Bilişsel Mimari ve Öğretim Tasarımı
Bilişsel Mimari ve Öğretim Tasarımı
John Sweller, 1,4 Jeroen JG van Merrienboer, 2 ve Fred GWC Paas3 Bilişsel yük teorisi, entelektüel performansı optimize eden öğrenci etkinliklerini teşvik edecek şekilde bilgi sunumunda yardımcı olmak için kılavuzlar sağlamak üzere tasarlanmıştır. Teori, işitsel / sözel materyalle ve görsel / 2 veya 3 boyutlu bilgilerle ilgilenmek için kısmen bağımsız alt bileşenleri ve aynı zamanda otomasyon derecelerinde değişiklik gösteren etkili bir sınırsız uzun süreli hafızayı içeren sınırlı kapasiteli bir çalışma belleği olduğunu varsaymaktadır. . İnsan bilişsel mimarisinin bu yapıları ve işlevleri, çalışma belleği yükünün azaltılması ve şema yapımının teşvik edilmesi gerektiği varsayımına dayanan çeşitli yeni öğretim prosedürleri tasarlamak için kullanılmıştır.
GİRİŞ
Son yıllarda bilişsel yapılar ve süreçler bilgisindeki genişleme, öğretim tasarımı ilkeleriyle ilişkili yeni ve çok umut verici bir araştırma hipotezi kaynağı sağlamıştır. Bu makale, bilişsel yük teorisi tarafından yaratılan öğretim tasarımı literatürünün yönlerini, çalışma hafızasını zorlayan öğretim tasarımı tasarım etkinliğinin belirleyicileri olduğunu vurgulayan bir teoridir. İnsan bilişsel mimarisini, bunun bazı temel kategorileriyle olan ilişkilerini ve genelleme ve aktarma gibi fenomenleri öğrenmenin sonuçlarını tartışarak başlarız. İnsan bilişsel mimarisinin bu tartışması bilişsel yük teorisinin ana hatlarını ve genel ilkelerini içerir. Daha sonra bilişsel yük ölçümü ile ilgili konular tartışılacaktır. Son olarak,
İNSAN BİLİŞSEL
MİMARLIK BAZI ÖZELLİKLERİ
Çalışma Belleği
Çalışma hafızası bilinç ile eşleştirilebilir. İnsanlar endişe duyuyor ve sadece çalışan hafızanın içeriğini izleyebiliyor. Diğer tüm bilişsel işlevler çalışma belleğine getirilinceye kadar ve görülmedikçe gizlenir. İnsan çalışma belleğinin sınırlamaları hem iyi bilinmektedir hem de yaygın olarak kabul edilmektedir. Çalışma hafızası bir seferde yalnızca yedi öğeyi veya bilgi unsurunu tutabilir (Miller, 1956). Ayrıca, çalışma hafızası, bu bilginin bir şekilde düzenlenmesi, karşılaştırılması, karşılaştırılması veya üzerinde çalışılması anlamında işlenmesi için en yaygın kullanıldığı için, insanlar muhtemelen gerektiğinde aynı anda yalnızca iki veya üç bilgi ile ilgilenebilirler. sadece bilgi tutmak yerine işlemek için. Çalışma hafızasında tutulan elemanlar arasındaki herhangi bir etkileşim, aynı anda ele alınabilecek elemanların sayısını azaltarak çalışma hafızası kapasitesini gerektirir. Başlangıçta, çalışma belleği üniter bir yapı olarak kabul edilirken, modern çalışma belleği teorileri kısmen bağımsız işlemcilere daha fazla önem vermektedir. Bu işlemciler sıklıkla bireysel duyusal modlarla ilişkilendirilir. Örneğin, Baddeley'in teorisi (bkz. Bir özet için Baddeley, 1992), çalışma belleğini görsel olarak temel alan bilgilerle başa çıkmak için bir "görsel-uzamsal karalama defteri" ve işitsel, öncelikle konuşmaya dayalı bilgilerle başa çıkmak için bir "fonolojik döngü" olarak ayırır. Bu iki sistem, sırayla Hafıza teorileriyle çalışarak ilk başta önerilen üniter çalışma hafızasına benzeyen bir merkezi yönetici tarafından yönetilmektedir. Aşağıda belirtildiği gibi, belirli kısıtlı koşullar altında, çalışma belleği kapasitesi, tek bir çalışan bellek işlemcisi yerine birden fazla işlemcinin kullanılmasıyla arttırılabilir. Çalışma hafızası sınırlamalarının öğretim tasarımı üzerindeki etkileri fazlaca tahmin edilemez. Tüm bilinçli bilişsel aktivite öğrenenlerin öğrendikleri, sınırlamaları en basit süreçlerin dışında hepsinin önünü çeken bir yapıda gerçekleşir. En basit bilişsel etkinliklerin ötesinde bir şey çalışan hafızayı zorluyor gibi görünmektedir. Prima facie, kaçınılmaz olarak çalışan bellek sınırlamalarını öven ya da sadece görmezden gelen herhangi bir eğitim tasarımı yetersizdir. Bilişsel yük teorisinin merkezi iddiasını sağlayan bu faktördür. Bu belirgin kısıtlamalara rağmen, insanların sahip olabileceği entelektüel yükseklikler, çalışan hafıza dışındaki yapıların insan bilişinde kritik bir rol oynaması gerektiğini göstermektedir. İnsan entelektüel becerisinin yeri, çalışma hafızasından ziyade uzun vadede bulunabilir.
Uzun süreli hafıza
İnsanlar doğrudan uzun süreli hafızanın bilincinde değildir. İçeriği ve işleyişi hakkında farkındalık çalışma (bilinçli) hafıza yoluyla filtrelenir. Muhtemelen kısmen bu nedenle, uzun süreli hafızanın karakteristik özellikleri ve önemi ile ilgili bilgiler, çalışma hafızasında olduğundan daha yavaş bir şekilde gelişmiştir. Ayrıca, uzun süreli hafıza ya da öğretim tasarımı ile ilgilenenlerin bakış açısına göre, bu bilginin ilk kaynağını sağlayan konu tuhaf görünebilir - satranç oyunu. De Groot (1966), satranç ustalarının ve daha az yetenekli oyuncuların farklı yeteneklerini ayırt eden faktörleri inceledi. Büyük ustalar hemen hemen her zaman haftasonu oyuncularını alt etseler de, beceride büyük eşitsizliğe izin veren ne bildiklerini ya da ne yaptıklarını belli etmedi. De Groot, diferansiyel araştırmanın konuyla ilgili bir faktör olmadığını ortaya koymuştur. Büyük ustalar, hareket ararken daha az yetenekli oyuncudan daha fazla sayıda alternatif düşünmemiş gibi görünüyorlardı. Açıkça tespit edilebilecek tek fark, gerçek oyunlardan alınan pano yapılandırmalarının anısına oldu. Daha fazla ve daha az yetenekli oyuncuya, yaklaşık beş saniye boyunca gerçek bir oyundan alınan bir tahta konfigürasyonu gösterilmiş ve ardından bu konfigürasyonu hafızadan çoğaltması istenmişse, büyük ustalar bu parçaların çoğunu doğru yerleştirebilirken, daha az yetenekli oyuncular ancak doğru bir şekilde çok daha az parça yerleştirin. Ayrıca, Chase ve Simon'ın (1973) gösterdiği gibi, bu fark, çalışma hafızasındaki bir farktan kaynaklanmadı. Chase ve Simon de Groot’u yeniden üretebileceklerini buldu. Gerçek oyunlardan alınan konfigürasyonları kullanan ancak rastgele konfigürasyonlar kullanıldığında fark bulunmadığı sonucuna varılmıştır. Bu sonuç çalışma hafızasının ilgili bir faktör olmadığını göstermiştir. Uzman satranç oyuncuları neden gerçek oyunlardan alınan fakat rastgele konfigürasyonlarda bulunmayan tahta konfigürasyonlarının çoğaltılmasında üstün olmalı? Büyük ustalar, yıllarca süren tecrübelerini, yüksek düzeydeki mahremiyet düzeyine ulaşmak için harcadılar. De Groot'un (1966) sonuçları o yıllarda öğrendiklerini gösteriyor: satranç oyunları sırasında ortaya çıkabilecek binlerce tahta konfigürasyonunu tanımak. Simon ve Gilmartin'e (1973) göre, 100.000 kadar konfigürasyon öğrendiler. Sonuç olarak, büyük ustalar gerçek oyunlardan alınan konfigürasyonları kolayca ve doğru bir şekilde çoğaltabilirler çünkü her konfigürasyon aşina oldukları bir konfigürasyondur, ancak tanıdık olmadıkları rasgele yapılandırmaları çoğaltmakta hiç kimseden daha iyi değillerdir. Kart konfigürasyonlarının hafızası neden üstün oyun becerisine neden oluyor? Nitelikli satranç oyuncuları karşılaştıkları pano konfigürasyonlarının çoğunu tanır ve her konfigürasyonla ilişkili temel hareketi öğrendiler. Daha az yetenekli oyuncuların aksine, sınırlı çalışma belleği kullanarak iyi hamleler aramak zorunda kalmazlar. Aksine, tahta yapılandırmaları ve bu yapılandırmalarla ilişkili uygun hamleleri kullanırlar. Yıllarca süren uygulamadan sonra edinilen bu bilgi (bakınız Ericsson ve Charness, 1994), uzun süreli bellekte saklanır ve mevcut kanıtlar üzerine, farklı beceri seviyelerini belirleyen tek faktör olabilir. 1970'lerin sonunda ve 1980'lerin başında çeşitli alanlarda benzer bulgular elde edilmiştir (örneğin, Barfield, 1986; Egan ve Schwartz, 1979; Jef kızartması, Turner, Poison ve Atwood, 1981; Sweller ve Cooper, 1985). Tüm çalışmalar, acemi uzman sorun çözücülerden ayıran ana faktörün karmaşık, genel problem çözme stratejileri bilgisi değil, çok sayıda problem durumu ve bunlarla ilişkili hareketler hakkında bilgi olduğunu doğruladı. Bu bulgulardan akan birçok öğretim tasarımı uygulaması vardır. Bu yazının sonraki bölümleri, özel tasarım ilkeleri ile ilgilenecektir. Bu noktada, bilişsel araştırmacıların çoğu tarafından üstlenilen ve yukarıda belirtilen sınırlı çalışma hafızasından / çok büyük uzun süreli hafıza modelinden kaynaklanan daha genel sonuçlardan bazılarına vurgu yapmak istiyoruz. İnsan bilişsel sistemi, uzun süreli hafızada görünüşte sınırsız miktarda bilgi saklama kabiliyetine öncelikli vurgu yapan bir sistem olarak nitelendirilebilir. Bu bilgi sadece küçük, izole edilmiş gerçeklerden ibaret değildir, aynı zamanda büyük, karmaşık etkileşimler ve prosedürler içerebilir. (Bu etkileşimlerin ve prosedürlerin doğası aşağıda tartışılmaktadır.) Bu görüşe göre, insan entelektüel yönsüzlüğü, bu çalışma bilgisine dayanıyor, uzun ve karmaşık zincirleme çalışma zincirine girme yeteneğinden değil. Aslında, çalışan bellek sınırlamaları hakkındaki bilgiler, daha önce uzun süreli bellekte sakladığımız elementlerin çoğu olmadığı sürece, insanların özellikle karmaşık akıl yürütme konusunda özellikle zayıf olduğunu göstermektedir. Çalışma belleği, roman kullanarak oldukça karmaşık etkileşimlerden yoksundur. daha önce uzun süreli hafızaya kaydedilmemiş) elemanları. Bunu takiben, öğrenen tasarımların ve öğrenenlerin, bilinmeyen öğelerin volving kombinasyonlarında karmaşık akıl yürütme süreçlerine dahil olmalarını gerektiren yorumların eksik olması muhtemeldir. İnsanın çalışma hafızası bu tür bir etkinliği desteklemiyor. Chess grand mas ters, haftasonu oyuncularına göre daha sofistike muhakeme prosedürlerine girdikleri için değil, başkaları için kullanılamayan bilgi birikimine sahip oldukları için başarılıdır. Eğer bir şey varsa, karmaşık muhakeme zincirleriyle uğraşması gereken daha az uzman oyuncu ancak elbette bunlar çalışma hafızasını aşırı yükler. Acemi oyuncular, özellikle etkili olduğu için değil, etkili olan bilgiye erişimi olmadığı için böyle bir girişime katılmalılar. Öğretim tasarımı alanına çevrildiğinde, talimatın insan bilişsel mimarisi tarafından desteklenemeyecek çok genel muhakeme stratejileri değil, alana özgü bilgi edinimini kolaylaştırması gerektiğini izler. Şema İnşası Eğer bilgi, insan entelektüel becerisinin temeli ise, bu bilgi ne türdür? Şema teorisine göre, bilgi şemalar şeklinde uzun süreli hafızaya kaydedilir. Bir şema, bilgi öğelerini kullanılma biçimlerine göre sınıflandırır (bkz. Chi, Glaser ve Rees, 1982). Bu nedenle, satranç grand master'larının tahta parçaları kendilerine hangi hareketlerin uygun olduğunu söyleyen kalıplara ayıran şemaları vardır. Şemalar bize, bazı iki ağacın aynı öğütme organlarına sahip olmamasına rağmen, ortak nesneler olarak ortak tepki verebileceğimiz ağaçlar olduğunu söyleyebilir. Okurken, bir sayfadaki sonsuz çeşitlilikteki işaretlerden anlam çıkarabiliriz çünkü harfleri, kelimeleri ve sözcük kombinasyonlarını uygun şekilde kategorize etmemize izin veren şemalarımız var. Şemalar bilgi unsurlarını sağlar. Şema teorisine göre, daha düşük seviyeli şemalardan oluşan elementleri, yetenekli performansın geliştirdiği daha yüksek seviyeli şemalara birleştirerek artan sayıda daha karmaşık şemaların oluşturulması yoluyla gerçekleştirilir. Çoğu zaman, bu şemaların kazanılması etkin, yapıcı bir süreçtir. Okuma açık bir örnek sağlar. Erken okul yıllarında çocuklar, sınırsız çeşitlilikteki şekilleri (el yazısında olduğu gibi) çok sınırlı sayıda kategoride sınıflandırmasına izin veren harfler için şemalar oluştururlar. Bu şemalar, sırayla cümle halinde birleştirilebilecek kelimelerle birleştirildiğinde daha yüksek dereceli şemalar için elemanlar sağlar. Sonuçta, bu işlem, okuyucuların, oldukça karmaşık bir dizi squiggle ile dolu bir sayfayı hızlıca taramasına ve bundan anlam çıkarmasına izin verir. Şemalar uzun süreli hafızaya kaydedilir. Belirgin işlevlerinden biri, bilgi organizasyonu ve depolanması için bir mekanizma sağlamaktır. Bu onların tek işlevi değil. Şemalar ayrıca çalışan bellek yükünü azaltır. Hatırlayın, o çalışma hafızası bir seferde yalnızca sınırlı sayıda elementi işleyebilir. Eleman sayısı sınırlı olsa da, elementlerin büyüklüğü, karmaşıklığı ve karmaşıklığı sınırlı değildir. Bir şema öğrenilen ve tek bir varlık olarak kabul edilen herhangi bir şey olabilir. Öğrenme süreci uzun bir süre boyunca olmuşsa, şema çok fazla miktarda bilgi içerebilir. Bir restoran için olan şemamız, gıda ve insan işlerinde işlevleri hakkında geniş bilgi içerir; para ve mal ve hizmet alışverişinde rolü; binaların temel mimarisi; mobilya ve nasıl kullanıldığı; artı birçok diğer gerçekler, işlevler, süreçler ve varlıklar. Bu devasa element dizisi uzun yıllar boyunca edinilmiş ancak tek bir varlık olarak çalışma hafızasında tutulabilir. Bu yazının hiçbir okuyucusu entelektüel olarak talep eden bir restoran kavramını bulamaz. Zahmetsizce çalışma hafızasında tutulabilir ve işlenebilir, çünkü restoran şemamız tek bir unsur olarak hareket eder. Daha üst seviye şemalarda yer alan alt öğeler veya daha düşük seviye şemaları artık çalışma belleği kapasitesini gerektirmiyor. Aslında, Bir restoran şemasına dahil edilen çok sayıda öğe, çalışma belleğinde ayrı ayrı öğeler olarak işlenemedi. Şema yapısı nedeniyle, çalışma hafızasıyla işlenebilecek öğe sayısında sınırlamalar olmasına rağmen, işlenebilecek bilgi miktarı üzerinde belirgin bir sınır yoktur. Çalışma belleğindeki tek bir elemandan oluşan bir şemanın bilgi karmaşıklığı konusunda bir sınırı yoktur. Özet olarak, şema yapımının iki işlevi vardır: uzun süreli bellekte oluşumu ve depolanması ve çalışma belleği yükünün azaltılması. Bu iki işlevin eğitim ve öğretim sistemlerinin temel rolünü oluşturması gerektiği söylenebilir. Şema Otomasyonu Otomasyon, şema yapımında önemli bir süreçtir. Tüm bilgiler bilinçli veya otomatik olarak işlenebilir (Schneider ve Shiffrin, 1977; Shiffrin ve Schneider, 1977). Bilinçli işlem, çalışma belleğinde gerçekleşir ve yukarıda belirtilen tüm özelliklere sahiptir. Otomatik işlem, çalışma hafızasını büyük ölçüde atlar ve bilinçli işlemden oldukça farklı özelliklere sahiptir. Otomatiklik uygulamadan sonra normalde kapsamlı uygulamalardan oluşur. Yeterli uygulamada, asgari bilinçli bir çaba ile (yani küçük bir çalışma belleği yükü ile) bir prosedür gerçekleştirilebilir. Örneğin, çoğu yetişkin, okunan nesli oluşturan harfleri bilinçli bir şekilde işlemeden okuyabilir. Harflerin okunmasında yer alan prosedürler çocukluk döneminde otomatik hale geldi. Buna karşılık, okumayı öğrenen küçük bir çocuk bilinçli olarak her harfi işlemelidir. Kotovsky, Hayes, Simon (1985) otomasyonun problem çözmedeki önemini göstermiştir. Yapısal olarak özdeş olan problemleri birbirlerine 1: 1 şekilde eşleştirilebilmeleri için kullandılar (izomorfik problemler). Bu problemler sadece yüzey yapı türlerinde farklılık gösterdi. Yüzey yapısındaki farklılıkların bir sonucu olarak, yapısal çözülme kuralları (bu makalede kullanılan terim olarak şemalardan ayırt edilemez), yapısal olarak özdeş olmalarına rağmen, açıklamalarındaki farklılıklar göstermektedir. Bazı açıklamalar, tanıdık oldukları için otomatik olarak kolayca işlenebiliyordu; oysa diğerleri, bildik prosedürlerle bağlantı kurmadıklarından çok daha karmaşık işlemlere ihtiyaç duyuyordu. Kotovsky ve diğ. sorunların zorluklarında 16 faktörüyle farklı olabileceğini buldu. Bu büyük farkı otomasyondaki farklılıklara bağladılar. Otomatik kuralları kullanan problem çözücüler, bir problem çözümü aramak için önemli miktarda çalışma hafızasına sahiptir. Nonauto mated kuralları kullanırken, çoğu veya belki de tüm çalışan hafıza kapasitesi, kuralların alınmasına adanmış olabilir. Bir problem çözme araştırmasına katılmak için çok az kapasite kaldığında, çözümlerin elde edilmesi yavaş ve zahmetliydi. Problem varyantları arasındaki farklar, problem çözenlerin problemleri çözme konusunda daha az bilinen kuralları ezberlemesine neden olarak büyük ölçüde kırışabilir. Bu koşullar altında, kurallar kısmen otomatik hale getirilmiş ve problem araştırması için mevcut çalışma belleği kapasitesinde bir artış gözlenmiştir. Aslında, bu daha zor problemleri ilk kez çözmeye çalışırken, sorun çözücüler aslında istemeden yalnızca kuralların otomatikleştirilmesi sürecine dahil olmuş olabilirler. Çözüm, kurallar en azından kısmen otomatik olarak eşleştirilinceye kadar etkili bir şekilde imkansız olduğu için, ilk problem çözme girişimlerinin tek etkisi, kuralları sonunda çözümün uygulanabilir olduğu noktaya göre otomatikleştirmek olabilir. Şemalar karmaşık kurallara örnektir. Muhtemelen, problem çözme kuralları ile tamamen aynı şekilde otomatik hale gelirler. (A + b) / c = d gibi bir problemle karşılaştığında, a için çöz, insanlar derhal ve otomatik olarak bu sorunun, ilk hareket olarak paydayı çarparak çözüldüğünü anlayabilirler. Bu sorun için bilinçli bir işlem yapmadan, sorunun nasıl çözülmesi gerektiğini derhal söyleyen otomatik bir şemaları var. Tersine, Bu problem kategorisini henüz çözmeyi öğrenmiş olan öğrenciler, aktif olarak çözelti prosedürünü hatırlama girişiminde bulunabilirler: "Bu tür problem için önce paydayı çarparım mı yoksa eki çıkarırım mı? Şimdi hatırlıyorum, payda." Daha otomatik bir şemaya sahip öğrenciler, daha karmaşık problemleri çözmek için şemayı kullanmak için daha fazla çalışma belleği kapasitesine sahiptir. Benzer şekilde, harf, kelime ve kelime öbekleriyle ilişkili şemaları otomatikleştiren bir okuyucunun, metnin anlamını tahsis etmek için mevcut çalışma belleği kapasitesi vardır, oysa daha az karmaşık olan okuyucular metni mükemmel bir şekilde okuyabilir, ancak yeterli çalışma belleği kapasitesine sahip olamaz. ondan anlam çıkarmak için kullanılabilir. Otomasyon bu nedenle şema yapımında önemli bir faktördür. Şema yapımında olduğu gibi, otomasyon diğer aktiviteler için çalışma belleği kapasitesini serbest bırakabilir. Otomasyonla, bilinen görevler doğru ve akıcı bir şekilde gerçekleştirilirken, kısmen otomatik işlemlere gereksinim duyan bilinmeyen görevler, maksimum çalışma belleği kapasitesi bulunduğundan, maksimum verimlilikle öğrenilebilir. Otomasyon olmadan, önceden şiddetle karşılaşılan bir görev tamamlanabilir, ancak performansın yavaş ve sakar olması muhtemeldir. Yeni görevler, önkoşullar yalnızca öğrenilmeden değil, aynı zamanda otomatik hale getirilinceye kadar tamamlanmasının imkansız olduğunu kanıtlayabilir, çünkü otomasyonla yeni bir görevi öğrenmeye ve uygulamaya başlamaya bile yetersiz çalışma belleği kapasitesi olabilir. Öğretimsel tasarım açısından bakıldığında, tasarımların sadece şema yapımını teşvik etmemesi gerektiğini izler. fakat aynı zamanda, problemden soruna tutarlı bir görevin bu yönlerini yönlendiren şemaların otomasyonu da (van Merrienboer, 1997; van Merrienboer, Jelsma ve Paas, 1992). Otomasyonu teşvik eden teknikler sonraki bölümlerde ele alınmaktadır. İnsan bilişsel mimarisi aşağıdaki gibi özetlenebilir. Tüm bilinçli faaliyetlerle uğraşan sınırlı bir çalışma hafızasına ve çeşitli derecelerde otomatikliğe sahip şemaları saklamak için kullanılabilecek, sınırsız ve uzun süreli bir hafızaya sahibiz. Entelektüel beceri, çok sayıda giderek daha fazla karmaşıklığa sahip şemaların yapılandırılmasından gelir; Şemalar, hem tek bir eleman olarak muamele edilebilecek hem de ilgisiz elemanların sayısızını görmezden gelmemize izin veren birçok elemanı bir araya getirir. Çalışma belleği kapasitesi serbest Aksi taktirde işlemlerin çalışma hafızasına aşırı yüklenmesine neden olur. Otomatik şemalar hem görevlerin tanıdık yönlerinde akıcı performansa izin verir hem de - çalışan hafıza kapasitesini serbest bırakarak - aksi halde imkansız olabilecek miliar olmayan konularda performans seviyelerine izin verir. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır.
BİLİŞSEL YÜK TEORİSİ: BAZI BİLGİLER
YAPILAR VE ZİHİNSEL YÜK
SONUÇLARI
Önceki bölümde tartışılan bilişsel mimari, öğretimin asıl amaçlarının, ilgilenilen problemleri çözmek için yararlı olan şemaların inşası ve otomasyonu olduğunu göstermektedir. Her ne kadar sche mas uzun süreli hafızada saklansa da, bunların oluşturulması için bilgilerin çalışma hafızasında işlenmesi gerekir. Bilginin ilgili bölümleri, uzun süreli bellekte şematik biçimde saklanmadan önce çalışma belleğinde çıkarılmalı ve manipüle edilmelidir. Bilginin çalışma hafızasında işlenebilme kolaylığı, bilişsel yük teorisinin en önemli sorunlarından biridir. Çalışma belleği yükü ya malzemenin gerçek doğasından (içsel bilişsel yük) ya da alternatif olarak, malzemenin sunulma şeklinden ya da öğrencilerin ihtiyaç duyduğu faaliyetlerden (yabancı bilişsel yük) etkilenebilir. İçsel bilişsel yük, yapısal müdahalelerde değiştirilemez, çünkü ele alınan malzemeye özgüdür, dışsal bilişsel yük ise gereksiz bilişsel yüktür ve öğretimsel müdahalelerle değiştirilebilir. Ekstra bilişsel yük, öğretim tasarımı ile belirlenir (bkz. Sweller, 1994). Yabancı bilişsel yük ile alman bilişsel yük arasında başka bir ayrım yapılabilir. Her ikisi de öğretim müdahaleleri ile değiştirilebilse de, yabancı bilişsel yük, zayıf bir şekilde imzalı talimatı işlemek için gereken çabayı yansıtırken, alman bilişsel yükü şemaların oluşturulmasına katkıda bulunan çabayı yansıtmaktadır. Uygun öğretim tasarımları yabancı bilişsel yükü azaltır, ancak alman bilişsel yükünü artırır. İçsel Bilişsel Yük ve Element Etkileşimselliği Müfredat materyalleri, çalışan bir bellek yükü uyguladıkları ölçüde büyük ölçüde farklılık gösterebilir. Verilen çalışma hafızası, çalışma hafızasında eşzamanlı olarak işlenmesi gereken elemanların sayısına ve sırayla eşzamanlı olarak işlenmesi gereken elemanların sayısına, eleman etkileşiminin derecesine bağlıdır. Bir eleman, öğrenilmiş ya da öğrenilmesi gereken herhangi bir şeydir, çoğunlukla şemadır. Bir eign dili için kelime bilgisi, bilgisayar terminolojisi veya kimyasal semboller gibi yeni bir kelime öğrenmek zorunda olan birini düşünün. Görev zor olabilir çünkü öğrenme gerektiren çok sayıda kelime haznesi olabilir. Bununla birlikte, ağır bir öbek yükü empoze etmez. Görevin her elemanı, diğer elemanların hiçbirine referans olmadan öğrenilebilir. Fe'nin demirin sembolü olduğunu öğrenmek, örneğin Cu'nun bakır veya aslında herhangi bir başka kimyasal sembolün sembolü olduğu gerçeğine atıfta bulunulmadan başarılabilir. Görev, öğrenilmesi gereken öğelerin etkileşime girmemesi ve böylece yalıtımlı olarak öğrenilebilmesi için eleman etkileşimi konusunda düşüktür. Etkileşim yapmayan elemanlar izolasyonda öğrenilebildiğinde, içsel bilişsel yük düşüktür, çünkü görevin içsel yapısından dolayı çalışan bellek yükü düşüktür. Düşük elemanlı etkileşim görevleri, elemanların aynı anda değil seri olarak öğrenilmesini sağlar. Görevler, bir anda çalışan bellekte birkaç öğeden fazlasını tutmadan tamamen anlaşılabilir ve öğrenilebilir. Yüksek elementli etkileşim görevleri sürekliliğin diğer ucundadır. Bu görevleri anlamak ve öğrenmek için, çalışma belleğinde birkaç öğenin aynı anda manipüle edilmesi gerekir. Örneğin, bir yabancı dilin ses kabiliyetini öğrenmek düşük eleman etkileşimli bir görev iken, dilbilgisel özellikleri öğrenmek yüksek eleman etkileşimli bir görev olabilir, çünkü elemanlar birbirleriyle etkileşime girer ve bunları bireysel elemanlar olarak öğrenmek anlamsız olabilir. Örnek olarak, sadece bir kelimedeki tüm kelimeleri dikkate alarak İngilizce'deki gerekli kelime sırasını anlayabiliriz. Her seferinde bir kelimeyi düşünmek pek mantıklı olmaz. Bir cümle içindeki tüm kelimelerin doğru sırada olduğunu bilmek; cümle içindeki kelimelerin ise yanlış olduğunu bilmek, her bir kelimeyi ayrı ayrı düşünerek öğrenilemez. Her kelimenin diğerleriyle ilişkilendirilmemesi, görevin öğrenilmemesiyle sonuçlanır. Kelime sırasını öğrenmek, yüksek eleman etkileşimli bir görevdir çünkü tüm öğelerin aynı anda çalışma belleğinde işlenmesi gerekir. Ağır bir bilişsel yük bir sonuçtur. Matematiksel görevler eleman etkileşimi bakımından yüksek olma eğilimindedir. Alb = c gibi bir denklemde bir paydayı çarpmayı öğrenen bir öğrenci düşünün. Öğrenciyi ezberlemek için yapılan ezberin tersine prosedürü anlamak için, öğrenci eşzamanlı olarak denklemin her iki tarafının b ile eşitlenebileceğini ve aynı zamanda sol taraftaki b / b ifadesinin çarpma sonucu olduğunu düşünmelidir. b ile ve 1'e iptal ederek denklemden çıkın, a = cb. Öğeler etkileşime girdiğinden, öğrencilerin bu prosedürü sıralı olarak öğrenmeye çalışmaları bir anlam ifade etmemektedir. Denklemin sol tarafında olanları aynı anda sağ tarafta olanları göz önünde bulundurmadan öğrenmeye çalışmak matematiksel bir anlayış eksikliği ile sonuçlanacaktır. Bu makalenin çoğu okuyucusunun aksine, bu işlem için bir şemaya sahip olmayan ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutmak zorunda olan öğrenciler için, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına. bu süreç için bir şemaya sahip değil ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutması gereken, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına. bu süreç için bir şemaya sahip değil ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutması gereken, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına.
