Die kognitive Belastungstheorie (CLT) ist in letzter Zeit zum nächsten großen Ding im Unterricht geworden. Dylan Wiliam twitterte am 26. Januar 2017, dass er zu dem Schluss gekommen sei, dass Swellers kognitive Belastungstheorie das Wichtigste ist, was Lehrer wissen sollten. Dies ist eine nachdrückliche Aussage, und es ist wichtig, die Auswirkungen zu berücksichtigen. Als Lehrer gibt es große Anforderungen an unsere Zeit, daher ist es bei der Prüfung einer neuen Strategie wichtig, die Beweise zu bewerten. CLT, das erstmals Ende der 1980er Jahre von Sweller (Sweller, 1998) erforscht wurde, basiert auf der Idee, dass unser Arbeitsgedächtnis – der Teil unseres Geistes, der verarbeitet, was wir gerade tun – nur mit einer begrenzten Menge an Informationen gleichzeitig umgehen kann. Reifs (Reif, 2010) Beschreibung der kognitiven Belastung ist äußerst nützlich: Die kognitive Belastung, die an einer Aufgabe beteiligt ist, ist der kognitive Aufwand (oder die Menge an Informationsverarbeitung), die eine Person benötigt, um diese Aufgabe auszuführen.‘ Es gibt eine Reihe hervorragender Ressourcen, die online frei verfügbar sind und CLT erklären (siehe Paas et al. In: Paas et al., 2003) für einen nützlichen Überblick), so werden wir hier nur auf die Grundlagen der Theorie eingehen, die für den Rest des Artikels nützlich sein werden.
Die Theorie identifiziert drei verschiedene Formen der kognitiven Belastung:
- Intrinsische kognitive Belastung: die inhärente Schwierigkeit des Materials selbst, die durch Vorkenntnisse des Themas beeinflusst werden kann
- Fremde kognitive Belastung: Die Belastung, die durch die Art und Weise erzeugt wird, wie das Material präsentiert wird und die das Lernen nicht unterstützt
- Deutsche kognitive Belastung: die Elemente, die die Informationsverarbeitung unterstützen und zur Entwicklung von „Schemata“ beitragen.
CLT legt nahe, dass wir Schwierigkeiten haben werden, die Aktivität erfolgreich abzuschließen, wenn die kognitive Belastung unsere Verarbeitungskapazität übersteigt. Zusammenfassend stellt De Jong (De Jong, 2010) fest, dass die kognitive Belastungstheorie behauptet, dass das Lernen behindert wird, wenn die Arbeitsgedächtniskapazität in einer Lernaufgabe überschritten wird. Das Arbeitsgedächtnis sollte als kurzfristig und endlich angesehen werden, während das Langzeitgedächtnis als unendlich angesehen werden kann. Ziel sollte es sein, Wissen in das Langzeitgedächtnis zu übertragen, denn wenn ein Schüler neuem Material ausgesetzt ist, kann er auf dieses Vorwissen zurückgreifen und die kognitive Belastung wird reduziert. Wenn das Fachwissen jedoch unvollständig ist, kann der Schüler nicht auf das Langzeitgedächtnis zurückgreifen, und das Arbeitsgedächtnis wird überlastet, was zu Ausfällen des Arbeitsgedächtnisses führt. Laut Gathercole und Alloway (Gathercole und Alloway, 2007) sind Hinweise auf Arbeitsspeicherfehler:
- unvollständiger Rückruf
- Anweisungen nicht befolgen
- Platzhalterfehler
- Aufgabe Aufgabe.
Natürlich gibt es viele andere Gründe dafür, die nicht mit CLT zusammenhängen; Wenn Lehrer jedoch verstehen, wie diese Theorie auf ihr Klassenzimmer zutrifft, können sie ihren Unterricht so planen, dass die kognitive Belastung berücksichtigt wird.
Kognitive Belastung reduzieren
Die intrinsische kognitive Belastung kann reduziert werden, indem der Fachinhalt zerlegt und die Lieferung so sequenziert wird, dass Teilaufgaben einzeln unterrichtet werden, bevor sie als Ganzes zusammen erklärt werden. Die Idee ist, einen Studenten bei der Einführung neuer Arbeiten nicht zu früh zu überwältigen.
Die äußere kognitive Belastung kann durch die Art und Weise, wie Anweisungen präsentiert werden, reduziert werden. Wir verstehen neues Material, indem wir auf Schemata oder mentale Modelle von bereits vorhandenem Wissen verweisen. Mangelnde Klarheit in der Anweisung belastet den Arbeitsspeicher zu sehr, und so wird zu viel Zeit mit der Problemlösung der Anweisungen im Gegensatz zur neuen Schemabildung verbracht. Zum Beispiel können Lektionen, die PowerPoint mit übermäßigem Schreiben und gleichzeitigem Sprechen des Lehrers verwenden, versehentlich eine übermäßige kognitive Belastung erzeugen und zu Ausfällen des Arbeitsgedächtnisses führen. Chandler und Sweller (Chandler und Sweller, 1991) schreiben, dass die Theorie der kognitiven Belastung darauf hindeutet, dass effektives Unterrichtsmaterial das Lernen erleichtert, indem kognitive Ressourcen auf lernrelevante Aktivitäten gelenkt werden.‘
Vorstellung von Ideen innerhalb eines Themas
Van Merriënboer et al. (Van Merriënboer et al., 2003) empfehlen die Verwendung von einfacher bis komplexer Sequenzierung, um die kognitive Belastung zu reduzieren. Sie empfehlen, mit ausgearbeiteten Beispielen zu beginnen (wo eine vollständige Lösung gezeigt wird, die die Schüler dann auf eine neue Frage anwenden müssen), dann zu Abschlussaufgaben überzugehen (wo eine Teillösung gegeben wird und sie diese selbst erledigen müssen) und dann zu konventionellen Aufgaben überzugehen, wo sie einfach die Frage erhalten. Dies dient als eine Art Gerüst, das den Schülern hilft, unabhängig zu lernen, ohne unbedingt die Hilfe ihres Lehrers für jede Stufe zu benötigen.
