Der Konstruktivismus… oder die Unmöglichkeit von Kommunikation

Ein Vortrag im Rahmen des BSc32 von Mia Feldmann, Sven Lükermann, Jennifer Schmidt, Miriam Stumpenhorst und Julian Witte

Der Konstruktivismus

1. Einordnung in den theoretischen Kontext

2. Neurobiologische Grundlagen: Gehirn

3. Praxisbezug

4. Kommunikation im Kontext des Konstruktivismus

Was ist das?

Sinneseindrücke →→→→ Abbildung der objektiven Realität

Informationsverarbeitung

Naiver Realismus

• James J. GIBSON: ökologischer Ansatz• Direkte Verbindung von Erlebniswelt und

Realität (direkte Erkenntnis)• Umwelt zu Organismus Variablen ermöglichen

eine direkte Aufgabenlösen(hier also z.B. was mache ich mit dem Tisch?)

Wie aber erklären wir jetzt, dass es sowohl Tisch, Schreibtisch, als auch Ablage ist?

Kritischer Realismus

• Selfridges: Pandämonium als Metapher neuronaler Bildanalyse

• Erkenntnisprozess: Informationsaufnahme + Verarbeitung

• Auf Grund von Evolutionären Gewordenheiten und der individuellen Lerngeschichte des erkennenden Systems bildet sich ein Abbild der objektiven Realität

• Hierarchie von neuronalen Filtermechanismen

Verarbeitungder einzelnen

Elemente:Tischbeine, 4 Stück, Holz,

Tischplatte + Kontext

Erkennen: Wechselspiel mit Kontextinformation und Gedächtnisinhalten

Kritischer Realismus

Das Gehirn versucht also aus den einzelnen Sinneseindrucken und Elementen eine Stabilität und Ordnung herzustellen

Sehen wir nur das „objektiv“ vorhandene?

Welche Schlüsse kann man aus

dem Auftreten optischer

Täuschungen in der

Wahrnehmung ziehen??

Wird die „objektive Realität“

widergespiegelt?

• Kognitiven Leistungen müssen also irgendwie noch mehr vollbringen, als die reine Verarbeitung der objektiven Realität mit der Ziel ihrer Annäherung, trotz Verzerrungen

⇒ KONSTRUKTIVISMUS

Realismus

Grundannahme:Abbildung der objektiv realen WeltWahrnehmung = direkte/verzerrte Abbildung der Realität

Modellannahme:Informationsverarbeitungsmodell

Theorien:(a) Kritischer Realismus

(neuronale Filtermechanismen – Dämonenmodell)(b) Naiver Realismus (GIBSON)

(Kein Erklärungsansatz für Erkenntnisprozesse)

Trivialer Konstruktivismus

Trivialer Konstruktivismus

• Abbildung der Umwelt ist nicht nur durch die physiologischen Gegebenheiten des Sinnessystems gekennzeichnet, sondern auch durch:

▫ Erwartung (Sinngebung)▫ Vorstellung▫ Bewertung des Wahrnehmenden⇒ Konstruktivistisch – Hypothesentestung⇒ bei unmöglichen Figuren – kognitive

Konfusion

• Hypothese?

• Erwartung?

• Vorstellung?

Was wird durch so genannte unmögliche Figuren gezeigt?

Radikaler Konstruktivismus

• Wahrnehmung ≠ Abbildungsprozesses

Radikaler Konstruktivismus

• Berliner Schule: Gestalttheorie (KÖHLER,KOFFKA, WERTHEIMER,METZGER,MATURANA)

• Selbstorganisierte Ordnungsbildung des kognitiven Systems▫ Ordnung und Stabilität entstehen nicht durch die Umwelt, sondern im „Inneren“, dem kognitiven System

⇒Der Mensch hat keinen direkten Zugang zur Umwelt

Konstruktivismus

Grundannahme:Konstruktion einer individuellen WirklichkeitWahrnehmung = Interpretation und HypothesentestungWahrnehmung ≠ Abbildung einer „objektiven“ Realität

Modellannahme:Autonomie der kognitiven OrdnungsbildungSelbstorganisationstheorie

Theorien:(a) Trivialer Konstruktivismus (Sinngebung)(b) Radikaler Konstruktivismus

(Berliner Schule: KOFFER, KÖHLER, WERTHEIMER)(kein unmittelbarer Zugang zur physikalischen Umwelt)(Jüngere Theoretiker: MATURSNA, METZGERS, VARELA)