Anlayış
Anlama terimi, yalnızca yüksek etkileşim etkileşimli materyalle uğraşırken uygulanır (bkz. Marcus, Cooper ve Sweller, 1996). Genel bakış, çalışma hafızasında kolayca durdurulamayan birçok etkileşimli unsurdan oluştuğunu anlamak zordur. Çalışma hafızasında kolayca tutulabilen materyali anlamak kolaydır. Düşük eleman etkileşimli materyalin anlaşılmasının kolay olduğunu takip eder. Aslında, eğer eleman etkileşimi yeterince düşükse, anlama o kadar basittir ki anlama kavramını bile kullanmamaya meyilliyiz. Normalde cat kelimesinin bir dilden diğerine çevirisini anlayamayan veya anlayamayan bir kimseden söz etmiyoruz. Normalde doğru bir şekilde tercüme edilememesi, hafızanın yetersizliği veya öğrenememe, asla anlamada başarısızlık nedeniyle olduğu söylenir. Tersine, Eski basında, alb = cb ifadesiyle sonuçlanan alb = c, bir paydayı çarpmayı öğrenen bir öğrenci, prosedürün bir bölümünü aynı şekilde öğrenemedi veya hatırlamadı. Bununla birlikte, bu durumda, başarısızlık terimi anlamada başarısız olan terimde ele alınma eğilimindedir. Yüksek eleman etkileşimli materyal aynı anda çalışma hafızasında tutulduğunda anlaşılır. Bu işlemin gerçekleştiği mekanizma daha sonra tartışılacaktır. Uzmanlık, Şema Oluşturma ve Element Etkileşimi Bu makalenin çoğu okuyucusu, a / b = c ifadesiyle ilişkili tüm unsurları çalışma belleğinde a = cb'ye dönüştürme prosedürüyle birlikte tutmakta zorluk çekmez. Bu özel alanda uzman olan ve prosedürü anlıyoruz. Sonuç olarak, Çok sayıda elemente rağmen malzemeyi çalışma hafızasında tutabiliriz. Bu başarıya izin veren mekanizma yukarıda tartışılan şema yapısıdır. Bir şema oluşturulduktan sonra, etkileşimli elemanlar şema içine dahil edilir ve çalışma belleği içinde ayrı ayrı düşünülmeleri gerekmez. Şema çalışma hafızasında tek bir unsur olarak hareket edebilir ve özellikle otomatikleştirilmişse asgari çalışma hafızası talepleri getirecektir. Bu yazının çoğu okuyucusu için, bir paydayı belirten mul, birbiriyle etkileşime giren birden çok eleman yerine, tek bir varlık veya eleman olarak kabul edilir. Ayrıca, bir kez inşa edildiğinde, bu şema yüksek dereceli şemalarda etkileşimli bir eleman olarak hareket edebilir. Diğer elementlerle etkileşime giren bir paydadan çarpma işlemi içeren daha karmaşık cebir, çalışma hafızasında tutulabilir. Bu tartışmadan sonra, elemanların etkileşim seviyelerinin yalnızca öğretim materyali analiz edilerek belirlenemediği anlaşılmaktadır. Bir kişi için çok sayıda etkileşimli öğe, daha fazla uzmanlığa sahip biri için tek bir öğe olabilir. Öğe etkileşimi, yalnızca belirli bir uzmanlık düzeyindeki kişilerin başa çıkması muhtemel olan etkileşen öğelerin sayısı sayılarak belirlenebilir. Potansiyel bir hedef kitle popülasyonunun olası karakteristiklerinin bilinmesi, eleman etkileşiminin sona ermesinde esastır (eleman etkileşimini tahmin etmek için kullanılan işlem süreleri için Sweller ve Chandler, 1994). Aynı sebepten, Hedef grup analizi, öğretimi tasarlarken bilgi analizi (öğrenilecek materyalin hiyerarşik analizi) ile bütünleştirilmeli, böylece bilgi doğru tanecik boyutundaki öğrencilere iletilebilir (van Merrienboer, 1997). Öğe etkileşimi yoluyla içsel bilişsel yük, öğrenilen materyalin yapısı ile öğrenenlerin uzmanlığı arasındaki etkileşim ile belirlenir. Aşağıda açıklandığı gibi, kesinlikle tasarımcıların dikkat etmesi gereken öğretim tasarımcıları tarafından doğrudan etkilenemez. Bir öğrencinin bakış açısından, içsel bilişsel yük doğrudan yabancı bilişsel yüke eklenir. Aşağıda tartışılan yabancı bilişsel yük, bilişsel yük teorisinin çekirdeğini sağlar ve öğretim tasarımcılarının doğrudan kontrolü altındadır. Ayrıca yabancı bilişsel yük ile alman bilişsel yük arasındaki fark da aşağıda tartışılmaktadır. Ekstra Bilişsel Yük ve Öğretim Tasarımı Uygulama tasarımı ve oluşumunun organizasyonu ve sunumu öğretim tasarımcılarının alanıdır. Bir tasarımcının düşünebileceği pek çok faktör olmasına rağmen, bu makalenin ana tezi, öğretim yapılarının uyguladığı bilişsel yükün tasarım yapılarını belirlerken en dikkat çekici husus olması gerektiğidir. Sınırlı çalışma hafızası, insan bilişsel mimarinin öğretisinin belirleyici unsurlarından biridir ve buna göre, tüm öğretim tasarımları bilişsel bir yük perspektifinden analiz edilmelidir. Yaygın olarak kullanılan birçok öğretici tasarım ve prosedürün, çünkü çalışma belleği sınırlamalarına atıfta bulunmadan tasarlandıklarından, yetersiz olduklarını iddia ediyoruz. Bu alt bölümde, bazı öğretimsel tasarım koşullarını kısaca özetliyoruz, özellikle yetersiz olan tasarımlara atıfta bulunacağız, çünkü öğrenmeyle ilgili olmayan yüksek bir yabancı yük getirdiler. Bir sonraki alt bölümde, bilişsel yükü de artıran, ancak yine de en uygun olan öğretim tasarımlarını göz önünde bulunduruyoruz, çünkü öğrencilerin dikkatini öğrenme veya şema yapılandırmasıyla ilgili bilişsel süreçlere yönlendiriyorlar (yani, alman bilişsel yükünü artıran eğitim tasarımları) . Daha sonra, çalışma belleği sınırlamalarını dikkate alan alternatif tasarımlar da dahil olmak üzere daha fazla ayrıntı sunacağız. Alternatif öğretim tasarımlarının etkinliğini gösteren eski kanıtları da özetliyoruz. Matematikte yeni bir konu öğrenen bir öğrenci düşünün, bilim, veya teknoloji. Tipik olarak, öğrenciye bir veya iki çalışılmış örnek gösterilen yeni bir materyal sunulur ve daha sonra birçok problemi çözerek prosedürleri uygular. Vicdanlı öğrenciler için çoğu zaman harcanır ve çoğu öğrenme muhtemelen problem çözme aşamasında gerçekleşir. Sonuç olarak, şema yapımı ve otomasyon cihazı olarak problem çözmenin etkinliği ile ilgili sorular önem kazanmaktadır. Problem çözme araştırması çalışma hafızasına büyük talepler getirmektedir (Sweller, 1988). Daha önce sche mas oluşturmadıkları yeni problemlerle karşılaşan insanlar tarafından en çok kullanılan strateji - araç-sonuç analizi - güncel bir problem durumunu (örneğin, alb = c) düşünmek için problem çözücüler gerektirir (örneğin, albüm = c). , a =?), iki durum arasındaki farkları ayıklayın ve bir problem çözme operatörü bulun (ör. mevcut bir problem durumu ile hedef durumu arasındaki farkları azaltmak veya ortadan kaldırmak için kullanılabilecek bir eki çıkarmak veya bir paydayı çarpmak gibi) cebir kuralları. Ayrıca, kurulmuş olan tüm alt hedeflerin de akılda tutulması gerekir. Bu özel problem çözme arama stratejisi, problemi çözmek için etkili bir yol olsa da, öğrenme ile çok az ilgili. Eğitim bağlamında, öğrenme alıştırmanın temel amacıdır. Bir test dışında, bir problem hedefine ulaşmak doğrudan doğruya değildir. Ayrıca, herhangi bir şema yapım hedefinden uzak, yalnızca araçlara yönelik, problem çözen bir arama stratejisi olmakla kalmayıp, strateji öğrenmeye müdahale eden çok ağır bir bilişsel yük getirmektedir (Sweller, 1988). Bu şartlar altında, geleneksel problem çözme uygulamasına alternatifler gerekmektedir. Bunların bir kısmı daha sonra talimatlar bölümünde açıklanmaktadır. Başka bir ortak öğretim tasarımı düşünün. Sık sık, öğretim karşılıklı olarak karşılıklı diyagramlar ve metnin bir kombinasyonu gibi birçok bilgi kaynağını içerir. Diyagramı veya metni anlamak için, onları zihinsel olarak entegre etmek gerekebilir. Bu tür zihinsel bütünleşme muhtemelen ağır, yabancı bilişsel yüke dayamaktadır (Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper, 1990). Yük yabancıdır, çünkü tamamen malzemenin gerçek karakteristik özelliklerinden ziyade talimatların formatından kaynaklanmaktadır. Öğretim prosedürlerini tartışırken yabancı bilişsel yükü azaltan alternatif tasarımları tartışıyoruz. Element etkileşimi nedeniyle içsel bilişsel yük ve öğretim tasarımı nedeniyle dış bilişsel yük katkı maddesidir. Yabancı bilişsel yükün öğrencilere bir problem sağlayıp sağlamadığı, en azından kısmen içsel bilişsel yüke bağlıdır (Sweller ve Chandler, 1994). Yüksek içsel ve yüksek yabancı bilişsel yükün bir kombinasyonu öğrenme için ölümcül olabilir, çünkü çalışma belleği büyük ölçüde aşılabilir. İçsel bilişsel yük değiştirilemediğinden, dış bilişsel yükü azaltacak şekilde tasarımın tasarlanması gerekli olabilir. Buna karşın, trinsik bilişsel yük düşük eleman etkileşimi nedeniyle düşükse, yetersiz eğitim prosedürleri nedeniyle yüksek ekstra bir bilişsel yük daha az zararlı olabilir. Toplam bilişsel yük, çalışma belleği sınırları dahilinde iyi olabilir. Örneğin, öğrencilerin içsel bilişsel yükün düşük olduğu bir ortamda diyagramları ve metni zihinsel olarak bütünleştirmeleri gerekmektedir, toplam çalışma belleği yükü yüksek olamayacağından, olumsuz bir etkisi olmayabilir. Bununla birlikte, bu gibi durumlarda, öğrenciler şema yapımı gibi doğrudan öğrenmeyle ilgili süreçlere ekstra çaba harcamayı da teşvik edebilir. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine katkıda bulunan Alman bilişsel yüküdür. şema yapımı gibi. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine, katkıda bulunan alman bilişsel yüküdür. şema yapımı gibi. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine katkıda bulunan Alman bilişsel yüküdür.
Germane Bilişsel Yük ve Öğretim Tasarımı
Şimdiye kadar, bilişsel yük teorisi araştırması, neredeyse yalnızca, yabancı bilişsel yükü azaltmayı amaçlayan öğretim tasarımlarına sahipti. Son zamanlarda, şema inşası ile doğrudan ilişkili olduğu düşünülen işlemler için alman bilişsel yükünün arttırıldığı bazı çalışmalar yapılmıştır. Temel varsayım, öğretim materyalleri tarafından dayatılan düşük bir içsel bilişsel yük, uygun öğretim prosedürleri nedeniyle düşük yabancı madde bağlı yük veya her ikisinin bir kombinasyonu nedeniyle kullanılmayan çalışma belleği kapasitesiyle sonuçlanan bir öğretim tasarımının daha da geliştirilebileceğidir. Öğrencileri, şemaların inşası ile doğrudan ilgili olan bilinçli bilişsel işlemlere katılmaya teşvik etmek. Açıkçası, bu yaklaşım sadece öğretim tasarımıyla ilişkili toplam bilişsel yük, veya içsel bilişsel yük artı yabancı bilişsel yük artı alman bilişsel yükün toplamı, çalışma belleği sınırları içinde kalır. Aşırı kognitif bilişsel yükün azaltılması ve aynı zamanda artan alman kognitif yükünün kombinasyonu, dikkatin yeniden yönlendirilmesini içerir: Öğrencilerin dikkatleri, öğrenmeyle ilgili olmayan ve özellikle öğrenmeyle ilgili ve özellikle de şemaların yapılandırılması ve dikkatli bir şekilde soyutlanması (bkz. van Merrienboer, 1997). Örneğin, aşağıdaki öğretim tasarımını göz önünde bulundurun. Sık sık öğretim, öğrencilerin problemler üzerinde çalışmaya başlamadan önce çalışması gereken problem çözümleri için bir dizi örnek içerir. Bu örnekleri incelemek aşırı bilişsel yük üreten bir aktivite olmayabilir (çalışılan örnekler ile ilgili bölüme bakınız). Bununla birlikte, araştırmalar öğrencilerin sık sık bu örnekleri atladığını ve yalnızca ilgili sorunları çözemedikleri zaman onlara danıştıklarını göstermiştir (van Merrienboer ve Paas, 1990; Pirolli ve Anderson, 1985). Örnekler, öğrencileri şema oluşturmalarına yardımcı olan bilişsel süreçlere katılmaya teşvik etmeyebilir. Öğrencilerin bunları tamamlamaları için örnekler hakkında sorular sorma veya örnekleri eksik tamamlama gibi eğitsel prosedürleri uygulayın, böylece öğrencilerin alman bilişsel yükünü artırarak öğrenmelerine yardımcı olabilir. Daha sonra, yalnızca yabancı bilişsel yükü azaltan değil, aynı zamanda alman bilişsel yükünü artıran tasarımların bazı detayları ele alınmaktadır. Özetle, öğrenciler yeni materyallerle önceden gönderildiğinde çeşitli zorluklarla karşılaşırlar. Materyal uzun yıllar boyunca, belki yıllarca asimile edilmesi gereken çok sayıda elementten oluşabilir. Eğer bu materyal element etkileşimi açısından düşükse, anlaşılması kolaydır çünkü bireysel elementlerin öğrenmesi kolaydır. Ağır bir bellek yükü yüklemeden seri olarak öğrenilebilirler. Bu tür bir materyalle uğraşırken, bilişsel yükü azaltmak için tasarlanmış talimatlar sorun olmayabilir. Element etkileşimi yüksek olan materyali anlamak zordur çünkü anlayış, seri olarak değil, aynı anda birçok etkileşimli elemanı aynı anda işlemek için çalışma hafızasını gerektirir. Anlamak, yalnızca etkileşimli öğeler çalışma hafızasında daha kolay tutulabilen daha üst düzey bir şemaya dahil edildikten sonra tam olarak gerçekleşebilir. İçsel bilişsel yükün yüksek olması nedeniyle, yüksek eleman etkileşimi ile uğraşırken, bilişsel yükü, insanın akla gelebilecek oranlarda toplam bilişsel yükü azaltmak için gereksiz bilişsel yükü azaltmak hayati olabilir. Eğer toplam bilişsel yük aşırı değilse, öğretmenler, öğrencilerin dikkatini öğrenmeyle ilgili süreçlere veya şemaların oluşturulmasına (alman bilişsel yükün arttırılması) ve ayrıca öğrencilerin dikkatini öğrenme ile doğrudan ilgisi olmayan süreçlerden yönlendirmeye yönlendirebilir. yabancı bilişsel yük). Uygun öğretim tasarımları yabancı bilişsel yükü azaltabilir ve öğrencilerin yönlendirmesini sağlayabilir Şemaların inşası ile doğrudan ilgili olan bilişsel süreçler göz önüne alındığında. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır.
KARŞILAŞTIRMALI BİLİŞSEL YÜK ÖLÇÜMÜ
Bilişsel Yük Kavramı
Bilişsel yük, genellikle bilişsel sisteme yüklenen belirli bir görevi yerine getiren yükü temsil eden bir yapı olarak kabul edilir. Her ikisi de performansı etkileyen göreve dayalı bir boyut (yani zihinsel yük) ve öğrenen tabanlı bir boyut (yani zihinsel çaba) olarak kavramsallaştırılabilir. Zihinsel yük, görev (çevre) standartlarının uyguladığı yük anlamına gelir. Bu talepler, öğretimsel manipülasyonlara ve öğretim tasarımıyla bağlantılı görev-dışı yönlere bağışık olan, eleman etkileşimi gibi göreve özgü yönlerle ilgili olabilir. Zihinsel çaba, görev taleplerini yerine getirmek için tahsis edilen bilişsel kapasite veya kaynakların miktarını ifade eder. Performans, ilişkilendirilen öğrencinin performansını ifade eder.
Bilişsel Yük ve Zihinsel Çaba
Bilişsel yükün nasıl belirleneceği sorusu, çok boyutlu bir karaktere sahip olması ve performans, zihinsel yük ve zihinsel çaba arasındaki tercümanlıktaki karmaşıklığı nedeniyle, araştırmacılar için zordur. Karmaşıklık, bilişsel kapasitelerinin sınırları dahilinde öğrencilerin zihinsel yükteki artışı (örneğin, artan iş karmaşıklığı gibi) daha fazla zihinsel çaba harcayarak, böylece performansı sabit bir seviyede tutarak telafi edebilecekleri gözlemiyle gösterilebilir. Sonuç olarak, belirli bir performans seviyesiyle ilişkili bilişsel maliyetler, göreve ve performansa dayalı önlemlerden tutarlı bir şekilde çıkarılamaz. Bunun yerine, zihinsel çaba ölçütleri, zorunlu olarak performans ve zihinsel yük ölçütlerine yansıtılmayan bilişsel yük hakkında önemli bilgileri ortaya çıkarabilir. Bu argümanlara dayanarak,
Bilişsel Yükü Ölçme
Üç ana zihinsel çaba ölçme tekniği kategorisi sınıflandırılabilir (Wierwille ve Eggemeier, 1993). Bunlar öznel, fizyolojik ve görev ve performansa dayalı endeksleri içerir. Kurumdaki her kategori, bir dizi bireysel değerlendirme tekniğine sahiptir. Öznel teknikler, insanların bilişsel süreçlerini iç içe geçirebilecekleri ve harcanan erkeklerin yeteneklerini rapor edebilecekleri varsayımına dayanır. Diğerlerinin yanı sıra, Gopher ve Braune (1984) insanların bilişsel süreçlerini göz ardı edebileceğini ve empoze edilen zihinsel yüke veya yatırım yapan erkeklerin çabalarına sayısal değerler vermekte zorlanmadıklarını keşfetti. Tipik olarak, bu teknikler harcanan çabayı veya kapasite harcamalarını bildirmek için derecelendirme ölçekleri kullanır. Ölçeklendirme üzerine yapılan deneysel ve teorik çalışmaların sonuçları, kullanılan ölçek türünün kritik olmadığını; tek boyutlu veya çok boyutlu kategori ölçeklerinin seçimi, büyüklük kestirimi ve sözel etiketlerin varlığı veya yokluğu farklı bir fark yaratmaz (örneğin, Borg, 1978; Hendy, Hamilton ve Landry, 1993). Fizyolojik teknikler, bilişsel işlevsellikteki değişikliklerin fizyolojik önlemlere yansıdığı varsayımına dayanmaktadır. Bu teknikler arasında kalp atış hızı ve kalp atış hızı değişkenliği, beyin aktivitesi (örn., Beyin uyarılmış potansiyelleri) ve göz aktivitesi (örneğin, pupiller dilatasyon, göz kırpma hızı) ölçümleri bulunur. Görev ve performansa dayalı teknikler iki teknik sınıf alt sınıfı içerir: ilgilenilen görevin öğrencinin performansına dayanan birincil görev ölçümü ve ikincil görev metodolojisi, Bu da, ikinci görev, eş görevle aynı anda gerçekleştirildiğinde performansa dayanır. Bu teknikler, bilgi edinmek için nesnel görev özelliklerini (örneğin, edat bir muhakeme görevinde if-o zaman durum sayısı gibi) dikkate alınması gereken unsurların sayısını ve performans seviyelerini (örneğin, farklı öğrenme zamanları, hatalar) kullanır. Zihinsel çaba. Bilişsel yük teorisinin temel iddiası, herhangi bir öğretici tasarımın çalışma belleği kapasitesinin etkin kullanımını içermesi gerektiğidir ancak, bilişsel yükü ölçmek, araştırma üzerine araştırma yaparken yaygın değildir. En azından 1992 yılına kadar, bilişsel yük teorisi bağlamındaki eğitici araştırmalar, bilişsel yükün performans ve görev temelli tahminleriyle özel olarak ilgiliydi. Örneğin, hesaplamalı modeller ve ikincil görevler kullanmak, Sweller (1988), geleneksel, amaçlara yönelik bir stratejinin tersine, amaçsız bir hedef kullanırken bilişsel yükte önemli bir düşüş olduğuna dair kanıt sağlamıştır (aşağıya bakınız). Bununla birlikte, son zamanlarda, bilişsel yükün performans ve görev temelli tahminlerine ek olarak, subjektif ve fizyolojik ölçüm teknikleri uygulanmıştır. Bilişsel yük teorisi bağlamında kullanılan öznel tekniklerle ilgili olarak, Paas (1992) ve Paas ve van Merrienboer (1994a), algılanan görev zorluğunu ölçmek için Bralfisch, Borg ve Dornic'in (1972) derecelendirme ölçeğinin değiştirilmiş bir versiyonunu kullanmıştır. Öğrencilerin, algılanan zihinsel çabanın sayısal bir değere dönüştürülmesi yoluyla yatırım yaptıkları zihinsel çabalarını tek boyutlu dokuzuncu sınıf simetrik bir kategori ölçeğinde raporlamaları gerekiyordu. Kategorilere atanan sayısal değerler ve etiketler " Kontrollü işlem, kalp frekans değişkenliği güç-spektrum bandında kendini gösteren, kan basıncı regülasyonu ile ilgili olan, orta frekans bandı 0.07 ila 0.14 Hz olarak adlandırılan spesifik bir kardiyovasküler durum ile ilgilidir. Çaba yoğunluğu, doğrudan bu güç spektrumunda bir değişikliğe neden olan kontrollü işleme ile doğrudan ilgilidir. Bu kan basıncına bağlı bileşenin, zihinsel çaba arttıkça azaldığı bulundu. Diğerlerinin yanı sıra, Aasman, Mulder ve Mulder (1987) ve Mulder (1988) bu tekniği çeşitli bilişsel görevlerle (örneğin, çok boyutlu sınıflandırma, cümle anlama ve sürekli çalışma belleği) doğrulamıştır. Subjektif ve fizyolojik ölçüm teknikleri arasındaki karşılaştırmalar yapılmıştır. Paas (1992) ve Paas ve van Merrienboer'in (1994a) ampirik çalışmalarına dayanarak, subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin duyarlılığı, güvenilirliği, yapı geçerliliği ve müdahaleleri, Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. ). Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. yapı geçerliliği ve subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin müdahaleci olmamaları Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. yapı geçerliliği ve subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin müdahaleci olmamaları Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. ve sadece bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara karşı hassastır. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. ve sadece bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara karşı hassastır. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır.
Öğretim Verimliliği
Şu anda, kabul edilebilir ve kabul edilemez seviyedeki bilişsel yük seviyelerini gösteren mutlak değerler mevcut olmasa da, öğretim tekniklerini karşılaştıran göreceli önlemler mevcuttur. Yeni geliştirilen bir teknoloji teknolojisi, bilişsel yükü performans ölçütleriyle birleştirerek öğretim verimliliğini ölçer. Göreceli zihinsel etki 268 Sweller, van Merrienboer ve Paas'ın eğitim koşullarının yeterliliği hakkında bilgi edinmek için, Paas ve van Merrienboer (1993), devel öğrenenlerin harcadığı zihinsel çabanın yoğunluğunu, elde edilen performans düzeyiyle birleştiren bir hesaplama yöntemi kullandı. . Bu verimlilik yaklaşımı, ham zihinsel çaba verilerinin ve ham performans verilerinin, M (ental çaba) -P (erformans) eksen ekseninde gösterilebilecek z-skorlarına dönüştürülmesine dayanır. Zihinsel çaba ve deneysel eğitim koşullarının performansı üzerindeki birleşik etkiler, ekrandaki noktaların göreceli konumundan çıkarılabilir. Şekil 1'de görülebileceği gibi, bu prosedür, eğitim koşullarının farklı ential zihinsel etkinliğini görselleştirmek için yöntemi çok faydalı kılar.
RESİM1 Şekil. 1. Öğretim etkinliği için eksenlerin çaprazlanması. Yöntemin başarılı uygulamaları Paas ve van Merrienboer (1994a), Marcus, Cooper ve Sweller (1996), Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998) ve Tindall-Ford, Chandler ve Sweller (1998) tarafından yapılan araştırmalarda bulunabilir. 1997). Şekil l'de gösterilen verimlilik verileri, geometrik problem çözme alanındaki Paas ve van Merrienboer (1994a) tarafından elde edildi. Yüksek ve düşük değişkenlikli geleneksel bir problem koşulunu, yüksek ve düşük değişkenlikli bir çalışılmış örnek durumla karşılaştırdılar. Varsayılmış ve çalışılmış örneklerle yapılan öğretimin geleneksel örneklerle yapılan eğitime kıyasla su perior şema yapımına ve daha yüksek verime yol açtığı varsayılmıştır.
BAZI TALİMAT İŞLEMLERİ
Bilişsel yük teorisi, dünyanın dört bir yanındaki merkezlerde yürütülen çalışmalarla son 15 yıl boyunca öğretim teknikleri üretmek için kullanılmıştır. Teori, o yıllarda, sınırlı bir çalışma hafızası ve uzun bir hafıza hafızası bilgisinden çok azına dayanan önceki çalışmalarla gelişmeye devam etmiştir. Teorik öğretim tasarımı için kullanımı ile ilgili iki noktaya dikkat edilmelidir. İlk olarak, daha önce belirtildiği gibi, önceki çalışmaların çoğu, karşılaştırmalı bilişsel yükü doğrudan ve bağımsız olarak ölçmeye çalışmamıştır. Aksine, teori, deneysel olarak test edilen öğretim teknikleri üretmek için kullanıldı. Teknikleri oluşturan teoriyi güçlendirmek için başarılı testler yapıldı. Önerildiği gibi, bilişsel yük için göreceli olarak doğrudan kanıtlar diferansiyel öğrenme zamanlarından gelmiştir. Sonraki işlerde doğrudan bilişsel yük önlemleri kullanılmıştır. İkincisi, aşağıda tartışılan tüm teknikler, çeşitli materyaller ve çeşitli popülasyonlar kullanılarak çoklu, çakışan deneylerle desteklenmiştir. Sonuç olarak, incelenen etkilerin gücü ve istikrarı ile ilgili iyimserlik için bazı nedenler olduğuna inanıyoruz. Amaçlanan ilk bilişsel yük etkisi olan hedefsiz etki ile başlıyoruz.
