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English to German: information processing (IP) Detailed field: Psychology
Source text - English Information Processing
Information Processing (IP) theories (for example, Case, 1975; Johnstone and El-Banna, 1986; Anderson et al., 1997) start by considering the mind as being somewhat like a computer. There are inputs, processing, storage, and outputs.
Input: Pay Attention!
We have a sensory system of eyes, ears, and so on which convert physical stimuli such as light and sound intensity and wavelength, pressure and temperature into electrochemical signals running along neurones from the sense organs to the brain. Every waking minute of our lives, we and our students are subject to a vast input of such sensory experiences. Effective learning requires us, first of all, to attend especially to those stimuli which are relevant to the learning task in hand and shut out those which are not. Our minds need to filter out perhaps 95% of the stimuli received, in order to avoid hopeless overload and confusion, but self-control over our attention is limited. Everybody, at some time, has found their mind wandering during even the most interesting lecture, piece of music, or play. Masters of modern media have learned the art of maintaining audience attention by rapid change of pace, story line, or viewpoint. They know that variety plays an important role in grabbing attention.
Of course, other factors are important also – degree of tiredness, hunger, temperature, humidity, carbon dioxide and concentration all play their part and perhaps most obviously, the intrinsic interest of some subjects. For example, sex is intrinsically interesting for good reasons of species survival.
Storage: Long-term Memory
Evidence for the existence of long-term memory is clear and shows that apparent failure of memory is not due to material being lost from the store but to temporary or longer-term failure of the central processing mechanism to recover information that is there. This is illustrated by the common phenomenon of an elderly person who may forget what happened yesterday but whose memory of their childhood becomes much clearer.
Following the remarkably prescient work of Hebb (1949), Ausubel (1968) described knowledge held in long-term memory in the form of networks of interconnected bits of information. The more sophisticated the elaboration of these networks, the better prepared is the whole mind to assimilate new information about a particular topic, since the working memory processor has a richer source of existing knowledge to which to relate new inputs. This explains why it is easier for us to understand and to learn new things in a field with which are already familiar, and why starting to learn in a completely new field is so difficult. Hence Ausubel’s (1968) famous advice: ‘Ascertain what child already knows and teach them accordingly’ (p.1)
Processing: Working memory
Suppose that, as a teacher, you pull out all of the stops in terms of keeping attention: you use a variety of paces, materials and changes of attack, using visual, verbal, and numerical material and make it all as relevant as you can to your students’ interests. On occasion you can do all that is possible to gain and maintain attention and yet you are conscious that not a lot of learning is taking place. Perhaps the problem lies not so much in holding attention, as in the ability of your students to process the information you are providing.
IP theories propose a ‘working memory’ function of the mind (Anderson 1992; Baddeley 1990) as the central processing mechanism that takes in signals from sensory inputs and from long term memory and makes meaning of them. The neuronal signals from sense organs themselves have no ‘meaning’, rather they are simply a chain of electro-chemical events. Working memory receives these signals and information from long-term memory, compares and combines them, and creates new syntheses or simply recognises an external input as corresponding to a known configuration from long-term memory. Three important features of working memory are:
• stuff goes in and out of it very fast – maybe lingering no longer than 3 seconds;
• its capacity is limited;
• its capacity develops with age and stimulation.
Pascual-Leone (1976, 1984) has suggested that the number of bits of information that working memory can handle grows from just two at birth to a maximum of seven in mature intelligent adults. One way of testing working memory span (Towse et al., 1998) is to present a series of very simple sums (for example, 5 1=...) and ask the person to remember the answer to each. After four, five, or six sums the person is asked to recite all the answers so far. Holding more than seven proves to be very difficult, even for intelligent adults. (If you just give someone a string of numbers to remember, they can recite the string to themselves, or find a pattern to help them chunk the number and so lower the working memory demand. Interspersing the sums, trivial in themselves, is intended to deny this possibility.)
This view of the growth of working memory provides a useful explanation of the development of intelligence, and ties in with our picture of intelligence as concerned with multi-variable thinking and the ability to hold a number of ideas in mind at once. The view meets our connectivity requirement for intelligence, since in order to see the connection between two things, both have to be held in mind at once. At an elementary level, when water is poured from a squat beaker into a tall beaker, an average four-year-old will believe that the amount of water has changed (Piaget and Inhelder, 1974). This observation can be explained if one supposes that limitations in the child’s working memory prevent him/her from considering at the same time the height of the water and the breadth of the water, and so constructing a compensation explanation for the amount of water remaining constant (see the classroom dialogue later). At a senior secondary science level, the ability to really understand the law of moments (as opposed to memorising the algorithm and slotting in the numbers) requires that the student hold in mind two masses, two distances, and whether the system is in balance or not. That’s five bits of independent information, and quite a demand on working memory.
