritischen Denkens – hier kann nicht eine bestimmte Richtung oder ein Namen genannt werden, Kritisches Denken ist ein Begriff, der den Unterricht der Schulen ab etwa dem 12. Lebensjahr bis hin in die Universitäten begleitet. Dabei geht es um Verstehen und Anwendung der wissenschaftlichen Methode eben so wie um die dem Laien hilfreiche Fähigkeit zur Selbstvergewisserung seines Denkens.

In der Didaktik der angelsächsischen Ländern werden Rationalität und Emotionalität nicht wie bei uns polarisiert. Bis zu Beginn der internationalen Bildungsvergleiche in den 90er Jahren wurde in Deutschland (nicht in der Schweiz und Österreich) die „ganzheitliche“ Persönlichkeitsentwicklung im Konflikt mit dem Anspruch einer wissenschaftlichen Grundbildung gesehen (In einem Satz eines der Protagonisten dieser Kritik, Horst Rumpf, 1978 während einer Konferenz: Eine (Didaktik der Rationalitätsentwicklung) macht den Körper eines Kindes zur Prothese seines Intellekts). Dieser Konflikt spielt in den angelsächsischen Ländern, die weniger von der Kritischen Theorie der Frankfurter Schule berührt wurden, kaum eine Rolle.

Hier ein Auszug aus dem berühmten Aufsatz „Theory into Practice“ von John Dewey (The middle works: Theory into Practice, übers. v. Eckerle). Er enthält in knappen Worten die theoretische Begründung für die Konzentration des Unterrichts auf das Denkhandeln. Über die Inhalte des Unterrichts sagt er:

„Auch wenn es sich nicht um technisch bestimmte Wissenschaft handelt, geht es doch um Inhalte, die aus methodischer Arbeit hervorgegangen sind – sie sind ausgewählt und angeordnet unter Berücksichtigung von normativen intellektuellen Kriterien. Daher ist Methode im Inhalt selbst – Methode auf der höchsten Stufe, die menschliches Denken bis jetzt erreicht hat: wissenschaftliche Methode. … Es kann nicht genug betont werden, das die wissenschaftliche Methode die Methode des  menschlichen Geistes selbst ist. Die Zuordnungen, Interpretationen und Verallgemeinerungen liegen nicht äußerlich in den Fakten, die vom Denken zu unterscheiden wären. Sie geben Einstellungen und Arbeitsergebnisse unseres Denkens wieder, die bei dessen Versuch entstanden sind, das Rohmaterial der Erfahrung zu einem Punkt zu entwickeln, an dem es den Bedürfnissen aktiven Denkens entspricht und diese anregt. … (S. 263)

Es  ist die Aufgabe der Schulen wie auch der Lehrerbildung, wissenschaftliches Wissen … in den Fächern … so anzubieten, dass der Schüler/Student sieht und spürt, dass diese Unterrichtsgegenstände signifikante Verkörperungen geistigen Tuns sind. Er sollte angeleitet werden zu entdecken, dass sie nicht Ergebnisse sozusagen technischer Methoden sind, die zum Nutzen spezieller Wissensbereiche … entwickelt wurden, sondern dass sie grundlegende Einstellungen und Handlungsweisen unseres Denkens repräsentieren – dass in Wirklichkeit bestimmte wissenschaftliche Methoden und Zuordnungen in ihrer konkretesten Form einfach darstellen und erhellen, was schlichte und allgemein verfügbare Formen der gedanklichen Aktivität vermögen, wenn die Bedingungen günstig sind. … (S. 264) … es ist Aufgabe zukünftiger Lehrerausbildner, die Inhalte des Lehrens zu deren allgemeinen psychischen Grundlagen zurückzubringen … Das bedeutet, dass ein Denkverhalten, das eingeübt ist, Inhalte vom Standpunkt ihrer Funktion in Verbindung mit geistigen Rückmeldungen, Einstellungen und Methoden zu sehen, empfänglich wird für Anzeichen von geistiger Aktivität, ob sie nun an einem vierjährigen Kind oder an einem Jugendlichen von 16 Jahren sichtbar wird, und er wird an spontane und unbewusste Wahrnehmung der Inhalte gewöhnt sein, die geeignet sind, geistige Aktivität auszudrücken und zu leiten.“ ( S. 265)

