Das Wort Schema wird seit mehr als 100 Jahren von Psychologen verwendet, aber leider haben sich die Forscher in seiner langen Geschichte nicht auf eine klare und präzise Definition dessen geeinigt, was genau damit gemeint ist. Dennoch werde ich im Folgenden (hoffentlich) eine nützliche Beschreibung dessen geben, was ein Schema ist und wie es mit Lernen und Bildung zusammenhängt.
Ein erster Hinweis darauf, was ein Schema ist, lässt sich aus dem griechischen Ursprung des Wortes ableiten, das „Plan“ bedeutet. In der modernen Psychologie beschreibt ein Schema eine Gedächtnisspur, die relativ einfache, aber auch recht komplexe Informationen enthalten kann.
Beispiel für ein eher einfaches Schema:
Autos sind ein Fortbewegungsmittel.
Beispiel für ein komplexeres Schema:
Zum Autofahren gehört es, das Auto aufzuschließen, das Auto zu starten, die Spiegel und Lichter zu überprüfen, zu schalten, Gas zu geben, zu bremsen und vieles mehr.
Ein Schema kann als ein Gerüst, eine Blaupause und eine Repräsentation aufgefasst werden, die ein Objekt, eine Reihe von Ereignissen oder eine Idee, aber auch Gefühle und im Grunde alles, was erlebt werden kann, beschreibt.
Merkmale von Schemata
Schemata haben mehrere Merkmale, die uns helfen, ihr Wesen zu verstehen. Hier ist eine Liste von Kernmerkmalen, über die sich viele Forscher einig sind:
Schemas bestehen aus Einheiten und Beziehungen zwischen diesen Einheiten. Bei einem Autoschema könnten solche Einheiten die Karosserie und die Räder sein. Die Einheiten sind insofern miteinander verbunden, als die Karosserie drei, vier oder sogar mehr Räder trägt.
Die Einheiten in einem Schema enthalten nicht viele Details. Um ein Auto schnell als Auto zu erkennen, ist es nicht wichtig, welche Farbe die Karosserie hat oder wie weit das Auto fahren kann.
Schemata werden durch Erfahrung aufgebaut. Um ein rudimentäres Autoschema zu erstellen, sind mehrere Episoden notwendig. Zum Beispiel könnte am Anfang sogar ein Zug als Auto betrachtet werden, vielleicht bis ein Zugschema gebildet wird, das Gleise als eine Einheit enthält (und ein definierendes Merkmal von Zügen).
Schemata ändern sich ständig. Vor ein paar Jahren bestand ein gängiges Auto-Schema vielleicht aus der Einheit „braucht Benzin zum Fahren“, neben anderen Einheiten. Seitdem Elektroautos immer allgegenwärtiger werden, wurde das Autoschema entsprechend angepasst.
Schemata im Unterricht
Im Mathematikunterricht sind wir aus mehreren Gründen besonders an der Erstellung von Schemata interessiert. Ein Schema für Brüche kann es uns zum Beispiel ermöglichen, Zahlen im Bruchraum automatisch zu manipulieren, ohne jedes Mal, wenn ein Bruch auftaucht, kostbare Gehirnleistung zu investieren.
Einer der Vorteile eines soliden Bruchschemas ist, dass man die Gehirnleistung, die nicht für das Verständnis von Brüchen benötigt wird, für die Lösung anderer Probleme verwenden kann, für die noch kein Schema existiert.
Außerdem ist das Schema umso leistungsfähiger, je mehr Verbindungen und Erfahrungen es enthält. Wenn wir zum Beispiel Pizzastücke als Teile eines Ganzen identifizieren und die Wahrscheinlichkeit kennen, mit der eine Zahl gewürfelt wird, hilft uns das, ein tieferes Verständnis für Brüche zu entwickeln.
Viele verschiedene Erfahrungen können dazu beitragen, ein Bruchschema aufzubauen.
Diese Querverbindungen erleichtern es, Verbindungen zu anderen Erfahrungen herzustellen, die noch nicht mit Brüchen in Verbindung gebracht wurden.
Ein Bruchschema ist auch ein Teil des Zahlenschemas, denn Brüche sind Zahlen. Schüler, die dies verstehen, können das, was sie über Zahlen wissen, auf Brüche anwenden. Ein gut eingeführtes Bruchschema kann den Schülern einen intuitiven, schnellen und mühelosen Weg bieten, mit Brüchen zu arbeiten.
Indem wir die Schüler ermutigen, über mathematische Konzepte in Beziehung zueinander zu denken, anstatt sie einzeln zu betrachten, können wir ihnen helfen, Schemata aufzubauen. Gut entwickelte Schemata erleichtern nicht nur das Abrufen bereits gelernter Fakten, sondern helfen auch beim Lernen verwandter Informationen und setzen nicht zuletzt Gehirnleistung frei, die für das Lernen völlig neuer Informationen genutzt werden kann.
Weitere Literatur
Ghosh, V. E., & Gilboa, A. (2014). What is a memory schema? Eine historische Perspektive auf die aktuelle neurowissenschaftliche Literatur. Neuropsychologia, 53, 104-114.
Shtulman, A., & Valcarcel, J. (2012). Wissenschaftliches Wissen unterdrückt, aber verdrängt nicht frühere Intuitionen. Cognition, 124(2), 209-215.
van Kesteren, M. T. R., Ruiter, D. J., Fernández, G., & Henson, R. N. (2012). Wie Schema und Neuheit die Gedächtnisbildung verstärken. Trends in Neurosciences, 35(4), 211-219.
