2. Vorlesung kognitive Psychologie

1. Wie funktioniert unser mentales System?

Unser mentales System funktioniert wie ein Informationsverarbeitungssystem – ähnlich einem Computer, aber viel komplexer. Es umfasst Prozesse wie:

• Wahrnehmung: Informationen aus der Umwelt aufnehmen

• Aufmerksamkeit: Relevantes herausfiltern

• Gedächtnis: Informationen speichern und abrufen

• Denken & Problemlösen: Informationen verarbeiten, kombinieren, neu bewerten

• Sprache: Gedanken kommunizieren

Alles läuft in Stufen ab: Input → Verarbeitung → Output

Dabei arbeiten Gehirnareale eng zusammen – häufig unbewusst und blitzschnell.

2. Beziehung zwischen Gehirn und kognitivem System (Biologie & Psychologie)

Die kognitiven Prozesse (Denken, Erinnern, Entscheiden) sind an biologische Strukturen gebunden – v. a. an das Gehirn.

Aber: Die “Seele” bzw. das Bewusstsein ist nicht direkt messbar – sie wird über geistige Prozesse und subjektive Erfahrungen beschrieben.

Zusammengefasst:

• Das Gehirn ist die physische Grundlage

• Das kognitive System ist die Funktionsebene

• Die Seele/Bewusstsein ist die Erlebensebene

Man spricht oft vom “Leib-Seele-Problem”: Wie entsteht Geistiges aus Materiellem?

3. Warum vergessen wir?

Vergessen ist ein normaler Teil der Gedächtnisverarbeitung. Ursachen:

• Nicht genug Aufmerksamkeit → Info wurde nie richtig gespeichert

• Verfall (Decay): Spuren im Gehirn verblassen mit der Zeit

• Interferenz: Ähnliche Infos stören sich gegenseitig

• Abrufprobleme: Info ist da, aber gerade nicht zugänglich (z. B. “es liegt mir auf der Zunge”)

• Motiviertes Vergessen: Unangenehmes wird unbewusst verdrängt (Freud)

Vergessen schützt uns auch vor Reizüberflutung – es hält das System effizient.

4. Wie denken wir?

Denken ist die aktive Verarbeitung von Informationen im Kopf.

Wir nutzen dabei verschiedene Formen:

• Logisches Denken (z. B. Problemlösen, Schlussfolgern)

• Anschauliches Denken (z. B. mit inneren Bildern)

• Intuitives Denken (schnell, emotional, automatisch)

• Kreatives Denken (neue Lösungen finden)

Wir denken in Schemata (Erfahrungsmuster), nutzen Heuristiken (Denkabkürzungen), machen aber auch systematische Fehler (z. B. Bestätigungsfehler).

• Die kognitive Psychologie ist ein Teilgebiet der allgemeinen Psychologie, das sich mit den inneren, mentalen Prozessen des Menschen beschäftigt – also mit allem, was im Kopf passiert, wenn wir Informationen aufnehmen, verarbeiten und nutzen.

• Zentrale Themen der kognitiven Psychologie:

  • Wahrnehmung: Wie nehmen wir unsere Umwelt über die Sinne wahr?

  • Aufmerksamkeit: Wie richten wir unseren Fokus?

  • Gedächtnis: Wie speichern und erinnern wir Informationen?

  • Sprache: Wie verstehen und produzieren wir Sprache?

  • Denken & Problemlösen: Wie treffen wir Entscheidungen, wie lösen wir Aufgaben?

  • Lernen: Wie verändern Erfahrungen unser Wissen und Verhalten?

• “Kognition”

  • “erfahren”, “erkennen”

• Forschung ist sehr lebendig

  • Neue Entdeckungen fast täglich

  • Hohe Anzahl von wissensschaftlich Publikationen

• Komplex

  • Deckt vele verschiedene Themen ab

  • stellt Beziehung her zwischen Daten und Theorie(n)

• In allgemeiner Psychologie:

  • Viele allgemein psychologische Theorien und Themen basieren auf den Annahmen dieser Strömung

• In Entwicklungspsychologie:

  • Entwicklung von Kognition (z.B. bei Kindern, Jean Piaget)

• In Klinischer Psychologie:

  • Viele Therapieansätze sin dkognitiv (z.B. Systemische Therapie)

• In Biopsychologie:

  • Neurologische Prozesse brauchen kognitiven Inhalt

• In sozialpsychologie:

