Cognitive Load Theory (CLT) on viime aikoina tullut ”seuraava iso asia” opetuksessa. Dylan Wiliam twiittasi 26. tammikuuta 2017, että hän oli tullut siihen johtopäätökseen, että Swellerin kognitiivinen Kuormitusteoria on tärkein yksittäinen asia, jonka opettajat tietävät.”Tämä on painokas toteamus, ja on tärkeää pohtia seurauksia. Opettajina ajallamme on valtavia vaatimuksia, joten uutta strategiaa harkittaessa on olennaista arvioida näyttöä.
CLT, jota Sweller tutki ensimmäisen kerran 1980 – luvun lopulla (Sweller, 1998), perustuu ajatukseen siitä, että työmuistimme – se osa mieltämme, joka käsittelee sitä, mitä parhaillaan teemme-voi käsitellä vain rajallista määrää tietoa yhdellä kertaa. Reif: n (Reif, 2010) kognitiivisen kuormituksen kuvaus on erittäin hyödyllinen: ”Tehtävän kognitiivinen kuormitus on henkilön tämän tehtävän suorittamiseen vaatima kognitiivinen ponnistus (tai tiedonkäsittelyn määrä).”On olemassa useita erinomaisia resursseja vapaasti saatavilla verkossa, jotka selittävät CLT (KS. Paas et al. (Paas et al., 2003) hyödyllinen yleiskatsaus), joten me vain koskettaa perustan teorian täällä, joka on hyödyllinen muun artikkelin.
teoria tunnistaa kolme erilaista kognitiivisen kuormituksen muotoa:
- luontainen kognitiivinen kuormitus: itse aineiston luontainen vaikeus, johon voi vaikuttaa aiheen ennakkotuntemus
- ulkopuolinen kognitiivinen kuormitus: aineiston esitystavasta aiheutuva kuormitus, joka ei edistä oppimista
- Germane cognitive load: tiedonkäsittelyä helpottavat ja ”skeemojen” kehittymistä edistävät elementit.
CLT viittaa siihen, että jos kognitiivinen kuormitus ylittää prosessointikapasiteettimme, kamppailemme suorittaaksemme toiminnon onnistuneesti. Yhteenvetona CLT: stä De Jong (De Jong, 2010) toteaa, että ”kognitiivinen kuormitusteoria väittää, että oppiminen vaikeutuu, kun työmuistin kapasiteetti ylittyy oppimistehtävässä”.
työmuisti tulee nähdä lyhytaikaisena ja äärellisenä, kun taas pitkäkestoinen muisti voidaan nähdä äärettömänä. Tavoitteena tulisi olla tiedon siirtäminen pitkäkestoiseen muistiin, koska Kun opiskelija altistuu uudelle materiaalille, hän voi hyödyntää tätä aiempaa tietoa ja kognitiivinen kuormitus vähenee. Jos aineosaaminen on kuitenkin puutteellista, opiskelija ei pysty turvautumaan pitkäkestoiseen muistiin ja työmuisti ylikuormittuu, mikä johtaa työmuistihäiriöihin. Gathercolen ja Allowayn (Gathercole and Alloway, 2007) mukaan viitteitä työmuistihäiriöistä ovat:
- epätäydellinen muisti
- ohjeiden noudattamatta jättäminen
- paikannusvirheet
- tehtävän hylkääminen.
näihin on tietysti monia muitakin syitä, jotka eivät liity CLT: hen; jos opettajat kuitenkin ymmärtävät, miten tämä teoria soveltuu heidän luokkahuoneeseensa, he voivat suunnitella opetuksensa kognitiivisen kuormituksen huomioon ottavalla tavalla.
kognitiivisen kuormituksen vähentäminen
luontaista kognitiivista kuormitusta voidaan vähentää hajottamalla oppiaineen sisältö, jaksottamalla toimitus niin, että osatehtävät opetetaan erikseen ennen kuin ne selitetään yhdessä kokonaisuutena. Ajatuksena on, ettei oppilasta hukuteta liian aikaisin uuden työn käyttöönotossa.
ulkopuolista kognitiivista kuormitusta voidaan vähentää ohjeiden esittämistavalla. Me teemme järkeä uuteen materiaaliin viittaamalla skeemaan tai mentaalisiin malleihin ennalta olemassa olevasta tiedosta. Opetuksen epäselvyys kuormittaa työmuistia liian paljon, joten ohjeiden ongelmanratkaisuun kuluu liikaa aikaa uuden skeeman muodostamisen sijaan. Esimerkiksi oppitunnit, joissa käytetään PowerPointia liiallisella kirjoittamisella ja opettajan puhumisella samaan aikaan, voivat epähuomiossa aiheuttaa liiallista kognitiivista kuormitusta ja johtaa työmuistihäiriöihin. Chandler and Sweller (Chandler and Sweller, 1991) kirjoittavat, että ” kognitiivinen Kuormitusteoria viittaa siihen, että tehokas opetusmateriaali helpottaa oppimista suuntaamalla kognitiivisia resursseja toimintaan, jolla on merkitystä oppimiselle.”
Introducing ideas within a topic
Van Merriënboer et al. (Van Merriënboer et al., 2003) suosittelevat yksinkertaisesta monimutkaiseen sekvensointia kognitiivisen kuormituksen vähentämiseksi. He neuvovat alkaen työstetty esimerkkejä (jossa täydellinen ratkaisu on esitetty, joka opiskelijoiden sitten on sovellettava uuteen kysymykseen), sitten siirtymässä loppuun tehtäviä (jos osittainen ratkaisu on annettu ja heidän on suoritettava se itse), ja sitten siirtymässä tavanomaisiin tehtäviin, jossa he yksinkertaisesti annetaan kysymys. Tämä toimii telineenä, joka auttaa oppilaita oppimaan itsenäisesti tarvitsematta välttämättä opettajansa apua jokaisessa vaiheessa.
