kognitiv Belastningsteori (CLT) har nyligen blivit ’nästa stora sak’ i undervisningen. Dylan Wiliam twittrade på 26 januari 2017 att han hade ’kommit till slutsatsen Sweller kognitiva belastning teori är den enskilt viktigaste för lärare att veta. Detta är ett uttryckligt uttalande och det är viktigt att överväga konsekvenserna. Som lärare finns det stora krav på vår tid, så när man överväger en ny strategi är det viktigt att utvärdera bevisen.

CLT, som först undersöktes av Sweller (Sweller, 1998) mot slutet av 1980 – talet, bygger på tanken att vårt arbetsminne – den del av vårt sinne som bearbetar det vi för närvarande gör-bara kan hantera en begränsad mängd information på en gång. Reifs (Reif, 2010) beskrivning av kognitiv belastning är extremt användbar: ’Den kognitiva belastningen som är involverad i en uppgift är den kognitiva ansträngningen (eller mängden informationsbehandling) som krävs av en person för att utföra denna uppgift.’Det finns ett antal utmärkta resurser fritt tillgängliga online som förklarar CLT (se Paas et al. (Paas et al., 2003) för en användbar översikt), så vi kommer bara att beröra grunden för teorin här som kommer att vara användbar för resten av artikeln.

teorin identifierar tre olika former av kognitiv belastning:

• inneboende kognitiv belastning: materialets inneboende svårighet, som kan påverkas av förkunskaper om ämnet
• främmande kognitiv belastning: belastningen som genereras av hur materialet presenteras och som inte hjälper till att lära
• Germane kognitiv belastning: de element som hjälper informationsbehandling och bidrar till utvecklingen av ”scheman”.

CLT föreslår att om den kognitiva belastningen överstiger vår bearbetningskapacitet, kommer vi att kämpa för att slutföra aktiviteten framgångsrikt. I sammanfattningen av CLT säger De Jong (De Jong, 2010) att ’kognitiv belastningsteori hävdar att lärande hindras när arbetsminneskapaciteten överskrids i en inlärningsuppgift’.

arbetsminnet ska ses som kortvarigt och ändligt, medan långtidsminnet kan ses som oändligt. Målet bör vara att flytta kunskap till långsiktigt minne eftersom när en student utsätts för nytt material kan de dra nytta av denna tidigare kunskap och den kognitiva belastningen minskas. Men om ämneskunskapen är ofullständig kan studenten inte falla tillbaka på långtidsminnet och arbetsminnet blir överbelastat, vilket leder till arbetsminnesfel. Enligt Gathercole och Alloway (Gathercole och Alloway, 2007) inkluderar indikationer på arbetsminnesfel:

• ofullständig återkallelse
• underlåtenhet att följa instruktionerna
• platshållnings fel
• övergivande av uppgift.

naturligtvis finns det många andra orsaker till dessa som inte är relaterade till CLT; men om lärare förstår hur denna teori gäller för sitt klassrum kan de planera sina lektioner på ett sätt som tar hänsyn till kognitiv belastning.

minska kognitiv belastning

inneboende kognitiv belastning kan minskas genom att bryta ner ämnesinnehållet, sekvensera leveransen så att deluppgifter lärs individuellt innan de förklaras tillsammans som helhet. Tanken är att inte överväldiga en student för tidigt i introduktionen av nytt arbete.

extern kognitiv belastning kan minskas genom det sätt på vilket instruktioner presenteras. Vi förstår nytt material genom att referera till schema eller mentala modeller av befintlig kunskap. Brist på tydlighet i undervisningen lägger för hög belastning på arbetsminnet, och så läggs för mycket tid på att lösa instruktionerna i motsats till ny schemabildning. Till exempel kan lektioner som använder PowerPoint med överdriven skrivning och läraren pratar samtidigt oavsiktligt generera överdriven kognitiv belastning och leda till arbetsminnesfel. Chandler och Sweller (Chandler och Sweller, 1991) skriver att ’kognitiv Belastningsteori antyder att effektivt instruktionsmaterial underlättar lärande genom att rikta kognitiva resurser mot aktiviteter som är relevanta för lärande.’

introduktion av ideer inom ett ämne

Van Merri Jacobnboer et al. (Van Merri Askorbnboer et al., 2003) rekommenderar att du använder enkel till komplex sekvensering för att försöka minska kognitiv belastning. De rekommenderar att man börjar med utarbetade exempel (där en fullständig lösning visas, vilka studenter då måste ansöka om en ny fråga), sedan flytta till slutförandeuppgifter (där en dellösning ges och de måste slutföra den själva) och sedan flytta till konventionella uppgifter, där de helt enkelt får frågan. Detta fungerar som en form av byggnadsställningar, som hjälper eleverna att lära sig självständigt, utan att nödvändigtvis behöva hjälp av sin lärare för varje steg.

