Sind Schüler, die schneller lernen, diejenigen mit mehr Potenzial?

Alltäglich werden Schüler aller Altersgruppen mit neuen Konzepten und Fähigkeiten konfrontiert, und manche lernen sie schneller als andere. Es ist leicht, dies auf ein natürliches Talent zurückzuführen – aber wenn Lehrer dies tun, öffnen sie möglicherweise Türen für einige Schüler und verschließen sie für andere.

Mit anderen Worten: Der Glaube an ein angeborenes Talent hat eine Schattenseite. Es kann dazu führen, dass man annimmt, dass einige Menschen ein Talent für etwas haben und andere nicht, und dass man den Unterschied schon früh erkennen kann. Wenn man das glaubt, ermutigt und unterstützt man die „Begabten“ und entmutigt die anderen, wodurch eine sich selbst erfüllende Prophezeiung entsteht.

Der beste Weg, dies zu vermeiden, besteht darin, das Potenzial in uns allen zu erkennen – und daran zu arbeiten, Wege zu finden, es zu entwickeln, wie es einige Forscher zu tun beginnen.

Vom Schachbrett zur Kreidetafel

Beim Schachspiel fällt es Kindern mit höherem IQ im Allgemeinen leichter, die Spielregeln zu lernen und sich zu merken sowie Strategien zu entwickeln und umzusetzen, was ihnen einen frühen Vorteil beim Gewinnen verschafft.

Nach neueren Untersuchungen ist jedoch nicht der IQ der wichtigste Prädiktor für die Schachfertigkeit im Laufe der Zeit, sondern wie viel Kinder üben.

Ähnliches könnte auch für die mathematischen Leistungen gelten. Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, dass Kinder, die vor der Einschulung Erfahrungen mit linearen Brettspielen mit Zählschritten gemacht haben, in Mathematik besser abschneiden, sobald sie in der Schule sind. Und es gibt wahrscheinlich noch viele andere Möglichkeiten, wie Vorschulerfahrungen, die den Kindern Übung in Mathematik geben, ihnen später zu besseren Leistungen verhelfen.

Die meisten Lehrerinnen und Lehrer sind jedoch mit dieser Forschung nicht vertraut. Oft wird angenommen, dass die Kinder, die Mathe schneller „begreifen“ als andere, begabt sind, während die anderen nicht begabt sind. Dann bekommen die „Begabten“ mehr Förderung, mehr Training und so weiter, und tatsächlich sind sie nach einem Jahr oder so viel besser in Mathe als die anderen. Dieser Vorteil kann sich über die Schuljahre hinweg fortsetzen und zu immer größeren Unterschieden zwischen den Kindern führen.

Da es eine Reihe von Berufen gibt, wie z. B. Ingenieurwesen oder Physik, für die Mathematikkurse an der Hochschule erforderlich sind, sind diese Berufe für die Schüler, die als nicht mathematisch begabt eingestuft wurden, nicht zugänglich. Aber wenn Mathe genauso funktioniert wie Schach, dann haben wir eine ganze Reihe von Kindern verloren, die es vielleicht zu etwas gebracht hätten, wenn sie nicht von Anfang an als „nicht gut in Mathe“ abgestempelt worden wären.

Eine Fallstudie: Revolutionierung der Physik für Studienanfänger

Wir können diesen Trend bekämpfen, indem wir das Potenzial der Schüler auf eine andere Art und Weise betrachten. Pädagogen können neue Lehrmethoden einführen, die den Schülern eine bessere Lernchance geben, Methoden, die sich zunutze machen, was wir über Spitzenleistungen und die Bedeutung der Praxis für die Entwicklung von Fähigkeiten und Wissen wissen.

In einer an der University of British Columbia durchgeführten Studie wurde einigen Studenten, die in einem herkömmlichen Physikkurs für Studienanfänger eingeschrieben waren, ein kleiner Vorgeschmack darauf gegeben, wie dies aussehen könnte. In den ersten 11 Wochen erhielt jeder Jahrgang der Klasse relativ normalen Unterricht: drei 50-minütige Vorlesungen pro Woche, wöchentliche Hausaufgaben und Tutorien, in denen die Studenten unter Anleitung eines Lehrers Probleme lösen sollten. In der 12. Woche jedoch wurde eine Gruppe mit Techniken vertraut gemacht, die von dem Physiknobelpreisträger Carl Wieman und seinen Kollegen entwickelt worden waren und von zwei Forschern anstelle des üblichen Lehrers unterrichtet wurden.

