Brain Function Investigation

1. Ausgangslage

Die neurowissenschaftliche Lehre ist geprägt von hoher Komplexität und abstrakten Konzepten. Klassische Lehrformate stoßen an Grenzen, wenn nachhaltiges Verständnis und klinisches Denken gefördert werden sollen. Gleichzeitig zeigen Studien, dass Motivation, emotionale Einbettung und soziale Interaktion zentrale Voraussetzungen für erfolgreiches Lernen sind. Das Lehrprojekt Brain Function Investigation (BFI) am Institut für Psychologie der Universität Innsbruck integriert aktuelle Erkenntnisse aus Lern-, Motivations- und Neurowissenschaft systematisch in die Lehrgestaltung. 

2. Rahmenbedingungen

Das Seminar ist als Active-Learning-Veranstaltung mit etwa 25 Studierenden konzipiert und kombiniert asynchrone Vorbereitungsphasen mit intensiven Präsenzsitzungen im „BFI-Hauptquartier". Die Lehrperson übernimmt eine moderierende Rolle. Die Rahmenbedingungen fördern Eigenverantwortung, soziale Interaktion und vermeiden kognitive Überlastung.

3. Ziele und Zielgruppen

Zielgruppe sind BA-Studierende der Psychologie und verwandter Disziplinen mit Interesse an Neurowissenschaft. BFI verfolgt Ziele, die über reine Wissensvermittlung hinausgehen: (a) Förderung von aktivem, nachhaltigem Lernen, (b) Entwicklung von Transfer- und Problemlösekompetenz, (c) Stärkung sozialer Kompetenz und Teamfähigkeit, (d) Förderung von Selbstwirksamkeit und intrinsischer Motivation. Studierende sollen lernen, komplexe Informationen selbstständig zu strukturieren, anzuwenden und kritisch zu reflektieren. Die Studierenden (die „Agents") analysieren komplexe neuronale Netzwerke und ziehen diagnostische sowie therapeutische Schlüsse. Fünf Ebenen stehen im Fokus: Neuroanatomie, klinische Symptomatik, Diagnostik, Therapie sowie Alltagsrelevanz und Ethik.

4. Lehr- und Lernmethoden

4.1. Active Learning und konstruktivistischer Ansatz

Active Learning bildet die methodische Grundlage des gesamten Seminars. Studierende erwerben Wissen nicht durch passives Zuhören, sondern durch aktive Vorbereitung, Anwendung, Erklärung und kritische Diskussion. Diese Methode basiert auf empirischen Befunden, die zeigen, dass aktive Wissenskonstruktion zu tieferem Verständnis und besserer Behaltensleistung führt.

Konkret bedeutet dies im Seminar:

(a) Strukturierte Vorbereitung: Vor jeder Präsenzsitzung bereiten die Studierenden einen klar definierten Themenaspekt selbstständig vor. Dieser ist einem „Tatort" (z.B. visuelles System, Hirnstamm) zugeordnet und deckt einen spezifischen Analysebereich ab (klinische Symptomatik, Diagnostik, Therapie, Alltagsrelevanz/Ethik oder Neuroanatomie). Diese Vorstrukturierung ermöglicht gezielte Spezialisierung bei späterer Integration.

(b) Wissenschaftliche Postergestaltung: In Kleingruppen gestalten die Studierenden zu jedem Tatort wissenschaftlich strukturierte Poster. Jede Gruppe übernimmt einen anderen

thematischen Schwerpunkt. Die Poster dienen als gemeinsames Denk- und Arbeitsinstrument für kollaborative Wissenskonstruktion.

(c) Aktive Wissensvermittlung: In Kurzpräsentationen (12–15 Minuten) im „BFI-Hauptquartier" bringen Studierende ihr Wissen aktiv ein, erklären komplexe Inhalte, beantworten Rückfragen und verknüpfen ihren Aspekt mit anderen Beiträgen. Die Posterstruktur gewährleistet, dass alle relevanten Perspektiven berücksichtigt werden.

(d) Konsequente Fallbearbeitung: Klinische Fälle werden vollständig im Active-Learning-Format bearbeitet. Zunächst bereitet jede:r Studierende einen Fall individuell anhand eines strukturierten Case Templates vor. In der Präsenzsitzung werden Fälle in neu zusammengestellten Kleingruppen gemeinsam diskutiert. Die Studierenden analysieren Fälle, vergleichen Symptome und Lösungsansätze und erarbeiten eine konsensuale Fallauflösung. Jede Gruppe präsentiert ihren Fall in einer Minipräsentation. Im Plenum werden Querverbindungen und Unterschiede herausgearbeitet.