Renkl och Atkinson (Renkl och Atkinson, 2003) undersökte vidare denna blekande form av byggnadsställningar. De föreslog att flytta genom aktiviteter sekventiellt skulle kunna minska inneboende belastning, eftersom eleverna redan har behärskat en del av den kunskap de behöver för att utarbeta en lösning i ett tidigare färdighetsstadium. Därför rekommenderar deras forskning att man börjar med en modell (ett komplett exempel), gradvis tar bort slutförda steg, som eleven måste slutföra självständigt och slutligen lämnar bara det lösta problemet.

dessa principer kan lätt tillämpas i klassrummet genom att börja med ett modellsvar, sedan ge en skrivram/struktur med mycket information, följt av en skrivram/struktur med mindre information, sedan äntligen en fråga som eleverna måste slutföra självständigt utan en skrivram. Det är värt, fastän, vara medveten om ’expertis återföring effekt’ föreslagits av Kalyuga et al. (Kalyuga et al., 2003), varigenom om du fortsätter att ge utarbetade exempel för experter, minskas deras användbarhet avsevärt. Kognitiva belastningsteoretiker föreslår att detta beror på att utarbetade exempel innehåller information som en expert kan träna för sig själva, vilket gör det överflödigt och därför främmande kognitiv belastning snarare än användbar germansk kognitiv belastning.

presentera information för att minimera kognitiv belastning

Chandler och Sweller (Chandler och Sweller, 1992) hittade bevis på split-attention-effekten. Detta inträffar när olika informationskällor som diskuterar samma ämne separeras av tid eller utrymme, till exempel ett diagram med en nyckel som motsvarar separat text bredvid. När information presenteras på detta sätt lämnas det till eleven att försöka slå samman den, vilket genererar främmande kognitiv belastning. Därför rekommenderas att om en av källorna inte lägger till något nytt, bör det elimineras. Men om det är viktigt att inkludera båda källorna bör de helst vara fysiskt integrerade (t.ex. texter och diagram kombinerade). På detta sätt reduceras främmande kognitiv belastning och arbetsminneskapacitet kan användas för inneboende och germansk kognitiv belastning istället.

ett varningens ord

det finns naturligtvis problem med CLT. Reif (Reif, 2010) skriver att om kognitiv belastning minskas för mycket, skulle hela inlärningsprocessen bestå av för många små steg – och skulle därmed bli onödigt fragmenterad och lång’. Det finns också problem att göra med att hypotesen är oföränderlig. Doug Holton (Holton, 2009) påpekar att det är svårt att mäta kognitiv belastning och därför svårt att generera bevis för att bevisa teorin.

en viktig fråga är dock om det är användbart i klassrummet. Ashman (Ashman, 2017) har förklarat att en förståelse för CLT förändrade sin matematikundervisning och erbjuder följande fyra exempel:

1. jag läser inte ut mina bilder – undvik samtidig muntlig och textpresentation
2. Bryt ner det, vidare – paus för övning mellan enskilda problemtyper (detta leder direkt till nummer 3)
3. exempel-problempar – ge ett arbetat exempel vid sidan av en nästan identisk fråga
4. stopp efter fem minuter – råda eleverna att aldrig spendera mer än fem minuter på att försöka lösa ett läxproblem

så är CLT det enda viktigaste för en lärare att veta? Kanske inte-det är ett djärvt påstående. Men om det används korrekt kan det förbättra lärarinstruktionen, vilket är en viktig variabel i den komplexa klassrumsmiljön.

KEY TAKEAWAYS

• Bryt ner ämnesinnehåll när du introducerar nya ämnen och pausa regelbundet för att kontrollera förståelsen.
• presentera instruktioner tydligt utan att använda för många informationskällor samtidigt.
• var försiktig med att minska kognitiv belastning för mycket-inlärningsprocessen ska vara hanterbar, men inte alltför fragmenterad.

Dominic Shibli är universitetslektor i utbildningsskolan vid University of Hertfordshire. Dessförinnan var han chef för vetenskap och SLE för North Herts Teaching Alliance.

Rachel West har en BSc i psykologi och har undervisat i psykologi i tre år. Hon är intresserad av att öka medvetenheten om hur psykologisk teori kan tillämpas på undervisningspraxis.