Wie Variabilität Lernen und Verallgemeinerung beeinflusst

Die Rolle der Variabilität beim Lernen: Vom Tennisspielen zum Sprachenlernen

15.05.2022 Variabilität ist für das Erlernen neuer Fähigkeiten von entscheidender Bedeutung. Nehmen wir das Erlernen des Aufschlags beim Tennis. Sollten Sie den Aufschlag immer von der gleichen Stelle auf dem Platz üben und auf genau den gleichen Punkt zielen?

Auch wenn das Üben unter variablen Bedingungen anfangs langsamer ist, wird es Sie am Ende wahrscheinlich zu einem besseren Tennisspieler machen. Das liegt daran, dass Variabilität zu einer besseren Verallgemeinerung des Gelernten führt.

Chihuahuas und Deutsche Dogge

Dieses Prinzip findet sich in vielen Bereichen, so auch bei der Sprachwahrnehmung, der Grammatik und dem Lernen von Wörtern und Kategorien. So haben Kleinkinder beispielsweise Schwierigkeiten, die Kategorie „Hund“ zu lernen, wenn sie nur mit Chihuahuas konfrontiert werden, anstatt mit vielen verschiedenen Hundearten (Chihuahuas, Pudel und Deutsche Doggen).

„Es gibt über zehn verschiedene Namen für dieses Grundprinzip“, sagt Limor Raviv vom MPI, die leitende Forscherin der Studie. „Das Lernen von weniger variablen Inputs ist oft schnell, aber es kann daran scheitern, auf neue Reize zu generalisieren. Aber diese wichtigen Erkenntnisse wurden bisher nicht in einem einzigen theoretischen Rahmen zusammengefasst, was den Blick auf das große Ganze verstellt hat.

Um die wichtigsten Muster zu erkennen und die zugrundeliegenden Prinzipien der Variabilitätseffekte zu verstehen, untersuchten Raviv und ihre Kollegen über 150 Studien zu Variabilität und Verallgemeinerung in verschiedenen Bereichen, darunter Informatik, Linguistik, Kategorisierung, motorisches Lernen, visuelle Wahrnehmung und formale Bildung.

Mr. Miyagi Prinzip

Die Forscher entdeckten, dass sich der Begriff Variabilität in allen Studien auf mindestens vier verschiedene Arten von Variabilität beziehen kann, z. B. auf die Größe der Menge (z. B. die Anzahl der verschiedenen Beispiele oder Orte auf dem Tennisplatz) und die Zeitplanung (z. B. Trainingspläne mit unterschiedlichen Reihenfolgen oder Zeitverzögerungen). „Diese vier Arten von Variabilität wurden noch nie direkt miteinander verglichen, was bedeutet, dass wir derzeit nicht wissen, welche davon am effektivsten für das Lernen ist“, sagt Raviv.

Die Auswirkung der Variabilität hängt davon ab, ob sie für die Aufgabe relevant ist oder nicht (die Farbe des Tennisplatzes ist für das Aufschlagtraining wohl nicht relevant). Nach dem „Mr. Miyagi Prinzip“ (in Anlehnung an den Filmklassiker Karate Kid aus dem Jahr 1984) kann das Üben von scheinbar nicht verwandten Fertigkeiten (wie z. B. das Wachsen von Autos) tatsächlich das Erlernen anderer Fertigkeiten (wie z. B. Kampfsportarten) fördern.

Konkurrierende Theorien

Aber warum wirkt sich die Variabilität auf das Lernen und die Generalisierung aus? Eine Theorie besagt, dass ein variabler Input deutlich machen kann, welche Aspekte einer Aufgabe relevant sind und welche nicht (Farbe ist nützlich, um zwischen Zitronen und Limetten zu unterscheiden, aber nicht, um zwischen Autos und Lastwagen zu unterscheiden).

Eine andere Theorie besagt, dass eine größere Variabilität zu umfassenderen Verallgemeinerungen führt. Der Grund dafür ist, dass die Variabilität die reale Welt besser repräsentiert, einschließlich atypischer Beispiele (wie Chihuahuas).

Ein dritter Grund hat mit der Funktionsweise des Gedächtnisses zu tun: Wenn das Training variabel ist, sind die Lernenden gezwungen, ihre Erinnerungen aktiv zu rekonstruieren.

Gesichtserkennung

Das Verständnis der Auswirkungen von Variabilität ist für buchstäblich jeden Aspekt unseres täglichen Lebens wichtig. Sie beeinflusst nicht nur wie wir Sprache, motorische Fähigkeiten und Kategorien erlernen, sondern wirkt sich auch auf unser soziales Leben aus, erklärt Raviv. Zum Beispiel wird die Gesichtserkennung davon beeinflusst, ob Menschen in einer kleinen Gemeinschaft (weniger als 1.000 Menschen) oder in einer größeren Gemeinschaft (mehr als 30.000 Menschen) aufgewachsen sind. Wer in seiner Kindheit weniger Gesichtern begegnet war, hat ein schlechteres Gedächtnis für Gesichter.

„Wir hoffen, dass diese Arbeit die Neugierde der Menschen weckt und zu weiteren Arbeiten zu diesem Thema anregt“, schließt Raviv. „Unsere Arbeit wirft eine Menge offener Fragen auf. Zum Beispiel: Ist die Beziehung zwischen Variabilität und Lernen bei allen Arten im Großen und Ganzen ähnlich, oder gibt es artspezifische Anpassungen? Können wir ähnliche Auswirkungen der Variabilität auch außerhalb des Gehirns feststellen, zum Beispiel im Immunsystem?“

© Psylex.de – Quellenangabe: Trends in Cognitive Sciences, 2022; DOI: 10.1016/j.tics.2022.03.007




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