Diese Techniken basierten auf dem Konzept des absichtlichen Übens, das nach den Erkenntnissen der Forschung ein äußerst wirksames und leistungsfähiges Instrument zur Verbesserung ist. Es orientiert sich insbesondere an den Leistungen von Experten und an dem Verständnis dessen, was diese Experten tun, um sich auszuzeichnen. Nach Untersuchungen, die wir und andere durchgeführt haben, ist diese Art von Übung der Schlüssel zur Erlangung von Meisterschaft in etablierten Bereichen von Musik über Sport bis hin zu Schach.

In der Kohorte mit absichtlicher Übung wiesen die Forscher die Schüler an, vor jeder Unterrichtsstunde einige Seiten aus ihrem Physiktext zu lesen und dann einen kurzen Online-Test mit richtigen/falschen Antworten über die Lektüre auszufüllen. Die Idee war, sie mit den Konzepten vertraut zu machen, die im Unterricht behandelt werden sollten, bevor sie in die Klasse kamen.

Wenn sie in die Klasse kamen, teilten die Forscher die Schüler in kleine Gruppen ein und stellten dann eine „Clicker-Frage“ – eine Frage, die die Schüler elektronisch beantworteten, wobei die Antworten automatisch an den Ausbilder geschickt wurden. Die Fragen wurden so ausgewählt, dass sie die Schüler zum Nachdenken über Konzepte anregten, die die meisten Physikstudenten im ersten Studienjahr als schwierig empfinden.

Die Schüler konnten jede Frage in ihren Kleingruppen diskutieren, bevor sie ihre Antworten einschickten, und dann zeigten die Forscher die Ergebnisse an, sprachen über sie und beantworteten alle Fragen, die die Schüler haben könnten. Diese Diskussionen brachten die Schüler dazu, über die Konzepte zu sprechen, Verbindungen herzustellen und oft über die spezifische Frage, die ihnen gestellt worden war, hinauszugehen.

Obwohl es in den Wochen 10 und 11 keinen Unterschied im Engagement zwischen den Kurskohorten gab, war das Engagement in der Woche 12 in der deliberativen Klasse fast doppelt so hoch wie in der traditionellen Klasse. Die Forscher maßen das Engagement nicht daran, wie viel die Schüler sagten oder auf Fragen antworteten, sondern an etwas Subtilerem: ob sie nickten und gestikulierten, während sie zuhörten, oder ob sie SMS schrieben und Facebook checkten (wie von Beobachtern festgestellt).

Aber es war mehr als nur Engagement. Die Schüler in der Klasse bekamen sowohl von ihren Mitschülern als auch von ihren Lehrern ein unmittelbares Feedback zu ihrem Verständnis der verschiedenen Konzepte. So konnten sie anfangen, mehr wie Physiker zu denken – indem sie zunächst geeignete Fragen stellten, dann herausfanden, welche Konzepte anwendbar waren, und dann von diesen Konzepten aus eine Antwort erarbeiteten.

Am Ende von Woche 12 erhielten die Studierenden beider Kohorten einen Multiple-Choice-Klickertest, um festzustellen, wie gut sie den Stoff gelernt hatten. Die durchschnittliche Punktzahl der Studenten in der traditionellen Sektion lag bei 41 Prozent; der Durchschnitt in der deliberativen Klasse lag bei 74 Prozent – ein hochsignifikanter Unterschied.

Wie man das Potenzial der Schüler freisetzt

Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf diesen Physikkurs der UBC werfen, um zu sehen, wie die Prinzipien des bewussten Übens angewandt werden können, um den Schülern zu helfen, schneller und besser zu lernen, als sie es mit traditionellen Methoden tun.

Das erste, was Wieman und seine Kollegen bei der Gestaltung des Kurses taten, war, mit den traditionellen Lehrern zu sprechen, um genau zu bestimmen, was die Studenten nach Abschluss des Kurses können sollten. Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem deliberate-practice-Ansatz und dem traditionellen Lernansatz liegt in der Betonung der Fähigkeiten gegenüber dem Wissen – was man kann gegenüber dem, was man weiß.