Hedefsiz Etkisi
Bu efekt, hedefsiz efekt ve azalan hedef özgüllük etkisi gibi çeşitli isimler altında gelir. Kinematik okurken aşağıdaki problemi uygulayan bir fizik öğrencisini düşünün: Bir araba 1 dakika boyunca dinlenmeden eşit olarak hızlandırılır. Son hızı 2 km / dak. Ne kadar uzağa gitti? Bu sorunla karşı karşıya olan bir öğrencinin, bir çözüm üretecek bir şemaya sahip olması muhtemel değildir ve bu nedenle araç-sonuç analizi yoluyla problem çözme araştırması kullanması muhtemeldir. Bu işlem, öğrencinin kat edilen mesafeyi, hedefi düşünmesini gerektirir; değerleri, tekdüze ivmelenmeyi, sürünen zaman ve son hızı dikkate alınız; hedefler ve amaç arasındaki farkları göz önünde bulundurun; ve bu farklılıkları azaltmak için problem çözme operatörlerini bulmak. Süreci gerçekleştirmek için Hedefi ve bağları birleştiren bir denklemler zinciri sağlamak için kullanılabilecek ilgili kinematik denklemleri bulunmalıdır. Öğrencinin bu noktada öğrendiği ilgili denklemlerden ikisinin, ortalama hız = .5 nihai hız ve mesafe = ortalama hız x zamanı olduğunu varsayalım. Denklem, mesafe = ortalama hız x zaman, hedef değişkenini, mesafeyi içerir. Değişkenler için değerler, ortalama hız ve zaman bulunursa, sorun çözülür. Zaman bilinir, ancak ortalama ve konum bilinmemektedir. Ortalama hız bir subgoal olarak ayarlanmalıdır. Denklem, av erage hızı = .5 nihai hız subgoal değişkeni, ortalama hızı içerir. Nihai hız bulunabilirse, ortalama hız hesaplanabilir. Son hız verilen bir şey. Öğrenci, hedefi hedefle ilişkilere bağlayan bir dizi denklem oluşturma amacından geriye doğru çalıştı. Artık bilinmeyen değişkenler için değer hesaplama değerleri üzerinde çalışabilir. Bu işlem, hedef değişken için bir değer ve soruna bir çözüm sağlar. Araç-uç analizi yoluyla problem çözme araştırması, şema yokluğunda problem hedefine ulaşmada etkili bir yoldur. Bununla birlikte, yukarıda belirtildiği gibi, çalışma belleği kapasitesinin istisnai olarak pahalı olduğu bir işlemdir (Sweller, 1988) ve sorunlu durumları ve bunlarla ilişkili hareketleri tanımayı öğrenmeyi ilgilendiren şema yapılandırma süreçleriyle çok az bir ilişki içindedir. Bu bağlamda öğrenme ve problem çözme farklı ve uyumsuz süreçlerdir. Geleneksel olarak yapılandırılmış sorunların çözülmesi, uzmanlıkla ilişkili şemaların oluşturulmasında yetersiz bir teknik olabilir. Ağır, yabancı bilişsel yük uygulanır. Öğrenenlerin etkinliklerini, araç-uç analizinin neden olduğu yabancı bilişsel yükü azaltacak ve şema yapımını teşvik edecek şekilde değiştirmek için hedefsiz problemler (Sweller ve Levine, 1982, bulmaca problemlerini kullanarak) tasarlandı. Yukarıdaki konvansiyonel kinematik probleminin hedefsiz bir versiyonu, son ifadenin ifadesiyle değiştirilmesi dışında aynıdır, Mümkün olduğu kadar çok sayıda değişkenin değerini hesaplayın. Bu ifadenin işlevi, araç sonu arama ve görevli yardımcı yükü ortadan kaldırmaktır. Hedefsiz problemler, problem çözenlerin mevcut problem durumu ile hedef durum arasındaki farkları çıkarmasına izin vermez, çünkü hedef durum belirtilmez, tüm araçların bitiminde kısa devre yapar. Hedefsiz problemleri çözmek için problem çözenlerin araç-uç analizi için alternatif bir strateji bulması gerekir. Bu strateji, sorunlu bir devlet olarak belirtilen bir hedefe dayanamaz. En belirgin strateji, karşılaşılan her sorun durumunu göz önüne almak ve uygulanabilecek herhangi bir problem çözme operatörünü bulmaktır. Bir operatör uygulandıktan sonra, yeni bir problem durumu üretildi ve işlem tekrarlanabilir. Yukarıdaki kinematik probleminin hedefsiz versiyonuna uygulanan bu hedefsiz stratejiyi düşünün: Bir araba 1 dakika boyunca dinlenmeden eşit olarak hızlandırılır. Son hızı 2 km / dak. Mümkün olduğu kadar çok değişkenlerin değerini hesaplayın. Bu problemi çözmek için, bir problem çözücünün herhangi bir işletmeciyi bulması gerekir; bu durumda, denklemlere, verilmiş olanlara uygulanabilir bir denklem bulunmalıdır. Veriler, zamanın = 1 dak ve son hızın = 2 km / dak olduğunu göstermektedir. Denklemin, ortalama hız = .5 nihai hızın, problem çözücünün bildiği gibi hemen derhal uygulanabilecek tek denklem olduğunu varsayalım. Uygulandıktan sonra, yeni bir problem durumu vardır ve problem çözücünün tekrar uygulanabilecek bir denklem bulması gerekir. Bu durumda, mesafe = av erage hızı x zamanı olan denklem uygulanabilir, mesafe için bir değer sağlanır. Bu süreçle ilgili birkaç noktaya dikkat edilmelidir. Hedefsiz bir stratejinin izlenmesinde, problem çözücü, araç sonu analizini kullanan problem çözücü ile aynı denklemleri kullanarak aynı değerleri hesaplayarak sona erdi. Bununla birlikte, sonuç aynı olmasına rağmen, kullanılan problem çözme stratejisi ve gerçekleşen bilişsel süreçler oldukça farklıdır. Bir hedefin varlığı ve araç-sonuç analizinin kullanılmasıyla, problem çözücünün sürekli çalışma ve çalışma belleğinde tutması ve işlemesi, mevcut problem durumu, hedef durumu, aralarındaki ilişkiler, farklılıkları azaltabilen problem çözme operatörleri, ve herhangi bir alt hedef. Buna karşılık, amaçsız bir strateji, her problem durumundan ve bu duruma uygulanabilecek herhangi bir operatörden başka bir şey gerektirmez. Ayrıca, şema yapımı için gerekli olan bu kombinasyondur. Sweller (1988), hesaplama modelleri ve ikincil görevleri kullanarak, konvansiyonel, amaçlara yönelik bir stratejiye göre hedeflenen amaçsız kullanıldığında bilişsel yükte önemli bir azalma olduğuna dair kanıt sağladı. Birçok deney, amaçsız problemlerin etkinliğini bir öğretim tasarım aracı olarak göstermiştir. Sweller, Mawer ve Ward (1983), lise öğrencileri ile kinematik ve geometri problemlerini kullanarak çeşitli deneyler yaptı. Kinematik problemleri yukarıdaki örnek olarak kullanılana benzerdi. Dikey olarak zıt açılar gibi teoremler kullanılan geometri problemleri eşittir ve üçgenin dış açıları zıt iç açıların toplamına eşittir. Geleneksel geometri problemleri, öğrencilerin bir diyagramda belirli bir açı için bir değer bulmasını gerektirirken, hedefsiz problemler, öğrencilerden olabildiğince çok açının değerlerini bulmalarını istedi. Genel prosedür, kinematik veya geometride ilgili talimatı olan geleneksel bir gruba ve ardından geleneksel problemleri çözme pratiğini içeren bir kazanım aşamasını sağlamaktı. Eşdeğer bir prosedür, uygulama oturumunda konvansiyonel problemlerden ziyade hedefsiz kullanım dışında hedefsiz gruplar tarafından izlendi. Daha sonra öğrenmeyi değerlendirmek için geleneksel problemleri kullanan ortak testler kullanıldı. Sonuçlar sürekli olarak hedefsiz grupların şema yapımı açısından üstün olduğunu göstermiştir. Benzer sonuçlar Owen ve Sweller (1985) tarafından trigonometri ana dalında da elde edilmiştir. Doğrudan bilişsel yük önlemleri alınmamasına rağmen, kazanım problemleri üzerinde hedefsiz grupları destekleyen performans hızındaki büyük farklılıklar, bilişsel yükteki farklılıkları ortaya çıkarmak için kullanılmıştır. Bobis, Sweller, ve Cooper (1994), ilköğretim öğrencilerinin, görevin amacı olan nihai modelin olmadığı görevler üzerine uygulamalı çalışmalardan sonra geometrik kağıt katlama görevlerini öğrettiklerini ortaya koymuşlardır. Bu görevdeki model varlığı veya yokluğu, hedef varlığı veya yokluğuna benzer olarak kabul edildi. Ayres (1993) konvansiyonel problemleri olan iki adımlı geometri görevlerinde, çoğu hata subgoal sırasında hedef aşamasından ziyade meydana geldiğini keşfetmiştir. Çalışma hafızası yükü subgoal aşamada en yüksektir, çünkü bu aşamada hedef aşamadan daha fazla eleman dikkate alınmalıdır. Buna karşılık, "subgoal aşama" sırasındaki bir azalma nedeniyle azaltma ile hedefsiz problemler üzerinde pratik yapan öğrenciler tarafından daha az hata yapılmıştır. (Tabii ki, hedefsiz problemlere ilişkin hiçbir subgo yok.) Voll meyer, Burns, Holyoak (1996), yükseköğretim öğrencileri, amaçsız stratejilere kıyasla araç-uç analizi kullanarak sorunları çözdüğünde öğrenmenin gerilediğini ortaya koymak için biyoloji temelli problemleri kullanmıştır. Amaç içermeyen problemlerin etkinliğine dair kanıtlar çok çeşitli koşullar altında elde edilen etkiyle güçlüdür. Öğretim tasarımcılarını, problem çözme pratiğinin önemli bir öğretim prosedürü olduğu matematik ve fen gibi alanlarla çalışırken teknik repertuarlarında hedefsiz problemleri dahil etmeleri konusunda düşünmeye teşvik etmenin sağlam temelleri olduğuna inanıyoruz. Çalışılan Örnek Etkisi Hedef içermeyen efekt, hedefsiz problemlerin ekstra bilişsel yükü azalttığı ve şema yapısını problemleri ortalama-uç analizi ile çözmeye kıyasla azalttığı için oluşur. Çalışılan örneklerin çalışılması da araç sonu araştırmasını ortadan kaldırır ve bu nedenle çalışılan örneklerin problem çözme yerine kullanılmasının ağır bir şekilde kullanılması da yararlı olabilir. Konvansiyonel problemlerin aksine, çalışılan örnekler, öğrencilerin genral hale getirilmiş çözümleri veya şemaları uyarmalarını sağlayarak problem durumlarına ve ilişkili operatörlere (yani çözüm adımları) odaklanır. Başka hiçbir şeye dikkat edilmemesi gerektiğinden, eski bilişsel yükün düşük olması gerekir. Bu akıl yürütme, çalışılmış örneklerin çalışılmasının, şema inşasını ve transfer performansını, aslında eşdeğer problemleri çözmekten daha kolay hale getirebileceği yönündeki tahmin ediciye yol açmaktadır (Jelsma, van Merrienboer ve Bijlstra ve 1990). Ek olarak, çalışılan örneklerdeki kritik özellikleri, neşelendirmeleri gereken şeylere ekleyerek onları tanımlamak istenebilir (örn. Anderson, Boyle, Corbett ve Lewis, 1990). Çalışılan örneklerin öngörülmesine yönelik destek, öğrenmeyi kolaylaştırır ve eşdeğeri sorunların çözülmesinden daha çok problem çözmeyi birkaç konu alanında bulunmuştur. Sweller ve Cooper (1985) ve Cooper ve Sweller (1987), çalışılan örneklerin cebir öğrenmede geleneksel problem çözme yerine kullanıldı. Çalışmalarında, çalışılmış örneklerin kullanımı şema yapımını ve yeni cebir problemlerini geleneksel problem çözmekten daha fazla çözme yeteneğini geliştirmiştir. Başka bir etkileyici örnek olarak, Zhu ve Simon (1987), çalışılan örneklerin geleneksel sınıf öğretiminin yerine geçebileceği bir dizi uzun vadeli çalışmada bulundu. Bir çalışmada, çalışılan örnekleri vurgulayarak 3 yıllık bir matematik dersinin 2 yılda tamamlandığını buldular. Paas (1992), geleneksel sorunları çözen öğrencilerin, bu soruna bir çözüm bulamadılarsa, belirli bir sorun için çalışılmış bir örneği inceleme fırsatı bulduğu istatistik alanında bir çalışma yaptılar. Çalışılan örnekleri inceleme fırsatına rağmen, konvansiyonel durum düşük şema yapımı ve öğrenciler tarafından çalışılan örnek koşuldan daha düşük transfer performansı vermiştir. Bu bulgu için olası bir açıklama, konvansiyonel durumdaki düşük transfer performansının, başarısız çözümlerin inşa şemalarına dahil edilmesinden kaynaklanmış olmasıdır. Paas ve van Merrienboer (1994a), geometri probleminin çözümünde bir deney yapmıştır; burada, çalışılan durumun bir takım geleneksel problemleri de içerdiği önceki çalışmaların aksine, Öğrencilerin yalnızca çalışılmış örnekleri incelemesi gereken saf işlenmiş bir koşul kullanıldı. Ayrıca bu çalışmada, çalışılan örnekler, geleneksel durumdan daha düşük yabancı bilişsel yük puanları, daha iyi şema yapımı ve daha yüksek transfer performansı vermiştir. Ek olarak, çalışılan örneklerin öğretme verimliliğinin konvansiyonel durumdan üstün olduğu kanıtlanmıştır. Yakın zamanda yapılan çalışmalarda, problemleri çözmek için araç-uç arama kullanmak yerine çalışılan örneklerin çalışmasının etkilerini doğrudan test eden Trafton ve Reiser (1993), LISP programlama dilinin yönlerini öğrenen üniversite öğrencilerinin, çözdükten sonra çalışılan örnekleri inceledikten sonra daha fazla yarar sağladığını bulmuşlardır. eşdeğer problemler. Benzer şekilde, Carroll (1994), düzeltici matematik öğrencilerini kullanarak, İngilizce ifadelerin cebirsel denklemlere çevrilmesini gerektiren sorunların çözümünde çalışılmış örneklerin üstünlüğünü buldu. Bu çalışmalardan elde edilen genel sonuç, çalışılan örneklerin normal kullanımından çok daha ağır olmasının, öğrenme çıktılarına ve aktarımlara faydalı olduğu yönündedir. Bu sonuç, özellikle öğrencilerin açıklayıcı metinlerden ziyade işlenmiş örnekleri öğrenme materyalinin birincil ve en doğal kaynağı olarak görmeleri nedeniyle geçerlidir (örneğin, Lieberman, 1986; Pirolli, 1991; Segal ve Ahmad, 1993). Bu, çalışılan örneklerin kullanımının bir dezavantajı olmadığını söylemek değildir. Gerçek problem çözme görevleriyle ilgili eğitim eksikliği, öğrencilerin motivasyonunu olumsuz yönde etkileyebilir. Çalışılan örneklerin yoğun kullanımı, öğrencilere yeni nesil üretimini engelleyebilecek kalıplaşmış çözüm kalıpları sağlayabilir. sorunlara yaratıcı çözümler (Smith, Ward ve Schumacher, 1993). Bu nedenle, bir sonraki bölümde ele alınan hedefsiz ve tamamlayıcı sorunlar, çalışılan örneklerin aşırı kullanımına iyi bir alternatif sunabilir. İyi işlenmiş örneklerin tasarımı da zordur. Örneğin, farklı formasyon kaynaklarını (örn. Metin ve diyagramlar) entegre etmelerini gerektiren çalışılmış örnekler genellikle etkili değildir çünkü yüksek bir yabancı bilişsel yük oluştururlar (Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper, 1990; Tarmizi ve Sweller, 1988; Ward ve Sweller, 1990). Aynı şey, gereksiz bilgileri ileten işlenmiş örnekler ya da şemaların etkili bir şekilde oluşturulmasına izin vermeyen, işlenmiş örneklerin düşük değişkenlikteki bir dizisi için de geçerli olabilir (Paas ve van Merrienboer, 1994a).
Tamamlama Sorunu Etkisi
Çalışılan örneklerin en büyük dezavantajı, öğrencileri dikkatle incelemeye zorlamadıklarıdır. Bu nedenle, çalışılan örnekler tipik olarak geleneksel problemlerle karıştırılır. Bununla birlikte, öğrenciler geleneksel problemler üzerinde çalışmaya başlamadan önce çalışılan örneklere sadece kısaca bakabilirler. Daha yüksek yetenekli öğrenciler tam anlamıyla işlem yapma eğilimindeyken ve hatta çalışmış örnekleri ayrıntılı bir şekilde ele alsalar da, düşük yetenekli öğrenciler yalnızca çalışılan örnekleri, konvansiyonel problemleri çözme problemleriyle karşılaştıklarında dikkatli bir şekilde çalışabilir (Chi, Bassok, Lewis, Reimann ve Glaser, 1989). Lefevre ve Dixon, 1986). Bir problemi çözme girişimi ile aynı anda çalışılmış örneklere danışmak, hem çalışılan örneği hem de problemin çalışma belleğinde eşzamanlı olarak işlenmesini, olası bir çalışma belleği aşırı yüklenmesinde sorun olmasını gerektirir. Alternatif olarak, van Mer rienboer ve Krammer (1987, 1990) tamamlama problemlerinin kullanılmasını önerdi. Tamamlama problemleri, belirli bir durumun, bir hedef durumun ve kısmi bir çözümü sağlamanın, kısmi çözümü tamamlamaları gereken öğrencilere kısmi bir çözüm sağladığı problemlerdir. Tamamlama sorunları, yazılım tasarımı, elektronik devrelerin tasarımı, üretim süreçlerinin planlanması, Computer Numeri cally Controlled (CNC) programlama ve mimarlık gibi tasarım odaklı konu alanlarında özellikle faydalı görünmektedir. Tamamlama problemleri ayrıca çalışılan örnekler ile geleneksel problemler arasında bir köprü sağlar. Çalışılan örnekler, tam bir çözüme sahip tamamlanma problemleridir ve geleneksel problemler, çözüm bulunmayan tamamlanma problemleridir. Özel öğretim stratejileri, neredeyse tamamlanmış çözümler sunan tamamlama sorunları ile başlayabilir, ve yavaş yavaş, çözümün tamamının veya çoğunun öğrenciler tarafından üretilmesi gereken tamamlanma problemleri için çalışın. Böyle bir strateji "tamamlama stratejisi" olarak bilinir. Tamamlama sorunları, çalışılmış örneklerin güçlü noktalarını ve geleneksel sorunları birleştirir. Çalışılan örnekler gibi, tipik olarak yabancı bilişsel yükü azaltırlar. Her ne kadar öğrenciler açıkça çalışılmış örnekleri incelemeye teşvik edilmemiş olsalar da, tamamlama problemlerinde sağlanan kısmi çalışılmış ex amples'i dikkatle incelemeliler, çünkü aksi halde çözümü doğru şekilde tamamlayamayacaklardır. Paas (1992), geleneksel problemlerin, çalışılan örneklerin ve tamamlama problemlerinin istatistiksel problem çözmedeki eğitim performansı, transfer performansı ve bilişsel yük üzerindeki etkilerini karşılaştırmıştır. Çalışılan örneklerle pratiği vurgulayan talimatlardan veya tamamlama problemlerinden kaynaklanan bilişsel bir yapının, transfer problemlerini çözmek için geleneksel problemleri vurgulayan talimatlardan daha etkili bir bilgi tabanı sağladığını bulmuştur. Çalışılan örneklerle eğitim veya bitirme problemleri, geleneksel problemlere göre eğitimden daha az çaba gerektiren ve daha yüksek transfer performansı sağlamıştır. Bu kısa çalışmada, çalışılan örneklerin etkileri ile tamamlanma sorunları arasında anlamlı bir fark bulunamamıştır. Van Merrienboer (1990), tamamlama problemlerinin, Paas'tan (1992) daha uzun bir süre zarfında kullanımını incelemiştir. On derslik bir giriş bilgisayar programcılığı kursunda, öğrenme çıktıları ve aktarma üzerindeki farklı etkiler, tamamlama problemlerine (örn. mevcut bilgisayar programlarının değiştirilmesi ve genişletilmesi) dayalı temel bir öğretim yöntemi ile geleneksel problemlere dayanan bir stratejinin (yani, yeni tasarımların tasarlanması ve kodlanması) dayalı olarak incelenmiştir. bilgisayar programları). Kurstan sonra, tamamlama grubu yeni programların inşası ile ilgili önlemler konusunda açıkça üstündü. Ek olarak, verilerin ayrıntılı bir analizi, tamamlama atamalarının pro gramlama şablonlarının (yani, kalıplaşmış programlama kodlarının kalıpları) kullanımını kolaylaştırdığını ortaya koydu. Bu bulgu, tamamlama problemlerinin kullanımı sonucunda daha iyi şema yapımı için güçlü destek sağlamaktadır. Sonuçlar, bilgisayar programcılığını tanıtım amaçlı bilgisayar programlaması için kullanan bir sonraki çalışmada kopyalandı (van Merrienboer ve de Croock, 1992). Ayrıca, günlük dosyaları, geleneksel problemler üzerinde çalışan öğrencilerin, program oluşturma görevlerini oluştururken sık sık yararlı örnekler aramak zorunda kaldıklarını göstermiştir. Buna karşılık, program tamamlama görevlerini yerine getirmek için gereken bilginin tamamlanmış yapılacak programlarda büyük ölçüde erişilebilir olduğu, yabancı bilişsel yükü azalttığı ve öğrenmeyi geliştirdiği görülmüştür. Tamamlama problemleri üzerine yapılan çalışmaların sonuçlarını özetleyen (bkz. Van Merrienboer, 1992), konvansiyonel problemlere kıyasla, yabancı bilişsel yükü azalttığına, şema yapımını kolaylaştırdığına ve daha iyi transfer performansına yol açtığına dair önemli kanıtlar vardır. Kısa süreli çalışmalarda, sonuçlar, tamamlanmış sorunların, geleneksel sorunlarla karıştırılmış, çalışılmış örnekler olarak eşit derecede etkili olduğunu göstermiştir. Uzun süren çalışmalarda, bitirme problemleri, öğrenicilerin motivasyonu sürdürmelerine ve dikkatlerini kısmi örneklerde bulunan faydalı çözüm adımlarına odaklamalarına daha iyi yardımcı olabilir. Tamamlama problemlerinin bir dezavantajı, inşa etmek için zaman toplayıcı olmalarıdır. Bir öğretim tasarımcısı, çözümün hangi bölümünün öğrencilere sunulduğunu veya bunun tersi bir bakış açısıyla, hangi bölümün öğrencilerin bitirebileceğini düşünmesini sağlamalıdır. Her ne kadar iyi bir tamamlama problemi tipik olarak öğrencilerin (a) tamamlamalarını yapabilmeleri için önce kısmi çözümü anlamalarını ve (b) önemsiz bir tamamlama gerçekleştirmeleri gerektiğini gerektirse de,
Bölünmüş Dikkat Etkisi
Tamamlanma problemi etkisi çalışılan örnek etkisiyle yakından ilişkiliyken, bölünmüş dikkat etkisi doğrudan çalışılan örnek etkisinden elde edilmiştir. Her ne kadar, işlenmiş örnek etkisi önemli bir sorun yelpazesinde tanımlanabilse de, bazı sorun kategorilerinde elde edilmesi diğerlerinden daha zordur. İşlenmiş örnek etkisi, işlenen örnekler, araç-uç analizi ile problem çözme ile karşılaştırıldığında yabancı bilişsel yükü azalttığı için oluşur. Çalışılan tüm örneklerin bilişsel yükü, araç arama sonuçlarına kıyasla önemli ölçüde azaltacağı garanti edilemez. Bir geleneksel olarak yapılandırılmış geometriyi bir diyagramdan ve bununla ilişkili çözüm ifadelerinden oluşan bir örnek çalıştığını düşünün (bkz. Şekil 2). Tek başına diyagram, problemin çözümü hakkında hiçbir şey göstermez. İfadeler, sırayla, diyagramla bütünleşene kadar anlaşılmaz. İki bilgi kaynağını, şemayı ve ifadeleri anlamak için öğrencilerin zihinsel olarak bütünleştirmeleri gerekir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. öğrenenler onları zihinsel olarak bütünleştirmelidir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. öğrenenler onları zihinsel olarak bütünleştirmelidir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. ve sonuçların arama sonuçlarından daha az talepkar olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. ve sonuçların arama sonuçlarından daha az talepkar olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur.
RESİM2 Şekil 2. Bölünmüş dikkatini gösteren örnek. Şekil 2'deki bölünmüş dikkat formatına bir alternatif, Şekil 3'te örneklendiği gibi bütünleşik bir formattır. Bu format, diyagram ve ifadeler arasındaki ilişkileri arama gereğini ortadan kaldırır. İki bilgi kaynağını zihinsel olarak entegre etmek için çalışan bellek kaynaklarını kullanmak zorunda kalmak yerine, fiziksel entegrasyon kullanılır. Şekil 2'deki bilgiler. 2 ve 3 aynıdır. Sadece eğitim tasarımları farklıdır; Şekil 3, farklı bilgi kaynaklarını fiziksel olarak birleştirerek yabancı bilişsel yükü hafifletmek ve böylece zihinsel entegrasyon ihtiyacını azaltmak amacıyla Şekil 3'te farklılık göstermektedir. Şekil 3'teki entegre format ile karşılaştırıldığında, Şekil 2'ye benzer geleneksel bölünmüş dikkat formatlarını kullanan eğitim koşulları, Entegre formalitenin üstünlüğünü gösteren sonuçları vereceği tahmin edilebilir. Bu sonuç, bölünmüş dikkat etkisi olarak bilinir.
RESİM3 Şekil. 3. Ayrık bir dikkat ile entegre bir örnek. Hem çalışılmış örnekleri hem de diğer öğretim biçimlerini kullanan birçok deney bölünmüş dikkat etkisi için kanıt sağlar. Tarmizi ve Swel ler (1988), geleneksel jeometri örnekleri kullanarak işlenmiş örnek etkiyi bulamadılar. Etki yalnızca bölünmüş dikkat örneklerinden - bölünmüş dikkat etkisini gösteren şeytandan - ve çalışılmış örnek etkiyi gösteren geleneksel problemlerden daha üstün olduğunu kanıtlayan entegre örneklerin kullanılmasıyla elde edilebilir. Ward ve Sweller (1990), kinematik problemleri kullanarak Tarmizi ve Sweller'e benzer sonuçlar elde etti. Şekil 4, işlenmiş geleneksel ve entegre kinematik örnekleri sunmaktadır.