(e) Anwendungsorientierte Leistungsüberprüfung: Wissen wird nicht reproduziert, sondern angewendet – über Fallbearbeitung und das abschließende Escape Game, in dem Studierende Wissen unter Zeitdruck integrieren müssen. Durch die wiederholte Abfolge von individueller Vorbereitung, kooperativer Diskussion und gemeinsamer Vermittlung übernehmen Studierende durchgehend aktive Rollen. Sie lernen, wie Wissen konstruiert, geprüft und kommuniziert wird. Jede Sitzung wird zur aktiven Arbeitsphase.

4.2. Narrativ und Gamification als lernfördernde Struktur

Eine zentrale Innovation des Seminars BFI ist die durchgängige narrative Rahmung als Agenten-Ausbildung. Diese Struktur ist didaktisch fundiert begründet und orientiert sich an neurowissenschaftlichen und lernpsychologischen Befunden, die zeigen, dass narrative Kontexte, klare Zielorientierung und spielerische Elemente Motivation, Aufmerksamkeit und Gedächtniskonsolidierung nachweislich fördern. Gamification wird dabei nicht oberflächlich eingesetzt, sondern strukturiert den gesamten Kursverlauf und unterstützt nachhaltige Lernprozesse.

Konkret zeigt sich dies im Seminar auf mehreren Ebenen:

(a) Visuelle Identität: Das Seminar tritt als „Spezialeinheit" mit Logo auf und fördert Zugehörigkeit und Identifikation.

(b) Case Templates: Die Bearbeitung klinischer Inhalte erfolgt über standardisierte Templates, die an das Agenten-Narrativ angepasst sind.

(c) Tatorte: Thematische Einheiten werden als „Tatorte" eingeführt und unterstützen Orientierung und Zielklarheit.

(d) Neuromission Escape Game – Advanced Edition: Den Höhepunkt und formalen Abschluss des Seminars bildet das kooperative „Neuromission Escape Game – Advanced Edition". In diesem integrativen Szenario müssen die Studierenden in Teams das Institut vor einem fiktiven neuronalen Systemkollaps retten. Ein „Virus" hat zentrale neuronale Netzwerke destabilisiert; um den sogenannten NeuroCore zu reaktivieren, müssen fünf thematische Stationen erfolgreich absolviert werden.

(e) Kompetenzorientierte Stationen: Jede Station repräsentiert ein zentrales neurofunktionelles System und kombiniert systematisch: (a) neuroanatomische Rekonstruktionsaufgaben, (b) klinische Fallanalysen, (c) logische Zuordnungs- und Rätselaufgaben. Erst durch korrektes fachliches Arbeiten, erfolgreiche Wissensintegration und effektive Teamkoordination können Codes entschlüsselt und sogenannte „neuronale Teilschlüssel" gewonnen werden. Didaktisch fungiert das Escape Game als summative, kompetenzorientierte Lernüberprüfung, in der erworbenes Wissen nicht einfach reproduziert, sondern aktiv angewendet, kreativ verknüpft und unter realistischen Bedingungen problemlösend eingesetzt wird:

(a) Formaler Abschluss und Zertifizierung: Der erfolgreiche Abschluss des Escape Games markiert zugleich den formalen Abschluss des gesamten Seminars. Die Studierenden erhalten ein offizielles Zertifikat, das ihre erfolgreiche Teilnahme und die erworbenen Kompetenzen dokumentiert.

(b) Symbolische Beförderung: Innerhalb des Narrativs erfolgt eine „Beförderung" zum Special Agent of Brain Function Investigation. Diese Beförderung ist symbolisch, aber didaktisch bedeutsam: Sie macht den individuellen Kompetenzzuwachs sichtbar, stärkt das Gefühl von Selbstwirksamkeit und schließt den Lernprozess mit einem klaren, positiv besetzten Ziel ab. Durch die kohärente Kombination aus narrativem Rahmen, durchdachter Gamification, integrativer Lernleistung und sichtbarem Abschluss entsteht ein motivierendes und nachhaltiges Lehr-Lern-Design, das den besonderen Innovationsgehalt des Seminars Brain Function Investigation unterstreicht.

4.3. Gruppenarbeit, Expertenmodell und Peer-Teaching

Das Experten- und Peer-Teaching-Modell ist zentral. Studierende arbeiten in Kleingruppen, wobei jede Person für einen definierten Aspekt verantwortlich ist. Dies fördert tiefere inhaltliche Durchdringung, Verantwortungsübernahme, kommunikative Kompetenz und kooperatives Lernen. Durch wiederholtes Erklären an Peers wird Wissen nachweislich stabiler repräsentiert.