Beim bewussten Üben geht es vor allem um die Fähigkeiten. Man eignet sich das nötige Wissen an, um die Fähigkeiten zu entwickeln; Wissen sollte nie ein Selbstzweck sein. Nichtsdestotrotz führt das bewusste Üben dazu, dass die Schüler auf dem Weg dorthin eine ganze Menge Wissen aufnehmen.

Wenn man einem Schüler Fakten, Konzepte und Regeln beibringt, gehen diese Dinge als einzelne Teile in das Langzeitgedächtnis ein, und wenn ein Schüler dann etwas mit ihnen anfangen will – sie zur Lösung eines Problems verwenden, sie zur Beantwortung einer Frage heranziehen oder sie ordnen und analysieren, um ein Thema oder eine Hypothese zu finden -, setzen die Grenzen der Aufmerksamkeit und des Kurzzeitgedächtnisses ein. Die Schwierigkeit, all diese verschiedenen, unverbundenen Teile gleichzeitig im Kopf zu behalten, macht es einem Schüler fast unmöglich, erfolgreich eine Lösung zu finden.

Lernt ein Schüler jedoch diese verschiedenen Fakten, Konzepte und Regeln im Zusammenhang mit dem Aufbau von Fähigkeiten – er lernt, Probleme zu analysieren und zu lösen -, werden die verschiedenen Teile auf natürliche Weise in ein zusammenhängendes Netzwerk des Verständnisses integriert, eine „mentale Repräsentation“, wie die verschiedenen Fakten, Bilder, Regeln und Beziehungen in einem sinnvollen Ganzen zusammenwirken. Diese mentale Repräsentation ist wiederum mit anderem Wissen und Verständnis verbunden, das der Einzelne angesammelt hat. Wenn der Schüler nun ein Problem zu lösen hat, geht es nicht mehr darum, mit einer Sammlung unabhängiger Informationen zu jonglieren, sondern vielmehr darum, in Informationsmustern zu denken, was das Gehirn viel effizienter und effektiver tun kann.

Man baut mentale Repräsentationen nicht auf, indem man über etwas nachdenkt oder von einem Lehrer unterrichtet wird; man baut sie auf, indem man sie schrittweise anpasst, während man versucht, eine relevante Aufgabe mit Feedback auszuführen. Anfangs werden Sie wahrscheinlich scheitern, aber wenn Sie Ihren Ansatz überarbeiten und es immer wieder versuchen, bis die Aufgabe gemeistert ist, bauen Sie allmählich eine genaue und effektive mentale Repräsentation auf, die in Zukunft bei ähnlichen Aufgaben verwendet werden kann.

Und das ist es, was Wieman und seine Kollegen im Physikunterricht zu tun versuchten. Nachdem sie eine Liste von Dingen zusammengestellt hatten, die ihre Schüler können sollten, wandelten sie diese in eine Sammlung von spezifischen Lernzielen um.

Dies steht im Einklang mit einem bewussten Praxisansatz: Beim Unterrichten alltäglicher physikalischer Phänomene ist es notwendig, die Schüler dazu zu bringen, über diese Phänomene auf der Grundlage ihres vorhandenen Wissens nachzudenken, und ihnen dabei zu helfen, Fehler und Missverständnisse zu erkennen; die Lehrer tun dies, indem sie den Schülern eine Reihe von Aufgaben stellen, die sie schließlich lernen können, richtig zu lösen, indem sie Rückmeldungen zu ihren falschen Lösungen erhalten. Indem sie ihre mentalen Repräsentationen schrittweise anpassen, verfeinern die Schüler ihr Denken über die physikalischen Phänomene, bis sie ein relativ effektives Verständnis haben.

Dies mag zwar ähnlich klingen wie der im traditionellen Unterricht verwendete Ansatz des „Scaffolding“, doch unterscheidet er sich durch seinen Schwerpunkt auf der Entwicklung effektiver mentaler Repräsentationen. Konkret geht es darum, ein Leistungsziel zu bestimmen – nämlich in der Lage zu sein, in der realen Welt korrekt zu argumentieren und Ergebnisse vorherzusagen – und dann darauf hinzuarbeiten, dieses Leistungsziel zu erreichen, indem die Denkprozesse des Schülers verändert werden, um die erforderlichen mentalen Repräsentationen bei jedem Schritt zu verfeinern. Anschließend vergewissert sich der Lehrer, dass der Schüler seine mentalen Repräsentationen und das relevante Denken verändert hat, bevor er sich komplexeren Phänomenen zuwendet.