RESİM4 Şekil 4. Geleneksel ve entegre kinematik örnekleri çalışılmış örneklerdir. Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper (1990) koordinat geometrisi ve nümerik kontrol programlamasında hem çalışılan örnekleri hem de daha genel yapı biçimlerini kullanarak bölünme etkisi yarattı. Bobis, Sweller ve Cooper (1993) ilköğretim okulu kağıt katlama görevini kullanırken, Chandler ve Sweller (1992) bilimsel raporların yazılmasında ortaya çıkan ayrı ayrı dikkat etkilerini incelediler. Mwangi ve Sweller (basında) ilkokul aritmetik kelimesi problem çözme görevlerini kullandı ve ek olarak, öğrencinin kendi açıklamalarını kullanarak, sorunları anlamak için gereken çıkarımsal süreçlerle bağlantılı ayrı bir dikkat formatının bulunduğunu buldu. Mayer ve Anderson (1991, 1992), animasyon ve ilgili anlatının geçici olarak koordine edilmesi gerektiğini keşfetmişlerdir. Muhtemelen burada bildirilen diğer çalışmalarda araştırılan mekansal koordinasyonu simgeleyen bir sonuçtur. Son olarak, Sweller ve Chandler (1994) ve Chandler ve Sweller (1996), bir bilgisayar uygulamasını öğrenen öğrencilerin, tüm malzemelerin, üzerinde çalışacak bir bilgisayar olmadan uygun bir şekilde yapılandırılmış bir el kitabında sunulduklarında, daha iyi öğrendiklerini göstermiştir. üzerinde çalışılacak el kitabı ve bilgisayar. Hem bilgisayar ekranına hem de el kitabına sahip olmanın geleneksel tekniğinin bölünmüş dikkatle sonuçlandığı iddia edildi. Kayda değer bir etki, yalnızca yüksek eleman etkileşimli materyal kullanıldığında elde edildi; bu da içsel ve yabancı, öksel yükün önemine dair ilk kanıtı sağladı. İçsel bilişsel yük düşük olduğunda, çalışma hafızası aşırı yüklenmedi ve bölünme eğitim tasarımı tarafından uygulanan yabancı bilişsel yük önemli değildi. Sadece eleman etkileşiminin ve dolayısıyla içsel bilişsel yükün yüksek olması önemliydi. Bu sonuçlar, bilgisayar uygulamalarının bilgisayara erişmeden öğrenilmesi gerektiğini göstermez. Cerpa, Chandler ve Sweller (1996), tüm bilgilerin bir bilgisayar ekranına yerleştirilmesi ve bilgisayar destekli öğretim modunda sunulması durumunda, öğretimin aynı derecede etkili olduğunu bulmuştur. Bir bilgisayar ekranının kullanımıyla değil, sorun yaratan ekranla manuel arasında bir fark oluşuyor. Bütünleşik talimatlarla bu problemin üstesinden gelinebilir. Bu talimatın tamamen bir kılavuza mı yoksa tamamen ekrana mı yerleştirilmesi önemli değildir. Tek önemli nokta, öğrencilerin kılavuzda atıfta bulunulan bir ekranda bilgi aramak için az miktarda çalışan bellek kaynaklarını kullanmaları gerekmemesi gerektiğidir. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır.
Modalite Etkileri
Bu noktada ele alınan etkiler, çalışma belleği üzerindeki gereksiz bir yükü azaltmayı amaçlayan öğretim tasarımlarına ve prosedürlerine dayanmaktadır. Çalışma hafızasında elde edilebilecek bilgi miktarının daha sofistike şemalar elde edilerek değiştirilebilse de, çalışma hafızası kapasitesinin, ele alınabilecek şemaların, elemanların veya parçaların sayısının değiştirilemeyeceği şeklinde sabit olduğu varsayılmıştır. . Genel olarak geçerli olmasına rağmen, bu varsayımın tamamen doğru olamayacağı bir dizi koşul vardır. Çalışma belleği kısmen bağımsız bileşenlere, akışlara veya işlemcilere ayrılabilir. Baddeley (1992) 'ninki gibi başlıca teoriler, işitsel bir çalışma hafızasına dayanan bir sözlü materyalle başa çıkmak için oluşan bir "fonolojik döngü" den oluşan çalışma hafızası alt bileşenleri veya "içerir. Farklı bilgi kaynaklarını zihinsel olarak bütünleştirme ihtiyacının getirdiği çalışma belleği yükü, öğrenmeyi engellemektedir. Önceki bölümde, farklı bilgi kaynaklarının fiziksel entegrasyonuyla bu sorunun azaltılmasını tartıştık. Etkili çalışma belleği, çift modlu sunum teknikleri kullanılarak artırılabilirse (yani, malzemenin bir kısmının işitsel olarak ve bir kısmının görsel formda sunulması yerine görsel formda gönderilen sunum teknikleri) ) Bu durumda, bu prosedür iki görsel temelli bilgi kaynağını fiziksel olarak bütünleştirerek öğrenmeyi kolaylaştırmada etkili olabilir. Modalite etkisi, bölünmüş dikkat etkisinden kaynaklanır. Ayrı-dikkat koşullarında, bir yazılı bilgi kaynağı yazıldığında, Diyagram gibi görsel olarak sunulan diğer bir bilgi kaynağına entegre edilmesi gereken görsel (yazılı) mod yerine görsel olarak sunulur. Mousavi, Low ve Sweller (1995), geometri talimatı kullanılarak modalite etkisi açısından test edilmiştir. Şekil 2'deki bilgileri tekrar düşünün. Şema açıkça görsel biçimde sunulmalıdır, ancak metinsel bilgi ya yazılı (ve dolayısıyla görsel) ya da işitsel biçimde sunulabilir. Görsel olarak sunulan bir şema ve denetleyici olarak sunulan metin, tüm bilgileri işlemek için tek başına görsel çalışma hafızasının kullanılması gerektiği durumlarda etkili çalışma hafızasını artırabilir. Sonuç olarak, öğrenme geliştirilebilir. Bir dizi deneyde, Mousavi ve ark. ob bu sonucu belirledi. Görsel / işitsel talimatlar, görsel / görsel talimatlardan tutarlı bir şekilde üstündü. modalite etkisinin gösterilmesi. Tindall-Ford, Chandler ve Sweller (1997) bu bulguyu elektrik mühendisliği eğitim materyalleri kullanarak başka bir dizi deneyle kopyaladılar. Ek olarak, bu deneyler element etkileşimi bakımından düşük veya yüksek malzeme arasında farklılaşmıştır. Düşük içsel etkileşimli eşleşmenin, düşük içsel bilişsel yükü ile ilişkili olduğu, modalite etkisini göstermeyeceği, çünkü etkin çalışma belleğinin arttırılmasının, işlenmesi gereken bilgilerin çalışma belleği kapasitesini zorlamadığı durumlarda alakasız olacağı tahmin edilmiştir. Modalite etkisi, yalnızca yüksek eleman etkileşimli materyaller kullanıldığında elde edildi. Son olarak, Tindall-Ford ve ark. karşılaştırmalı bilişsel yükü değerlendirmek için öznel derecelendirme kullanılır. Bilişsel yükün görsel / görsel altında görsel / görsel koşullar altında olduğundan, ancak malzemenin elverişli etkileşimde yüksek olduğu durumlarda güçlü kanıtlar elde ettiler. Öğretimsel verimlilik hesaplamaları, yüksek eleman etkileşimi koşulları altında görsel / görsel koşulların görsel / görsel koşullardan önemli ölçüde daha verimli olduğunu göstermiştir. Düşük element etkileşimi koşulları altında hiçbir fark bulunmuyordu. Modalite etkisine ilişkin bulgular hem teorik hem de pratik sonuçlara sahiptir. Teorik bir bakış açısından, sonuçlar, bir dereceye kadar etkili çalışma hafızasının arttırılabileceği ve bu artışın bilişsel yükü azaltmak ve öğrenmeyi kolaylaştırmak için kullanılabileceğine dair bir kanıt sunmaktadır. Pratik bir bakış açısıyla, sonuçlar yeni bir öğretim tekniği sunmaktadır. Bölünmüş dikkat koşullarında, farklı bilgi kaynaklarının fiziksel olarak birleştirilmesinden ziyade, işitsel modda yazılı bir bilgi kaynağının önceden gönderilmesiyle öğrenme kolaylaştırılabilir. Bu etki, multimedya kullanımı gibi alanlarda özellikle önemli olabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir.
Artıklık Etkisi
Modalite etkisi için olduğu gibi, artıklık etkisi, daha sonra bilişsel yük teorisinden çok daha uzun bir geçmişe sahip olmasına rağmen, artıklık etkisi, bölünmüş dikkat etkisi üzerinde yapılan çalışmalardan doğmuş ve bununla ilişkilendirilmiştir. Bölünmüş dikkat, öğrenciler anlaşılmadan önce bütünleşmeleri gereken birçok bilgi kaynağı ile karşı karşıya kaldıklarında ortaya çıkar. Bireysel bilgi kaynakları, eğer izolasyonda kabul edilirse öğrenciler tarafından kullanılamaz, dolayısıyla entegrasyona ihtiyaç duyulur. Artıklık etkisi, birden fazla bilgi kaynağı bağımsız olduğunda ve birbirlerine referans olmadan kullanılabildiğinde ortaya çıkar. Sık sık, aynı malzeme iki veya daha fazla durumda farklı şekillerde sunulur. Yine, bir örnek sağlamak için bir şema ve metin kullanılabilir. Bölünmüş dikkat durumunda, Öğrenci, entegre edilmeden izolasyondaki şemaya veya metne bakarak çok az veya hiçbir şey öğrenemez. Artıklık durumunda, şema veya metin veya sık sık her ikisi de, izolasyon açısından tamamen anlaşılırdır ve gerçekten de öğrencinin istediği tüm bilgileri sağlayabilir. Chandler ve Sweller (1991), kalbin içindeki kan akışını, ciğerleri ve vücudun geri kalanını, örneğin "Akciğerlerden gelen kanın sol atriyuma aktığını" gösteren ifadelerle birlikte bir dia gram örneği vermiştir. Diyagram, kanın akciğerlerden sol atriyuma aktığını ve izole olarak kolayca anlaşılabilir olduğunu gösteren okları içeriyordu. Diyagram izorasyonda anlaşılabildiğinden, ifadeler gereksizdi. Yalıtımda anlaşılamayan veya anlaşılamayan çok sayıda bilgi kaynağı arasındaki ayrım, öğretim tasarımı açısından kritik öneme sahiptir. İzolasyonda anlaşılamayan birden fazla bilgi kaynağıyla çalışırken bilişsel yük, bölünme dikkatini azaltmak için hareket halinde fiziksel olarak azaltılabilir. İzolasyonda anlaşılabilecek birden fazla bilgi kaynağıyla çalışırken bilişsel yükü azaltmak yerine, entegrasyon artabilir. Entegre bilgiyi görmezden gelmek çok zor. Eğer öğrenciler gereksiz malzemeyi işlemek zorunda olmadıkları için entegre malzemeyi görmezden gelmekte zorlanırlarsa, gereksiz olduğu için bilişsel yük artar. Bütünleşmemiş malzemeyi görmezden gelmek, bütünleşik malzemeden daha kolaydır. Gereksiz bilgileri göz önünde bulundurmak zorunda kalmamak yine daha kolaydır. Hem elektrik mühendisliği hem de biyoloji ders materyallerini kullanan Chandler ve Sweller (1991), fazlalıklarla uğraşırken en iyi öğretim tasarımının, fazlalığı ortadan kaldıran veya en azından, fazladan materyallerden yoksun bırakmalarını sağladığı için, fazladan materyalleri görmezden gelmelerine izin verdiğini buldu. bilgi. Artıklık etkisi, fazladan bilgi almayan öğrencilerin, fazla bilgi verilen öğrencilere göre testlerde daha iyi performans göstermeleri durumunda ortaya çıkar. Chandler ve Sweller'den (1991) beri artıklık etkisi ile ilgili birçok deney yapılmıştır. Bobis, Sweller ve Cooper (1993), ilköğretim öğrencilerine geometrik kağıt katlama görevlerini öğretmek için tasarlanan diyagramlarla ilgili gereksiz sözel bilgilerin öğrenmeyi engellediğini bulmuşlardır. Sweller ve Chandler (1994), öğrencilerin çalışabileceği bir bilgisayarın varlığının gereksiz olduğunu ve yalnızca bir kılavuza kıyasla, bir öğretim kılavuzundan öğrenmeyi engellediğini bulmuştur. Bu sonuç yüksek fakat düşük elementli olmayan etkileşimli materyal kullanılarak elde edildi, içsel bilişsel yükün düşük olması durumunda yabancı bilişsel yükün bir problem olmayabileceğini gösterdi. Chandler ve Sweller (1996) bu sonucu kopyaladı ve ikincil görev analizleri kullanarak, artıklıkların bilişsel yükü arttırdığına dair kanıt sağladı. Cerpa, Chandler ve Sweller (1996), bilgisayar destekli öğrenmeyi kullanarak bilgisayar kılavuzu bilgisini ekrana yerleştirdi ve bu durumda kılavuzun gereksiz olduğunu buldu. Mayer, Bove, Bryman, Mars, ve Tapangco (1996), öğrencilerin sadece özeti tam metin veya tam metinle birlikte sunduklarından daha iyi performans gösteren bilimsel sürecin resimli bir özetini sunduğunu ortaya koymuştur. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, artıklık ve bölünmüş dikkat arasındaki yakın ilişkilerin kanıtıdır. Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998), aynı diyagramın metinsel bir tanımının eklendiği bir kablo şemasıyla acemi elektrik çırakları sağlamıştır. Metinsel açıklama sadece devre şemasını yeniden tanımlamıştır ve bu nedenle gereksiz olması beklenebilir. Aslında, acemiler için, metinsel materyalin gerekli olduğu bulundu. Diyagramı yalnız anlayamadılar ve metni istediler. Sonuç olarak, iki bilgi kaynağı en iyi şekilde bölünmüş dikkati azaltmak için entegre biçimde sunuldu. Tersine, Öğrenciler daha genel bir devre şeması bilgisine yol açan ek deneyim kazandıklarında, yeni bir devreyi yeniden tanımlayan metinsel materyal yeniden dağıtıldı ve uzman öğrenciler için metinsel materyali diyagramlarla bütünleştirmek yerine metinsel materyali tamamen ortadan kaldırmak daha iyi oldu. Ek deneyim deneyimi, öğrencilerin bir diyagram artı bir bütünleşik metin yerine bir diyagramdan en iyi şekilde öğrenmelerini sağladı. Benzer sonuçlar, Yeung, Jin ve Sweller (1998) tarafından öğrencilerin metin anlamalarına yardımcı olan öğretim materyali kullanılarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar, bazı öğrenciler için gereksiz olan ve en iyi şekilde elimine edilen malzemenin, daha az tecrübeli öğrenciler için en iyi şekilde entegre edilebileceği ve en iyi şekilde entegre edilebileceğini göstermiştir. İdeal öğretim tasarımları, büyük ölçüde, öğrencilerinin doğru bir şekilde değerlendirildiği öğretim elemanlarına bağlı olabilir. uzmanlık seviyeleri. Yukarıdaki çalışmaların tümü bilişsel bir yük çerçevesi çalışması içerisinde üretilmiştir. Aslında, literatürün incelenmesi, uzun yıllar boyunca, artıklık etkisinin örnekleri olarak yorumlanabilecek önemli sayıda sonuç alındığını ortaya koymaktadır. Miller (1937), isimleri okumayı öğrenen küçük çocukların, söz konusu resimlerle bağlantılı olarak değil, tek başlarına sunulduklarında daha fazla ilerleme yaptığını keşfetti. Resimlerin kullanımı bugün hala yaygın olarak görülmektedir. Bu resim / kelime sonucu son birkaç on yılda birçok kez tekrarlandı (örneğin, Solman, Singh ve Kehoe, 1992). Diğer bulgularda Reder ve Anderson (1980, 1982), fizik metinlerinin içeriğinin, öğrencilere tüm içeriği yerine yalnızca bir özet mary sunmaları durumunda daha etkili bir şekilde öğrenildiğini gösteren birçok deney yapmıştır. Yeniden yapılanma etkisinin bir başka örneği de Schooler ve Engstler-Schooler'dan (1990) geliyor. Öğrencilerin görsel bir uyarıcıyı sözlü hale getirmeleri gerektiğinde, daha sonraki alım performansının bozulmadığını buldular. Sözelleştirme zorunluluğu ciddiydi ve bu nedenle öğrenmeyi engelleyen yabancı bir bilişsel yük getirdi. Minimal bilgisayar kılavuzları üzerindeki çalışmalar da fazlalık çerçevesi içinde yorumlanabilir. Bu çalışma sürekli olarak daha az bilginin daha fazla bilgiden daha etkili olabileceğini göstermiştir (örneğin, Carrol, 1990; Lazonder ve van der Meij, 1993). Son olarak, yukarıda açıklanan Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998) ve Yeung, Jin ve Sweller (1998) ile yakından ilişkili olabilecek çalışmalarında McNamara, Kintsch, Singer ve Kintsch (1996), Tutarlılığı arttırmayı amaçlayan biyoloji metin materyallerine yapılan eklemelerin düşük bilgi okurlarına faydalı olduğunu, ancak yüksek bilgi okurlarını engellediğini buldum. Yazarlar, ekleri olmayan asgari derecede tutarlı metnin yüksek bilgi okuyucuyu öğrenmeyi kolaylaştıran aktif işlem yapmaya zorladığına inanmaktadır. Ek materyal ile yüksek bilgi okuyucular sağlamak, aktif işlemleri azaltmış ve böylece öğrenmeyi azaltmıştır. Aslında, ek materyal, öğrenmeyi engelleyen yabancı bilişsel yükü artırarak yüksek bilgi okuyucular için gereksiz olabilir. Kalyuga ve ark. (1998) ve Yeung ve ark. (1998), daha deneyimli öğrencilere fazladan dans içeren bir materyal sunarken daha yüksek bir bilişsel yük olduğunu belirtmiştir. Ek materyal aktif işlemi azalttıysa, Zihinsel çabanın puanları azalmış olmalı, artmamalıydı. Bu sonuçlar, bu bağlamda bir artıklık / bilişsel yük açıklaması, aktif bir işlem argümanından daha açık olabilir. Artıklık etkisi keşfedildi, unutuldu ve yıllar boyunca kapsandı. Bu tarih için en az iki neden olduğuna inanıyoruz. İlk olarak, etki karşı sezgiseldir. Çoğu insan sezgisel olarak en kötüsü, gereksiz malzemelerin nötr etkileri olabileceğinden ve faydalı olabilecekleri her ihtimalin olabileceğinden habersizdir. Artıklığın önemli ve olumsuz sonuçları olabileceğini kabul etmek zor olabilir. İkinci olarak, etki hiçbir zaman ayrıntılı bir teorik bağlam içine yerleştirilmemiştir. Sonuç olarak, bireysel sonuçları göz ardı edilebilecek sapmalar olarak reddetmek kolay oldu. Artıklık etkisinin bilişsel yük çerçevesinde kolayca yerleştirildiğine ve diğer bilişsel yük etkileriyle ilişkili olduğuna inanıyoruz. Bu bağlamda, etkinin alanı etkilemeye devam ettiğini umuyoruz. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz. Umarız, etki alanı etkilemeye devam eder. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz. Umarız, etki alanı etkilemeye devam eder. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz.
Değişkenlik Etkisi
Uygulamanın değişkenliğinin eğitimin transferinde yararlı etkilere yol açabileceği oldukça iyi belgelenmiştir (örneğin, bkz. Cormier ve Hagman, 1987; Jelsma, van Merrienboer ve Bijlstra, 1990; Singley ve Anderson, 1989). Problemli durumlar üzerindeki değişkenliğin öğrencileri şema geliştirmeye teşvik etmesi beklenir, çünkü benzer özelliklerin tanımlanma olasılığını arttırır ve ilgili özelliklerin ilgisiz olanlardan ayırt edilebildiğini gösterir. Uygulamanın değişkenliğini uygulayan öğretim tasarımları, bir görevin, problemli durumlar üzerindeki farklı varyantlarının performansını gerektiren koşullar altında veya görevin olduğu gibi diğer görev boyutları boyunca değişkenliği artıran koşullar altında yerine getirilmesini sağlar. tanımlayıcı özelliklerin belirginliği, sunulan, Görevin yerine getirildiği bağlam, görevin aşinalığı, vb. Quilici ve Mayer (1996), pratikte değişkenliğin avantajlarına dair son bir örnek vermiştir. İstatistik kelimesi problemlerini çözmede düşük ve yüksek değişkenlik becerilerinin öğrenme üzerindeki etkilerini karşılaştırdılar. Öğretimden sonra öğrenciler problemleri çözelti için t testi, korelasyon veya ki-kare gerektiren kategorilere yerleştirmek zorunda kaldılar. Uygulama değişkenliği, yapı vurgulayan ve yüzey vurgulayan örnek kümeler arasında ayrım yapılarak gerçekleştirildi. Yüksek değişkenlikli, yapı vurgulayan sette, belirli bir testin her örneği için farklı yüzey hikayeleri kullanılmıştır (örneğin, her problem için bir t testi gerektiren üç farklı yüzey hikayesi). Bu yüzey hikayeleri kümesi, elbette ki korelasyon ve ki-kare test tipleri için de kullanıldı. İlgili test için uygun bir yapı. Düşük değişkenlikli yüzey vurgulama setinde, belirli bir testin her örneği için aynı yüzey hikayesi kullanıldı, ancak diğer testler için kullanılanlardan farklıydı. Beklendiği gibi, öğrenciler yüksek değişkenlikle karşı karşıya kaldılar, yapısal vurgulayan problem kümeleri, talimatların ardından istatistik kelimesi problemlerini daha iyi kategorize edebildiler. Jelsma ve Bijlstra (1988) ve Jelsma ve van Merrienboer (1989) tarafından tutarlı bulgular bildirilmiştir. Bir sorun giderme görevinin eğitiminde düşük ve yüksek değişkenliğin öğrenme ve aktarma performansı üzerindeki etkilerini karşılaştırdılar. Öğrenciler, bir su-alkol damıtım tesisinin bilgisayar tabanlı bir simülasyonunda ortaya çıkan belirli arızaları teşhis etmek zorunda kaldılar (Jelsma ve Bijlstra, 1990). Bu çalışmalarda Uygulamanın değişkenliği, öğrencilerin çözmesi gereken problemleri belirli bir sıraya yerleştirerek yeniden düzenlendi. Yüksek değişkenlik için farklı teşhis gerektiren problemler rastgele sırayla sunuldu. Bu tür rastgele bir uygulama takvimi aynı zamanda yüksek bağlamsal etkileşime sahip pratik olarak da bilinir, çünkü belirli bir problem için gerçekleştirilen beceriler bitişik problemler için gerçekleştirilen becerilere müdahale eder. Düşük değişkenlik için, benzer çözümler gerektiren sorun kümeleri engellenen bir sırada sunulur. Öğrenciler bu takvimi kullanarak, bir sonraki tipteki problemleri görmeden önce belirli bir tipteki problemlerin hepsini görürler. Değişkenlik üzerine yapılan çalışmaların sonuçları başlangıçta bilişsel yük teorisi ile çelişmektedir. Yüksek değişkenlik pratikte bilişsel yükü arttırdı, ancak öğrenmenin daha iyi aktarılmasını sağladı. daha önce uygulanmayan agnoz hatalarını daha iyi anlama yeteneği ile gösterilir. Bilişsel yükteki artışın doğrudan öğrenmeyle ilgili olduğu ve böylelikle repre, yabancı bilişsel yükte bir artış yerine alman bilişsel yükünde bir artış olduğu varsayılmıştır. Çok çeşitli problemler ve bu problemlere yönelik çözümlerle yüzleşmek, öğrenicilerin edinilmiş şemaların uygulanabilirlik alanını genişletmesine veya sınırlamasına yardımcı olur, ancak bilişsel yükü artıran, öğrencilerin dikkatlice katılımını gerektiriyor gibi görünmektedir. Bilişsel yükte artışın ardından transferin artması, transfer paradoksunun tanımlanmasına yol açtı. Bu paradoks, transfer performansını iyileştiren eğitim süreçlerinin tipik olarak pratikte öğrencilere uygulanan bilişsel yük üzerinde olumsuz bir etkisi olduğunu göstermektedir. ya da önceden belirlenmiş bir performans seviyesine ulaşmak için gereken sorunların ya da eğitim süresinin sayısı üzerindedir (van Merrienboer, de Croock ve Jelsma, 1997). Başlangıçta, eğitim problemi değişkenliği ve bunun sonucunda ortaya çıkan transfer paradoksu, bu derlemede bildirilen sonuçların çoğu ile çelişiyor gibi görünmektedir, çünkü yukarıda tartışılan bu bulgular, pratikte bilişsel yük artışının tipik olarak öğrenmeyi engellediğini göstermiştir. Paas ve van Merrienboer (1994a, b), yabancı ve alman bilişsel yükleri ayırt ederek, bilişsel yük teorisi ışığında uygulamanın değişkenliği konusundaki sonuçları yeniden yorumlamıştır. Uygulama değişkenliğinin, yabancı bilişsel yükün düşük olduğu durumlarda öğrenme ve transfer üzerinde olumlu bir etkisi olacağını varsaydılar, çünkü böyle durumlarda toplam bilişsel yükün limitler dahilinde olacağı, Değişkenliğin, Almanya'nın uluslararası yükünü arttırmasından bağımsız olarak. Buna karşılık, uygulama değişkenliğinin, yabancı bilişsel yükün yüksek olduğu durumlarda öğrenme ve aktarma üzerinde olumsuz bir etkisi olacağını tahmin ediyorlardı, çünkü toplam bilişsel yük, öğrencilerin çalışma hafızasına aşırı yük getirecekti. Paas ve van Merrien boer'in (1994a) çalışmasında, öğrencilerin geometri alanındaki bazı prosedürleri öğrenmeleri gerekiyordu. Yüksek değişkenlik ve dolayısıyla yüksek alman kognitif yük koşulları altında veya düşük değişkenlik ve dolayısıyla düşük alman kognitif yük koşulları altında yüksek bir yabancı bilişsel yük dayatan geleneksel problemleri çözmek zorunda kaldılar. Alternatif olarak, düşük bir yabancı bilişsel yük empoze edilmiş çalışılmış örnekleri incelemek zorunda kaldılar, yine yüksek değişkenlik (yüksek almanya bilişsel yük) veya düşük değişkenlik (düşük almanya bilişsel yük) koşullarıyla birleştirilmiştir. Öngörüldüğü gibi, problem formatı ile değişkenlik arasında anlamlı bir etkileşim olduğu tespit edildi. Ekstra yabancı bilişsel yük (konvansiyonel problemler) ile ilişkili bir mat problemi, yüksek değişkenlikteki koşullar altında transfer performansı üzerinde pozitif bir etki göstermedi, fakat düşük yabancı olmayan dişli yüke (işlenmiş örnekler) bağlı bir problem formatı sırasında kabul edilebilir bir bilişsel yük seviyesi verdi. uygulayın ve yüksek değişkenlikteki koşullar altında üstün transfer performansı gösterdi (bu verilerin gösterimi için Şekil 1'e bakınız). Bu sonuçlar bilişsel yük teorisi ile tamamen uyumludur. İlk önce, öğretim tasarımlarının yabancı bilişsel yükü azaltması gerektiğini belirtiyorlar. Ancak ek bir sonuç olarak, yabancı bilişsel yükü azaltmada başarılı olan öğretim tasarımlarının, toplam bilişsel yükün limitler dahilinde kalması koşuluyla alman bilişsel yükünü arttırması durumunda daha da etkili olabileceğini belirtiyorlar. Sonuçlar ayrıca, görev veya sorunları sıralamak için bazı ortak öğretim tasarımlarını da sorgulamaktadır. Öğrencilerin geleneksel problemleri çözmesi gerektiğinde bilişsel yükü azaltmaya yönelik tipik bir yaklaşım, basit ve karmaşık bir problem sırası kullanmaktır. Bununla birlikte, çok yüksek içsel bilişsel yük koşullarının olası istisnası dışında, bu yaklaşım bilişsel yük teorisine göre değişmektedir: Çok yüksek içsel bilişsel yük koşullarında önemli bir husus olan bilişsel aşırı yükü önlese de - yabancı bilişsel yükü azaltmada ve almanyada artışa neden olmamıştır. bilişsel yük. Bilişsel yük teorisi, yabancı bilişsel yükü (örneğin, hedefsiz problemler, çalışılan örnekler, tamamlama atamaları) ile birlikte alman bilişsel yükünü arttıran daha rastgele dizilerle birlikte problem formatlarının kullanılması durumunda daha etkili öğrenmeyi öngörmektedir. Bu tahmin şu anda bilgisayar programlamayı öğretmek için bilgisayar tabanlı bir öğretim programı kullanarak araştırılmaktadır (CASCO; van Merrienboer, Krammer ve Maaswinkel, 1994; van Mer rienboer ve Luursema, 1995; van Merrienboer, Luursema, Kingma, Hou weling ve de Vries, 1995).