  • Soziale Umwelt wird (kognitiv) kostruiert

• Mentale Prozesse sind nicht direkt beobachtbar, sondern werden über Experimente erschlossen und getestet:

  • experimentelle Wissenschaft

• Fragen werden mit Experimenten untersucht (z.B. Sternberg-Paradigma: Suche von Informationen im KZG (kurzzeitgedächtnis)

  • Unabhängige Variable wird manipuliert (z.B. Listenlänge)

  • Effekte der Manipulation durch Messung von abhängiger Variablen festgestelt (z.B. Reaktionszeit)

• (Weitere) abhängige Variablen:

  • Reaktionszeiten

  • % korrekter Antworten und Fehler

  • Augenbewertungen (Position & Dauer von Fixationen)

  • Gehirnaktivierung (fMRT, funktionelle Magnetresonanztomografie)

  • Verbale Protokolle (Strategien)

  • etc.

• Zusammenfassung der Daten (z.B. in Form von Gesetzen)

• Erklärung der Daten (z.B. kausale Mechanismen)

• Ermöglicht Vorhersagen für zukünftige Experimente

• Theorien sind empirisch testbar, konsistent (d.h. widerspruchsfrei), spezifisch und generalisierbar

• Anwendung

  • Theoretische Psychologie um Einflussfaktoren zu bestimmen und um Bildung, Therapien, Umgebung für ältere Personen, etc. zu optimieren

• Art des untersuchten Verhaltens (z.B. Lesepsychologie, Wahrnehmungspsychologie)

• Art der verwendeten experimentellen Technik (z.B. Augenbewegung, Reaktionszeit)

• Grundlagenforschung vs. angewandte Forschung

• Institutionalisiert in spezfischen Fachjournalen

• Ende 19. Jh.

  • Wilhelm Wundt

    • erstes Psychophysiologisches Labor in Leipzig

  • Alfred Binets

    • Forschung zu “mentalen Berechnungen”

  • Hermann Ebbinghaus

    • untersuch systematisch Gedächtnis (und Vergessen)

  • Wilhelm Wundt (1874)

    • Methode der Introspektion

      • ProbrandInnen berichten ihre eigene, subjective Wahrnehmung aufgrund einfacher physischer Reize (z.B. 1 vs 2 Spitzen)

      • Annahme: Personen können mentale Strukturen und Komponenten erfassen und haben Zugang dazu.

        • Wundt glaubte, dass:

          • Menschen Zugang zu ihren inneren geistigen Vorgängen haben

          • Man dadurch die Bausteine des Denkens und Fühlens erkennen kann

          • Bewusstsein in kleine, analysierbare Einheiten zerlegt werden kann (wie bei einem chemischen Stoff)

      • Probleme der Methode

        • Mentale Prozesse meistens nicht zugänglich und sehr kurzzeitig

        • Verschiedene Labore, versciedene Komponenten

        • Beeinflussung durch subjektive Verzerrung der ProbandInnen

        • Aufwändige Instruktionen, um ProbandInnen vorzubereiten

        • geringe Fallzahlen (manchmal nur eine Person in einem Experiment)

        • Probleme bei Generalisierung

• Hauptströmung der Psychologie vor allem in der ersten Hälfte des 20. Jhd.

• Reaktion auf Schwächen von Introspektion

• John Watsons (1913) “Psychology as the behavorist views it”

  • Es zählen nur objektive, aus außen beobachtbare Daten

  • Ziel der behaviouristischen Psychologie: Quantifizierung von beobachtbaren Stimulus - Reaktion (S - R) Beziehung in formalisierten Gesetzen

  • Gleiche Gesetze für Tiere und Menschen

  • vornehmlich Tierstudien (da hohe Kontrollierbarkeit)

  • Kein Platz für “schlecht” definierte psychologische Konzepte (z.B. Gedächtnis, Sprache)

    • Der interne Zwischenschritt wird ignoriert.

      • Reiz, stimuli -> Reaktion, Verhalten

• Amerika

  • Behaviourismus dominiert

  • “Cognitive winter”

    • kognitive Psychologie stand nicht im Fokus

  • Experimentelle Arbeiten zum Tierlernen

  • Wenig Forschung zu menschlicher Kognition

• Europa

  • Untersuchungen zu mentalen Prozessen sind nicht inaktiv.

  • Alexander Luria (1902 - 1977, UdSSR) untersucht Aphasie

    • Sprachstörungen durch Hirnschädigung)

  • Jean Piaget (1896 - 1980, Schweiz) studierte kognitive Entwicklungsstufen

    • entwickelte sich zur Entwicklungspsychologie

  • Gestaltpsychologie

    • untersucht Wahrnehmung und Problemlösen

  • Würzburger Schule untersucht Denken.

