Teori om kognitiv belastning

Kognitiv belastningsteori  är en  inlärningsteori som tyder på att optimal inlärning kan uppnås genom att ge en adekvat belastning på elevens arbetsminne. Det hjälper till att förstå exakt hur människor skaffar sig kunskap och att utveckla undervisningsstrategier som skulle passa elevernas behov. Den utvecklades av den australiensiske neurofysiologen John Sweller .

Begreppet "kognitiv belastning"

Kognitiv belastning  är en flerdimensionell konstruktion som definierar hur belastning påverkar elevernas prestationer på vissa uppgifter. Enligt modellen presenterad av Paas och van Merrinboer påverkas kognitiv belastning av samspelet mellan uppgiftens egenskaper (format, uppgiftskomplexitet, slutförandetakt, tid som krävs för att slutföra den) och eleven själv (kunskapsnivå, ålder). , inlärningsförmåga) [1 ] . Dessa forskare identifierar tre aspekter som kännetecknar begreppet kognitiv belastning:

• Mental belastning är en aspekt av kognitiv belastning som är ett resultat av samspelet mellan uppgift och ämnesegenskaper. Det kan fastställas utifrån vår nuvarande kunskap om ämnets uppgifter och egenskaper.
• Mental ansträngning är en aspekt av kognitiv belastning som syftar på de kognitiva förmågor som faktiskt tilldelas för att lösa en uppgift.
• Prestation är en aspekt av kognitiv belastning som kan definieras i termer av elevprestationer, såsom antalet uppgifter som är korrekt lösta, antalet fel och tiden det tar att slutföra uppgiften.

Kognitiv arkitektur: minne och scheman

Liksom alla teorier som bygger på kognitiv psykologi, bygger kognitiv belastningsteori på ett antal teoretiska konstruktioner från kognitiv psykologi . I detta fall är två begrepp av stor teoretisk betydelse - minne och kretsar [2] .

Arbetsminne  används för tillfället för bearbetning och tillfällig lagring av material, det är ansvarigt för att upprätthålla den aktuella informationen som är nödvändig för att utföra en viss åtgärd. Problemet för läroplansutvecklare är att arbetsminnet är begränsat till cirka sju objekt eller information åt gången. Dessutom är det också involverat i processerna för att organisera, sammanställa och på annat sätt arbeta med denna information, vilket gör att eleven kan lagra en mycket begränsad mängd information åt gången.

Långtidsminnet  lagrar redan befintlig information, och det är på den som en person i första hand litar på kognitionsprocessen. Arbetsminnet är inte kapabelt till komplexa operationer som inte tidigare var inblandade och inte lagrades i långtidsminnet. Alltså måste inlärningsprocessen ta hänsyn till hur information lagras och organiseras i långtidsminnet så att den är tillgänglig när den behövs. Enligt teorin lagras scheman i långtidsminnet. Scheman klassificerar informationsobjekt efter hur de kommer att användas. Ett schema kan innehålla en enorm mängd information, men om det är automatiserat så bearbetas det som en helhet i arbetsminnet. Inlärningsprocessen bör sträva efter att skapa fler och mer komplexa kretsar genom att kombinera element som består av kretsar på en lägre nivå till kretsar på en högre nivå. Kretsexempel: aritmetiska operationer.

Principer för lärande utformade enligt teorin

Kognitiv belastningsteori föreslår att effektivt läromedel underlättar inlärning genom att rikta kognitiva resurser till aktiviteter som är direkt relaterade till lärande, snarare än att få förkunskaper för lärande. Forskare har funnit att många inlärningsrutiner leder till att elever engagerar sig i kognitiva aktiviteter långt borta från de uppenbara målen med uppgiften. Den kognitiva belastningen som skapas av dessa olämpliga aktiviteter kan förhindra förvärvet av nödvändiga färdigheter och förmågor [3] .