SONUÇLAR
Bu yazıda bilişsel bir mimariyi ve bunun yapısal sonuçlarını anlattık. Mimaride birkaç yapı ve süreç var. Tüm eğitim materyallerini işlemek için çalışan bir bellek kullanılır. Çalışma belleği, işleyebilecek öğe sayısına göre çok sınırlıdır, ancak hem görsel hem de işitsel kanal kullanılarak bilgi işlenirse kapasitesi artabilir. Çalışma belleği tarafından işlenen tüm materyaller uzun süreli belleğe aktarılabilir. Çalışma hafızasında işlenen bilgilerin bir sonucu olarak öğrenilen her şey, otomatiklik derecelerinde değişiklik gösterebilen şemalar şeklinde etkin bir şekilde sınırsız uzun süreli bir hafızaya kaydedilir. Hem şema yapımı hem de otomasyon, uzun vadeli bellekte bilgi saklama ve çalışma belleği üzerindeki yükü azaltma işlevini yerine getirir. Bu yazıda anlatılan mimari, öğretim tasarımı için net etkileri olmadığını düşündüğümüz bilişsel yapıları (örn. Duyusal hafıza) atlamamamızla sınırlıdır. Ek olarak, henüz iyi anlaşılmayan yapıları ve ayrıntıları da ihmal ettik. Sonuç olarak, tartışılan mimarinin geniş çapta kabul edilebilir ve oldukça tartışmalı olacağına inanıyoruz. Literatürde tartışılan tek bilişsel mimari değil, geniş kabul görmektedir. Çok azının tarif edilen belirli yapıların özelliklerine katılmaması muhtemeldir. Bilişsel yük teorisi yukarıdaki mimariyi kabul eder ve ayrıca bilginin yapısıyla ilgili varsayımlarda bulunur. Çalışma belleğinde işlenmesi gereken tüm bilgiler bir etkileşim etkileşimi üzerine yerleştirilebilir. Düşük elemanlı etkileşim materyalinin elemanları asgari düzeyde etkileşime girerler ve böylece ağır bir çalışma belleği yükü yüklemeden seri olarak öğrenilebilirler. Bu malzemeler, düşük bir içsel bilişsel yüke sahip olmaları ile karakterize edilebilir. Buna karşılık, yüksek eleman etkileşimli malzemenin elemanları arasındaki etkileşimler, çalışma belleğinde eş zamanlı olarak oluşturulmalarını gerektirir; bu da yüksek bir içsel birleşik yüke neden olur. Öğrenme, etkileşimli öğeleri çalışma belleğinde tek bir öğe olarak ilişkilendirilebilecek şemalara yerleştirerek bu yükü azaltır. Bu bilişsel ve bilgi yapıları, bilişsel mimarimizle çatışmak yerine, uygun eğitici tasarımlar üretmek için kullanılabilir. Pratik uygulamalar, doğrudan teoriden türetilmiştir. Öğretim tasarımları (daha önce tarif edildi) bilişsel mimari tarafından üretildiğinden, bilişsel süreçler ile öğretim tasarımı arasında aksi belirtilenden daha yakın bir ilişki olduğuna inanıyoruz. Tarif edilen öğretim tasarımları ve prosedürlerinin çoğu, yüksek bir iç yük varlığında yabancı bir bilişsel yükü azaltmayı amaçlamaktadır. Şimdi bu yazıda tartışılan öğretim tasarımlarını özetleyeceğiz. Müfredatın problem çözme performansının kritik olduğu bu alanlarda, amaçsız problemlere, çalışılmış örneklere ve tamamlanma problemlerine vurgu yapılması etkili olabilir. Bu tasarımlar, normalde çözüme ulaşmak için araç-uç araması gerektiren geleneksel problemleri çözmek için yerliler olarak tasarlandı. Ortada kalan aramalar, sınırlandırılmış çalışma hafızasına ağır talepler getirir ve bu talepler, uzun süreli hafızalarda şema yapımı ve depolanması veya her ikisi de uzmanlığın geliştirilmesi için gerekli olan saklanan şemaların otomasyonu ile büyük ölçüde alakasızdır. Çalışılan örnek etkisinden elde edilen bölünmüş dikkat etkisi. Öğrencilerin dikkatlerini çoklu bilgi kaynakları arasında zihinsel olarak birleştirmelerini ve zihinsel olarak bütünleştirmelerini gerektiren yapısal tasarımlarda, çalışma hafızasına araç-uç araması olarak ağır bir yük getirebilir, böylece çalışılan örneklerin olumlu etkilerini olumsuz etkileyebilir. Fiziksel olarak bütünleşik öğretim tasarımları bilişsel yükü azaltır ve böylece şema yapımını ve dikkatini kolaylaştırır. Bölünmüş dikkatin ortadan kaldırılması, yalnızca çalışılmış örnekler kullanıldığında değil, tüm öğretim biçimleri için önemlidir. Modalite etkisi kısmen bölünmüş dikkat etkisinden türemiştir. Bilgi kaynağını fiziksel olarak birleştirerek çalışma belleği üzerindeki yükü azaltmak yerine, bazı görsel bilgi kaynaklarını görsel olarak değil işitsel olarak sunarak etkin çalışma belleği arttırılabilir. Ayrı dikkat koşullarında çift yönlü sunum, şema inşasını ve otomasyonu görsel olarak sunulan materyallerin fiziksel entegrasyonu kadar etkili bir şekilde kolaylaştırır. Şu anda, ikili mod sunumunun bölünmüş dikkat koşullarının dışında etkili olduğunu varsaymak için ampirik bir kanıt veya teorik sebep yoktur. Artıklık etkisi, bölünmüş dikkat etkisinden de kaynaklanır. Bir veya daha fazla kaynak gereksiz olduğu için, ayrı ilgi gerektirmeyen ve tegrasyon gerektirmeyen çoklu bilgi kaynakları, Fiziksel olarak entegre edilmemelidir. Çalışma belleği yükü azaltılır ve gereksiz bilgi kaynaklarını ortadan kaldıran tasarımlar kullanılarak şema yapımı ve otomasyonu iyileştirilir. Gereksiz malzemelerin nasıl ele alındığı, öğrencinin uzmanlık seviyesine bağlı olmalıdır. Gereksiz materyaller uzman öğrenciler için elimine edilmelidir, ancak aynı malzemenin acemi öğrenciler için de entegre edilmesi gerekebilir. Daha deneyimli öğrenciler için gereksiz olan materyal, daha az deneyimli öğrenciler için çok önemli olabilir. Son olarak, değişkenlik etkisi artan bir yabancı bilişsel yükün olumsuz sonuçlara sahip olmasına rağmen, alman bilişsel yükündeki artışların yararlı olabileceği varsayımına dayandırılmıştır. Kırışıklıklardaki değişkenlik, alman bilişsel yükünü arttırır, ancak çalışma hafızasındaki yük artışları, şema yapımına yarar sağlar. Ek olarak, deneysel sonuçlar, çift dikkat malzemelerinden ziyade bölünme dikkatinin, çokluğun ve tekli kullanımın, düşük madde etkileşimi koşulları altında kayda değer olumsuz sonuçlarının olmadığını göstermiştir. Gerçek bilişsel yük, teractivitede düşük eleman nedeniyle düşükse, yabancı bilişsel yük, eğitim tasarımcıları için önemli bir husus olmayabilir. Yüksek eleman etkileşimi koşulları altında kritik hale gelir. Bu bulgulara ek olarak, bilişsel yük teorisi, bu derlemede tartışılmayan daha geniş öğretim sistemleri tasarımı (ISD) alanı için birçok kılavuz sunar (van Merrienboer, 1997; van Mer rienboer ve Dijkstra, 1997; van Merrienboer, Jelsma ve Paas, 1992). Bu yazıda etkinlik için deneysel olarak kapsamlı bir şekilde test edilmemiş hiçbir teknik tanımlanmamıştır. Yinelenen, kontrol edilen deneysel tasarımlara dayanan test programının bilişsel yük teorisinin ve oluşturduğu öğretim prosedürlerinin büyük bir gücü olduğunu düşünüyoruz. Ayrıca, bilişsel yük çerçevesi içindeki erken çalışma, çalışma saatleri gibi yalnızca dolaylı bilişsel yük göstergeleri sağlarken, daha sonra çalışma ikincil görevler ve yükün öznel derecelendirme ölçekleri gibi daha doğrudan önlemler kullanmıştır. Öznel derecelendirme ölçekleri üzerinde yapılan çalışmalar, bilişsel yük teorisi ile ilişkili kapsamlı bir istatistiksel prosedürler kümesi geliştirmek için çırçır olmaktadır. Bu incelemeden görülebileceği gibi, bilişsel yük çerçevesi içindeki çoğu iş, ekstra bilişsel yükü azaltmak için tasarlanmış tekniklerle ilgilenmiştir. Daha sonra çalışma, yabancı ve içsel bilişsel yük arasındaki ilişkiler ile ilgili olmuştur. Şema yapılandırmasını kolaylaştırmak için, ilgili zihinsel çabayı (alman bilişsel yükü) artırarak bilişsel yükü artırmak için tasarlanmış prosedürler üzerinde bazı çalışmalar yapılmıştır. Problem değişkenliğinin kullanımı bu teknik sınıfının önemli bir temsilcisidir. Bununla birlikte, bu noktaya göre, o bölge, yabancı bilişsel yükle ilişkili olan aynı teknik ve deney repertuarına sahip değildir. Gelecekteki araştırmalar için, alman bilişsel yükü büyük ilgi odağı olacak ve önümüzdeki birkaç yıl içinde bu alanda kayda değer ilerleme bekliyoruz. Daha fazla araştırma için bir başka önemli konu, belirli katran grupları için bilişsel kapasiteye sahip bilişsel yük teorisinin etkileriyle ilgilidir. Örneğin, Bilişsel performanstaki yaşa bağlı düşüşlerin, en zorlu işlemlerden ziyade karmaşık bilişsel görevlerde ortaya çıkma ihtimalinin yüksek olduğu hipotezini destekleyen artan kanıtlar vardır. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Daha bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek olan bu yaşa bağlı düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Daha bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek olan bu yaşa bağlı düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor.
Teşekkürler
Bu yazıda bildirilen çalışma Kraliyet Hollanda Sanat ve Bilim Akademisi ve Aus Tralian Araştırma Konseyi tarafından ilk yazara verilen bağışlarla desteklenmiştir.
John Sweller, 1,4 Jeroen JG van Merrienboer, 2 ve Fred GWC Paas3 Bilişsel yük teorisi, entelektüel performansı optimize eden öğrenci etkinliklerini teşvik edecek şekilde bilgi sunumunda yardımcı olmak için kılavuzlar sağlamak üzere tasarlanmıştır. Teori, işitsel / sözel materyalle ve görsel / 2 veya 3 boyutlu bilgilerle ilgilenmek için kısmen bağımsız alt bileşenleri ve aynı zamanda otomasyon derecelerinde değişiklik gösteren etkili bir sınırsız uzun süreli hafızayı içeren sınırlı kapasiteli bir çalışma belleği olduğunu varsaymaktadır. . İnsan bilişsel mimarisinin bu yapıları ve işlevleri, çalışma belleği yükünün azaltılması ve şema yapımının teşvik edilmesi gerektiği varsayımına dayanan çeşitli yeni öğretim prosedürleri tasarlamak için kullanılmıştır.
GİRİŞ
Son yıllarda bilişsel yapılar ve süreçler bilgisindeki genişleme, öğretim tasarımı ilkeleriyle ilişkili yeni ve çok umut verici bir araştırma hipotezi kaynağı sağlamıştır. Bu makale, bilişsel yük teorisi tarafından yaratılan öğretim tasarımı literatürünün yönlerini, çalışma hafızasını zorlayan öğretim tasarımı tasarım etkinliğinin belirleyicileri olduğunu vurgulayan bir teoridir. İnsan bilişsel mimarisini, bunun bazı temel kategorileriyle olan ilişkilerini ve genelleme ve aktarma gibi fenomenleri öğrenmenin sonuçlarını tartışarak başlarız. İnsan bilişsel mimarisinin bu tartışması bilişsel yük teorisinin ana hatlarını ve genel ilkelerini içerir. Daha sonra bilişsel yük ölçümü ile ilgili konular tartışılacaktır. Son olarak,
İNSAN BİLİŞSEL
MİMARLIK BAZI ÖZELLİKLERİ
Çalışma Belleği
Çalışma hafızası bilinç ile eşleştirilebilir. İnsanlar endişe duyuyor ve sadece çalışan hafızanın içeriğini izleyebiliyor. Diğer tüm bilişsel işlevler çalışma belleğine getirilinceye kadar ve görülmedikçe gizlenir. İnsan çalışma belleğinin sınırlamaları hem iyi bilinmektedir hem de yaygın olarak kabul edilmektedir. Çalışma hafızası bir seferde yalnızca yedi öğeyi veya bilgi unsurunu tutabilir (Miller, 1956). Ayrıca, çalışma hafızası, bu bilginin bir şekilde düzenlenmesi, karşılaştırılması, karşılaştırılması veya üzerinde çalışılması anlamında işlenmesi için en yaygın kullanıldığı için, insanlar muhtemelen gerektiğinde aynı anda yalnızca iki veya üç bilgi ile ilgilenebilirler. sadece bilgi tutmak yerine işlemek için. Çalışma hafızasında tutulan elemanlar arasındaki herhangi bir etkileşim, aynı anda ele alınabilecek elemanların sayısını azaltarak çalışma hafızası kapasitesini gerektirir. Başlangıçta, çalışma belleği üniter bir yapı olarak kabul edilirken, modern çalışma belleği teorileri kısmen bağımsız işlemcilere daha fazla önem vermektedir. Bu işlemciler sıklıkla bireysel duyusal modlarla ilişkilendirilir. Örneğin, Baddeley'in teorisi (bkz. Bir özet için Baddeley, 1992), çalışma belleğini görsel olarak temel alan bilgilerle başa çıkmak için bir "görsel-uzamsal karalama defteri" ve işitsel, öncelikle konuşmaya dayalı bilgilerle başa çıkmak için bir "fonolojik döngü" olarak ayırır. Bu iki sistem, sırayla Hafıza teorileriyle çalışarak ilk başta önerilen üniter çalışma hafızasına benzeyen bir merkezi yönetici tarafından yönetilmektedir. Aşağıda belirtildiği gibi, belirli kısıtlı koşullar altında, çalışma belleği kapasitesi, tek bir çalışan bellek işlemcisi yerine birden fazla işlemcinin kullanılmasıyla arttırılabilir. Çalışma hafızası sınırlamalarının öğretim tasarımı üzerindeki etkileri fazlaca tahmin edilemez. Tüm bilinçli bilişsel aktivite öğrenenlerin öğrendikleri, sınırlamaları en basit süreçlerin dışında hepsinin önünü çeken bir yapıda gerçekleşir. En basit bilişsel etkinliklerin ötesinde bir şey çalışan hafızayı zorluyor gibi görünmektedir. Prima facie, kaçınılmaz olarak çalışan bellek sınırlamalarını öven ya da sadece görmezden gelen herhangi bir eğitim tasarımı yetersizdir. Bilişsel yük teorisinin merkezi iddiasını sağlayan bu faktördür. Bu belirgin kısıtlamalara rağmen, insanların sahip olabileceği entelektüel yükseklikler, çalışan hafıza dışındaki yapıların insan bilişinde kritik bir rol oynaması gerektiğini göstermektedir. İnsan entelektüel becerisinin yeri, çalışma hafızasından ziyade uzun vadede bulunabilir.
Uzun süreli hafıza
İnsanlar doğrudan uzun süreli hafızanın bilincinde değildir. İçeriği ve işleyişi hakkında farkındalık çalışma (bilinçli) hafıza yoluyla filtrelenir. Muhtemelen kısmen bu nedenle, uzun süreli hafızanın karakteristik özellikleri ve önemi ile ilgili bilgiler, çalışma hafızasında olduğundan daha yavaş bir şekilde gelişmiştir. Ayrıca, uzun süreli hafıza ya da öğretim tasarımı ile ilgilenenlerin bakış açısına göre, bu bilginin ilk kaynağını sağlayan konu tuhaf görünebilir - satranç oyunu. De Groot (1966), satranç ustalarının ve daha az yetenekli oyuncuların farklı yeteneklerini ayırt eden faktörleri inceledi. Büyük ustalar hemen hemen her zaman haftasonu oyuncularını alt etseler de, beceride büyük eşitsizliğe izin veren ne bildiklerini ya da ne yaptıklarını belli etmedi. De Groot, diferansiyel araştırmanın konuyla ilgili bir faktör olmadığını ortaya koymuştur. Büyük ustalar, hareket ararken daha az yetenekli oyuncudan daha fazla sayıda alternatif düşünmemiş gibi görünüyorlardı. Açıkça tespit edilebilecek tek fark, gerçek oyunlardan alınan pano yapılandırmalarının anısına oldu. Daha fazla ve daha az yetenekli oyuncuya, yaklaşık beş saniye boyunca gerçek bir oyundan alınan bir tahta konfigürasyonu gösterilmiş ve ardından bu konfigürasyonu hafızadan çoğaltması istenmişse, büyük ustalar bu parçaların çoğunu doğru yerleştirebilirken, daha az yetenekli oyuncular ancak doğru bir şekilde çok daha az parça yerleştirin. Ayrıca, Chase ve Simon'ın (1973) gösterdiği gibi, bu fark, çalışma hafızasındaki bir farktan kaynaklanmadı. Chase ve Simon de Groot’u yeniden üretebileceklerini buldu. Gerçek oyunlardan alınan konfigürasyonları kullanan ancak rastgele konfigürasyonlar kullanıldığında fark bulunmadığı sonucuna varılmıştır. Bu sonuç çalışma hafızasının ilgili bir faktör olmadığını göstermiştir. Uzman satranç oyuncuları neden gerçek oyunlardan alınan fakat rastgele konfigürasyonlarda bulunmayan tahta konfigürasyonlarının çoğaltılmasında üstün olmalı? Büyük ustalar, yıllarca süren tecrübelerini, yüksek düzeydeki mahremiyet düzeyine ulaşmak için harcadılar. De Groot'un (1966) sonuçları o yıllarda öğrendiklerini gösteriyor: satranç oyunları sırasında ortaya çıkabilecek binlerce tahta konfigürasyonunu tanımak. Simon ve Gilmartin'e (1973) göre, 100.000 kadar konfigürasyon öğrendiler. Sonuç olarak, büyük ustalar gerçek oyunlardan alınan konfigürasyonları kolayca ve doğru bir şekilde çoğaltabilirler çünkü her konfigürasyon aşina oldukları bir konfigürasyondur, ancak tanıdık olmadıkları rasgele yapılandırmaları çoğaltmakta hiç kimseden daha iyi değillerdir. Kart konfigürasyonlarının hafızası neden üstün oyun becerisine neden oluyor? Nitelikli satranç oyuncuları karşılaştıkları pano konfigürasyonlarının çoğunu tanır ve her konfigürasyonla ilişkili temel hareketi öğrendiler. Daha az yetenekli oyuncuların aksine, sınırlı çalışma belleği kullanarak iyi hamleler aramak zorunda kalmazlar. Aksine, tahta yapılandırmaları ve bu yapılandırmalarla ilişkili uygun hamleleri kullanırlar. Yıllarca süren uygulamadan sonra edinilen bu bilgi (bakınız Ericsson ve Charness, 1994), uzun süreli bellekte saklanır ve mevcut kanıtlar üzerine, farklı beceri seviyelerini belirleyen tek faktör olabilir. 1970'lerin sonunda ve 1980'lerin başında çeşitli alanlarda benzer bulgular elde edilmiştir (örneğin, Barfield, 1986; Egan ve Schwartz, 1979; Jef kızartması, Turner, Poison ve Atwood, 1981; Sweller ve Cooper, 1985). Tüm çalışmalar, acemi uzman sorun çözücülerden ayıran ana faktörün karmaşık, genel problem çözme stratejileri bilgisi değil, çok sayıda problem durumu ve bunlarla ilişkili hareketler hakkında bilgi olduğunu doğruladı. Bu bulgulardan akan birçok öğretim tasarımı uygulaması vardır. Bu yazının sonraki bölümleri, özel tasarım ilkeleri ile ilgilenecektir. Bu noktada, bilişsel araştırmacıların çoğu tarafından üstlenilen ve yukarıda belirtilen sınırlı çalışma hafızasından / çok büyük uzun süreli hafıza modelinden kaynaklanan daha genel sonuçlardan bazılarına vurgu yapmak istiyoruz. İnsan bilişsel sistemi, uzun süreli hafızada görünüşte sınırsız miktarda bilgi saklama kabiliyetine öncelikli vurgu yapan bir sistem olarak nitelendirilebilir. Bu bilgi sadece küçük, izole edilmiş gerçeklerden ibaret değildir, aynı zamanda büyük, karmaşık etkileşimler ve prosedürler içerebilir. (Bu etkileşimlerin ve prosedürlerin doğası aşağıda tartışılmaktadır.) Bu görüşe göre, insan entelektüel yönsüzlüğü, bu çalışma bilgisine dayanıyor, uzun ve karmaşık zincirleme çalışma zincirine girme yeteneğinden değil. Aslında, çalışan bellek sınırlamaları hakkındaki bilgiler, daha önce uzun süreli bellekte sakladığımız elementlerin çoğu olmadığı sürece, insanların özellikle karmaşık akıl yürütme konusunda özellikle zayıf olduğunu göstermektedir. Çalışma belleği, roman kullanarak oldukça karmaşık etkileşimlerden yoksundur. daha önce uzun süreli hafızaya kaydedilmemiş) elemanları. Bunu takiben, öğrenen tasarımların ve öğrenenlerin, bilinmeyen öğelerin volving kombinasyonlarında karmaşık akıl yürütme süreçlerine dahil olmalarını gerektiren yorumların eksik olması muhtemeldir. İnsanın çalışma hafızası bu tür bir etkinliği desteklemiyor. Chess grand mas ters, haftasonu oyuncularına göre daha sofistike muhakeme prosedürlerine girdikleri için değil, başkaları için kullanılamayan bilgi birikimine sahip oldukları için başarılıdır. Eğer bir şey varsa, karmaşık muhakeme zincirleriyle uğraşması gereken daha az uzman oyuncu ancak elbette bunlar çalışma hafızasını aşırı yükler. Acemi oyuncular, özellikle etkili olduğu için değil, etkili olan bilgiye erişimi olmadığı için böyle bir girişime katılmalılar. Öğretim tasarımı alanına çevrildiğinde, talimatın insan bilişsel mimarisi tarafından desteklenemeyecek çok genel muhakeme stratejileri değil, alana özgü bilgi edinimini kolaylaştırması gerektiğini izler. Şema İnşası Eğer bilgi, insan entelektüel becerisinin temeli ise, bu bilgi ne türdür? Şema teorisine göre, bilgi şemalar şeklinde uzun süreli hafızaya kaydedilir. Bir şema, bilgi öğelerini kullanılma biçimlerine göre sınıflandırır (bkz. Chi, Glaser ve Rees, 1982). Bu nedenle, satranç grand master'larının tahta parçaları kendilerine hangi hareketlerin uygun olduğunu söyleyen kalıplara ayıran şemaları vardır. Şemalar bize, bazı iki ağacın aynı öğütme organlarına sahip olmamasına rağmen, ortak nesneler olarak ortak tepki verebileceğimiz ağaçlar olduğunu söyleyebilir. Okurken, bir sayfadaki sonsuz çeşitlilikteki işaretlerden anlam çıkarabiliriz çünkü harfleri, kelimeleri ve sözcük kombinasyonlarını uygun şekilde kategorize etmemize izin veren şemalarımız var. Şemalar bilgi unsurlarını sağlar. Şema teorisine göre, daha düşük seviyeli şemalardan oluşan elementleri, yetenekli performansın geliştirdiği daha yüksek seviyeli şemalara birleştirerek artan sayıda daha karmaşık şemaların oluşturulması yoluyla gerçekleştirilir. Çoğu zaman, bu şemaların kazanılması etkin, yapıcı bir süreçtir. Okuma açık bir örnek sağlar. Erken okul yıllarında çocuklar, sınırsız çeşitlilikteki şekilleri (el yazısında olduğu gibi) çok sınırlı sayıda kategoride sınıflandırmasına izin veren harfler için şemalar oluştururlar. Bu şemalar, sırayla cümle halinde birleştirilebilecek kelimelerle birleştirildiğinde daha yüksek dereceli şemalar için elemanlar sağlar. Sonuçta, bu işlem, okuyucuların, oldukça karmaşık bir dizi squiggle ile dolu bir sayfayı hızlıca taramasına ve bundan anlam çıkarmasına izin verir. Şemalar uzun süreli hafızaya kaydedilir. Belirgin işlevlerinden biri, bilgi organizasyonu ve depolanması için bir mekanizma sağlamaktır. Bu onların tek işlevi değil. Şemalar ayrıca çalışan bellek yükünü azaltır. Hatırlayın, o çalışma hafızası bir seferde yalnızca sınırlı sayıda elementi işleyebilir. Eleman sayısı sınırlı olsa da, elementlerin büyüklüğü, karmaşıklığı ve karmaşıklığı sınırlı değildir. Bir şema öğrenilen ve tek bir varlık olarak kabul edilen herhangi bir şey olabilir. Öğrenme süreci uzun bir süre boyunca olmuşsa, şema çok fazla miktarda bilgi içerebilir. Bir restoran için olan şemamız, gıda ve insan işlerinde işlevleri hakkında geniş bilgi içerir; para ve mal ve hizmet alışverişinde rolü; binaların temel mimarisi; mobilya ve nasıl kullanıldığı; artı birçok diğer gerçekler, işlevler, süreçler ve varlıklar. Bu devasa element dizisi uzun yıllar boyunca edinilmiş ancak tek bir varlık olarak çalışma hafızasında tutulabilir. Bu yazının hiçbir okuyucusu entelektüel olarak talep eden bir restoran kavramını bulamaz. Zahmetsizce çalışma hafızasında tutulabilir ve işlenebilir, çünkü restoran şemamız tek bir unsur olarak hareket eder. Daha üst seviye şemalarda yer alan alt öğeler veya daha düşük seviye şemaları artık çalışma belleği kapasitesini gerektirmiyor. Aslında, Bir restoran şemasına dahil edilen çok sayıda öğe, çalışma belleğinde ayrı ayrı öğeler olarak işlenemedi. Şema yapısı nedeniyle, çalışma hafızasıyla işlenebilecek öğe sayısında sınırlamalar olmasına rağmen, işlenebilecek bilgi miktarı üzerinde belirgin bir sınır yoktur. Çalışma belleğindeki tek bir elemandan oluşan bir şemanın bilgi karmaşıklığı konusunda bir sınırı yoktur. Özet olarak, şema yapımının iki işlevi vardır: uzun süreli bellekte oluşumu ve depolanması ve çalışma belleği yükünün azaltılması. Bu iki işlevin eğitim ve öğretim sistemlerinin temel rolünü oluşturması gerektiği söylenebilir. Şema Otomasyonu Otomasyon, şema yapımında önemli bir süreçtir. Tüm bilgiler bilinçli veya otomatik olarak işlenebilir (Schneider ve Shiffrin, 1977; Shiffrin ve Schneider, 1977). Bilinçli işlem, çalışma belleğinde gerçekleşir ve yukarıda belirtilen tüm özelliklere sahiptir. Otomatik işlem, çalışma hafızasını büyük ölçüde atlar ve bilinçli işlemden oldukça farklı özelliklere sahiptir. Otomatiklik uygulamadan sonra normalde kapsamlı uygulamalardan oluşur. Yeterli uygulamada, asgari bilinçli bir çaba ile (yani küçük bir çalışma belleği yükü ile) bir prosedür gerçekleştirilebilir. Örneğin, çoğu yetişkin, okunan nesli oluşturan harfleri bilinçli bir şekilde işlemeden okuyabilir. Harflerin okunmasında yer alan prosedürler çocukluk döneminde otomatik hale geldi. Buna karşılık, okumayı öğrenen küçük bir çocuk bilinçli olarak her harfi işlemelidir. Kotovsky, Hayes, Simon (1985) otomasyonun problem çözmedeki önemini göstermiştir. Yapısal olarak özdeş olan problemleri birbirlerine 1: 1 şekilde eşleştirilebilmeleri için kullandılar (izomorfik problemler). Bu problemler sadece yüzey yapı türlerinde farklılık gösterdi. Yüzey yapısındaki farklılıkların bir sonucu olarak, yapısal çözülme kuralları (bu makalede kullanılan terim olarak şemalardan ayırt edilemez), yapısal olarak özdeş olmalarına rağmen, açıklamalarındaki farklılıklar göstermektedir. Bazı açıklamalar, tanıdık oldukları için otomatik olarak kolayca işlenebiliyordu; oysa diğerleri, bildik prosedürlerle bağlantı kurmadıklarından çok daha karmaşık işlemlere ihtiyaç duyuyordu. Kotovsky ve diğ. sorunların zorluklarında 16 faktörüyle farklı olabileceğini buldu. Bu büyük farkı otomasyondaki farklılıklara bağladılar. Otomatik kuralları kullanan problem çözücüler, bir problem çözümü aramak için önemli miktarda çalışma hafızasına sahiptir. Nonauto mated kuralları kullanırken, çoğu veya belki de tüm çalışan hafıza kapasitesi, kuralların alınmasına adanmış olabilir. Bir problem çözme araştırmasına katılmak için çok az kapasite kaldığında, çözümlerin elde edilmesi yavaş ve zahmetliydi. Problem varyantları arasındaki farklar, problem çözenlerin problemleri çözme konusunda daha az bilinen kuralları ezberlemesine neden olarak büyük ölçüde kırışabilir. Bu koşullar altında, kurallar kısmen otomatik hale getirilmiş ve problem araştırması için mevcut çalışma belleği kapasitesinde bir artış gözlenmiştir. Aslında, bu daha zor problemleri ilk kez çözmeye çalışırken, sorun çözücüler aslında istemeden yalnızca kuralların otomatikleştirilmesi sürecine dahil olmuş olabilirler. Çözüm, kurallar en azından kısmen otomatik olarak eşleştirilinceye kadar etkili bir şekilde imkansız olduğu için, ilk problem çözme girişimlerinin tek etkisi, kuralları sonunda çözümün uygulanabilir olduğu noktaya göre otomatikleştirmek olabilir. Şemalar karmaşık kurallara örnektir. Muhtemelen, problem çözme kuralları ile tamamen aynı şekilde otomatik hale gelirler. (A + b) / c = d gibi bir problemle karşılaştığında, a için çöz, insanlar derhal ve otomatik olarak bu sorunun, ilk hareket olarak paydayı çarparak çözüldüğünü anlayabilirler. Bu sorun için bilinçli bir işlem yapmadan, sorunun nasıl çözülmesi gerektiğini derhal söyleyen otomatik bir şemaları var. Tersine, Bu problem kategorisini henüz çözmeyi öğrenmiş olan öğrenciler, aktif olarak çözelti prosedürünü hatırlama girişiminde bulunabilirler: "Bu tür problem için önce paydayı çarparım mı yoksa eki çıkarırım mı? Şimdi hatırlıyorum, payda." Daha otomatik bir şemaya sahip öğrenciler, daha karmaşık problemleri çözmek için şemayı kullanmak için daha fazla çalışma belleği kapasitesine sahiptir. Benzer şekilde, harf, kelime ve kelime öbekleriyle ilişkili şemaları otomatikleştiren bir okuyucunun, metnin anlamını tahsis etmek için mevcut çalışma belleği kapasitesi vardır, oysa daha az karmaşık olan okuyucular metni mükemmel bir şekilde okuyabilir, ancak yeterli çalışma belleği kapasitesine sahip olamaz. ondan anlam çıkarmak için kullanılabilir. Otomasyon bu nedenle şema yapımında önemli bir faktördür. Şema yapımında olduğu gibi, otomasyon diğer aktiviteler için çalışma belleği kapasitesini serbest bırakabilir. Otomasyonla, bilinen görevler doğru ve akıcı bir şekilde gerçekleştirilirken, kısmen otomatik işlemlere gereksinim duyan bilinmeyen görevler, maksimum çalışma belleği kapasitesi bulunduğundan, maksimum verimlilikle öğrenilebilir. Otomasyon olmadan, önceden şiddetle karşılaşılan bir görev tamamlanabilir, ancak performansın yavaş ve sakar olması muhtemeldir. Yeni görevler, önkoşullar yalnızca öğrenilmeden değil, aynı zamanda otomatik hale getirilinceye kadar tamamlanmasının imkansız olduğunu kanıtlayabilir, çünkü otomasyonla yeni bir görevi öğrenmeye ve uygulamaya başlamaya bile yetersiz çalışma belleği kapasitesi olabilir. Öğretimsel tasarım açısından bakıldığında, tasarımların sadece şema yapımını teşvik etmemesi gerektiğini izler. fakat aynı zamanda, problemden soruna tutarlı bir görevin bu yönlerini yönlendiren şemaların otomasyonu da (van Merrienboer, 1997; van Merrienboer, Jelsma ve Paas, 1992). Otomasyonu teşvik eden teknikler sonraki bölümlerde ele alınmaktadır. İnsan bilişsel mimarisi aşağıdaki gibi özetlenebilir. Tüm bilinçli faaliyetlerle uğraşan sınırlı bir çalışma hafızasına ve çeşitli derecelerde otomatikliğe sahip şemaları saklamak için kullanılabilecek, sınırsız ve uzun süreli bir hafızaya sahibiz. Entelektüel beceri, çok sayıda giderek daha fazla karmaşıklığa sahip şemaların yapılandırılmasından gelir; Şemalar, hem tek bir eleman olarak muamele edilebilecek hem de ilgisiz elemanların sayısızını görmezden gelmemize izin veren birçok elemanı bir araya getirir. Çalışma belleği kapasitesi serbest Aksi taktirde işlemlerin çalışma hafızasına aşırı yüklenmesine neden olur. Otomatik şemalar hem görevlerin tanıdık yönlerinde akıcı performansa izin verir hem de - çalışan hafıza kapasitesini serbest bırakarak - aksi halde imkansız olabilecek miliar olmayan konularda performans seviyelerine izin verir. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır. Sorulması gereken bir sonraki soru, bilgi yapılarının bu bölümde tartışılan bilişsel yapılarla nasıl etkileşime girdiğidir. Bu soru bir sonraki bölümde ele alınmakta ve bilişsel yük teorisinin temelini oluşturmaktadır.