• 2. Weltkrieg

  • Unterbrechung von kognitiver Forschung in Deutschland

  • Aber: Interesse an Aufmerksamkeit und Müdigkeit (z.B. Piloten)

• Donald Broadbent (1958)

  • kognitives System verglichen mit Computersystem

  • Rezeptoren für Input und Effektors für Output

  • Limitierte Kpazitäten (z.B. KZG vs RAM)

  • Verarbeitungskanäle mit begrenzter Kapazität

  • Viel wird seriell ausgeführt (z.B. eine Sache nach der anderen; siehe einfaches serielles Modell des Abrufs aus KZG)

• Begriffe und Kozepte

  • Code

  • Buffer

  • Production

• Programmiersprachen und Algorithmen

  • Darstellung von spezifischen kognitiven Abläufen

• Diese Beiträge erlauben

  • klare Darstellung von Theorien

  • Simulation von komplexen Phänomen

  • Ableitung von eindeutigen Vorhersagen

• 1956

• Anfang

  • (Moderne) Kognitive Psychologie

  • Artifizielle Intelligenz (AI)

• Zwei Konferenzen

  • The Dartmouth conference: erste AI-Programme

  • The Symposium of Information Theory at MIT: Vorträge über (im Behaviourismus) verdrängte mentale Konzepte wie Gedächtnis, Sprache, Problemlösen

  • Beide Konferenzen machten deutlich:

    • Der Mensch ist ein informationsverarbeitendes System (ähnlich wie ein Computer)

    • Mentale Prozesse sind messbar, modellierbar und erklärbar

    • Die kognitive Psychologie wurde als neue Hauptströmung in der Psychologie etabliert

• Miller (1956)

  • “magical number seven”

  • Kapazität des KZG ist limitiert auf 7 +- 2 Einheiten

  • Begriff von chunking: Zusammenfassen einer Gruppe von Elementen. (2 0 2 3 -> 2023)

    • Durch chunking kann man sich mehr Merken, da man mehrere Einheiten zu einer Einheit gedanklich zusammenfässt

Die kognitive Psychologie ist ein Teilgebiet der Psychologie, das sich mit den inneren mentalen Prozessen befasst, durch die wir Informationen wahrnehmen, verarbeiten, speichern und anwenden.

Zentrale Themen:

• Wahrnehmung

• Aufmerksamkeit

• Gedächtnis

• Sprache

• Denken & Problemlösen

• Entscheidungsverhalten

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Ziel der kognitiven Psychologie:

• Das menschliche Informationsverarbeitungssystem verstehen

• Modelle entwickeln, wie mentale Prozesse ablaufen

• Die Zusammenhänge zwischen Reiz, mentaler Verarbeitung und Verhalten erklären

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Besonderheit:

Sie verbindet psychologische Theorien mit neurobiologischen Erkenntnissen, experimentellen Methoden und teilweise auch mit künstlicher Intelligenz.

Die kognitive Psychologie ist eng mit anderen Wissenschaftsdisziplinen vernetzt, weil das Verständnis von Denken, Wahrnehmen, Lernen und Erinnern verschiedene Perspektiven erfordert. Sie arbeitet interdisziplinär, um komplexe mentale Prozesse besser zu erklären.

Verbindungen zu anderen Disziplinen:

1. Neuropsychologie / Neurowissenschaften

   • Untersucht die biologischen Grundlagen kognitiver Prozesse (z. B. welche Gehirnregionen bei Gedächtnis oder Sprache aktiv sind)

   • Nutzt bildgebende Verfahren wie fMRT oder EEG

2. Informatik / Künstliche Intelligenz (KI)

   • Entwickelt Modelle, die menschliche Denkprozesse simulieren (z. B. Problemlösen, Sprachverarbeitung)

   • Austausch von Ideen: Wie denken Maschinen – und was sagt das über unser Denken?

3. Linguistik (Sprachwissenschaft)

   • Sprache ist ein zentrales kognitives System

   • Erforschung, wie wir Sprache verstehen, verarbeiten und produzieren

4. Philosophie des Geistes

   • Stellt Grundfragen: Was ist Bewusstsein? Was bedeutet Denken? Wie ist das Verhältnis von Geist und Gehirn?