Much of what we want our students to learn in science is complex, abstract and involves multiple elements (just think of photosynthesis as an example). A full understanding of such concepts and their implications and connections is a very demanding task on a child’s ability to take in and make meaning of new information. It is hardly surprising that the complexity of what we are trying to teach often becomes filtered down by our students’ understanding to over-simplifications which amount to misconceptions.
A final component of working memory which deserves attention is the ‘Executive System’. This is what is proposed to control attention and act as a gatekeeper for what information is processed by working memory and where it goes. The mechanism by which this executive system works is not well understood, and in some formulations it appears simply as a way of explaining away the unexplainable (for example, ‘The executive decides what to pay attention to’ – this invokes a little man in the machine which then invites the endlessly regressing question of how such ‘decisions’ are made). Understanding the Executive is essentially understanding consciousness, a notoriously hard nut for psychologists and philosophers alike (Greenfield, 1995; Blackmore, 2003).
Output
If working memory succeeds in making meaning from its inputs, it may produce outputs to activate motor nerves for speech, writing or other action or for storage in long-term memory. This is sometimes a relatively simple matter of ‘here is the formulation, let us pull out well practised verbal routines and output them’. Such is the substance of normal, trivial, human discourse. But in teaching and learning we want to encourage our students to produce more thoughtful outputs that encompass something novel (to them). This is a far more complex and difficult process. It is illustrated by the frustration shown by a student who ‘knows the answer but cannot put it into words’. And this explains why encouraging meaningful dialogue – providing students with opportunities to articulate and test their understanding in the classroom – will prove to be one of the most powerful stimuli to the development of intelligence.
Translation - German Informationsverarbeitung
Informationsverarbeitungstheorien (engl. Information Processing = IP) vergleichen die menschlichen kognitiven Prozesse mit einem Computersystem, das sich aus Input-, Operations- Speicher- und Outputkomponenten zusammensetzt (z.B. Case, 1975; Johnstone und El-Banna, 1986; Anderson et al., 1997).
Input: Aufpassen!
Die Sinneskanäle der Menschen (Augen, Ohren etc.) wandeln äußere Umwelteinwirkungen wie Licht- und Geräuschintensität sowie deren Wellenlängen, physikalischen Druck und Temperatur in elektrochemische Signale um. Diese werden anschließend vom Sinnesorgan über die Nervenzellen ins Gehirn weitergeleitet. Wir alle sind von morgens bis abends dem Einfluss unserer Sinneseindrücke ausgesetzt. Effizientes Lernen erfordert vom Lernenden, dass die zur Aufgabenlösung relevanten Außenreize weitergeleitet und die in diesem Zusammenhang belanglosen ignoriert werden. Um völlige Überlastung und resultierende Verwirrung zu vermeiden, muss das menschliche Gehirn etwa 95% der Sinneseindrücke ausfiltern. Die Kontrolle des Menschen über diesen Sortierprozess ist jedoch begrenzt. So hat wohl ein jeder schon einmal erfahren, wie seine Gedanken selbst beim interessantesten Vortrag, schönsten Konzert oder unterhaltsamsten Theaterstück abschweifen. Medienprofis halten die Aufmerksamkeit ihres Publikums durch stetigen Tempo-, Handlungs- und Perspektivenwechsel, denn sie wissen, dass Abwechslung für Aufmerksamkeit sorgt.
Gewiss spielen auch Faktoren wie Müdigkeit, Hunger, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauerstoffgehalt der Luft sowie Konzentrationsfähigkeit des Einzelnen eine Rolle, doch am wichtigsten ist zweifellos ein Interesse am Thema. Wir Menschen etwa haben zum Sex eine innere Motivation, da er zur Fortpflanzung und damit zur Erhaltung der Art dient.
Speicher: Langzeitgedächtnis
Die Existenz eines Langzeitgedächtnisses ist unumstritten. Bei Gedächtnisverlust handelt es sich nicht um ein eigentliches ‚Verlieren‘ von Erinnerungen aus dem Langzeitspeicher, sondern um ein vorübergehendes oder längerfristiges Versagen des für den Abruf erforderlichen zentralen Verarbeitungsmechanismus des Gehirns. Ein typisches Beispiel sind ältere Menschen, die Ereignisse des Vortags vergessen, sich aber zunehmend und bis ins Detail an Geschehnisse aus der Kindheit erinnern.