Renkl ja Atkinson (Renkl and Atkinson, 2003) tutkivat edelleen tätä hiipuvaa rakennustelineiden muotoa. He ehdottivat, että toimintojen jaksoittainen läpikäyminen voisi vähentää luontaista kuormitusta, koska oppijat ovat jo oppineet osan tarvitsemastaan tiedosta, jotta he voivat tehdä ratkaisun varhaisemmassa taitovaiheessa. Siksi heidän tutkimuksensa suosittelee mallin aloittamista (täydellinen esimerkki), asteittain poistaen valmiit vaiheet, jotka oppijan on suoritettava itsenäisesti, ja lopulta jättäen vain ratkaistavan ongelman.
näitä periaatteita voidaan helposti soveltaa luokkahuoneessa aloittamalla mallivastauksella, tarjoamalla sitten kirjoituskehys/ – rakenne, jossa on paljon tietoa, jonka jälkeen kirjoituskehys / – rakenne, jossa on vähemmän tietoa, ja lopuksi kysymys, joka oppijoiden on suoritettava itsenäisesti ilman kirjoituskehystä. On kuitenkin syytä olla tietoinen kalyuga et al: n ehdottamasta ”asiantuntemuksen kääntövaikutuksesta”. (Kalyuga et al., 2003), jonka mukaan jos edelleen antaa laadittuja esimerkkejä asiantuntijoille, niiden hyödyllisyys vähenee merkittävästi. Kognitiivisen kuormituksen teoreetikot ehdottavat tämän johtuvan siitä, että työstetyt esimerkit sisältävät tietoa, jonka asiantuntija voisi itse selvittää, jolloin se olisi tarpeeton ja siten ylimääräinen kognitiivinen kuormitus hyödyllisen germaanisen kognitiivisen kuormituksen sijaan.
esittäessään tietoa kognitiivisen kuormituksen minimoimiseksi
Chandler and Sweller (Chandler and Sweller, 1992) löysi todisteita huomion jakamisesta. Tämä tapahtuu, kun samaa aihetta käsittelevät eri tietolähteet erotetaan toisistaan ajan tai avaruuden avulla, kuten kaavio, jonka vieressä on erillistä tekstiä vastaava avain. Kun informaatio esitetään tällä tavalla, oppijan tehtäväksi jää yrittää amalgamoida se, mikä synnyttää ulkopuolista kognitiivista kuormitusta. Siksi on suositeltavaa, että jos jokin lähteistä ei lisää mitään uutta, se on poistettava. Jos on kuitenkin välttämätöntä sisällyttää molemmat lähteet, ne olisi mieluiten yhdistettävä fyysisesti (esim. tekstit ja kaaviot yhdistettyinä). Näin ylimääräinen kognitiivinen kuormitus vähenee ja työmuistin kapasiteettia voidaan sen sijaan käyttää luontaiseen ja germaaniseen kognitiiviseen kuormitukseen.
varoituksen sana
CLT: hen liittyy tietenkin ongelmia. Reif (Reif, 2010) kirjoittaa, että jos kognitiivista kuormitusta vähennetään liikaa, ”koko oppimisprosessi koostuisi liian monista pienistä askelista – ja siten siitä tulisi kohtuuttoman hajanainen ja pitkä”. On myös kysymyksiä, jotka liittyvät hypoteesi on unfalsifible. Doug Holton (Holton, 2009) huomauttaa, että kognitiivista kuormitusta on vaikea mitata ja siksi vaikea luoda todisteita teorian todistamiseksi.
tärkeä kysymys kuitenkin on, onko siitä hyötyä luokkahuoneessa. Ashman (Ashman, 2017) on selittänyt, että ymmärrys CLT: stä muutti hänen matematiikan opetustaan, ja tarjoaa seuraavat neljä esimerkkiä:
- I don ’ t read out my slides – avoid an simultaneous suullinen and text presentation
- Break it down, further – pause for practice between individual problem types (this leads directly into number 3)
- Example-problem pairs – give a worked example arranges lähes identtinen kysymys
- lopeta viiden minuutin jälkeen – neuvo oppilaita olemaan käyttämättä koskaan viittä minuuttia enempää kotitehtävien ratkaisemiseen
niin on CLT tärkein yksittäinen asia opettaja tietää? Ehkä ei-se on rohkea väite. Mutta oikein käytettynä se voi parantaa opettajan opetusta, joka on tärkeä muuttuja monimutkaisessa luokkahuoneympäristössä.
KEY TAKEAWAYS
- hajota aiheen sisältöä uusia aiheita esitellessään ja pysähdy säännöllisesti tarkistamaan ymmärrystä.
- esitä ohjeet selkeästi käyttämättä liikaa tietolähteitä samanaikaisesti.
- varo vähentämästä kognitiivista kuormitusta liikaa – oppimisprosessin pitäisi olla hallittavissa, mutta ei liian hajanainen.
Dominic Shibli on Hertfordshiren yliopiston kasvatustieteen laitoksen vanhempi lehtori. Sitä ennen hän oli North Herts Teaching Alliancen Tiede-ja SLE-osaston johtaja.
Rachel West on suorittanut psykologian BSc-tutkinnon ja opettanut psykologiaa kolme vuotta. Hän on kiinnostunut lisäämään tietoisuutta tavoista, joilla psykologista teoriaa voidaan soveltaa opetusharjoitteluun.