   • Liefert theoretische Rahmenmodelle

5. Erziehungswissenschaft / Pädagogik

   • Erkenntnisse der kognitiven Psychologie helfen beim Lernen und Lehren

   • Beispiel: Wie funktioniert Gedächtnis, wie fördern wir verstehendes Lernen?

6. Sozialpsychologie

   • Betrachtet, wie kognitive Prozesse (z. B. Urteilsbildung, Wahrnehmung anderer) durch soziale Kontexte beeinflusst werden

7. Allgemeiner Psychologie:

   • Viele allgemein psychologische Theorien und Themen basieren auf den Annahmen dieser Strömung

8. Entwicklungspsychologie:

   • Entwicklung von Kognition (z.B. bei Kindern, Jean Piaget)

9. Klinischer Psychologie:

   • Viele Therapieansätze sin dkognitiv (z.B. Systemische Therapie)

10. Biopsychologie:

    • Neurologische Prozesse brauchen kognitiven Inhalt

11. Sozialpsychologie:

    • Soziale Umwelt wird (kognitiv) kostruiert

Fazit:

Die kognitive Psychologie ist ein Schnittpunkt vieler Disziplinen, die gemeinsam versuchen, das Innenleben des menschlichen Geistes zu verstehen – biologisch, technisch, sprachlich, philosophisch und pädagogisch.

Das Sternberg-Paradigma (auch Sternbergs Gedächtnissuch-Paradigma) ist ein klassisches Experiment aus der kognitiven Psychologie, das untersucht, wie Menschen Informationen im Kurzzeitgedächtnis durchsuchen.

Es wurde vom Psychologen Saul Sternberg in den 1960er-Jahren entwickelt.

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Ablauf des Experiments (vereinfacht):

1. Lernphase:

Versuchspersonen merken sich eine kurze Liste von Zahlen oder Buchstaben (z. B. 3 – 7 – 9).

2. Testreiz:

Danach wird ein einzelnes Zeichen gezeigt (z. B. 7) und gefragt:

→ „War das in der Liste?“ (Ja/Nein)

3. Messung:

Die Reaktionszeit (RZ) wird gemessen – wie lange dauert es, bis die Person antwortet?

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Ergebnis:

• Die Reaktionszeit steigt linear mit der Anzahl der gemerkten Items.

• Das zeigt: Menschen durchsuchen ihr Kurzzeitgedächtnis seriell (ein Element nach dem anderen), nicht gleichzeitig.

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Wichtige Erkenntnisse:

• Der Suchprozess ist exhaustiv: Menschen prüfen alle Items, auch wenn sie das richtige schon vorher finden könnten.

• Das Paradigma zeigt, wie systematisch und geordnet unser Kurzzeitgedächtnis funktioniert.

• Es ist ein typisches Beispiel für die Informationsverarbeitungsperspektive der kognitiven Psychologie.

Introspektion bedeutet wörtlich „nach innen schauen“ und bezeichnet in der Psychologie eine Methode, bei der eine Person ihre eigenen inneren Erlebnisse, Gedanken, Gefühle und Wahrnehmungen bewusst beobachtet und beschreibt.

Ziel der Introspektion:

• Mentale Prozesse erfassen, die von außen nicht direkt beobachtbar sind

• Zugang zu subjektivem Erleben erhalten

In der Psychologie:

• Besonders bekannt durch Wilhelm Wundt (Ende 19. Jh.)

• Versuchspersonen sollten ihre Wahrnehmung innerlich beobachten und möglichst genau berichten, was sie bei einem bestimmten Reiz (z. B. Ton, Licht, Berührung) empfinden

Beispiel:

Ein Ton wird vorgespielt. Die Person beschreibt:

„Ich höre einen kurzen, hellen Ton, der unangenehm ist.“

Kritik an der Introspektion:

• Subjektiv: schwer überprüfbar oder messbar

• Menschen haben oft keinen vollständigen Zugang zu ihren eigenen mentalen Prozessen

• In der modernen Psychologie nur noch ergänzend eingesetzt, z. B. in qualitativer Forschung

Der Behaviorismus (engl. behavior = Verhalten) ist eine psychologische Richtung, die sich fast ausschließlich mit dem sichtbaren Verhalten von Menschen und Tieren beschäftigt – nicht mit inneren Prozessen wie Denken oder Fühlen.

Grundannahmen:

• Nur beobachtbares Verhalten ist wissenschaftlich untersuchbar.

• Innere Zustände (Gedanken, Emotionen) sind nicht messbar und daher nicht relevant für die Forschung.