Frühere Untersuchungen, bei denen Physikexperten mit Physikstudenten verglichen wurden, ergaben, dass traditionell ausgebildete Schüler zwar manchmal fast so gut wie die Experten sind, wenn es darum geht, quantitative Probleme zu lösen – also Probleme mit Zahlen, die durch die Anwendung der richtigen Gleichung gelöst werden können -, dass die Schüler aber weit hinter den Experten zurückliegen, wenn es darum geht, qualitative Probleme zu lösen, d. h. Probleme, die konzeptionelles Denken erfordern, aber keine Zahlen enthalten, die in auswendig gelernte Gleichungen eingesetzt werden können: Warum ist es zum Beispiel im Sommer heiß und im Winter kalt? Die Beantwortung einer solchen Frage erfordert weniger die Beherrschung von Zahlen als vielmehr ein klares Verständnis der Konzepte, die bestimmten Ereignissen oder Prozessen zugrunde liegen, d. h. gute mentale Repräsentationen.

Um den Physikstudenten in ihrer Klasse zu helfen, solche mentalen Repräsentationen zu entwickeln, entwickelten Wieman und seine Mitarbeiter eine Reihe von Clicker-Fragen und Lernaufgaben, die die Studenten zum Nachdenken aufforderten und ihnen dann ein unmittelbares Feedback gaben, um ihnen zu helfen, die Lernziele zu erreichen, die die Dozenten zuvor festgelegt hatten.

Schließlich wurde der Unterricht so strukturiert, dass die Studenten die Möglichkeit hatten, sich immer wieder mit den verschiedenen Konzepten auseinanderzusetzen und dabei ein Feedback zu erhalten, das ihre Fehler aufzeigte und ihnen zeigte, wie man sie korrigieren konnte. Ein Teil des Feedbacks kam von Kommilitonen in den Diskussionsgruppen und ein Teil von den Dozenten, aber das Wichtigste war, dass die Studenten unmittelbare Antworten erhielten, die ihnen sagten, wann sie etwas falsch machten und wie sie es korrigieren konnten.

Dieser neu gestaltete Physikunterricht bietet einen Fahrplan für die Neugestaltung des Unterrichts nach den Grundsätzen der bewussten Praxis:

• Beginnen Sie damit, zu ermitteln, was die Schüler lernen sollten, und zwar auf der Grundlage der Fähigkeiten, die Experten für ihre Arbeit benötigen. Die Ziele sollten Fähigkeiten sein, nicht Wissen.
• Verstehen Sie die mentalen Repräsentationen, die Experten verwenden, und geben Sie den Schülern Problemsituationen mit Feedback, damit sie schrittweise ähnliche mentale Repräsentationen entwickeln. Dazu gehört, dass die Fähigkeit unterrichtet wird, indem man sich auf einen Aspekt nach dem anderen konzentriert, wobei der Lehrer jeden Aspekt so auswählt, dass die Schüler aus ihrer Komfortzone herauskommen, aber nicht so weit, dass sie diesen Schritt nicht meistern können.
• Geben Sie viele Wiederholungen und Rückmeldungen; der regelmäßige Zyklus von Versuch, Misserfolg, Rückmeldung, erneutem Versuch usw. hilft den Schülern, ihre mentalen Vorstellungen aufzubauen.

An der University of British Columbia hat der Erfolg von Wiemans bewusstem, praxisorientiertem Ansatz für den Physikunterricht viele andere Professoren dazu veranlasst, diesem Beispiel zu folgen. Einem Artikel in der Zeitschrift Science zufolge wurden in den Jahren nach dem Experiment in fast hundert naturwissenschaftlichen und mathematischen Klassen mit insgesamt mehr als dreißigtausend Studenten Methoden der bewussten Praxis eingeführt.

Die Neugestaltung der Lehrmethoden unter Verwendung der bewussten Praxis könnte die Lerngeschwindigkeit und -qualität der Studenten dramatisch erhöhen – wie die fast unglaublichen Verbesserungen bei Wiemans Studenten zeigen. Auf diese Weise könnten auch die Schüler motiviert und ermutigt werden, die das Gefühl haben, kein natürliches Talent für Naturwissenschaften, Mathematik, Englisch oder Kunst zu haben. Fortschritt ist motivierend und bedeutet, dass der Weg zur Meisterschaft – der Weg, der diesen Schülern vielleicht verschlossen schien – nun in Reichweite ist.