Im Anschluss an Hebbs (1949) vorausschauende Forschungsarbeiten beschrieb Ausubel (1968) das im Langzeitgedächtnis gespeicherte Wissen als Netzwerke untereinander verflochtener Informationen. Je komplexer diese Netzwerke sind, desto besser kann das Gehirn als Ganzes neu einfließende Informationen assimilieren, denn die neuen Informationen können vom Arbeitsgedächtnis mit einer breiteren Palette bestehenden Wissens verknüpft werden. Daraus erklärt sich, weshalb es einfacher ist, sich Neues aus einem Wissensgebiet anzueignen, in dem man sich bereits auskennt, während völlig Unbekanntes sehr schwierig zu erlernen ist. Daher Ausubels (1968, S.1) berühmter Ratschlag: „Ermitteln Sie zunächst das bereits vorhandene Wissen des Kindes, um es darauf aufbauend mit Neuem vertraut zu machen.“
Verarbeitung: Arbeitsgedächtnis
Trotz aller Bemühungen der Lehrperson, die Aufmerksamkeit der Schüler aufrecht zu erhalten - durch Tempowechsel, unterschiedliche Lernmaterialen, Strategieänderung, visuelle, verbale und numerische Lernhilfen sowie Relevanz des Lehrstoffs in Bezug auf die Interessen der Schüler - wird festgestellt, dass auch mit diesen ganzen Methoden zur Maximierung der Aufmerksamkeit die Schüler nur einen beschränkten Lernzuwachs haben. Vielleicht liegt das Problem nicht bei der Fähigkeit der Schüler ihre Aufmerksamkeit und Konzentration aufrecht zu erhalten, sondern bei der Verarbeitung der vorgegebenen Informationen.
Informationsverarbeitungstheorien gehen von einem zentralen Verarbeitungsmechanismus des Gehirns aus, dem sogenannten Arbeitsgedächtnis (Anderson 1992; Baddeley 1990), das die Signale der Außenreize sowie diejenigen des Langzeitgedächtnisses empfängt und deutet. Dabei kommt den neuronalen Signalen der Sinnesorgane keinerlei ‚Bedeutung’ zu, denn sie stellen lediglich eine Kette elektrochemischer Reaktionen dar. Entweder empfängt das Arbeitsgedächtnis die Signale und Informationen vom Langzeitgedächtnis, vergleicht und kombiniert sie und setzt sie zu neuen Gefügen zusammen oder aber erkennt die externen Reize als im Langzeitgedächtnis bereits vorhandene Struktur. Das Arbeitsgedächtnis zeichnet sich durch folgende drei Hauptmerkmale aus:
• Informationen durchlaufen es sehr schnell – sie verweilen dort nicht länger als drei Sekunden.
• Die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses ist beschränkt.
• Die Gedächtnisleistung steigt mit zunehmendem Alter und zunehmender Stimulierung.
Laut A. Pascual-Leone (1976, 1984) steigt die Verarbeitungskapazität des Arbeitsgedächtnisses von zwei Informationseinheiten beim Neugeborenen auf maximal sieben bei einem intelligenten Erwachsenen. Das Fassungsvermögen bzw. die Spanne des Arbeitsgedächtnisses lässt sich auf verschiedene Arten ermitteln: Einem Probanden werden beispielsweise eine Reihe sehr einfacher Additionsaufgaben gestellt (z.B. 5 1), wobei er angewiesen wird, sich die Ergebnisse zu merken. Nach vier, fünf oder sechs Aufgaben werden die Ergebnisse abgerufen. Selbst für einen intelligenten Erwachsenen ist es sehr schwierig, mehr als sieben Ergebnisse zu behalten. Probanden, die sich eine einfache Zahlenserie merken sollen, sind in der Lage, die Gedächtnisleistung zu verbessern, indem sie die Zahlenserie still wiederholen (Verbalisieren) oder indem sie einzelne Zahlen zusammenfügen und sich lediglich die jeweiligen Einheiten merken (sogenanntes Chunking). Das Einstreuen der an sich einfachen Aufgabenstellungen in die Additionsergebnisse dient lediglich dazu, Chunking und Verbalisieren zu verhindern.
Das Konzept eines altersbedingten Leistungsanstiegs des Arbeitsgedächtnisses liefert eine plausible Erklärung für die Entwicklung der Intelligenz und geht mit der Darstellung von Intelligenz als multivariables Denken und als Fähigkeit, unterschiedliche Konzepte gleichzeitig im Gedächtnis zu speichern, einher. Sie erfüllt außerdem das Intelligenzkriterium der Konnektivität, denn um den Bezug zwischen zwei Dingen herstellen zu können, müssen diese gleichzeitig vom Gedächtnis aufgegriffen werden. Zur Veranschaulichung der Konnektivität sind zwei Beispiele angefügt. Das erste stammt aus einem Experiment von Piaget und Inhelder (1974) und betrifft die frühe Kindheitsphase: Beim Umschütten einer Flüssigkeit von einem niedrigen, breiten in ein hohes, schmales Glas glaubt ein vierjähriges Kind, dass sich die Flüssigkeitsmenge verändert. Das frühkindliche Arbeitsgedächtnis ist nämlich nicht imstande, die Dimensionen Höhe und Umfang gleichzeitig zu erfassen und zu folgern, dass die Höhe des schmäleren Glases für den größeren Umfang des niedrigeren kompensiert (vgl. Dialog im Klassenzimmer weiter unten). Das zweite Beispiel stammt aus dem naturwissenschaftlichen Unterricht der höheren Sekundarstufe: Um das physikalische Drehmoment wirklich zu verstehen (im Gegensatz zum Auswendiglernen eines Algorithmus und eines mechanistischen Eingliederns von Zahlen), müssen sich Schüler zwei Massen und zwei Distanzen merken und gleichzeitig folgern, ob das System im Gleichgewicht ist. Das simultane Speichern dieser insgesamt fünf Einheiten verlangt dem Arbeitsgedächtnis einen erheblichen Aufwand ab.