• Verhalten wird durch Reize aus der Umwelt ausgelöst und durch Lernen verändert.

• Der Mensch wird als eine Art „Reiz-Reaktions-Maschine“ betrachtet.

Zentrale Lernformen im Behaviorismus:

1. Klassische Konditionierung (Pawlow): Lernen durch Verknüpfung von Reizen → z. B. Hund lernt, bei einem Ton mit Speichel zu reagieren

2. Operante Konditionierung (Skinner): Lernen durch Belohnung und Bestrafung → z. B. Ratte lernt, einen Hebel zu drücken, um Futter zu bekommen

Vertreter:

• John B. Watson – Begründer des Behaviorismus

• B.F. Skinner – entwickelte den radikalen Behaviorismus und die operante Konditionierung

Kritik:

• Ignoriert mentale Prozesse (z. B. Motivation, Gedanken, Intuition)

• Kann komplexes Verhalten nicht vollständig erklären

• Führte zur kognitiven Wende, bei der wieder das Denken in den Mittelpunkt rückte

Der kognitive Winter ist ein metaphorischer Begriff, der eine Phase in der Geschichte der Psychologie beschreibt, in der mentale Prozesse wie Denken, Fühlen, Wahrnehmen und Erinnern aus dem wissenschaftlichen Fokus verdrängt wurden – vor allem während der Hochzeit des Behaviorismus (ca. 1920er bis 1950er Jahre).

Was bedeutet das konkret?

• Die Psychologie orientierte sich am Behaviorismus, der nur beobachtbares Verhalten als wissenschaftlich gültig ansah.

• Innere Vorgänge (z. B. Gedanken oder Gefühle) galten als nicht messbar und wurden daher ausgeklammert.

• Die Erforschung des Bewusstseins und der Kognition stagnierte – es herrschte sozusagen ein „Winter des Denkens“.

Warum ist der Begriff wichtig?

• Der „kognitive Winter“ steht im Kontrast zur späteren kognitiven Wende (ab ca. 1956), als mentale Prozesse dank neuer Methoden wieder erforscht wurden.

• In dieser neuen Phase wurde erkannt: → Um Verhalten zu verstehen, muss man auch die Prozesse im Kopf untersuchen.

Die kognitive Revolution bezeichnet einen grundlegenden wissenschaftlichen Wandel in der Psychologie ab den 1950er- und 1960er-Jahren, bei dem die Erforschung mentaler Prozesse (z. B. Denken, Wahrnehmen, Erinnern, Sprache) wieder in den Mittelpunkt rückte.

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Warum „Revolution“?

Weil sich die Psychologie von der rein behavioristischen Sichtweise löste (die nur beobachtbares Verhalten betrachtete) und begann, den menschlichen Geist wieder systematisch zu untersuchen – mit neuen Theorien, Methoden und Technologien.

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Auslöser der kognitiven Revolution:

• Technologische Entwicklungen (z. B. Computer → Vergleich: Gehirn als Informationsverarbeitungssystem)

• Theoretische Impulse, z. B.:

• Noam Chomsky: Kritik am Behaviorismus in der Sprachforschung

• George Miller: Forschung zur Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses

• Newell & Simon: erste kognitive Computerprogramme

• Konferenzen wie das MIT Symposium on Information Theory (1956)

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Zentrale Merkmale der kognitiven Revolution:

• Fokus auf Informationsverarbeitung

• Entwicklung von Modellen des Gedächtnisses, der Sprache und des Denkens

• Verknüpfung mit anderen Disziplinen: KI, Linguistik, Neurowissenschaften

Die Computer-Mind-Analogie ist ein Vergleich, der in der kognitiven Psychologie verwendet wird, um zu erklären, wie der menschliche Geist funktioniert – nämlich ähnlich wie ein Computer.

• Welche Schritte werden verglichen?

  • Der Mensch nimmt Informationen über die Sinne auf (Input)

  • verarbeitet sie (Denken, Entscheiden)

  • speichert sie im Gedächtnis und zeigt Verhalten (Output)

Bedeutung für die kognitive Psychologie:

• Liegt der kognitiven Wende zugrunde

• Zeigt, dass mentale Prozesse systematisch, logisch und modellierbar sind

• Erlaubt es, mentale Abläufe zu simulieren (z. B. durch KI)

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Kritik:

• Der Mensch ist emotional, kreativ, unlogisch – mehr als nur ein „Computer“

• Emotionen, Bewusstsein, Intuition lassen sich nicht vollständig in Rechenprozesse übersetzen