Ambiguitäten, Ordnungsbildung und

Bedeutungszuweisungen – oder: die Anwendung

der Theorie

• Der Konstruktivismus in der Biologie• Wahrnehmung• Kommunikation• Emotion• Gedächtnis

…ein erster Denkansatz

• Ein die Umwelt abbildendes Gehirn ist nicht in der Lage, komplexe kognitive Prozesse hinreichend zu beschreiben

• Für das Gehirn sind interne und externe Ereignisse im Prinzip ununterscheidbar

• „Blinder Fleck“ � Die Geschlossenheit entsteht im Gehirn

Neurbiologische Grundlagen: Gehirn

Wie kommt die Welt in den Kopf? Wir hören…

Wir schmecken…

Wir berühren…

Wir riechen…

…irgendwie erleben wir unsere

Welt.

…und irgendwie ist stets das

Gehirn mit im Spiel

Das menschliche Gehirn

• Volumen▫ Mann: ca. 1375g▫ Frau: ca. 1245g

• Neuronen: ca. 100 Milliarden (1011)• Synapsen (Verbindungen zwischen• den Neuronen): ca. 100 Billionen (1014)• verbraucht ca. 20% der Energie• beansprucht 15% des Blutverbrauchs

Beeindruckend

Kleine Anatomie des Gehirns

1. Großhirn (Cortex)2. Balken3. Zwischenhirn4. Limbisches System5. Mittelhirn6. Kleinhirn7. Nachhirn

Das Gehirn – Der feine Unterschied

oder das Limbische System

Der Unterschied zwischenMensch und Tier:• emotionales/rationales

Handeln z.B. Angst• einsichtiges Verhalten• abstraktes Denken• Lernfähigkeit• Entsteht durch die

vernetzte Arbeit von Groß-Mittel- und Kleinhirn

Das Gehirn hat nur einen

indirekten UmweltkontaktEin komplexes Nervensystem

Es hat die Aufgabe…

• Informationen über die Umwelt und den Organismus aufzunehmen, zu verarbeiten

• Reaktionen des Organismus zu veranlassen

Das Nervensystem realisiert eine der Grundeigenschaften des Lebens, die Reizbarkeit (Irritabilität).

Nervenzelle

Elektronenmikroskopische Aufnahme (verfärbt)

einer isolierten Nervenzelle

Nach heutigen Schätzungen

besteht das menschliche Gehirn aus 100 Milliarden oder mehr Nervenzellen, wobei

einige neuere Schätzungen sogar von 1 Billion (1.000.000.000.000)

Nervenzellen ausgehen

Neuronenkommunikation

• Übertragung von Erregungen in Form von elektrischen Impulsen

• Neurone sind durch Synapsen, die an den Dendriten anderer Neurone angeschlossen sind, miteinander verbunden

• Zwischen Synapse und Dendrit befindet sich ein Spalt, der eine elektrische Verbindung verhindert

Der Synaptische Spalt

• Nervenzellen sind durch einen kleinen "synaptischen Spalt" von einander getrennt, den Signale bei der Weiterleitung überwinden müssen

• Neurotransmitter (chemische Boten)

• Diffusion

• Schlüssel-Schloss-Prinzip

• Ähnliches Arbeitsprinzip auch beim Hormonsystem und Immunsystem

Informationsverarbeitung

Rei

z X

1R

eiz

X1

Neurone C

Reiz X

1

Reiz X2

Konvergenz Divergenz

Inhib

itionspote

ntiaL

Gehirnaktivität messen Karten im Gehirn

Messung von Gehirnarbeit

Nicht invasive Methoden der Messung

der Gehirnaktivität (über Sauerstoff-zufuhr): PET (Positronen EmissionsTomographie) und funktionelle

Kernspintomographie

Messung von Gehirnarbeit

• Elektroenzephalogramm (EEG)▫ Summenableitung der elektrischen Oberflächenaktivität

• Computertomographie (CT)▫ Schichtweise Abtastung durch dünnes, flaches Röntgenstrahlbündel

• Magneto-Enzephalographie (MEG)▫ Messung der megnetischen Felder elektrisch aktiver Neurone mit einem

superconducting quantuminterference device (SQUID-Biomagnetometer).

