Wissenschaftliche Konzepte gehen in der Regel über sensorischen Erfahrungen hinaus, wobei traditionelle Ansätze für den naturwissenschaftlichen Unterricht daher von einer Verlagerung hin zu amodalen oder verbalen Wissensrepräsentationen während der akademischen Ausbildung ausgehen. Es geht also um Frage nach der Art der Speicherung abstrakten wissenschaftlichen Begriffswissens, wobei klassische Ansätze zum Einfluss der Expertise auf die Wissensverarbeitung davon ausgehen, dass sich die Wissensspeicherung von einem sinnlichen, erfahrungsbasierten Systemen des Gehirns allmählich hin zu einer sprachlich-symbolischen verschiebt. Damit verbunden ist auch die Annahme, dass abstraktes, von konkreten Beispielen losgelöstes Denken die höchste Leistung des menschlichen Geistes darstellt. Ansätze der „Grounded Cognition“ gehen hingegen davon aus, dass die Verankerung der Konzepte in erfahrungsbasierten Gehirnnetzwerken erhalten bleibt oder sogar zunimmt.
Um diese konkurrierenden Ansätze zu überprüfen, untersuchten Ulrich et al. (2022) den semantischen Inhalt wissenschaftlicher psychologischer Konzepte und identifizierte die entsprechenden neuronalen Schaltkreise mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie bei Psychologiestudenten im Grundstudium (Anfänger) und bei Diplom-Psychologen (fortgeschrittene Lerner). Während der Untersuchung wurden den Teilnehmern im Rahmen einer lexikalischen Entscheidungsaufgabe (z. B. „Konditionierung“, „Gewöhnung“) Wörter präsentiert, die für wissenschaftliche psychologische Konzepte stehen. Der individuelle semantische Eigenschaftsgehalt jedes Konzepts wurde mit der Gehirnaktivität während der Verarbeitung abstrakter Konzepte in Beziehung gesetzt. Sowohl bei Anfängern als auch bei Fortgeschrittenen aktivierten visuelle und motorische Eigenschaften Hirnregionen, die auch an Wahrnehmung und Handlung beteiligt sind, während Eigenschaften des mentalen Zustands die Aktivität in Hirnregionen erhöhten, die auch bei der Beobachtung emotional-sozialer Szenen rekrutiert werden. Nur bei fortgeschrittenen Lernern lösten Eigenschaften der sozialen Konstellation Hirnaktivitäten aus, die sich mit der emotional-sozialen Szenenbeobachtung überschnitten.
Die vorliegenden Ergebnisse stehen im Einklang mit Ansätzen der „grounded cognition“ und unterstreichen daher die Bedeutung von Erfahrungsinformationen für die Konstituierung der Bedeutung abstrakter wissenschaftlicher Konzepte im Verlauf der akademischen Ausbildung, d. h., in der akademischen Bildung sollten daher auch Lehreinheiten mit sinnlichem Bezug und direkten Erfahrungswerten wie praktische Übungen, Museumsbesuche, Feld-Exkursionen oder Laborexperimente, aber auch Veranschaulichung abstrakter Inhalte in der Lehre eingesetzt werden. Wissenschaftliches Wissen ist zwar abstrakt in dem Sinne, dass es sich auf komplexe, oft nicht direkt wahrnehmbare Sachverhalte bezieht, jedoch gründet es auf einer Reaktivierung von Information in erfahrungsbasierten Arealen des Gehirns.
Literatur
Ulrich, Martin, Harpaintner, Marcel, Trumpp, Natalie M, Berger, Alexander & Kiefer, Markus (2022). Academic training increases grounding of scientific concepts in experiential brain systems. Cerebral Cortex, doi:10.1093/cercor/bhac449.
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