2. Die Wissenschaft des Lehrens: Wie das Gehirn neue Fähigkeiten schmiedet

Im ersten Teil dieser Serie haben wir Expertise neu definiert. Wir haben gesehen, dass die „Magie“ von Experten kein angeborenes Geschenk ist, sondern das Ergebnis des Aufbaus Tausender mächtiger mentaler Modelle – sogenannter Schemata – im Langzeitgedächtnis.

Damit bleibt uns die entscheidende Frage für jeden Lehrer, Kursentwickler oder Lernenden: Wie genau baut das Gehirn diese Schemata auf?

Jahrzehntelang wurde Unterricht von gut gemeinten, aber wissenschaftlich fragwürdigen Ideen beeinflusst – etwa der Annahme, dass es feste „Lernstile“ gibt oder dass Anfänger Wissen am besten durch „Selbstentdeckung“ erwerben. Glücklicherweise hat uns eine Revolution in der Kognitionswissenschaft in den letzten Jahrzehnten ein weit klareres, empirisch fundiertes Verständnis davon vermittelt, wie Lernen tatsächlich funktioniert.

Die Grundlage dieses neuen Verständnisses ist überraschend einfach, aber sie verändert alles: Alles Lernen ist die Erweiterung des Langzeitgedächtnisses.

Um zu verstehen, wie wir effektiv lehren, müssen wir also zunächst die kognitive Architektur des Lernens begreifen. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Gedächtnissystemen, die durch ein drittes Element miteinander vermittelt werden.

Die kognitive Architektur des Lernens

Man kann sich das Gedächtnis wie ein System mit zwei Hauptkomponenten vorstellen: einer riesigen Bibliothek und einer winzigen Werkbank.

1. Langzeitgedächtnis (LZG): Die Bibliothek

Das Langzeitgedächtnis ist diese riesige, nahezu unbegrenzte Bibliothek, in der unser gesamtes Wissen gespeichert ist. Es ist die mentale Landkarte, mit der wir die Welt interpretieren und navigieren. Diese Karte enthält alles, was uns ausmacht:

• Fakten (etwa die Bevölkerung Deutschlands),
• Fähigkeiten (wie Fahrradfahren oder einen Text schreiben),
• Überzeugungen und Mindsets (etwa den Glauben, dass sich Anstrengung lohnt),
• sowie Erinnerungen an konkrete Erfahrungen.

Das Ziel jedes Unterrichts besteht letztlich darin, diese Landkarte zu aktualisieren – also das Langzeitgedächtnis zu erweitern, damit Lernende die Welt besser verstehen, klügere Entscheidungen treffen und effektiver handeln können.

2. Arbeitsgedächtnis (AG): Die Werkbank

Wenn das Langzeitgedächtnis die Bibliothek ist, dann ist das Arbeitsgedächtnis die kleine Werkbank, auf der neues Wissen verarbeitet wird. Es ist der Ort, an dem die wenigen Informationen, die wir im Moment aktiv im Kopf behalten, miteinander verknüpft, verglichen und verstanden werden.

Hier geschieht das eigentliche Lernen. Denn wir können Wissen nicht direkt ins Langzeitgedächtnis „hochladen“. Wir müssen es zunächst auf dieser Werkbank verarbeiten. Wie Kognitionswissenschaftler sagen: Das Langzeitgedächtnis ist der Rückstand des Arbeitsgedächtnisses.
Was wir intensiv und bedeutungsvoll durchdenken, hinterlässt Spuren – und diese Spuren bilden oder verfeinern die Schemata, die wir im Langzeitgedächtnis abspeichern.

Deshalb ist Lernen immer ein aktiver Prozess. Lernende müssen sich aktiv mit dem Material auseinandersetzen – verstehen, anwenden, in neue Kontexte übertragen und mit vorhandenem Wissen verknüpfen. Nur so wird aus kurzfristiger Aufmerksamkeit langfristiges Wissen.

Der Haken: Die überlastete Werkbank

Hier liegt die entscheidende Begrenzung im Lernprozess: Das Arbeitsgedächtnis ist extrem begrenzt und leicht zu überfordern.

Es kann zwar etwa fünf bis sieben bekannte „Chunks“ (Informationsblöcke) gleichzeitig verarbeiten – aber nur zwei bis drei neue, unbekannte Elemente. Für Anfänger ist jedoch fast alles neu. Das bedeutet, dass Lernen standardmäßig zu Überlastung führt, wenn wir es nicht bewusst steuern.

Diese Erkenntnis bildet das Herzstück der Cognitive Load Theory (Theorie der kognitiven Belastung). Sie fordert Lehrende auf, die mentale Belastung der Lernenden gezielt zu gestalten – weder zu leicht noch zu schwer –, damit sie auf der Werkbank effektiv arbeiten können.

Viele erfahrene Experten scheitern genau hier. Ursache ist ein verbreitetes Phänomen namens Expert Blindness – die „Expertenblindheit“.
Wenn man selbst ein Experte geworden ist, fühlt sich das eigene Fachgebiet einfach an. Man vergisst, wie es war, es nicht zu wissen. Dadurch unterschätzen Lehrende massiv, wie viele Zwischenschritte, Definitionen und mentale Modelle ein Anfänger tatsächlich braucht. Sie überfordern ihre Schüler, ohne es zu merken.

3. Aufmerksamkeit: Der Scheinwerfer auf der Werkbank

Bleibt die Frage: Wie steuern wir, worauf Lernende auf ihrer begrenzten Werkbank überhaupt denken?
Das Werkzeug dafür ist die Aufmerksamkeit.

Worauf wir unsere Aufmerksamkeit richten, bestimmt, was im Arbeitsgedächtnis landet – und nur das kann langfristig gelernt werden.
Die Aufgabe des Lehrers besteht daher darin, diesen mentalen Scheinwerfer präzise zu lenken:
– hin auf das Wesentliche,
– weg von Ablenkungen.

Je gezielter Sie die Aufmerksamkeit Ihrer Lernenden führen, desto höher ist die Qualität ihres Denkens – und desto dauerhafter werden die Spuren, die sie im Langzeitgedächtnis hinterlassen.

Was gutes Lehren laut Wissenschaft bedeutet

Mit diesem Modell lässt sich „guter Unterricht“ mit wissenschaftlicher Klarheit definieren:
Er ist die Kunst, einen Prozess zu entwerfen, der Menschen hilft, ihre mentale Landkarte der Welt zu erweitern und zu verfeinern.

Das geschieht, indem man gezielt Schemata im Langzeitgedächtnis aufbaut. Ein guter Kurs:

1. Bringt Lernende dazu, aktiv über die zentralen Konzepte nachzudenken.
2. Steuert die kognitive Belastung, sodass das Arbeitsgedächtnis gefordert, aber nicht überfordert ist.
3. Lenkt die Aufmerksamkeit konsequent auf die entscheidenden Informationen.

Das Ergebnis ist leistungsfähiges Wissen – Wissen, das dauerhaft (es bleibt erhalten), tief (es ist gut organisiert) und zugänglich (es lässt sich in der Praxis anwenden) ist.

Nachdem wir nun das Was (Expertise = Schemata) und das Warum (die Wissenschaft, wie sie entstehen) verstanden haben, sind wir bereit für den letzten Schritt: das Wie.
Wie wenden wir diese Prinzipien an, um Lernprozesse und Online-Kurse zu gestalten, die tatsächlich funktionieren?

Das ist das Thema von Teil 3: Der Leitfaden des Wissensarchitekten für großartige Kurse.