BİLİŞSEL YÜK TEORİSİ: BAZI BİLGİLER
YAPILAR VE ZİHİNSEL YÜK
SONUÇLARI
Önceki bölümde tartışılan bilişsel mimari, öğretimin asıl amaçlarının, ilgilenilen problemleri çözmek için yararlı olan şemaların inşası ve otomasyonu olduğunu göstermektedir. Her ne kadar sche mas uzun süreli hafızada saklansa da, bunların oluşturulması için bilgilerin çalışma hafızasında işlenmesi gerekir. Bilginin ilgili bölümleri, uzun süreli bellekte şematik biçimde saklanmadan önce çalışma belleğinde çıkarılmalı ve manipüle edilmelidir. Bilginin çalışma hafızasında işlenebilme kolaylığı, bilişsel yük teorisinin en önemli sorunlarından biridir. Çalışma belleği yükü ya malzemenin gerçek doğasından (içsel bilişsel yük) ya da alternatif olarak, malzemenin sunulma şeklinden ya da öğrencilerin ihtiyaç duyduğu faaliyetlerden (yabancı bilişsel yük) etkilenebilir. İçsel bilişsel yük, yapısal müdahalelerde değiştirilemez, çünkü ele alınan malzemeye özgüdür, dışsal bilişsel yük ise gereksiz bilişsel yüktür ve öğretimsel müdahalelerle değiştirilebilir. Ekstra bilişsel yük, öğretim tasarımı ile belirlenir (bkz. Sweller, 1994). Yabancı bilişsel yük ile alman bilişsel yük arasında başka bir ayrım yapılabilir. Her ikisi de öğretim müdahaleleri ile değiştirilebilse de, yabancı bilişsel yük, zayıf bir şekilde imzalı talimatı işlemek için gereken çabayı yansıtırken, alman bilişsel yükü şemaların oluşturulmasına katkıda bulunan çabayı yansıtmaktadır. Uygun öğretim tasarımları yabancı bilişsel yükü azaltır, ancak alman bilişsel yükünü artırır. İçsel Bilişsel Yük ve Element Etkileşimselliği Müfredat materyalleri, çalışan bir bellek yükü uyguladıkları ölçüde büyük ölçüde farklılık gösterebilir. Verilen çalışma hafızası, çalışma hafızasında eşzamanlı olarak işlenmesi gereken elemanların sayısına ve sırayla eşzamanlı olarak işlenmesi gereken elemanların sayısına, eleman etkileşiminin derecesine bağlıdır. Bir eleman, öğrenilmiş ya da öğrenilmesi gereken herhangi bir şeydir, çoğunlukla şemadır. Bir eign dili için kelime bilgisi, bilgisayar terminolojisi veya kimyasal semboller gibi yeni bir kelime öğrenmek zorunda olan birini düşünün. Görev zor olabilir çünkü öğrenme gerektiren çok sayıda kelime haznesi olabilir. Bununla birlikte, ağır bir öbek yükü empoze etmez. Görevin her elemanı, diğer elemanların hiçbirine referans olmadan öğrenilebilir. Fe'nin demirin sembolü olduğunu öğrenmek, örneğin Cu'nun bakır veya aslında herhangi bir başka kimyasal sembolün sembolü olduğu gerçeğine atıfta bulunulmadan başarılabilir. Görev, öğrenilmesi gereken öğelerin etkileşime girmemesi ve böylece yalıtımlı olarak öğrenilebilmesi için eleman etkileşimi konusunda düşüktür. Etkileşim yapmayan elemanlar izolasyonda öğrenilebildiğinde, içsel bilişsel yük düşüktür, çünkü görevin içsel yapısından dolayı çalışan bellek yükü düşüktür. Düşük elemanlı etkileşim görevleri, elemanların aynı anda değil seri olarak öğrenilmesini sağlar. Görevler, bir anda çalışan bellekte birkaç öğeden fazlasını tutmadan tamamen anlaşılabilir ve öğrenilebilir. Yüksek elementli etkileşim görevleri sürekliliğin diğer ucundadır. Bu görevleri anlamak ve öğrenmek için, çalışma belleğinde birkaç öğenin aynı anda manipüle edilmesi gerekir. Örneğin, bir yabancı dilin ses kabiliyetini öğrenmek düşük eleman etkileşimli bir görev iken, dilbilgisel özellikleri öğrenmek yüksek eleman etkileşimli bir görev olabilir, çünkü elemanlar birbirleriyle etkileşime girer ve bunları bireysel elemanlar olarak öğrenmek anlamsız olabilir. Örnek olarak, sadece bir kelimedeki tüm kelimeleri dikkate alarak İngilizce'deki gerekli kelime sırasını anlayabiliriz. Her seferinde bir kelimeyi düşünmek pek mantıklı olmaz. Bir cümle içindeki tüm kelimelerin doğru sırada olduğunu bilmek; cümle içindeki kelimelerin ise yanlış olduğunu bilmek, her bir kelimeyi ayrı ayrı düşünerek öğrenilemez. Her kelimenin diğerleriyle ilişkilendirilmemesi, görevin öğrenilmemesiyle sonuçlanır. Kelime sırasını öğrenmek, yüksek eleman etkileşimli bir görevdir çünkü tüm öğelerin aynı anda çalışma belleğinde işlenmesi gerekir. Ağır bir bilişsel yük bir sonuçtur. Matematiksel görevler eleman etkileşimi bakımından yüksek olma eğilimindedir. Alb = c gibi bir denklemde bir paydayı çarpmayı öğrenen bir öğrenci düşünün. Öğrenciyi ezberlemek için yapılan ezberin tersine prosedürü anlamak için, öğrenci eşzamanlı olarak denklemin her iki tarafının b ile eşitlenebileceğini ve aynı zamanda sol taraftaki b / b ifadesinin çarpma sonucu olduğunu düşünmelidir. b ile ve 1'e iptal ederek denklemden çıkın, a = cb. Öğeler etkileşime girdiğinden, öğrencilerin bu prosedürü sıralı olarak öğrenmeye çalışmaları bir anlam ifade etmemektedir. Denklemin sol tarafında olanları aynı anda sağ tarafta olanları göz önünde bulundurmadan öğrenmeye çalışmak matematiksel bir anlayış eksikliği ile sonuçlanacaktır. Bu makalenin çoğu okuyucusunun aksine, bu işlem için bir şemaya sahip olmayan ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutmak zorunda olan öğrenciler için, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına. bu süreç için bir şemaya sahip değil ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutması gereken, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına. bu süreç için bir şemaya sahip değil ve tüm öğeleri ayrı ayrı ve aynı anda çalışma hafızasında tutması gereken, içsel bilişsel yük ezici bir şekilde yüksek olabilir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bazı öğrenciler bu prosedürü yalnızca b'nin cb verme hakkına kaydırıldığını öğrenerek öğrenirler. Prosedürü bu şekilde öğrenmek, bilişsel yükü büyük ölçüde azaltır, ancak dersten çıkma pahasına.
Anlayış
Anlama terimi, yalnızca yüksek etkileşim etkileşimli materyalle uğraşırken uygulanır (bkz. Marcus, Cooper ve Sweller, 1996). Genel bakış, çalışma hafızasında kolayca durdurulamayan birçok etkileşimli unsurdan oluştuğunu anlamak zordur. Çalışma hafızasında kolayca tutulabilen materyali anlamak kolaydır. Düşük eleman etkileşimli materyalin anlaşılmasının kolay olduğunu takip eder. Aslında, eğer eleman etkileşimi yeterince düşükse, anlama o kadar basittir ki anlama kavramını bile kullanmamaya meyilliyiz. Normalde cat kelimesinin bir dilden diğerine çevirisini anlayamayan veya anlayamayan bir kimseden söz etmiyoruz. Normalde doğru bir şekilde tercüme edilememesi, hafızanın yetersizliği veya öğrenememe, asla anlamada başarısızlık nedeniyle olduğu söylenir. Tersine, Eski basında, alb = cb ifadesiyle sonuçlanan alb = c, bir paydayı çarpmayı öğrenen bir öğrenci, prosedürün bir bölümünü aynı şekilde öğrenemedi veya hatırlamadı. Bununla birlikte, bu durumda, başarısızlık terimi anlamada başarısız olan terimde ele alınma eğilimindedir. Yüksek eleman etkileşimli materyal aynı anda çalışma hafızasında tutulduğunda anlaşılır. Bu işlemin gerçekleştiği mekanizma daha sonra tartışılacaktır. Uzmanlık, Şema Oluşturma ve Element Etkileşimi Bu makalenin çoğu okuyucusu, a / b = c ifadesiyle ilişkili tüm unsurları çalışma belleğinde a = cb'ye dönüştürme prosedürüyle birlikte tutmakta zorluk çekmez. Bu özel alanda uzman olan ve prosedürü anlıyoruz. Sonuç olarak, Çok sayıda elemente rağmen malzemeyi çalışma hafızasında tutabiliriz. Bu başarıya izin veren mekanizma yukarıda tartışılan şema yapısıdır. Bir şema oluşturulduktan sonra, etkileşimli elemanlar şema içine dahil edilir ve çalışma belleği içinde ayrı ayrı düşünülmeleri gerekmez. Şema çalışma hafızasında tek bir unsur olarak hareket edebilir ve özellikle otomatikleştirilmişse asgari çalışma hafızası talepleri getirecektir. Bu yazının çoğu okuyucusu için, bir paydayı belirten mul, birbiriyle etkileşime giren birden çok eleman yerine, tek bir varlık veya eleman olarak kabul edilir. Ayrıca, bir kez inşa edildiğinde, bu şema yüksek dereceli şemalarda etkileşimli bir eleman olarak hareket edebilir. Diğer elementlerle etkileşime giren bir paydadan çarpma işlemi içeren daha karmaşık cebir, çalışma hafızasında tutulabilir. Bu tartışmadan sonra, elemanların etkileşim seviyelerinin yalnızca öğretim materyali analiz edilerek belirlenemediği anlaşılmaktadır. Bir kişi için çok sayıda etkileşimli öğe, daha fazla uzmanlığa sahip biri için tek bir öğe olabilir. Öğe etkileşimi, yalnızca belirli bir uzmanlık düzeyindeki kişilerin başa çıkması muhtemel olan etkileşen öğelerin sayısı sayılarak belirlenebilir. Potansiyel bir hedef kitle popülasyonunun olası karakteristiklerinin bilinmesi, eleman etkileşiminin sona ermesinde esastır (eleman etkileşimini tahmin etmek için kullanılan işlem süreleri için Sweller ve Chandler, 1994). Aynı sebepten, Hedef grup analizi, öğretimi tasarlarken bilgi analizi (öğrenilecek materyalin hiyerarşik analizi) ile bütünleştirilmeli, böylece bilgi doğru tanecik boyutundaki öğrencilere iletilebilir (van Merrienboer, 1997). Öğe etkileşimi yoluyla içsel bilişsel yük, öğrenilen materyalin yapısı ile öğrenenlerin uzmanlığı arasındaki etkileşim ile belirlenir. Aşağıda açıklandığı gibi, kesinlikle tasarımcıların dikkat etmesi gereken öğretim tasarımcıları tarafından doğrudan etkilenemez. Bir öğrencinin bakış açısından, içsel bilişsel yük doğrudan yabancı bilişsel yüke eklenir. Aşağıda tartışılan yabancı bilişsel yük, bilişsel yük teorisinin çekirdeğini sağlar ve öğretim tasarımcılarının doğrudan kontrolü altındadır. Ayrıca yabancı bilişsel yük ile alman bilişsel yük arasındaki fark da aşağıda tartışılmaktadır. Ekstra Bilişsel Yük ve Öğretim Tasarımı Uygulama tasarımı ve oluşumunun organizasyonu ve sunumu öğretim tasarımcılarının alanıdır. Bir tasarımcının düşünebileceği pek çok faktör olmasına rağmen, bu makalenin ana tezi, öğretim yapılarının uyguladığı bilişsel yükün tasarım yapılarını belirlerken en dikkat çekici husus olması gerektiğidir. Sınırlı çalışma hafızası, insan bilişsel mimarinin öğretisinin belirleyici unsurlarından biridir ve buna göre, tüm öğretim tasarımları bilişsel bir yük perspektifinden analiz edilmelidir. Yaygın olarak kullanılan birçok öğretici tasarım ve prosedürün, çünkü çalışma belleği sınırlamalarına atıfta bulunmadan tasarlandıklarından, yetersiz olduklarını iddia ediyoruz. Bu alt bölümde, bazı öğretimsel tasarım koşullarını kısaca özetliyoruz, özellikle yetersiz olan tasarımlara atıfta bulunacağız, çünkü öğrenmeyle ilgili olmayan yüksek bir yabancı yük getirdiler. Bir sonraki alt bölümde, bilişsel yükü de artıran, ancak yine de en uygun olan öğretim tasarımlarını göz önünde bulunduruyoruz, çünkü öğrencilerin dikkatini öğrenme veya şema yapılandırmasıyla ilgili bilişsel süreçlere yönlendiriyorlar (yani, alman bilişsel yükünü artıran eğitim tasarımları) . Daha sonra, çalışma belleği sınırlamalarını dikkate alan alternatif tasarımlar da dahil olmak üzere daha fazla ayrıntı sunacağız. Alternatif öğretim tasarımlarının etkinliğini gösteren eski kanıtları da özetliyoruz. Matematikte yeni bir konu öğrenen bir öğrenci düşünün, bilim, veya teknoloji. Tipik olarak, öğrenciye bir veya iki çalışılmış örnek gösterilen yeni bir materyal sunulur ve daha sonra birçok problemi çözerek prosedürleri uygular. Vicdanlı öğrenciler için çoğu zaman harcanır ve çoğu öğrenme muhtemelen problem çözme aşamasında gerçekleşir. Sonuç olarak, şema yapımı ve otomasyon cihazı olarak problem çözmenin etkinliği ile ilgili sorular önem kazanmaktadır. Problem çözme araştırması çalışma hafızasına büyük talepler getirmektedir (Sweller, 1988). Daha önce sche mas oluşturmadıkları yeni problemlerle karşılaşan insanlar tarafından en çok kullanılan strateji - araç-sonuç analizi - güncel bir problem durumunu (örneğin, alb = c) düşünmek için problem çözücüler gerektirir (örneğin, albüm = c). , a =?), iki durum arasındaki farkları ayıklayın ve bir problem çözme operatörü bulun (ör. mevcut bir problem durumu ile hedef durumu arasındaki farkları azaltmak veya ortadan kaldırmak için kullanılabilecek bir eki çıkarmak veya bir paydayı çarpmak gibi) cebir kuralları. Ayrıca, kurulmuş olan tüm alt hedeflerin de akılda tutulması gerekir. Bu özel problem çözme arama stratejisi, problemi çözmek için etkili bir yol olsa da, öğrenme ile çok az ilgili. Eğitim bağlamında, öğrenme alıştırmanın temel amacıdır. Bir test dışında, bir problem hedefine ulaşmak doğrudan doğruya değildir. Ayrıca, herhangi bir şema yapım hedefinden uzak, yalnızca araçlara yönelik, problem çözen bir arama stratejisi olmakla kalmayıp, strateji öğrenmeye müdahale eden çok ağır bir bilişsel yük getirmektedir (Sweller, 1988). Bu şartlar altında, geleneksel problem çözme uygulamasına alternatifler gerekmektedir. Bunların bir kısmı daha sonra talimatlar bölümünde açıklanmaktadır. Başka bir ortak öğretim tasarımı düşünün. Sık sık, öğretim karşılıklı olarak karşılıklı diyagramlar ve metnin bir kombinasyonu gibi birçok bilgi kaynağını içerir. Diyagramı veya metni anlamak için, onları zihinsel olarak entegre etmek gerekebilir. Bu tür zihinsel bütünleşme muhtemelen ağır, yabancı bilişsel yüke dayamaktadır (Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper, 1990). Yük yabancıdır, çünkü tamamen malzemenin gerçek karakteristik özelliklerinden ziyade talimatların formatından kaynaklanmaktadır. Öğretim prosedürlerini tartışırken yabancı bilişsel yükü azaltan alternatif tasarımları tartışıyoruz. Element etkileşimi nedeniyle içsel bilişsel yük ve öğretim tasarımı nedeniyle dış bilişsel yük katkı maddesidir. Yabancı bilişsel yükün öğrencilere bir problem sağlayıp sağlamadığı, en azından kısmen içsel bilişsel yüke bağlıdır (Sweller ve Chandler, 1994). Yüksek içsel ve yüksek yabancı bilişsel yükün bir kombinasyonu öğrenme için ölümcül olabilir, çünkü çalışma belleği büyük ölçüde aşılabilir. İçsel bilişsel yük değiştirilemediğinden, dış bilişsel yükü azaltacak şekilde tasarımın tasarlanması gerekli olabilir. Buna karşın, trinsik bilişsel yük düşük eleman etkileşimi nedeniyle düşükse, yetersiz eğitim prosedürleri nedeniyle yüksek ekstra bir bilişsel yük daha az zararlı olabilir. Toplam bilişsel yük, çalışma belleği sınırları dahilinde iyi olabilir. Örneğin, öğrencilerin içsel bilişsel yükün düşük olduğu bir ortamda diyagramları ve metni zihinsel olarak bütünleştirmeleri gerekmektedir, toplam çalışma belleği yükü yüksek olamayacağından, olumsuz bir etkisi olmayabilir. Bununla birlikte, bu gibi durumlarda, öğrenciler şema yapımı gibi doğrudan öğrenmeyle ilgili süreçlere ekstra çaba harcamayı da teşvik edebilir. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine katkıda bulunan Alman bilişsel yüküdür. şema yapımı gibi. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine, katkıda bulunan alman bilişsel yüküdür. şema yapımı gibi. Bu süreç aynı zamanda bilişsel yükü de arttırmaktadır, ancak öğrenmeye müdahale etmek yerine katkıda bulunan Alman bilişsel yüküdür.
Germane Bilişsel Yük ve Öğretim Tasarımı
Şimdiye kadar, bilişsel yük teorisi araştırması, neredeyse yalnızca, yabancı bilişsel yükü azaltmayı amaçlayan öğretim tasarımlarına sahipti. Son zamanlarda, şema inşası ile doğrudan ilişkili olduğu düşünülen işlemler için alman bilişsel yükünün arttırıldığı bazı çalışmalar yapılmıştır. Temel varsayım, öğretim materyalleri tarafından dayatılan düşük bir içsel bilişsel yük, uygun öğretim prosedürleri nedeniyle düşük yabancı madde bağlı yük veya her ikisinin bir kombinasyonu nedeniyle kullanılmayan çalışma belleği kapasitesiyle sonuçlanan bir öğretim tasarımının daha da geliştirilebileceğidir. Öğrencileri, şemaların inşası ile doğrudan ilgili olan bilinçli bilişsel işlemlere katılmaya teşvik etmek. Açıkçası, bu yaklaşım sadece öğretim tasarımıyla ilişkili toplam bilişsel yük, veya içsel bilişsel yük artı yabancı bilişsel yük artı alman bilişsel yükün toplamı, çalışma belleği sınırları içinde kalır. Aşırı kognitif bilişsel yükün azaltılması ve aynı zamanda artan alman kognitif yükünün kombinasyonu, dikkatin yeniden yönlendirilmesini içerir: Öğrencilerin dikkatleri, öğrenmeyle ilgili olmayan ve özellikle öğrenmeyle ilgili ve özellikle de şemaların yapılandırılması ve dikkatli bir şekilde soyutlanması (bkz. van Merrienboer, 1997). Örneğin, aşağıdaki öğretim tasarımını göz önünde bulundurun. Sık sık öğretim, öğrencilerin problemler üzerinde çalışmaya başlamadan önce çalışması gereken problem çözümleri için bir dizi örnek içerir. Bu örnekleri incelemek aşırı bilişsel yük üreten bir aktivite olmayabilir (çalışılan örnekler ile ilgili bölüme bakınız). Bununla birlikte, araştırmalar öğrencilerin sık sık bu örnekleri atladığını ve yalnızca ilgili sorunları çözemedikleri zaman onlara danıştıklarını göstermiştir (van Merrienboer ve Paas, 1990; Pirolli ve Anderson, 1985). Örnekler, öğrencileri şema oluşturmalarına yardımcı olan bilişsel süreçlere katılmaya teşvik etmeyebilir. Öğrencilerin bunları tamamlamaları için örnekler hakkında sorular sorma veya örnekleri eksik tamamlama gibi eğitsel prosedürleri uygulayın, böylece öğrencilerin alman bilişsel yükünü artırarak öğrenmelerine yardımcı olabilir. Daha sonra, yalnızca yabancı bilişsel yükü azaltan değil, aynı zamanda alman bilişsel yükünü artıran tasarımların bazı detayları ele alınmaktadır. Özetle, öğrenciler yeni materyallerle önceden gönderildiğinde çeşitli zorluklarla karşılaşırlar. Materyal uzun yıllar boyunca, belki yıllarca asimile edilmesi gereken çok sayıda elementten oluşabilir. Eğer bu materyal element etkileşimi açısından düşükse, anlaşılması kolaydır çünkü bireysel elementlerin öğrenmesi kolaydır. Ağır bir bellek yükü yüklemeden seri olarak öğrenilebilirler. Bu tür bir materyalle uğraşırken, bilişsel yükü azaltmak için tasarlanmış talimatlar sorun olmayabilir. Element etkileşimi yüksek olan materyali anlamak zordur çünkü anlayış, seri olarak değil, aynı anda birçok etkileşimli elemanı aynı anda işlemek için çalışma hafızasını gerektirir. Anlamak, yalnızca etkileşimli öğeler çalışma hafızasında daha kolay tutulabilen daha üst düzey bir şemaya dahil edildikten sonra tam olarak gerçekleşebilir. İçsel bilişsel yükün yüksek olması nedeniyle, yüksek eleman etkileşimi ile uğraşırken, bilişsel yükü, insanın akla gelebilecek oranlarda toplam bilişsel yükü azaltmak için gereksiz bilişsel yükü azaltmak hayati olabilir. Eğer toplam bilişsel yük aşırı değilse, öğretmenler, öğrencilerin dikkatini öğrenmeyle ilgili süreçlere veya şemaların oluşturulmasına (alman bilişsel yükün arttırılması) ve ayrıca öğrencilerin dikkatini öğrenme ile doğrudan ilgisi olmayan süreçlerden yönlendirmeye yönlendirebilir. yabancı bilişsel yük). Uygun öğretim tasarımları yabancı bilişsel yükü azaltabilir ve öğrencilerin yönlendirmesini sağlayabilir Şemaların inşası ile doğrudan ilgili olan bilişsel süreçler göz önüne alındığında. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bilişsel yük teorisi, bilgi yapıları ile birlikte daha önce özetlenen bilişsel mimariden ve bu bölümde açıklanan eğitim uygulamalarından oluşur. Teorinin temel amacı, öğretim tasarımı için bir çerçeve sağlamak olmuştur. Daha sonra, teorinin doğrudan öğretici sonuçlarından bazılarını geçerli ampirik kanıtlarla birlikte tartışacağız. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır. Bu kanıtı değerlendirmek için, karşılaştırmalı bilişsel yükü tahmin etmek için teknik yöntemler gereklidir. Bu teknoloji teknikleri bir sonraki bölümde ele alınmıştır.