• Positronen-Emissionstomographie (PET)▫ Isotopen (C11, N13, F18, O15) senden Positronen aus, die bei

Verschmelzung mit Elektronen Gammastrahlung erzeugen, die gemessen wird. Die Menge des Blutflusses wird gemessen, und damit die aktiven Gehirnbereiche.

• Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT)▫ Homogenes sehr starkes Magnetfeld richtet Spin von Protonen aus,

Radiowellen stören („wobbling“) – Signal funktionelle MRT (fMRT = fMRI) Unterschiedliche magnetische Eigenschaften von Desoxihämoglobin und Oxihämoglobin stellen die „aktiven“ Bereiche im Gehirn dar

Funktion des PETInjektion eines radioaktiven

Kontrastmittels in die BlutbahnKontrastmittel erreicht das Hirn Messung lokalen Blutflusses oder

regionaler Metabolismus

Bildgebendes Verfahren

Die neue Hirnforschung• Zusammenhänge von Hirn und

psychischen Prozessen

• Entscheidungen und Verhalten sind durch individuell variierende Hirnstruktur und –funktion determiniert.

Komplexe Verschaltungen . . .

„Das Gehirn kann zwar über seine Sinnesorgane durch die Umwelt erregt werden, diese Erregungen enthalten jedoch keine

bedeutungshaften und verlässlichen Informationen über die Umwelt.

Vielmehr muss das Gehirn über den Vergleich und die Kombination von sensorischen Elementar-ereignissen Bedeutungen erzeugen und diese Bedeutungen anhand interner Kriterien überprüfen.

Gerhard Roth (1996)

Veranstaltungstipp: Gerhard Roth

in der Uni Bielefeld

Vortrag:12.01.2009 (Montag), 14.00-16.00

Uhr, im AUDIMAX Prof. Dr. Gerhard Roth (Universität

Bremen)Thema: Motivation und Emotion

Schon im Auge…

…schon im Auge.

komplexe Verschaltungen:

Etwa 1 Million Retinaganglienzellen

projizieren auf einige Milliarden Zellen in der primären Sehrinde.

Geschätzte 200 Milliarden Zellen (von 1 Bio.) sind mit dem Sehen beschäftigt!!

Atomisierung von Bildern . . .

Keine einfache 1-1-Verbindung

• Keine einfache Telefondrahtverbindung (Umschaltstation)

• Verschiedene Neuronenaggregate im Gehirn sind am Sehprozess beteiligt� Ganzheitlicher Prozess

• Dies ist beispielhaft für alle anderen Bereiche des zentralen Nervensystems

• Neuronenkommunikation ist multilateral

Primärer Visueller Cortex

Netzhaut

Hirnhöcker Inhib

itionspote

ntiaL

Was ist das?

Sprache:

SprachverarbeitungAufmerksamkeit: Das vernetzte

Gehirn

…Gefahr

Das Gehirn konstruiert . . .

….von innen heraus.

5 Min

uten P

ause

Wahrnehmung

Individuum

Die Realität wird immer von innen heraus konstruiert! Es gibt keinen direkten Einfluss von „außerhalb“!

Wahrnehmung

• Realität gibt keine stabile (eindeutige) Ordnung vor

• Wahrnehmung = Verworrenheit

• Lösung: Konstruktion

Wahrnehmung

Wir leben in einer Welt voller Ambiguitäten …

…doch wir merken es nur selten!

Wahrnehmung

Wahrnehmung Wahrnehmung

Was tun wir, wenn wir die eben gezeigten Bilder sehen?

�Sehen ist ein hocheffizienter Vorgang der Ambiguitätsbewältigung, der Auflösung von Mehrdeutigkeiten durch aktive Ordnungsbildung (…wir Menschen haben es gerne einfach!)

Wahrnehmung

• Multistabilen Reizmustern können im Wahrnehmungsprozess keine eindeutigen Ordnungen zugewiesen werden

• Ständiger spontaner Wechsel zwischen den möglichen alternativen Sehweisen

• Stärkere Wirkung auf besonders empfindsame Menschen

• Kommen in der Natur „zum Glück“ nur selten vor

• Ist jede Reizgegebenheit multistabil?

Visuelle Wahrnehmung – ein Versuch

In welche Richtung dreht sich die

Ballerina?Objektwahrnehmung, oder wie der

Realismus grandios scheitert!

Wer ist besser: Mensch oder Computer?