Dahinter steht die Vorstellung des „man as scientist“, die einen kontinuierlichen Übergang zwischen dem Denken des Laien und dem des Wissenschaftlers meint, sofern beide versuchen, ein Problem so zu lösen, dass sie Fehler vermeiden. Jerome S. Bruner: „Die intellektuelle Aktivität ist immer die gleiche, unabhängig von ihrem besonderen Bereich, ob sie nun an der vordersten Front des Wissens oder im Klassenraum der dritten Jahrgangsstufe stattfindet. Was ein Wissenschaftler an seinem Schreibtisch oder in seinem Labor tut, was ein Literaturkritiker tut, wenn er ein Gedicht liest, immer ist es von der gleichen Art wie bei anderen, die (strukturell) Vergleichbares tun – sofern sie Verständnis erreichen wollen.“

In Deutschland wurde diese Vorstellung zu dem übergeordneten Lernziel der großen Bildungsreform der 70er Jahre umgearbeitet: Wissenschaftliche Grundbildung. Grundsätzlich kann die Reform als Versuch aufgefasst werden, die amerikanische Curriculumtheorie und empirische Schulforschung für die Gestaltung des deutschen Bildungswesens aufzugreifen. Ganz im amerikanischen Sinn wurde Wissenschaftliche Grundbildung als nützlich für beides, die Bewältigung des Lebens und die Vorbereitung auf ein wissenschaftliches Studium, eingeführt. Wie fremd dieser Grundgedanke für die deutsche Bildungsverwaltung wie auch für die Lehrerschaft war, zeigte sich in dem nachfolgenden Missverstehen. Wissenschaftliche Grundbildung wurde inhaltlich aufgenommen, als wissenschaftsorientiertes Lernen, oder mit kritischem Unterton als Verwissenschaftlichung. Die Schule hat von der umfassenden konzeptuellen Arbeit, die für die Reform geleistet wurde, letztlich nicht profitiert (vgl. Eckerle 1977).

Erst in Folge der enttäuschenden Bildungsvergleiche treten jetzt Ersatzideen auf, am nächsten die verbindlichen „Operatoren“ der Gymnasialen Oberstufe, die nichts anderes sind als umschriebene und nach Anspruchsniveau gestufte kognitive Handlungen. Die Operatoren bleiben nach meinem Eindruck dem Lernen äußerlich. Sie werden erläutert, aber der Raum im Unterricht, der dem Verstehen und Anwenden der Operatoren dient, ist ohne didaktische Basis. Er ist nicht in ein Konzept des fächerübergreifenden wissenschaftspropädeutischen Arbeitens eingebunden. Anders in den Vereinigten Staaten. Critical Thinking hat in zahlreichen Variationen die Aufgabe, neben dem Wissen das Denken zu lehren, und zwar unabhängig von konkreten Inhalten. Speziell für die Hochbegabtenarbeit wurde etwa das Williams Model entworfen oder die „Taxonomy of Type II Process Skills“ des Neag Center for Gifted Education and Talent Development der Universität von Connecticut. Außerhalb der Hochbegabtenarbeit stehen die Entwürfe von Benjamin Bloom, der Gesellschaft für Kritisches Denken, der einzelnen Universitäten und Colleges – und in mancher Hinsicht abgegrenzt die Arbeit von Edward de Bono, der seine Vorschläge auch für Kinder zusammengefasst hat.

Die Enrichment-Vorschläge von Joseph Renzulli

Der Begriff Enrichment stammt von Joseph Renzulli, einem amerikanischen Psychologen, der sich seit Jahrzehnten mit Hochbegabtenforschung befasst. Sein bekanntestes Werk ist das Schoolwide Enrichment Model, in dem er schulorganisatorisch und methodisch zusammenstellt, wie nach seiner Auffassung Enrichment gehandhabt werden soll. Seine Vorschläge kombinieren Motivation (Typ I),  Aufbau von Fähigkeiten um diese Leistung erbringen zu können (Typ II) und Herausforderung von  selbständiger Leistung (Typ III).