KARŞILAŞTIRMALI BİLİŞSEL YÜK ÖLÇÜMÜ
Bilişsel Yük Kavramı
Bilişsel yük, genellikle bilişsel sisteme yüklenen belirli bir görevi yerine getiren yükü temsil eden bir yapı olarak kabul edilir. Her ikisi de performansı etkileyen göreve dayalı bir boyut (yani zihinsel yük) ve öğrenen tabanlı bir boyut (yani zihinsel çaba) olarak kavramsallaştırılabilir. Zihinsel yük, görev (çevre) standartlarının uyguladığı yük anlamına gelir. Bu talepler, öğretimsel manipülasyonlara ve öğretim tasarımıyla bağlantılı görev-dışı yönlere bağışık olan, eleman etkileşimi gibi göreve özgü yönlerle ilgili olabilir. Zihinsel çaba, görev taleplerini yerine getirmek için tahsis edilen bilişsel kapasite veya kaynakların miktarını ifade eder. Performans, ilişkilendirilen öğrencinin performansını ifade eder.
Bilişsel Yük ve Zihinsel Çaba
Bilişsel yükün nasıl belirleneceği sorusu, çok boyutlu bir karaktere sahip olması ve performans, zihinsel yük ve zihinsel çaba arasındaki tercümanlıktaki karmaşıklığı nedeniyle, araştırmacılar için zordur. Karmaşıklık, bilişsel kapasitelerinin sınırları dahilinde öğrencilerin zihinsel yükteki artışı (örneğin, artan iş karmaşıklığı gibi) daha fazla zihinsel çaba harcayarak, böylece performansı sabit bir seviyede tutarak telafi edebilecekleri gözlemiyle gösterilebilir. Sonuç olarak, belirli bir performans seviyesiyle ilişkili bilişsel maliyetler, göreve ve performansa dayalı önlemlerden tutarlı bir şekilde çıkarılamaz. Bunun yerine, zihinsel çaba ölçütleri, zorunlu olarak performans ve zihinsel yük ölçütlerine yansıtılmayan bilişsel yük hakkında önemli bilgileri ortaya çıkarabilir. Bu argümanlara dayanarak,
Bilişsel Yükü Ölçme
Üç ana zihinsel çaba ölçme tekniği kategorisi sınıflandırılabilir (Wierwille ve Eggemeier, 1993). Bunlar öznel, fizyolojik ve görev ve performansa dayalı endeksleri içerir. Kurumdaki her kategori, bir dizi bireysel değerlendirme tekniğine sahiptir. Öznel teknikler, insanların bilişsel süreçlerini iç içe geçirebilecekleri ve harcanan erkeklerin yeteneklerini rapor edebilecekleri varsayımına dayanır. Diğerlerinin yanı sıra, Gopher ve Braune (1984) insanların bilişsel süreçlerini göz ardı edebileceğini ve empoze edilen zihinsel yüke veya yatırım yapan erkeklerin çabalarına sayısal değerler vermekte zorlanmadıklarını keşfetti. Tipik olarak, bu teknikler harcanan çabayı veya kapasite harcamalarını bildirmek için derecelendirme ölçekleri kullanır. Ölçeklendirme üzerine yapılan deneysel ve teorik çalışmaların sonuçları, kullanılan ölçek türünün kritik olmadığını; tek boyutlu veya çok boyutlu kategori ölçeklerinin seçimi, büyüklük kestirimi ve sözel etiketlerin varlığı veya yokluğu farklı bir fark yaratmaz (örneğin, Borg, 1978; Hendy, Hamilton ve Landry, 1993). Fizyolojik teknikler, bilişsel işlevsellikteki değişikliklerin fizyolojik önlemlere yansıdığı varsayımına dayanmaktadır. Bu teknikler arasında kalp atış hızı ve kalp atış hızı değişkenliği, beyin aktivitesi (örn., Beyin uyarılmış potansiyelleri) ve göz aktivitesi (örneğin, pupiller dilatasyon, göz kırpma hızı) ölçümleri bulunur. Görev ve performansa dayalı teknikler iki teknik sınıf alt sınıfı içerir: ilgilenilen görevin öğrencinin performansına dayanan birincil görev ölçümü ve ikincil görev metodolojisi, Bu da, ikinci görev, eş görevle aynı anda gerçekleştirildiğinde performansa dayanır. Bu teknikler, bilgi edinmek için nesnel görev özelliklerini (örneğin, edat bir muhakeme görevinde if-o zaman durum sayısı gibi) dikkate alınması gereken unsurların sayısını ve performans seviyelerini (örneğin, farklı öğrenme zamanları, hatalar) kullanır. Zihinsel çaba. Bilişsel yük teorisinin temel iddiası, herhangi bir öğretici tasarımın çalışma belleği kapasitesinin etkin kullanımını içermesi gerektiğidir ancak, bilişsel yükü ölçmek, araştırma üzerine araştırma yaparken yaygın değildir. En azından 1992 yılına kadar, bilişsel yük teorisi bağlamındaki eğitici araştırmalar, bilişsel yükün performans ve görev temelli tahminleriyle özel olarak ilgiliydi. Örneğin, hesaplamalı modeller ve ikincil görevler kullanmak, Sweller (1988), geleneksel, amaçlara yönelik bir stratejinin tersine, amaçsız bir hedef kullanırken bilişsel yükte önemli bir düşüş olduğuna dair kanıt sağlamıştır (aşağıya bakınız). Bununla birlikte, son zamanlarda, bilişsel yükün performans ve görev temelli tahminlerine ek olarak, subjektif ve fizyolojik ölçüm teknikleri uygulanmıştır. Bilişsel yük teorisi bağlamında kullanılan öznel tekniklerle ilgili olarak, Paas (1992) ve Paas ve van Merrienboer (1994a), algılanan görev zorluğunu ölçmek için Bralfisch, Borg ve Dornic'in (1972) derecelendirme ölçeğinin değiştirilmiş bir versiyonunu kullanmıştır. Öğrencilerin, algılanan zihinsel çabanın sayısal bir değere dönüştürülmesi yoluyla yatırım yaptıkları zihinsel çabalarını tek boyutlu dokuzuncu sınıf simetrik bir kategori ölçeğinde raporlamaları gerekiyordu. Kategorilere atanan sayısal değerler ve etiketler " Kontrollü işlem, kalp frekans değişkenliği güç-spektrum bandında kendini gösteren, kan basıncı regülasyonu ile ilgili olan, orta frekans bandı 0.07 ila 0.14 Hz olarak adlandırılan spesifik bir kardiyovasküler durum ile ilgilidir. Çaba yoğunluğu, doğrudan bu güç spektrumunda bir değişikliğe neden olan kontrollü işleme ile doğrudan ilgilidir. Bu kan basıncına bağlı bileşenin, zihinsel çaba arttıkça azaldığı bulundu. Diğerlerinin yanı sıra, Aasman, Mulder ve Mulder (1987) ve Mulder (1988) bu tekniği çeşitli bilişsel görevlerle (örneğin, çok boyutlu sınıflandırma, cümle anlama ve sürekli çalışma belleği) doğrulamıştır. Subjektif ve fizyolojik ölçüm teknikleri arasındaki karşılaştırmalar yapılmıştır. Paas (1992) ve Paas ve van Merrienboer'in (1994a) ampirik çalışmalarına dayanarak, subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin duyarlılığı, güvenilirliği, yapı geçerliliği ve müdahaleleri, Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. ). Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. yapı geçerliliği ve subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin müdahaleci olmamaları Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. yapı geçerliliği ve subjektif ve fizyolojik ölçüm tekniklerinin müdahaleci olmamaları Paas, van Merrienboer ve Adam (1994) tarafından değerlendirildi. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerlendirme, öznel derecelendirme ölçeğinin bilişsel yükteki nispeten küçük farklılıklara duyarlı olduğunu ve geçerli, güvenilir ve müdahaleci olmadığını göstermiştir. Kalp atış hızı değişkenliğinin spektral analizine dayanan psikofizyolojik önlemin müdahaleci olmadığı, ancak güvenilmez olduğu, geçersiz olduğu ve bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. ve sadece bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara karşı hassastır. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır. ve sadece bilişsel yükteki nispeten büyük farklılıklara karşı hassastır. Bilişsel yük teorisi bağlamında araştırma için öznel derecelendirme ölçeği ölçümünün en ümit verici teknik olduğu sonucuna varılmıştır.
Öğretim Verimliliği
Şu anda, kabul edilebilir ve kabul edilemez seviyedeki bilişsel yük seviyelerini gösteren mutlak değerler mevcut olmasa da, öğretim tekniklerini karşılaştıran göreceli önlemler mevcuttur. Yeni geliştirilen bir teknoloji teknolojisi, bilişsel yükü performans ölçütleriyle birleştirerek öğretim verimliliğini ölçer. Göreceli zihinsel etki 268 Sweller, van Merrienboer ve Paas'ın eğitim koşullarının yeterliliği hakkında bilgi edinmek için, Paas ve van Merrienboer (1993), devel öğrenenlerin harcadığı zihinsel çabanın yoğunluğunu, elde edilen performans düzeyiyle birleştiren bir hesaplama yöntemi kullandı. . Bu verimlilik yaklaşımı, ham zihinsel çaba verilerinin ve ham performans verilerinin, M (ental çaba) -P (erformans) eksen ekseninde gösterilebilecek z-skorlarına dönüştürülmesine dayanır. Zihinsel çaba ve deneysel eğitim koşullarının performansı üzerindeki birleşik etkiler, ekrandaki noktaların göreceli konumundan çıkarılabilir. Şekil 1'de görülebileceği gibi, bu prosedür, eğitim koşullarının farklı ential zihinsel etkinliğini görselleştirmek için yöntemi çok faydalı kılar.
RESİM1 Şekil. 1. Öğretim etkinliği için eksenlerin çaprazlanması. Yöntemin başarılı uygulamaları Paas ve van Merrienboer (1994a), Marcus, Cooper ve Sweller (1996), Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998) ve Tindall-Ford, Chandler ve Sweller (1998) tarafından yapılan araştırmalarda bulunabilir. 1997). Şekil l'de gösterilen verimlilik verileri, geometrik problem çözme alanındaki Paas ve van Merrienboer (1994a) tarafından elde edildi. Yüksek ve düşük değişkenlikli geleneksel bir problem koşulunu, yüksek ve düşük değişkenlikli bir çalışılmış örnek durumla karşılaştırdılar. Varsayılmış ve çalışılmış örneklerle yapılan öğretimin geleneksel örneklerle yapılan eğitime kıyasla su perior şema yapımına ve daha yüksek verime yol açtığı varsayılmıştır.
BAZI TALİMAT İŞLEMLERİ
Bilişsel yük teorisi, dünyanın dört bir yanındaki merkezlerde yürütülen çalışmalarla son 15 yıl boyunca öğretim teknikleri üretmek için kullanılmıştır. Teori, o yıllarda, sınırlı bir çalışma hafızası ve uzun bir hafıza hafızası bilgisinden çok azına dayanan önceki çalışmalarla gelişmeye devam etmiştir. Teorik öğretim tasarımı için kullanımı ile ilgili iki noktaya dikkat edilmelidir. İlk olarak, daha önce belirtildiği gibi, önceki çalışmaların çoğu, karşılaştırmalı bilişsel yükü doğrudan ve bağımsız olarak ölçmeye çalışmamıştır. Aksine, teori, deneysel olarak test edilen öğretim teknikleri üretmek için kullanıldı. Teknikleri oluşturan teoriyi güçlendirmek için başarılı testler yapıldı. Önerildiği gibi, bilişsel yük için göreceli olarak doğrudan kanıtlar diferansiyel öğrenme zamanlarından gelmiştir. Sonraki işlerde doğrudan bilişsel yük önlemleri kullanılmıştır. İkincisi, aşağıda tartışılan tüm teknikler, çeşitli materyaller ve çeşitli popülasyonlar kullanılarak çoklu, çakışan deneylerle desteklenmiştir. Sonuç olarak, incelenen etkilerin gücü ve istikrarı ile ilgili iyimserlik için bazı nedenler olduğuna inanıyoruz. Amaçlanan ilk bilişsel yük etkisi olan hedefsiz etki ile başlıyoruz.
Hedefsiz Etkisi
Bu efekt, hedefsiz efekt ve azalan hedef özgüllük etkisi gibi çeşitli isimler altında gelir. Kinematik okurken aşağıdaki problemi uygulayan bir fizik öğrencisini düşünün: Bir araba 1 dakika boyunca dinlenmeden eşit olarak hızlandırılır. Son hızı 2 km / dak. Ne kadar uzağa gitti? Bu sorunla karşı karşıya olan bir öğrencinin, bir çözüm üretecek bir şemaya sahip olması muhtemel değildir ve bu nedenle araç-sonuç analizi yoluyla problem çözme araştırması kullanması muhtemeldir. Bu işlem, öğrencinin kat edilen mesafeyi, hedefi düşünmesini gerektirir; değerleri, tekdüze ivmelenmeyi, sürünen zaman ve son hızı dikkate alınız; hedefler ve amaç arasındaki farkları göz önünde bulundurun; ve bu farklılıkları azaltmak için problem çözme operatörlerini bulmak. Süreci gerçekleştirmek için Hedefi ve bağları birleştiren bir denklemler zinciri sağlamak için kullanılabilecek ilgili kinematik denklemleri bulunmalıdır. Öğrencinin bu noktada öğrendiği ilgili denklemlerden ikisinin, ortalama hız = .5 nihai hız ve mesafe = ortalama hız x zamanı olduğunu varsayalım. Denklem, mesafe = ortalama hız x zaman, hedef değişkenini, mesafeyi içerir. Değişkenler için değerler, ortalama hız ve zaman bulunursa, sorun çözülür. Zaman bilinir, ancak ortalama ve konum bilinmemektedir. Ortalama hız bir subgoal olarak ayarlanmalıdır. Denklem, av erage hızı = .5 nihai hız subgoal değişkeni, ortalama hızı içerir. Nihai hız bulunabilirse, ortalama hız hesaplanabilir. Son hız verilen bir şey. Öğrenci, hedefi hedefle ilişkilere bağlayan bir dizi denklem oluşturma amacından geriye doğru çalıştı. Artık bilinmeyen değişkenler için değer hesaplama değerleri üzerinde çalışabilir. Bu işlem, hedef değişken için bir değer ve soruna bir çözüm sağlar. Araç-uç analizi yoluyla problem çözme araştırması, şema yokluğunda problem hedefine ulaşmada etkili bir yoldur. Bununla birlikte, yukarıda belirtildiği gibi, çalışma belleği kapasitesinin istisnai olarak pahalı olduğu bir işlemdir (Sweller, 1988) ve sorunlu durumları ve bunlarla ilişkili hareketleri tanımayı öğrenmeyi ilgilendiren şema yapılandırma süreçleriyle çok az bir ilişki içindedir. Bu bağlamda öğrenme ve problem çözme farklı ve uyumsuz süreçlerdir. Geleneksel olarak yapılandırılmış sorunların çözülmesi, uzmanlıkla ilişkili şemaların oluşturulmasında yetersiz bir teknik olabilir. Ağır, yabancı bilişsel yük uygulanır. Öğrenenlerin etkinliklerini, araç-uç analizinin neden olduğu yabancı bilişsel yükü azaltacak ve şema yapımını teşvik edecek şekilde değiştirmek için hedefsiz problemler (Sweller ve Levine, 1982, bulmaca problemlerini kullanarak) tasarlandı. Yukarıdaki konvansiyonel kinematik probleminin hedefsiz bir versiyonu, son ifadenin ifadesiyle değiştirilmesi dışında aynıdır, Mümkün olduğu kadar çok sayıda değişkenin değerini hesaplayın. Bu ifadenin işlevi, araç sonu arama ve görevli yardımcı yükü ortadan kaldırmaktır. Hedefsiz problemler, problem çözenlerin mevcut problem durumu ile hedef durum arasındaki farkları çıkarmasına izin vermez, çünkü hedef durum belirtilmez, tüm araçların bitiminde kısa devre yapar. Hedefsiz problemleri çözmek için problem çözenlerin araç-uç analizi için alternatif bir strateji bulması gerekir. Bu strateji, sorunlu bir devlet olarak belirtilen bir hedefe dayanamaz. En belirgin strateji, karşılaşılan her sorun durumunu göz önüne almak ve uygulanabilecek herhangi bir problem çözme operatörünü bulmaktır. Bir operatör uygulandıktan sonra, yeni bir problem durumu üretildi ve işlem tekrarlanabilir. Yukarıdaki kinematik probleminin hedefsiz versiyonuna uygulanan bu hedefsiz stratejiyi düşünün: Bir araba 1 dakika boyunca dinlenmeden eşit olarak hızlandırılır. Son hızı 2 km / dak. Mümkün olduğu kadar çok değişkenlerin değerini hesaplayın. Bu problemi çözmek için, bir problem çözücünün herhangi bir işletmeciyi bulması gerekir; bu durumda, denklemlere, verilmiş olanlara uygulanabilir bir denklem bulunmalıdır. Veriler, zamanın = 1 dak ve son hızın = 2 km / dak olduğunu göstermektedir. Denklemin, ortalama hız = .5 nihai hızın, problem çözücünün bildiği gibi hemen derhal uygulanabilecek tek denklem olduğunu varsayalım. Uygulandıktan sonra, yeni bir problem durumu vardır ve problem çözücünün tekrar uygulanabilecek bir denklem bulması gerekir. Bu durumda, mesafe = av erage hızı x zamanı olan denklem uygulanabilir, mesafe için bir değer sağlanır. Bu süreçle ilgili birkaç noktaya dikkat edilmelidir. Hedefsiz bir stratejinin izlenmesinde, problem çözücü, araç sonu analizini kullanan problem çözücü ile aynı denklemleri kullanarak aynı değerleri hesaplayarak sona erdi. Bununla birlikte, sonuç aynı olmasına rağmen, kullanılan problem çözme stratejisi ve gerçekleşen bilişsel süreçler oldukça farklıdır. Bir hedefin varlığı ve araç-sonuç analizinin kullanılmasıyla, problem çözücünün sürekli çalışma ve çalışma belleğinde tutması ve işlemesi, mevcut problem durumu, hedef durumu, aralarındaki ilişkiler, farklılıkları azaltabilen problem çözme operatörleri, ve herhangi bir alt hedef. Buna karşılık, amaçsız bir strateji, her problem durumundan ve bu duruma uygulanabilecek herhangi bir operatörden başka bir şey gerektirmez. Ayrıca, şema yapımı için gerekli olan bu kombinasyondur. Sweller (1988), hesaplama modelleri ve ikincil görevleri kullanarak, konvansiyonel, amaçlara yönelik bir stratejiye göre hedeflenen amaçsız kullanıldığında bilişsel yükte önemli bir azalma olduğuna dair kanıt sağladı. Birçok deney, amaçsız problemlerin etkinliğini bir öğretim tasarım aracı olarak göstermiştir. Sweller, Mawer ve Ward (1983), lise öğrencileri ile kinematik ve geometri problemlerini kullanarak çeşitli deneyler yaptı. Kinematik problemleri yukarıdaki örnek olarak kullanılana benzerdi. Dikey olarak zıt açılar gibi teoremler kullanılan geometri problemleri eşittir ve üçgenin dış açıları zıt iç açıların toplamına eşittir. Geleneksel geometri problemleri, öğrencilerin bir diyagramda belirli bir açı için bir değer bulmasını gerektirirken, hedefsiz problemler, öğrencilerden olabildiğince çok açının değerlerini bulmalarını istedi. Genel prosedür, kinematik veya geometride ilgili talimatı olan geleneksel bir gruba ve ardından geleneksel problemleri çözme pratiğini içeren bir kazanım aşamasını sağlamaktı. Eşdeğer bir prosedür, uygulama oturumunda konvansiyonel problemlerden ziyade hedefsiz kullanım dışında hedefsiz gruplar tarafından izlendi. Daha sonra öğrenmeyi değerlendirmek için geleneksel problemleri kullanan ortak testler kullanıldı. Sonuçlar sürekli olarak hedefsiz grupların şema yapımı açısından üstün olduğunu göstermiştir. Benzer sonuçlar Owen ve Sweller (1985) tarafından trigonometri ana dalında da elde edilmiştir. Doğrudan bilişsel yük önlemleri alınmamasına rağmen, kazanım problemleri üzerinde hedefsiz grupları destekleyen performans hızındaki büyük farklılıklar, bilişsel yükteki farklılıkları ortaya çıkarmak için kullanılmıştır. Bobis, Sweller, ve Cooper (1994), ilköğretim öğrencilerinin, görevin amacı olan nihai modelin olmadığı görevler üzerine uygulamalı çalışmalardan sonra geometrik kağıt katlama görevlerini öğrettiklerini ortaya koymuşlardır. Bu görevdeki model varlığı veya yokluğu, hedef varlığı veya yokluğuna benzer olarak kabul edildi. Ayres (1993) konvansiyonel problemleri olan iki adımlı geometri görevlerinde, çoğu hata subgoal sırasında hedef aşamasından ziyade meydana geldiğini keşfetmiştir. Çalışma hafızası yükü subgoal aşamada en yüksektir, çünkü bu aşamada hedef aşamadan daha fazla eleman dikkate alınmalıdır. Buna karşılık, "subgoal aşama" sırasındaki bir azalma nedeniyle azaltma ile hedefsiz problemler üzerinde pratik yapan öğrenciler tarafından daha az hata yapılmıştır. (Tabii ki, hedefsiz problemlere ilişkin hiçbir subgo yok.) Voll meyer, Burns, Holyoak (1996), yükseköğretim öğrencileri, amaçsız stratejilere kıyasla araç-uç analizi kullanarak sorunları çözdüğünde öğrenmenin gerilediğini ortaya koymak için biyoloji temelli problemleri kullanmıştır. Amaç içermeyen problemlerin etkinliğine dair kanıtlar çok çeşitli koşullar altında elde edilen etkiyle güçlüdür. Öğretim tasarımcılarını, problem çözme pratiğinin önemli bir öğretim prosedürü olduğu matematik ve fen gibi alanlarla çalışırken teknik repertuarlarında hedefsiz problemleri dahil etmeleri konusunda düşünmeye teşvik etmenin sağlam temelleri olduğuna inanıyoruz. Çalışılan Örnek Etkisi Hedef içermeyen efekt, hedefsiz problemlerin ekstra bilişsel yükü azalttığı ve şema yapısını problemleri ortalama-uç analizi ile çözmeye kıyasla azalttığı için oluşur. Çalışılan örneklerin çalışılması da araç sonu araştırmasını ortadan kaldırır ve bu nedenle çalışılan örneklerin problem çözme yerine kullanılmasının ağır bir şekilde kullanılması da yararlı olabilir. Konvansiyonel problemlerin aksine, çalışılan örnekler, öğrencilerin genral hale getirilmiş çözümleri veya şemaları uyarmalarını sağlayarak problem durumlarına ve ilişkili operatörlere (yani çözüm adımları) odaklanır. Başka hiçbir şeye dikkat edilmemesi gerektiğinden, eski bilişsel yükün düşük olması gerekir. Bu akıl yürütme, çalışılmış örneklerin çalışılmasının, şema inşasını ve transfer performansını, aslında eşdeğer problemleri çözmekten daha kolay hale getirebileceği yönündeki tahmin ediciye yol açmaktadır (Jelsma, van Merrienboer ve Bijlstra ve 1990). Ek olarak, çalışılan örneklerdeki kritik özellikleri, neşelendirmeleri gereken şeylere ekleyerek onları tanımlamak istenebilir (örn. Anderson, Boyle, Corbett ve Lewis, 1990). Çalışılan örneklerin öngörülmesine yönelik destek, öğrenmeyi kolaylaştırır ve eşdeğeri sorunların çözülmesinden daha çok problem çözmeyi birkaç konu alanında bulunmuştur. Sweller ve Cooper (1985) ve Cooper ve Sweller (1987), çalışılan örneklerin cebir öğrenmede geleneksel problem çözme yerine kullanıldı. Çalışmalarında, çalışılmış örneklerin kullanımı şema yapımını ve yeni cebir problemlerini geleneksel problem çözmekten daha fazla çözme yeteneğini geliştirmiştir. Başka bir etkileyici örnek olarak, Zhu ve Simon (1987), çalışılan örneklerin geleneksel sınıf öğretiminin yerine geçebileceği bir dizi uzun vadeli çalışmada bulundu. Bir çalışmada, çalışılan örnekleri vurgulayarak 3 yıllık bir matematik dersinin 2 yılda tamamlandığını buldular. Paas (1992), geleneksel sorunları çözen öğrencilerin, bu soruna bir çözüm bulamadılarsa, belirli bir sorun için çalışılmış bir örneği inceleme fırsatı bulduğu istatistik alanında bir çalışma yaptılar. Çalışılan örnekleri inceleme fırsatına rağmen, konvansiyonel durum düşük şema yapımı ve öğrenciler tarafından çalışılan örnek koşuldan daha düşük transfer performansı vermiştir. Bu bulgu için olası bir açıklama, konvansiyonel durumdaki düşük transfer performansının, başarısız çözümlerin inşa şemalarına dahil edilmesinden kaynaklanmış olmasıdır. Paas ve van Merrienboer (1994a), geometri probleminin çözümünde bir deney yapmıştır; burada, çalışılan durumun bir takım geleneksel problemleri de içerdiği önceki çalışmaların aksine, Öğrencilerin yalnızca çalışılmış örnekleri incelemesi gereken saf işlenmiş bir koşul kullanıldı. Ayrıca bu çalışmada, çalışılan örnekler, geleneksel durumdan daha düşük yabancı bilişsel yük puanları, daha iyi şema yapımı ve daha yüksek transfer performansı vermiştir. Ek olarak, çalışılan örneklerin öğretme verimliliğinin konvansiyonel durumdan üstün olduğu kanıtlanmıştır. Yakın zamanda yapılan çalışmalarda, problemleri çözmek için araç-uç arama kullanmak yerine çalışılan örneklerin çalışmasının etkilerini doğrudan test eden Trafton ve Reiser (1993), LISP programlama dilinin yönlerini öğrenen üniversite öğrencilerinin, çözdükten sonra çalışılan örnekleri inceledikten sonra daha fazla yarar sağladığını bulmuşlardır. eşdeğer problemler. Benzer şekilde, Carroll (1994), düzeltici matematik öğrencilerini kullanarak, İngilizce ifadelerin cebirsel denklemlere çevrilmesini gerektiren sorunların çözümünde çalışılmış örneklerin üstünlüğünü buldu. Bu çalışmalardan elde edilen genel sonuç, çalışılan örneklerin normal kullanımından çok daha ağır olmasının, öğrenme çıktılarına ve aktarımlara faydalı olduğu yönündedir. Bu sonuç, özellikle öğrencilerin açıklayıcı metinlerden ziyade işlenmiş örnekleri öğrenme materyalinin birincil ve en doğal kaynağı olarak görmeleri nedeniyle geçerlidir (örneğin, Lieberman, 1986; Pirolli, 1991; Segal ve Ahmad, 1993). Bu, çalışılan örneklerin kullanımının bir dezavantajı olmadığını söylemek değildir. Gerçek problem çözme görevleriyle ilgili eğitim eksikliği, öğrencilerin motivasyonunu olumsuz yönde etkileyebilir. Çalışılan örneklerin yoğun kullanımı, öğrencilere yeni nesil üretimini engelleyebilecek kalıplaşmış çözüm kalıpları sağlayabilir. sorunlara yaratıcı çözümler (Smith, Ward ve Schumacher, 1993). Bu nedenle, bir sonraki bölümde ele alınan hedefsiz ve tamamlayıcı sorunlar, çalışılan örneklerin aşırı kullanımına iyi bir alternatif sunabilir. İyi işlenmiş örneklerin tasarımı da zordur. Örneğin, farklı formasyon kaynaklarını (örn. Metin ve diyagramlar) entegre etmelerini gerektiren çalışılmış örnekler genellikle etkili değildir çünkü yüksek bir yabancı bilişsel yük oluştururlar (Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper, 1990; Tarmizi ve Sweller, 1988; Ward ve Sweller, 1990). Aynı şey, gereksiz bilgileri ileten işlenmiş örnekler ya da şemaların etkili bir şekilde oluşturulmasına izin vermeyen, işlenmiş örneklerin düşük değişkenlikteki bir dizisi için de geçerli olabilir (Paas ve van Merrienboer, 1994a).