Objektwahrnehmung Objektwahrnehmung

Objektwahrnehmung Objektwahrnehmung

• Warum ist unser Gehirn in der Lage, Muster zu erkennen, wo eigentlich keine sind?

• Prinzip der Prägnanz (Einfachheit/guten Gestalt)

• Wir konstruieren einfache Objekte

• „das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“

Kommunikation

• „The verbal transformation effect“• Endlosschleife vom Wort „to tress“

• Wortwahrnehmung � Verstehen � keine Informationsaufnahme, sondern ein Vorgang der Ambiguitätsauflösung, bzw. aktiven Ordnungsbildung

Kommunikation

Schlussfolgerung für die

Kommunikation

� Wir Menschen müssen unsere eigene

Welt konstruieren um zu überleben!

Emotionen – der Placebo-Effekt

Gedächtnis

• Erneuter Ausgansgpunkt: Realismus• Erinnerung ist nicht getreue Reproduktion,

sondern unterliegt starken Veränderungen• Bsp. Zeugenaussagen• Unstrukturiertes Gedächtnismaterial wird

immer strukturiert wiedergegeben (zwei Geschichten in einem Buch/Film) [„Bereichsbildung im Spurenfeld“]

• Computeranalogie passt nicht auf unser Gedächtnis

Menschliche Erlebniswirklichkeit = Produkt eines kognitiven

Konstruktionsprozesses

Problem I

Wie ist Kommunikation zwischen den verschiedenen kognitiven Systemen

möglich?

Problem II

Unter welchen Bedingungen halten wiretwas für real?

Empirisches Arbeiten

• Reality testing (Wirklichkeitsüberprüfung)• Reality decision (Wirklichkeitsentscheidung)

Oswald KülpeWolfgang Metzger

� unter welchen Kriterien wird ein Ereignis als wirklich bzw. unwirklich eingestuft?

Oswald Külpe

• 1902• Unterscheidbarkeit „objektiver“ und

„subjektiver“ phänomenaler Gegebenheiten beruht auf der Anwendung innerkognitiver Kriterien

• Beispiel „Banane“� Grenze zwischen Wahrnehmung und

Vorstellung ist nicht eindeutig gezogen

Wolfgang Metzger

• Wirklichkeitseindruck eines Gegenstandes kann unter bestimmten Bedingungen auf seinen Schatten übergehen

• Beispiel: „weißer Drahtwürfel“�Der Schatten wird zum Objekt und das Objekt

zum Schatten

Wirklichkeitskriterien

• Wahrnehmungsebene: strukturiert, konturiert, über mehrere Sinnesmodalitäten gleichzeitig erlebbar

• Bedeutungsebene: bedeutungs- und ausdruckshaltig, attraktiv, passt widerspruchsfrei in den Wahrnehmungskontext

• Handlungsebene: Ereignisse werden in Ursache- Wirkungszusammenhänge eingebettet, Eigenschaften oder Verhaltensweisen sind vorhersagbar

Radikaler Konstruktivismus

– Vorwurf I

Menschliche Erlebniswelt wird von jedem beliebig konstruiert

Radikaler Konstruktivismus

– Vorwurf II

Kein Zusammenhang zwischen gesellschaftlichen und persönlichen Werten, da Beliebigkeit vorgeworfen

wird

� Wie würden die Konstruktivisten die Möglichkeit der Kommunikation zwischen mehreren kognitiven

Systemen erklären?

Kommunikation ist möglich, da…

• …gesellschaftliche Maßstäbe gesetzt werden• Die Maßstäbe haben sich evolutionär entwickelt• Der Mensch wird also in einen Diskurs

hineingeboren• Es erfolgt die völlige Übernahme dieser

Maßstäbe

Radikaler Konstruktivismus

– Vorwurf III

• Neurophysiologische Vorgänge werden als Beweis benutzt

� Man benutzt ein Konstrukt als Beweis, dass die Welt ein Konstrukt ist

Pro-Argumente

• Psychologische und physiologische Erkenntnisse werden in eine widerspruchsfreie Ordnung zueinander gebracht

• Theoretische Selbstbezüglichkeit des radikalen Konstruktivismus

• Das Menschenbild des Konstruktivismus: Der Mensch ist autonom, zwischenmenschliche Kommunikation verlangt gegenseitige Akzeptanz

„Dass die Welt eine Erfindung ist, ist eine Erfindung!“