Således låter teorin om kognitiv belastning dig förstå vilka faktorer som påverkar assimileringen av materialet, vad det bör vara när det gäller komplexitet, hur man effektivt distribuerar och presenterar det [4] [5] . Inom ramen för denna teori studerades följande effekter [6] :

1. Effekten av frånvaron av ett specifikt mål  - om du ersätter den vanliga uppgiften med en uppgift där det inte finns något villkorat "rätt svar", minskar detta yttre kognitiv belastning, vilket gör att eleven inte kan leta efter rätt svar utan fokusera på vilka kunskaper och färdigheter som finns tillgängliga för honom för att lösa uppgiften.
2. Worked Case Effect  - Genom att ersätta en normal uppgift med ett exempel som har fel eller utelämnanden och som behöver rättas till kan eleven fokusera på problemet och hur man löser det effektivt.
3. Dellösningseffekt  – om eleverna får en dellösning på ett problem kan de fokusera på viktigare delar av problemet, vilket minskar kognitiv belastning.
4. Effekten av uppdelning av uppmärksamhet  - att ersätta flera olika informationskällor med en enda informationskälla undviker onödig kognitiv belastning, eftersom eleven inte behöver mentalt integrera informationskällor
5. Modalitetseffekt  - multimodal presentation använder både visuella och auditiva arbetsminnesprocessorer, vilket gör att de kan "passa" mer information i dem. Den dubbla modaliteten att presentera material kan dock bara ha fördelar när man arbetar med enkel information, som inte belastar minnet för mycket, och när det kommer till att bearbeta mer komplex information kanske denna effekt inte fungerar på grund av oförmågan att behålla en stor mängd information i minnet - då är det bättre att endast använda visuellt material [7]

Genom att känna till dessa effekter formulerar forskare inlärningsprinciper formulerade enligt teorin om kognitiv belastning [4] :

• Principen om inget mål  - det är nödvändigt att ge sådana uppgifter som skulle tillåta eleverna att inte sträva efter det enda korrekta sättet att lösa, utan att hitta många sätt. Till exempel kan eleverna få frågan: "Tänk på så många sjukdomar du kan som kan vara relaterade till de observerade symtomen", istället för att fråga dem: "Vilken sjukdom indikerar denna patients symtom?"
• Principen för det arbetade exemplet  är att det är bättre att ersätta rutinuppgifter med väl genomarbetade exempel, till exempel kan man bjuda in elever att kritisera en färdig behandlingsplan, snarare än att tvinga dem att skapa en sådan plan på egen hand.
• Principen om partiell komplettering  - du kan ge eleverna en dellösning av problemet så att de kan fokusera på att öva på viktigare färdigheter.
• Principen om separering av uppmärksamhet  - det är nödvändigt att ersätta flera informationskällor som är separerade i rum eller tid med en integrerad informationskälla
• Modalitetsprincipen. Det är mycket mer effektivt när informationen presenteras på olika sensoriska kanaler: till exempel visas diagram och grafer på skärmen, och förklaringen ges muntligt.

Dessutom är det nödvändigt att följa ett antal andra principer, till exempel principen "från enkel till komplex", principen om variabilitet (erbjuder olikformiga uppgifter). Dessutom är det viktigt att lossa lärarens kontroll över eleverna och ge dem mer autonomi så att de på ett adekvat sätt kan bygga upp sina egna kognitiva scheman.

Anteckningar

1. ↑ Paas F. et al." Kognitiv belastningsmätning som ett medel för att främja kognitiv belastningsteori // Pedagogisk psykolog. - 2003. - T. 38. - Nr. 1. - P. 63-71.
2. ↑ Kirschner PA "Kognitiv belastningsteori: Implikationer av kognitiv belastningsteori på utformningen av lärande. - 2002.
3. ↑ Chandler P., Sweller J. Kognitiv belastningsteori och undervisningens format //Kognition och instruktion. - 1991. - T. 8. - Nej. 4. - S. 293-332.
4. ↑ 1 2 Sweller J." Kognitiv belastningsteori // Psychology of learning and motivation. - Academic Press, 2011. - V. 55. - P. 37-76.
5. ↑ Sweller J." Kognitiv belastningsteori, inlärningssvårigheter och instruktionsdesign // Inlärning och instruktion. - 1994. - V. 4. - Nr. 4. - S. 295-312.
6. ↑ Van Merrienboer JJG, Sweller J." Kognitiv belastningsteori och komplext lärande: Senaste utvecklingen och framtida riktningar // Educational psychology review. - 2005. - V. 17. - Nr. 2. - P. 147-177.
7. ↑ Ezdekova L. B., Alkhazova M. Kh." Tillämpning av teorin om kognitiv belastning i studiet av främmande språk // Problem med modern vetenskap. - 2013. - Nr. 8-2. - P. 202-207.