Typ I – Erfahrungen für die einzelnen Schülerinnen und Schüler in Gebieten, die üblicherweise nicht im Curriculum enthalten sind. Lebensweltliche Situationen, in denen Kinder mit Bereichen zusammengebracht werden, die sie verstehen, untersuchen und bei denen sie mitmachen können. Häufig wird Projektunterricht so organisiert, dass er ganz auf dieser erlebnishaften Ebene bleibt. Wichtig ist, dass hier keine formelle Instruktion stattfindet. Das Ziel ist die Begegnung mit Konkretem und Interessebildung. Typ II – Übungen, die die Entwicklung der Denkfähigkeit und der Gefühle unterstützen. Hier stehen die Inhalte nicht im Vordergrund, sondern sie werden zu austauschbaren Anlässen des kognitiven Arbeitens, bei dem bestimmte kognitive Handlungen benannt und eingeübt werden, so dass sie willentlich, kontrolliert und zielgerichtet eingesetzt werden können. Type III – Individuelles oder in Kleinstgruppen durchgeführtes Forschen, bei dem Schülerinnen und Schüler methodisch professionell handeln können. Typ III fordert überdurchschnittliche Fähigkeiten, Aufgabenzuwendung und Kreativität.

Forschendes Lernen oder Facharbeiten gehen in Deutschland in diese Richtung, entbehren aber der in Typ II angelegten spezifischen Vorbereitung. Wie Unterricht in Typ II aussieht, wird am besten am Beispiel klar. Hier zwei Seiten aus einem Buch, das etwa in der siebenten Klasse einzusetzen wäre. Es geht um einen Jungen, der in die Ferien fährt und einem Nachbarn die Versorgung seiner Hühner überlässt. Als er zurückkehrt, stellt er überrascht fest, dass seine Hühner in seiner Abwesenheit mehr Eier gelegt haben als zuvor. Nun stellt er sich die Frage, weshalb das so war. In dem kurzen Ausschnitt wird überlegt, ob die erste Vermutung des Junge, dass die Wasserschalen größer gewesen sind, etwas mit dem überraschenden Befund zu tun haben könnte.  

What could this experiment tell you? Suppose the hens begin laying lots of eggs. Suppose they are laying two or even three times as many eggs as they had before vacation. It must be because of the extra water, right? Maybe, but maybe not. Perhaps there is another explanation. Your hens might be laying more eggs now for a completely different reason. What if the weather has suddenly gotten warm, and the change in weather is causing your hens to lay more eggs? What if the sun hatched thousands of grasshopper eggs last week? Maybe hundreds of baby grasshoppers are leaping into the chicken pens and your hens are gobbling them up. Perhaps the extra food is causing them to lay more eggs. What if the sun hatched thousands of grasshopper eggs last week? Maybe hundreds of baby grasshoppers are leaping into the chicken pens and your hens are gobbling them up. Perhaps the extra food is causing them to lay more eggs.

In anderen Büchern geht es auch um methodisch strengere Formen, etwa isoliertes Training von Analogien, eine Arbeitsweise, die man gut für drei Anlaufminuten zu Beginn des Unterrichts einsetzen könnte. In einem für etwa zwölfjährige Kinder verfassten Wissenschaftswörterbuch werden sowohl allgemeine als auch fachspezifische wissenschaftliche Begriffe erklärt, anschließend die kognitiven Handlungen der wissenschaftlichen Methode zunächst allgemein und anschließend fachbezogen veranschaulicht … Die Materialien zu Typ II sind unübersehbar viele. In der Hochbegabtenförderung haben wir aus meiner Sicht hier den Kern vor uns, an dem die Förderung auf die neurobiologischen Bedingungen des Lernens antwortet. Lernen am Konkreten, Lernen des allgemeinen Denkhandelns und dann die forschende Anwendung des Denkhandelns auf das Konkrete – davon profitieren auch Hochleistende, aber für Hochbegabte, die entmutigt und oppositionell oder resignativ sind, sind sie notwendig.  

Literatur

Bloom, Benjamin.  Website zu Bloom: Critical Thinking Across the Curriculum by B. Fowler, Longview Community College. Download 2006

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