teoria obciążenia kognitywnego (CLT) stała się ostatnio „kolejną wielką rzeczą” w nauczaniu. Dylan Wiliam napisał na Twitterze 26 stycznia 2017, że ” doszedł do wniosku, że teoria obciążenia poznawczego Swellera jest najważniejszą rzeczą dla nauczycieli.”Jest to dobitne stwierdzenie i ważne jest rozważenie konsekwencji. Jako nauczyciele mamy ogromne wymagania wobec naszego czasu, dlatego rozważając nową strategię, niezbędna jest ocena dowodów.
CLT, po raz pierwszy zbadany przez Swellera (Sweller, 1998) pod koniec lat 80., opiera się na idei, że nasza pamięć robocza – część naszego umysłu, która przetwarza to, co obecnie robimy – może radzić sobie tylko z ograniczoną ilością informacji w tym samym czasie. Opis obciążenia poznawczego Reif (Reif, 2010) jest niezwykle przydatny: „Obciążenie poznawcze związane z zadaniem to wysiłek poznawczy (lub ilość przetwarzania informacji) wymagany przez osobę do wykonania tego zadania.”Istnieje wiele doskonałych zasobów swobodnie dostępnych online, które wyjaśniają CLT (patrz Paas et al. (Paas et al., 2003) dla użytecznego przeglądu), więc będziemy dotykać tylko podstaw teorii tutaj, które będą przydatne dla reszty artykułu.
teoria wyróżnia trzy różne formy obciążenia poznawczego:
- wewnętrzne obciążenie poznawcze: nieodłączna trudność samego materiału, na którą może mieć wpływ wcześniejsza znajomość tematu
- obce obciążenie poznawcze: obciążenie generowane przez sposób prezentacji materiału i które nie pomaga w nauce
- Niemieckie obciążenie poznawcze: elementy, które wspomagają przetwarzanie informacji i przyczyniają się do rozwoju „schematów”.
CLT sugeruje, że jeśli obciążenie poznawcze przekroczy naszą zdolność przetwarzania, będziemy walczyć o pomyślne zakończenie aktywności. Podsumowując CLT, De Jong (De Jong, 2010) stwierdza, że „teoria obciążenia poznawczego twierdzi, że uczenie się jest utrudnione, gdy pojemność pamięci roboczej jest przekroczona w zadaniu uczenia się”.
pamięć robocza powinna być postrzegana jako krótkotrwała i skończona, podczas gdy pamięć długotrwała może być postrzegana jako nieskończona. Celem powinno być przeniesienie wiedzy do pamięci długotrwałej, ponieważ gdy uczeń jest narażony na nowy materiał, może czerpać z tej poprzedniej wiedzy, a obciążenie poznawcze jest zmniejszone. Jeśli jednak wiedza przedmiotu jest niepełna, uczeń nie jest w stanie wrócić do pamięci długotrwałej, a pamięć robocza staje się przeciążona, co prowadzi do awarii pamięci roboczej. Według Gathercole and Alloway (Gathercole and Alloway, 2007), Wskazania dotyczące awarii pamięci roboczej obejmują:
- niepełne przypomnienie
- nieprzestrzeganie instrukcji
- błędy przechowywania miejsca
- porzucenie zadania.
oczywiście istnieje wiele innych przyczyn, które nie są związane z CLT; jednak jeśli nauczyciele zrozumieją, jak ta teoria odnosi się do ich klasy, mogą zaplanować swoje lekcje w sposób uwzględniający obciążenie poznawcze.
zmniejszenie obciążenia poznawczego
wewnętrzne obciążenie poznawcze można zmniejszyć, rozkładając treść przedmiotu, sekwencjonując dostarczanie, tak aby zadania podrzędne były nauczane indywidualnie, zanim zostaną wyjaśnione razem jako całość. Chodzi o to, aby nie przytłaczać studenta zbyt wcześnie na wprowadzenie nowej pracy.
zewnętrzne obciążenie poznawcze można zmniejszyć poprzez sposób przedstawiania instrukcji. Tworzymy sens nowego materiału, odwołując się do schematu lub mentalnych modeli istniejącej wiedzy. Brak jasności instrukcji powoduje zbyt duże obciążenie pamięci roboczej, a więc zbyt wiele czasu poświęca się na rozwiązywanie problemów z instrukcjami, w przeciwieństwie do tworzenia nowych schematów. Na przykład lekcje, które używają programu PowerPoint z nadmiernym pisaniem i jednocześnie rozmawiającym nauczycielem, mogą nieumyślnie generować nadmierne obciążenie poznawcze i prowadzić do awarii pamięci roboczej. Chandler and Sweller (Chandler and Sweller, 1991) pisze, że ” teoria obciążenia poznawczego sugeruje, że skuteczny materiał instruktażowy ułatwia naukę poprzez kierowanie zasobów poznawczych w kierunku działań, które są istotne dla uczenia się.”
wprowadzanie pomysłów w ramach tematu
Van Merriënboer et al. (Van Merriënboer et al., 2003) zalecają stosowanie sekwencjonowania prostego do złożonego, aby spróbować zmniejszyć obciążenie poznawcze. Radzą zacząć od wypracowanych przykładów (gdzie pokazane jest pełne rozwiązanie, które uczniowie muszą następnie zastosować do nowego pytania), następnie przejść do zadań ukończenia (gdzie podano częściowe rozwiązanie i muszą je sami wykonać), a następnie przejść do konwencjonalnych zadań, w których po prostu otrzymuje się pytanie. Działa to jako forma rusztowania, która pomaga uczniom uczyć się niezależnie, bez konieczności pomocy nauczyciela na każdym etapie.