4.4. Wechselnde Gruppen

Gruppen werden im Verlauf gezielt neu zusammengesetzt. Dies verhindert starre Rollen und fördert soziale Flexibilität, Perspektivenübernahme und Teamfähigkeit.

4.5. Fallbasiertes Lernen und Anwendung

Ziel ist es, Studierende systematisch an analytisches, hypothesengeleitetes Denken heranzuführen und den Transfer zwischen theoretischem Wissen und komplexen Anwendungssituationen zu fördern. Der Fokus liegt dabei bewusst nicht ausschließlich auf der „richtigen" Lösung, sondern vielmehr auf dem Prozess der systematischen Analyse, begründeten Hypothesenbildung, kritischen Diskussion und integrativen Wissensverarbeitung.

Konkret wird das fallbasierte Lernen im Seminar wie folgt mehrstufig umgesetzt:

(a) Individuelle Fallvorbereitung: Jede:r Studierende bearbeitet im Verlauf des Seminars zunächst einen klinisch orientierten Fall vollständig eigenständig. Grundlage hierfür ist ein standardisiertes Case Template, das den Denkprozess strukturiert und gezielt zur analytischen Auseinandersetzung anleitet. Das Template umfasst systematisch unter anderem: (a) die Formulierung der wahrscheinlichsten Diagnose, (b) die Identifikation betroffener kortikaler und subkortikaler Strukturen, (c) sowie die Entwicklung zentraler Diskussionsfragen für die Gruppenarbeit.

(b) Kooperative Fallbearbeitung in wechselnden Kleingruppen: In den Präsenzphasen werden die Arbeitsgruppen gezielt neu zusammengestellt, sodass in jeder Gruppe Expert:innen für unterschiedliche Fälle vertreten sind. Die Studierenden stellen ihre Fälle in kurzen, prägnanten 5-Minuten-Präsentationen vor und erläutern ihre individuellen Analyse- und Lösungsansätze strukturiert.

(c) Gemeinsame Diskussion und kritische Integration: Innerhalb der Kleingruppen werden die verschiedenen Fälle gemeinsam diskutiert, systematisch verglichen und zueinander in Beziehung gesetzt. Dabei stehen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Symptombildern, betroffenen Hirnstrukturen und möglichen diagnostischen sowie therapeutischen Ansätzen im Mittelpunkt der fachlichen Auseinandersetzung.

(d) Plenumsphase und übergreifende Einordnung: Im Anschluss an die Kleingruppenarbeit erfolgt eine gemeinsame moderierte Nachbesprechung im Plenum. Ziel ist es, übergreifende Muster, Synergien und komplexe funktionelle Zusammenhänge zwischen verschiedenen Krankheitsbildern und Gehirnfunktionen systematisch sichtbar zu machen.

Durch diese konsequent mehrstufige Struktur – individuelle Analyse, kooperative Diskussion, gemeinsame Integration – erwerben die Studierenden nicht nur deklaratives fachliches Wissen, sondern entwickeln gezielt analytisches Denken, Transferleistung und metakognitive Fähigkeiten. Sie lernen, mit Unsicherheiten wissenschaftlich umzugehen, Argumente evidenzbasiert zu begründen und komplexe Informationen systematisch zu verknüpfen. Damit bildet das fallbasierte Lernen ein zentrales methodisches Bindeglied zwischen Active Learning, Peer-Teaching und der abschließenden integrativen Lernleistung im Escape Game.

4.6. MRT-Labor Besuch

Ein wesentliches praktisches Element ist der geführte Besuch im Magnetresonanztomographie (MRT)-Labor. Studierende erhalten Einblick in neurowissenschaftliche Forschung und lernen Abläufe sowie Sicherheitsaspekte kennen. Dies verknüpft abstrakte Konzepte mit Forschungspraxis und fördert Authentizität und Berufsorientierung.

5. Ergebnisse und Wirkung

BFI führt zu klar erkennbaren Lernerträgen:

(a) Nachhaltiger Wissenserwerb durch wiederholte Anwendung und Integration

(b) Analytische Kompetenz durch hypothesengeleitetes Fallarbeiten

(c) Hohe Transferfähigkeit, sichtbar im Escape Game

(d) Soziale Kompetenz durch Peer-Teaching und Gruppenarbeit

(e) Hohe Motivation durch Narrativ, Gamification und sichtbaren Abschluss

(f) Langfristige Wirkung durch übertragbare Kompetenzen

Die Kombination aus Active Learning, narrativer Struktur, Fallarbeit, Peer-Teaching und Gamification zeigt nachhaltige Wirkung auf Lernprozesse und Kompetenzentwicklung.