Renkl und Atkinson (Renkl und Atkinson, 2003) untersuchten diese verblassende Form des Gerüsts weiter. Sie schlugen vor, dass das sequentielle Durchlaufen von Aktivitäten die intrinsische Belastung verringern könnte, da die Lernenden bereits einige der Kenntnisse beherrschen, die sie benötigen, um eine Lösung in einer früheren Fertigkeitsphase zu erarbeiten. Daher empfiehlt ihre Forschung, mit einem Modell (einem vollständigen Beispiel) zu beginnen, abgeschlossene Schritte, die der Lernende selbstständig ausführen muss, schrittweise zu entfernen und schließlich nur das zu lösende Problem zu belassen.
Diese Prinzipien können leicht im Klassenzimmer angewendet werden, indem man mit einer Modellantwort beginnt, dann einen Schreibrahmen / eine Struktur mit vielen Informationen bereitstellt, gefolgt von einem Schreibrahmen / einer Struktur mit weniger Informationen, dann schließlich eine Frage, die die Lernenden unabhängig ohne einen Schreibrahmen ausfüllen müssen. Es lohnt sich jedoch, sich des von Kalyuga et al. (Kalyuga et al., 2003), wobei, wenn Sie weiterhin ausgearbeitete Beispiele für Experten bereitstellen, deren Nützlichkeit erheblich verringert wird. Kognitive Belastungstheoretiker schlagen vor, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass ausgearbeitete Beispiele Informationen enthalten, die ein Experte für sich selbst ausarbeiten könnte, wodurch er redundant und daher fremd wird kognitive Belastung eher als nützliche deutsche kognitive Belastung.
Präsentation von Informationen zur Minimierung der kognitiven Belastung
Chandler und Sweller (Chandler und Sweller, 1992) fanden Hinweise auf den Split-Attention-Effekt. Dies tritt auf, wenn verschiedene Informationsquellen, die dasselbe Thema behandeln, durch Zeit oder Raum getrennt sind, z. B. ein Diagramm mit einem Schlüssel, der einem separaten Text daneben entspricht. Wenn Informationen auf diese Weise präsentiert werden, bleibt es dem Lernenden überlassen, sie zu verschmelzen, was zu einer fremden kognitiven Belastung führt. Daher wird empfohlen, dass, wenn eine der Quellen nichts Neues hinzufügt, diese beseitigt werden sollte. Wenn es jedoch notwendig ist, beide Quellen einzubeziehen, sollten sie idealerweise physisch integriert sein (z. B. Texte und Diagramme kombiniert). Auf diese Weise wird die fremde kognitive Belastung reduziert und die Arbeitsgedächtniskapazität kann stattdessen für die intrinsische und die deutsche kognitive Belastung verwendet werden.
Ein Wort der Vorsicht
Es gibt natürlich Probleme mit CLT. Reif (Reif, 2010) schreibt, dass, wenn die kognitive Belastung zu stark reduziert wird, ‚der gesamte Lernprozess aus zu vielen kleinen Schritten bestehen würde – und somit übermäßig fragmentiert und lang werden würde‘. Es gibt auch Probleme damit, dass die Hypothese nicht falsifizierbar ist. Doug Holton (Holton, 2009) weist darauf hin, dass es schwierig ist, die kognitive Belastung zu messen, und daher schwierig ist, Beweise zu liefern, um die Theorie zu beweisen.
Eine wichtige Frage ist jedoch, ob es im Klassenzimmer nützlich ist. Ashman (Ashman, 2017) hat erklärt, dass ein Verständnis von CLT seinen Mathematikunterricht verändert hat, und bietet die folgenden vier Beispiele an:
- Ich lese meine Folien nicht vor – vermeiden Sie gleichzeitige mündliche und textliche Präsentation
- Brechen Sie es weiter auf – Pause für die Praxis zwischen einzelnen Problemtypen (dies führt direkt zu Nummer 3)
- Beispiel-Problempaare – Geben Sie ein ausgearbeitetes Beispiel neben einer fast identischen Frage
- Stoppen Sie nach fünf Minuten – raten Sie den Schülern, niemals mehr als fünf Minuten damit zu verbringen, ein Hausaufgabenproblem zu lösen
Ist CLT also das Wichtigste für eine lehrer zu wissen? Vielleicht nicht – es ist eine kühne Behauptung. Bei richtiger Anwendung kann es jedoch den Lehrerunterricht verbessern, was eine wichtige Variable in der komplexen Unterrichtsumgebung ist.
KEY TAKEAWAYS
- Brechen Sie Themeninhalte auf, wenn Sie neue Themen einführen, und pausieren Sie regelmäßig, um das Verständnis zu überprüfen.
- Stellen Sie Anweisungen klar dar, ohne zu viele Informationsquellen gleichzeitig zu verwenden.
- Achten Sie darauf, die kognitive Belastung zu stark zu reduzieren – der Lernprozess sollte überschaubar, aber nicht übermäßig fragmentiert sein.
Dominic Shibli ist Dozent an der School of Education der University of Hertfordshire. Zuvor war er Leiter der Wissenschaft und SLE für die North Herts Teaching Alliance.
Rachel West hat einen BSc in Psychologie und unterrichtet seit drei Jahren Psychologie. Sie ist daran interessiert, das Bewusstsein dafür zu schärfen, wie psychologische Theorie auf die Unterrichtspraxis angewendet werden kann.