Ein großer Teil des Lernstoffes im naturwissenschaftlichen Unterricht ist komplex, abstrakt und besteht aus mehreren Komponenten (wie etwa die Photosynthese). Für ein Kind ist es äußerst schwierig, solch vielschichtige Konzepte mit all ihren Zusammenhängen und Auswirkungen im Gedächtnis zu speichern und diese zu verstehen. Es überrascht daher kaum, dass Schüler dazu neigen, schwer zugängliche Konzepte teilweise bis zur Unkenntlichkeit zu vereinfachen.
Eine letzte nennenswerte Komponente des Arbeitsgedächtnisses ist die sogenannte zentrale Exekutive, ein Steuer- und Organisationselement, das entscheidet, welche Informationen im Arbeitsgedächtnis Zugang finden und von welchem Subsystem sie verarbeitet werden. Der Mechanismus der zentralen Exekutive bleibt weitgehend ungeklärt und so dient der Begriff in manchen Darstellungen der Gehirnfunktionen als ‚Erklärung für das Unerklärliche‘ (z.B. „Die zentrale Exekutive entscheidet, worauf die Aufmerksamkeit zu lenken ist.“). Solche Beschreibungen suggerieren buchstäblich ‚einen kleinen Mann im Computer‘, wobei die Frage des Zustandekommens einer Entscheidung unberücksichtigt bleibt. Ein wirkliches Verstehen der zentralen Exekutive beruht letztendlich auf einer Kenntnis der Beschaffenheit des Bewusstseins, die bislang weder von Psychologen noch von Philosophen entschlüsselt worden ist (Greenfield, 1995; Blackmore, 2003).
Output
Sofern einfließende Informationen vom Arbeitsgedächtnis gedeutet werden, ist dieses in der Lage, motorische Nerven zu aktivieren, die entweder das Sprechen, Schreiben und andere Tätigkeiten ermöglichen oder die Informationen im Langzeitgedächtnis speichern. In der alltäglichen Kommunikation können gespeicherte Spracheinheiten lediglich aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen und unverändert reproduziert werden. Im Unterricht jedoch sollen die Schüler ihre eigenen Ideen in die Diskussion einbringen, eine Herausforderung, die sich als weitaus schwieriger erweist als das Reaktivieren bereits bekannter Phrasen. Das Ausmaß dieser Problematik zeigt sich häufig in der Frustration der Schüler, wenn sie die Lösung eines Problems zwar kennen, sie aber nicht verbal ausdrücken können. Aus diesem Grunde ist konstruktiver Dialog im Unterricht unabdingbar, denn er gibt Schülern die Gelegenheit, ihre Einsichten klar auszudrücken und durchzutesten. Ein bewusstes Ausformulieren einer Problemlösung ist zweifellos eines der besten Mittel zur Intelligenzförderung.
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Translation education
Master's degree - University of Westminster
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Years of experience: 15. Registered at ProZ.com: Oct 2010.
Microsoft Excel, Microsoft Word, Reverso, Powerpoint
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About Us
Corina Holzherr (MA Bilingual Translation, BA French
and Linguistics)
John Williams (M Soc Sc, BA French)
Forest Row, East Sussex, England
We are a flexible and creative team of professionally trained and
dedicated linguists with wide-ranging experience in English, German,
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With two mother tongues between us (Corina's is German, John's is
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English into German.
Corina has translated texts on psychological,
educational and health care/medical topics, and a recently published academic volume on sustainable consumption. John has published translations in the fields of
political theory and children's literature. But his main expertise is
in bilingual lexicography and specialist glossaries for machine
translation. We both have experience of writing and translating
abstracts for French, German, and English academic
articles about language teaching and linguistics.
Corina has taught German and French to children and adults. She is currently teaching translation from English into German to Master's students at a British university.
John has taught linguistics, French, and European Studies
to undergraduates. Both of us have taught academic
English to international students.