Renkl i Atkinson (Renkl and Atkinson, 2003) dalej badali tę zanikającą formę rusztowania. Zasugerowali oni, że sekwencyjne przechodzenie przez czynności może zmniejszyć wewnętrzne obciążenie, ponieważ uczniowie opanują już część wiedzy potrzebnej do wypracowania rozwiązania na wcześniejszym etapie umiejętności. Dlatego ich badania zalecają rozpoczęcie od modelu (pełnego przykładu), stopniowe usuwanie ukończonych kroków, które uczeń będzie musiał wykonać samodzielnie, a na koniec pozostawienie tylko problemu do rozwiązania.
te zasady można łatwo zastosować w klasie, zaczynając od modelowej odpowiedzi, następnie dostarczając ramkę/strukturę pisania z dużą ilością informacji, a następnie ramkę/strukturę pisania z mniejszą ilością informacji, a następnie pytanie, które uczniowie muszą wypełnić niezależnie bez ramki pisania. Warto jednak zdawać sobie sprawę z „efektu odwrócenia wiedzy” sugerowanego przez Kalyuga et al. (Kalyuga et al., 2003), przy czym jeśli nadal dostarczać wypracowane przykłady dla ekspertów, ich przydatność jest znacznie zmniejszona. Teoretycy obciążenia poznawczego sugerują, że dzieje się tak dlatego, że wypracowane przykłady zawierają informacje, które ekspert może wypracować dla siebie, czyniąc je zbędnym, a zatem obcym obciążeniem poznawczym, a nie użytecznym germańskim obciążeniem poznawczym.
prezentując informacje w celu zminimalizowania obciążenia poznawczego
Chandler i Sweller (Chandler and Sweller, 1992) znaleźli dowody na efekt podzielonej uwagi. Dzieje się tak, gdy różne źródła informacji omawiające ten sam temat są oddzielone czasem lub przestrzenią, na przykład diagram z kluczem odpowiadającym oddzielnemu tekstowi obok. Kiedy informacje są przedstawiane w ten sposób, to jest pozostawione do ucznia, aby spróbować połączyć je, co generuje obce obciążenia poznawcze. Dlatego zaleca się, aby jeśli jedno ze źródeł nie dodaje nic nowego, należy go wyeliminować. Jeśli jednak konieczne jest uwzględnienie obu źródeł, powinny one być idealnie fizycznie zintegrowane (np. teksty i diagramy połączone). W ten sposób zmniejsza się zewnętrzne obciążenie poznawcze, a pojemność pamięci roboczej może być wykorzystana do wewnętrznego i germańskiego obciążenia poznawczego.
słowo ostrzeżenia
są oczywiście problemy z CLT. Reif (Reif, 2010) pisze, że jeśli obciążenie poznawcze zostanie zbytnio zredukowane, „cały proces uczenia się składałby się ze zbyt wielu małych kroków – a zatem stałby się nadmiernie rozdrobniony i długi”. Istnieją również problemy związane z tym, że hipoteza jest nierealistyczna. Doug Holton (Holton, 2009) zwraca uwagę, że trudno jest zmierzyć obciążenie poznawcze, a zatem trudno jest wygenerować dowody potwierdzające teorię.
ważne jest jednak pytanie, czy jest to przydatne w klasie. Ashman (Ashman, 2017) wyjaśnił, że zrozumienie CLT zmieniło jego nauczanie matematyki i oferuje następujące cztery przykłady:
- nie czytam moich slajdów – unikam jednoczesnej prezentacji ustnej i tekstowej
- rozbij to, dalej – pauza dla praktyki między poszczególnymi typami problemów (prowadzi to bezpośrednio do liczby 3)
- przykład-pary problemów – podaj działający przykład obok prawie identyczne pytanie
- zatrzymaj się po pięciu minutach – radź uczniom, aby nigdy nie spędzali więcej niż pięciu minut na rozwiązywaniu zadania domowego
tak więc Clt jest najważniejszą rzeczą dla nauczyciel wiedzieć? Być może nie – to śmiałe twierdzenie. Ale jeśli jest stosowany prawidłowo, może poprawić nauczanie nauczycieli, co jest ważną zmienną w złożonym środowisku lekcyjnym.
najważniejsze wiadomości
- rozkładaj treść tematu podczas wprowadzania nowych tematów i regularnie zatrzymuj się, aby sprawdzić zrozumienie.
- prezentuj instrukcje wyraźnie, nie używając jednocześnie zbyt wielu źródeł informacji.
- uważaj na zbyt duże zmniejszenie obciążenia poznawczego – proces uczenia się powinien być kontrolowany, ale nie nadmiernie rozdrobniony.
Dominic Shibli jest starszym wykładowcą w School of Education na Uniwersytecie Hertfordshire. Wcześniej był szefem Nauki i SLE dla North Herts Teaching Alliance.
Rachel West ma licencjat z psychologii i uczy psychologii od trzech lat. Interesuje ją podnoszenie świadomości na temat sposobów zastosowania teorii psychologicznej w praktyce dydaktycznej.