Tamamlama Sorunu Etkisi
Çalışılan örneklerin en büyük dezavantajı, öğrencileri dikkatle incelemeye zorlamadıklarıdır. Bu nedenle, çalışılan örnekler tipik olarak geleneksel problemlerle karıştırılır. Bununla birlikte, öğrenciler geleneksel problemler üzerinde çalışmaya başlamadan önce çalışılan örneklere sadece kısaca bakabilirler. Daha yüksek yetenekli öğrenciler tam anlamıyla işlem yapma eğilimindeyken ve hatta çalışmış örnekleri ayrıntılı bir şekilde ele alsalar da, düşük yetenekli öğrenciler yalnızca çalışılan örnekleri, konvansiyonel problemleri çözme problemleriyle karşılaştıklarında dikkatli bir şekilde çalışabilir (Chi, Bassok, Lewis, Reimann ve Glaser, 1989). Lefevre ve Dixon, 1986). Bir problemi çözme girişimi ile aynı anda çalışılmış örneklere danışmak, hem çalışılan örneği hem de problemin çalışma belleğinde eşzamanlı olarak işlenmesini, olası bir çalışma belleği aşırı yüklenmesinde sorun olmasını gerektirir. Alternatif olarak, van Mer rienboer ve Krammer (1987, 1990) tamamlama problemlerinin kullanılmasını önerdi. Tamamlama problemleri, belirli bir durumun, bir hedef durumun ve kısmi bir çözümü sağlamanın, kısmi çözümü tamamlamaları gereken öğrencilere kısmi bir çözüm sağladığı problemlerdir. Tamamlama sorunları, yazılım tasarımı, elektronik devrelerin tasarımı, üretim süreçlerinin planlanması, Computer Numeri cally Controlled (CNC) programlama ve mimarlık gibi tasarım odaklı konu alanlarında özellikle faydalı görünmektedir. Tamamlama problemleri ayrıca çalışılan örnekler ile geleneksel problemler arasında bir köprü sağlar. Çalışılan örnekler, tam bir çözüme sahip tamamlanma problemleridir ve geleneksel problemler, çözüm bulunmayan tamamlanma problemleridir. Özel öğretim stratejileri, neredeyse tamamlanmış çözümler sunan tamamlama sorunları ile başlayabilir, ve yavaş yavaş, çözümün tamamının veya çoğunun öğrenciler tarafından üretilmesi gereken tamamlanma problemleri için çalışın. Böyle bir strateji "tamamlama stratejisi" olarak bilinir. Tamamlama sorunları, çalışılmış örneklerin güçlü noktalarını ve geleneksel sorunları birleştirir. Çalışılan örnekler gibi, tipik olarak yabancı bilişsel yükü azaltırlar. Her ne kadar öğrenciler açıkça çalışılmış örnekleri incelemeye teşvik edilmemiş olsalar da, tamamlama problemlerinde sağlanan kısmi çalışılmış ex amples'i dikkatle incelemeliler, çünkü aksi halde çözümü doğru şekilde tamamlayamayacaklardır. Paas (1992), geleneksel problemlerin, çalışılan örneklerin ve tamamlama problemlerinin istatistiksel problem çözmedeki eğitim performansı, transfer performansı ve bilişsel yük üzerindeki etkilerini karşılaştırmıştır. Çalışılan örneklerle pratiği vurgulayan talimatlardan veya tamamlama problemlerinden kaynaklanan bilişsel bir yapının, transfer problemlerini çözmek için geleneksel problemleri vurgulayan talimatlardan daha etkili bir bilgi tabanı sağladığını bulmuştur. Çalışılan örneklerle eğitim veya bitirme problemleri, geleneksel problemlere göre eğitimden daha az çaba gerektiren ve daha yüksek transfer performansı sağlamıştır. Bu kısa çalışmada, çalışılan örneklerin etkileri ile tamamlanma sorunları arasında anlamlı bir fark bulunamamıştır. Van Merrienboer (1990), tamamlama problemlerinin, Paas'tan (1992) daha uzun bir süre zarfında kullanımını incelemiştir. On derslik bir giriş bilgisayar programcılığı kursunda, öğrenme çıktıları ve aktarma üzerindeki farklı etkiler, tamamlama problemlerine (örn. mevcut bilgisayar programlarının değiştirilmesi ve genişletilmesi) dayalı temel bir öğretim yöntemi ile geleneksel problemlere dayanan bir stratejinin (yani, yeni tasarımların tasarlanması ve kodlanması) dayalı olarak incelenmiştir. bilgisayar programları). Kurstan sonra, tamamlama grubu yeni programların inşası ile ilgili önlemler konusunda açıkça üstündü. Ek olarak, verilerin ayrıntılı bir analizi, tamamlama atamalarının pro gramlama şablonlarının (yani, kalıplaşmış programlama kodlarının kalıpları) kullanımını kolaylaştırdığını ortaya koydu. Bu bulgu, tamamlama problemlerinin kullanımı sonucunda daha iyi şema yapımı için güçlü destek sağlamaktadır. Sonuçlar, bilgisayar programcılığını tanıtım amaçlı bilgisayar programlaması için kullanan bir sonraki çalışmada kopyalandı (van Merrienboer ve de Croock, 1992). Ayrıca, günlük dosyaları, geleneksel problemler üzerinde çalışan öğrencilerin, program oluşturma görevlerini oluştururken sık sık yararlı örnekler aramak zorunda kaldıklarını göstermiştir. Buna karşılık, program tamamlama görevlerini yerine getirmek için gereken bilginin tamamlanmış yapılacak programlarda büyük ölçüde erişilebilir olduğu, yabancı bilişsel yükü azalttığı ve öğrenmeyi geliştirdiği görülmüştür. Tamamlama problemleri üzerine yapılan çalışmaların sonuçlarını özetleyen (bkz. Van Merrienboer, 1992), konvansiyonel problemlere kıyasla, yabancı bilişsel yükü azalttığına, şema yapımını kolaylaştırdığına ve daha iyi transfer performansına yol açtığına dair önemli kanıtlar vardır. Kısa süreli çalışmalarda, sonuçlar, tamamlanmış sorunların, geleneksel sorunlarla karıştırılmış, çalışılmış örnekler olarak eşit derecede etkili olduğunu göstermiştir. Uzun süren çalışmalarda, bitirme problemleri, öğrenicilerin motivasyonu sürdürmelerine ve dikkatlerini kısmi örneklerde bulunan faydalı çözüm adımlarına odaklamalarına daha iyi yardımcı olabilir. Tamamlama problemlerinin bir dezavantajı, inşa etmek için zaman toplayıcı olmalarıdır. Bir öğretim tasarımcısı, çözümün hangi bölümünün öğrencilere sunulduğunu veya bunun tersi bir bakış açısıyla, hangi bölümün öğrencilerin bitirebileceğini düşünmesini sağlamalıdır. Her ne kadar iyi bir tamamlama problemi tipik olarak öğrencilerin (a) tamamlamalarını yapabilmeleri için önce kısmi çözümü anlamalarını ve (b) önemsiz bir tamamlama gerçekleştirmeleri gerektiğini gerektirse de,
Bölünmüş Dikkat Etkisi
Tamamlanma problemi etkisi çalışılan örnek etkisiyle yakından ilişkiliyken, bölünmüş dikkat etkisi doğrudan çalışılan örnek etkisinden elde edilmiştir. Her ne kadar, işlenmiş örnek etkisi önemli bir sorun yelpazesinde tanımlanabilse de, bazı sorun kategorilerinde elde edilmesi diğerlerinden daha zordur. İşlenmiş örnek etkisi, işlenen örnekler, araç-uç analizi ile problem çözme ile karşılaştırıldığında yabancı bilişsel yükü azalttığı için oluşur. Çalışılan tüm örneklerin bilişsel yükü, araç arama sonuçlarına kıyasla önemli ölçüde azaltacağı garanti edilemez. Bir geleneksel olarak yapılandırılmış geometriyi bir diyagramdan ve bununla ilişkili çözüm ifadelerinden oluşan bir örnek çalıştığını düşünün (bkz. Şekil 2). Tek başına diyagram, problemin çözümü hakkında hiçbir şey göstermez. İfadeler, sırayla, diyagramla bütünleşene kadar anlaşılmaz. İki bilgi kaynağını, şemayı ve ifadeleri anlamak için öğrencilerin zihinsel olarak bütünleştirmeleri gerekir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. öğrenenler onları zihinsel olarak bütünleştirmelidir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. öğrenenler onları zihinsel olarak bütünleştirmelidir. Örneğin, bir durumdan herhangi bir anlam türetmek için, öğrenciler ifadeyi okumalı, çalışan bellekte tutmalı ve sonra uygun referanslar için diyagramı araştırmalıdır. Bu süreç bilişsel olarak talepkar olabilir ve araç arama sonuçlarından daha az talep edici olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. ve sonuçların arama sonuçlarından daha az talepkar olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur. ve sonuçların arama sonuçlarından daha az talepkar olduğu konusunda önceden bir garanti yoktur. Dahası, böyle bölünmüş dikkat formatlarının dayattığı talepler, yalnızca, müfredatın bu alanını önceden göndermek için geleneksel olarak kullanılan özel formattan dolayı meydana gelen yabancı bir bilişsel yükü oluşturur.
RESİM2 Şekil 2. Bölünmüş dikkatini gösteren örnek. Şekil 2'deki bölünmüş dikkat formatına bir alternatif, Şekil 3'te örneklendiği gibi bütünleşik bir formattır. Bu format, diyagram ve ifadeler arasındaki ilişkileri arama gereğini ortadan kaldırır. İki bilgi kaynağını zihinsel olarak entegre etmek için çalışan bellek kaynaklarını kullanmak zorunda kalmak yerine, fiziksel entegrasyon kullanılır. Şekil 2'deki bilgiler. 2 ve 3 aynıdır. Sadece eğitim tasarımları farklıdır; Şekil 3, farklı bilgi kaynaklarını fiziksel olarak birleştirerek yabancı bilişsel yükü hafifletmek ve böylece zihinsel entegrasyon ihtiyacını azaltmak amacıyla Şekil 3'te farklılık göstermektedir. Şekil 3'teki entegre format ile karşılaştırıldığında, Şekil 2'ye benzer geleneksel bölünmüş dikkat formatlarını kullanan eğitim koşulları, Entegre formalitenin üstünlüğünü gösteren sonuçları vereceği tahmin edilebilir. Bu sonuç, bölünmüş dikkat etkisi olarak bilinir.
RESİM3 Şekil. 3. Ayrık bir dikkat ile entegre bir örnek. Hem çalışılmış örnekleri hem de diğer öğretim biçimlerini kullanan birçok deney bölünmüş dikkat etkisi için kanıt sağlar. Tarmizi ve Swel ler (1988), geleneksel jeometri örnekleri kullanarak işlenmiş örnek etkiyi bulamadılar. Etki yalnızca bölünmüş dikkat örneklerinden - bölünmüş dikkat etkisini gösteren şeytandan - ve çalışılmış örnek etkiyi gösteren geleneksel problemlerden daha üstün olduğunu kanıtlayan entegre örneklerin kullanılmasıyla elde edilebilir. Ward ve Sweller (1990), kinematik problemleri kullanarak Tarmizi ve Sweller'e benzer sonuçlar elde etti. Şekil 4, işlenmiş geleneksel ve entegre kinematik örnekleri sunmaktadır.
RESİM4 Şekil 4. Geleneksel ve entegre kinematik örnekleri çalışılmış örneklerdir. Sweller, Chandler, Tierney ve Cooper (1990) koordinat geometrisi ve nümerik kontrol programlamasında hem çalışılan örnekleri hem de daha genel yapı biçimlerini kullanarak bölünme etkisi yarattı. Bobis, Sweller ve Cooper (1993) ilköğretim okulu kağıt katlama görevini kullanırken, Chandler ve Sweller (1992) bilimsel raporların yazılmasında ortaya çıkan ayrı ayrı dikkat etkilerini incelediler. Mwangi ve Sweller (basında) ilkokul aritmetik kelimesi problem çözme görevlerini kullandı ve ek olarak, öğrencinin kendi açıklamalarını kullanarak, sorunları anlamak için gereken çıkarımsal süreçlerle bağlantılı ayrı bir dikkat formatının bulunduğunu buldu. Mayer ve Anderson (1991, 1992), animasyon ve ilgili anlatının geçici olarak koordine edilmesi gerektiğini keşfetmişlerdir. Muhtemelen burada bildirilen diğer çalışmalarda araştırılan mekansal koordinasyonu simgeleyen bir sonuçtur. Son olarak, Sweller ve Chandler (1994) ve Chandler ve Sweller (1996), bir bilgisayar uygulamasını öğrenen öğrencilerin, tüm malzemelerin, üzerinde çalışacak bir bilgisayar olmadan uygun bir şekilde yapılandırılmış bir el kitabında sunulduklarında, daha iyi öğrendiklerini göstermiştir. üzerinde çalışılacak el kitabı ve bilgisayar. Hem bilgisayar ekranına hem de el kitabına sahip olmanın geleneksel tekniğinin bölünmüş dikkatle sonuçlandığı iddia edildi. Kayda değer bir etki, yalnızca yüksek eleman etkileşimli materyal kullanıldığında elde edildi; bu da içsel ve yabancı, öksel yükün önemine dair ilk kanıtı sağladı. İçsel bilişsel yük düşük olduğunda, çalışma hafızası aşırı yüklenmedi ve bölünme eğitim tasarımı tarafından uygulanan yabancı bilişsel yük önemli değildi. Sadece eleman etkileşiminin ve dolayısıyla içsel bilişsel yükün yüksek olması önemliydi. Bu sonuçlar, bilgisayar uygulamalarının bilgisayara erişmeden öğrenilmesi gerektiğini göstermez. Cerpa, Chandler ve Sweller (1996), tüm bilgilerin bir bilgisayar ekranına yerleştirilmesi ve bilgisayar destekli öğretim modunda sunulması durumunda, öğretimin aynı derecede etkili olduğunu bulmuştur. Bir bilgisayar ekranının kullanımıyla değil, sorun yaratan ekranla manuel arasında bir fark oluşuyor. Bütünleşik talimatlarla bu problemin üstesinden gelinebilir. Bu talimatın tamamen bir kılavuza mı yoksa tamamen ekrana mı yerleştirilmesi önemli değildir. Tek önemli nokta, öğrencilerin kılavuzda atıfta bulunulan bir ekranda bilgi aramak için az miktarda çalışan bellek kaynaklarını kullanmaları gerekmemesi gerektiğidir. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır. Bölünmüş dikkat, eğitim bağlamlarında çok yaygın olarak görülür. Çok çeşitli koşullar altında onlarca denemeye dayanarak, ev dengesi ezici bir şekilde olumsuz sonuçlara yol açtığını ve mümkün olan her yerde ortadan kaldırılması gerektiğini öne sürüyor. Bazen, elbette, entegre koşullar sağlamak mümkün değildir. Bununla birlikte, sık sık olasıdır ve öğretim tasarımcıları, gereksiz yere öğrenenlerin bilgi aramasını zorunlu kılan olumsuz sonuçları ciddiye almalıdır.
Modalite Etkileri
Bu noktada ele alınan etkiler, çalışma belleği üzerindeki gereksiz bir yükü azaltmayı amaçlayan öğretim tasarımlarına ve prosedürlerine dayanmaktadır. Çalışma hafızasında elde edilebilecek bilgi miktarının daha sofistike şemalar elde edilerek değiştirilebilse de, çalışma hafızası kapasitesinin, ele alınabilecek şemaların, elemanların veya parçaların sayısının değiştirilemeyeceği şeklinde sabit olduğu varsayılmıştır. . Genel olarak geçerli olmasına rağmen, bu varsayımın tamamen doğru olamayacağı bir dizi koşul vardır. Çalışma belleği kısmen bağımsız bileşenlere, akışlara veya işlemcilere ayrılabilir. Baddeley (1992) 'ninki gibi başlıca teoriler, işitsel bir çalışma hafızasına dayanan bir sözlü materyalle başa çıkmak için oluşan bir "fonolojik döngü" den oluşan çalışma hafızası alt bileşenleri veya "içerir. Farklı bilgi kaynaklarını zihinsel olarak bütünleştirme ihtiyacının getirdiği çalışma belleği yükü, öğrenmeyi engellemektedir. Önceki bölümde, farklı bilgi kaynaklarının fiziksel entegrasyonuyla bu sorunun azaltılmasını tartıştık. Etkili çalışma belleği, çift modlu sunum teknikleri kullanılarak artırılabilirse (yani, malzemenin bir kısmının işitsel olarak ve bir kısmının görsel formda sunulması yerine görsel formda gönderilen sunum teknikleri) ) Bu durumda, bu prosedür iki görsel temelli bilgi kaynağını fiziksel olarak bütünleştirerek öğrenmeyi kolaylaştırmada etkili olabilir. Modalite etkisi, bölünmüş dikkat etkisinden kaynaklanır. Ayrı-dikkat koşullarında, bir yazılı bilgi kaynağı yazıldığında, Diyagram gibi görsel olarak sunulan diğer bir bilgi kaynağına entegre edilmesi gereken görsel (yazılı) mod yerine görsel olarak sunulur. Mousavi, Low ve Sweller (1995), geometri talimatı kullanılarak modalite etkisi açısından test edilmiştir. Şekil 2'deki bilgileri tekrar düşünün. Şema açıkça görsel biçimde sunulmalıdır, ancak metinsel bilgi ya yazılı (ve dolayısıyla görsel) ya da işitsel biçimde sunulabilir. Görsel olarak sunulan bir şema ve denetleyici olarak sunulan metin, tüm bilgileri işlemek için tek başına görsel çalışma hafızasının kullanılması gerektiği durumlarda etkili çalışma hafızasını artırabilir. Sonuç olarak, öğrenme geliştirilebilir. Bir dizi deneyde, Mousavi ve ark. ob bu sonucu belirledi. Görsel / işitsel talimatlar, görsel / görsel talimatlardan tutarlı bir şekilde üstündü. modalite etkisinin gösterilmesi. Tindall-Ford, Chandler ve Sweller (1997) bu bulguyu elektrik mühendisliği eğitim materyalleri kullanarak başka bir dizi deneyle kopyaladılar. Ek olarak, bu deneyler element etkileşimi bakımından düşük veya yüksek malzeme arasında farklılaşmıştır. Düşük içsel etkileşimli eşleşmenin, düşük içsel bilişsel yükü ile ilişkili olduğu, modalite etkisini göstermeyeceği, çünkü etkin çalışma belleğinin arttırılmasının, işlenmesi gereken bilgilerin çalışma belleği kapasitesini zorlamadığı durumlarda alakasız olacağı tahmin edilmiştir. Modalite etkisi, yalnızca yüksek eleman etkileşimli materyaller kullanıldığında elde edildi. Son olarak, Tindall-Ford ve ark. karşılaştırmalı bilişsel yükü değerlendirmek için öznel derecelendirme kullanılır. Bilişsel yükün görsel / görsel altında görsel / görsel koşullar altında olduğundan, ancak malzemenin elverişli etkileşimde yüksek olduğu durumlarda güçlü kanıtlar elde ettiler. Öğretimsel verimlilik hesaplamaları, yüksek eleman etkileşimi koşulları altında görsel / görsel koşulların görsel / görsel koşullardan önemli ölçüde daha verimli olduğunu göstermiştir. Düşük element etkileşimi koşulları altında hiçbir fark bulunmuyordu. Modalite etkisine ilişkin bulgular hem teorik hem de pratik sonuçlara sahiptir. Teorik bir bakış açısından, sonuçlar, bir dereceye kadar etkili çalışma hafızasının arttırılabileceği ve bu artışın bilişsel yükü azaltmak ve öğrenmeyi kolaylaştırmak için kullanılabileceğine dair bir kanıt sunmaktadır. Pratik bir bakış açısıyla, sonuçlar yeni bir öğretim tekniği sunmaktadır. Bölünmüş dikkat koşullarında, farklı bilgi kaynaklarının fiziksel olarak birleştirilmesinden ziyade, işitsel modda yazılı bir bilgi kaynağının önceden gönderilmesiyle öğrenme kolaylaştırılabilir. Bu etki, multimedya kullanımı gibi alanlarda özellikle önemli olabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir. Multimedya eğitimi giderek daha popüler hale geliyor, ancak eserin çoğu teorik. Modalite etkisiyle ilgili bulgular, ilerideki multimedya araştırmaları ve uygulamaları için uygun bir teorik temel sağlayabilir.
Artıklık Etkisi
Modalite etkisi için olduğu gibi, artıklık etkisi, daha sonra bilişsel yük teorisinden çok daha uzun bir geçmişe sahip olmasına rağmen, artıklık etkisi, bölünmüş dikkat etkisi üzerinde yapılan çalışmalardan doğmuş ve bununla ilişkilendirilmiştir. Bölünmüş dikkat, öğrenciler anlaşılmadan önce bütünleşmeleri gereken birçok bilgi kaynağı ile karşı karşıya kaldıklarında ortaya çıkar. Bireysel bilgi kaynakları, eğer izolasyonda kabul edilirse öğrenciler tarafından kullanılamaz, dolayısıyla entegrasyona ihtiyaç duyulur. Artıklık etkisi, birden fazla bilgi kaynağı bağımsız olduğunda ve birbirlerine referans olmadan kullanılabildiğinde ortaya çıkar. Sık sık, aynı malzeme iki veya daha fazla durumda farklı şekillerde sunulur. Yine, bir örnek sağlamak için bir şema ve metin kullanılabilir. Bölünmüş dikkat durumunda, Öğrenci, entegre edilmeden izolasyondaki şemaya veya metne bakarak çok az veya hiçbir şey öğrenemez. Artıklık durumunda, şema veya metin veya sık sık her ikisi de, izolasyon açısından tamamen anlaşılırdır ve gerçekten de öğrencinin istediği tüm bilgileri sağlayabilir. Chandler ve Sweller (1991), kalbin içindeki kan akışını, ciğerleri ve vücudun geri kalanını, örneğin "Akciğerlerden gelen kanın sol atriyuma aktığını" gösteren ifadelerle birlikte bir dia gram örneği vermiştir. Diyagram, kanın akciğerlerden sol atriyuma aktığını ve izole olarak kolayca anlaşılabilir olduğunu gösteren okları içeriyordu. Diyagram izorasyonda anlaşılabildiğinden, ifadeler gereksizdi. Yalıtımda anlaşılamayan veya anlaşılamayan çok sayıda bilgi kaynağı arasındaki ayrım, öğretim tasarımı açısından kritik öneme sahiptir. İzolasyonda anlaşılamayan birden fazla bilgi kaynağıyla çalışırken bilişsel yük, bölünme dikkatini azaltmak için hareket halinde fiziksel olarak azaltılabilir. İzolasyonda anlaşılabilecek birden fazla bilgi kaynağıyla çalışırken bilişsel yükü azaltmak yerine, entegrasyon artabilir. Entegre bilgiyi görmezden gelmek çok zor. Eğer öğrenciler gereksiz malzemeyi işlemek zorunda olmadıkları için entegre malzemeyi görmezden gelmekte zorlanırlarsa, gereksiz olduğu için bilişsel yük artar. Bütünleşmemiş malzemeyi görmezden gelmek, bütünleşik malzemeden daha kolaydır. Gereksiz bilgileri göz önünde bulundurmak zorunda kalmamak yine daha kolaydır. Hem elektrik mühendisliği hem de biyoloji ders materyallerini kullanan Chandler ve Sweller (1991), fazlalıklarla uğraşırken en iyi öğretim tasarımının, fazlalığı ortadan kaldıran veya en azından, fazladan materyallerden yoksun bırakmalarını sağladığı için, fazladan materyalleri görmezden gelmelerine izin verdiğini buldu. bilgi. Artıklık etkisi, fazladan bilgi almayan öğrencilerin, fazla bilgi verilen öğrencilere göre testlerde daha iyi performans göstermeleri durumunda ortaya çıkar. Chandler ve Sweller'den (1991) beri artıklık etkisi ile ilgili birçok deney yapılmıştır. Bobis, Sweller ve Cooper (1993), ilköğretim öğrencilerine geometrik kağıt katlama görevlerini öğretmek için tasarlanan diyagramlarla ilgili gereksiz sözel bilgilerin öğrenmeyi engellediğini bulmuşlardır. Sweller ve Chandler (1994), öğrencilerin çalışabileceği bir bilgisayarın varlığının gereksiz olduğunu ve yalnızca bir kılavuza kıyasla, bir öğretim kılavuzundan öğrenmeyi engellediğini bulmuştur. Bu sonuç yüksek fakat düşük elementli olmayan etkileşimli materyal kullanılarak elde edildi, içsel bilişsel yükün düşük olması durumunda yabancı bilişsel yükün bir problem olmayabileceğini gösterdi. Chandler ve Sweller (1996) bu sonucu kopyaladı ve ikincil görev analizleri kullanarak, artıklıkların bilişsel yükü arttırdığına dair kanıt sağladı. Cerpa, Chandler ve Sweller (1996), bilgisayar destekli öğrenmeyi kullanarak bilgisayar kılavuzu bilgisini ekrana yerleştirdi ve bu durumda kılavuzun gereksiz olduğunu buldu. Mayer, Bove, Bryman, Mars, ve Tapangco (1996), öğrencilerin sadece özeti tam metin veya tam metinle birlikte sunduklarından daha iyi performans gösteren bilimsel sürecin resimli bir özetini sunduğunu ortaya koymuştur. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, artıklık ve bölünmüş dikkat arasındaki yakın ilişkilerin kanıtıdır. Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998), aynı diyagramın metinsel bir tanımının eklendiği bir kablo şemasıyla acemi elektrik çırakları sağlamıştır. Metinsel açıklama sadece devre şemasını yeniden tanımlamıştır ve bu nedenle gereksiz olması beklenebilir. Aslında, acemiler için, metinsel materyalin gerekli olduğu bulundu. Diyagramı yalnız anlayamadılar ve metni istediler. Sonuç olarak, iki bilgi kaynağı en iyi şekilde bölünmüş dikkati azaltmak için entegre biçimde sunuldu. Tersine, Öğrenciler daha genel bir devre şeması bilgisine yol açan ek deneyim kazandıklarında, yeni bir devreyi yeniden tanımlayan metinsel materyal yeniden dağıtıldı ve uzman öğrenciler için metinsel materyali diyagramlarla bütünleştirmek yerine metinsel materyali tamamen ortadan kaldırmak daha iyi oldu. Ek deneyim deneyimi, öğrencilerin bir diyagram artı bir bütünleşik metin yerine bir diyagramdan en iyi şekilde öğrenmelerini sağladı. Benzer sonuçlar, Yeung, Jin ve Sweller (1998) tarafından öğrencilerin metin anlamalarına yardımcı olan öğretim materyali kullanılarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar, bazı öğrenciler için gereksiz olan ve en iyi şekilde elimine edilen malzemenin, daha az tecrübeli öğrenciler için en iyi şekilde entegre edilebileceği ve en iyi şekilde entegre edilebileceğini göstermiştir. İdeal öğretim tasarımları, büyük ölçüde, öğrencilerinin doğru bir şekilde değerlendirildiği öğretim elemanlarına bağlı olabilir. uzmanlık seviyeleri. Yukarıdaki çalışmaların tümü bilişsel bir yük çerçevesi çalışması içerisinde üretilmiştir. Aslında, literatürün incelenmesi, uzun yıllar boyunca, artıklık etkisinin örnekleri olarak yorumlanabilecek önemli sayıda sonuç alındığını ortaya koymaktadır. Miller (1937), isimleri okumayı öğrenen küçük çocukların, söz konusu resimlerle bağlantılı olarak değil, tek başlarına sunulduklarında daha fazla ilerleme yaptığını keşfetti. Resimlerin kullanımı bugün hala yaygın olarak görülmektedir. Bu resim / kelime sonucu son birkaç on yılda birçok kez tekrarlandı (örneğin, Solman, Singh ve Kehoe, 1992). Diğer bulgularda Reder ve Anderson (1980, 1982), fizik metinlerinin içeriğinin, öğrencilere tüm içeriği yerine yalnızca bir özet mary sunmaları durumunda daha etkili bir şekilde öğrenildiğini gösteren birçok deney yapmıştır. Yeniden yapılanma etkisinin bir başka örneği de Schooler ve Engstler-Schooler'dan (1990) geliyor. Öğrencilerin görsel bir uyarıcıyı sözlü hale getirmeleri gerektiğinde, daha sonraki alım performansının bozulmadığını buldular. Sözelleştirme zorunluluğu ciddiydi ve bu nedenle öğrenmeyi engelleyen yabancı bir bilişsel yük getirdi. Minimal bilgisayar kılavuzları üzerindeki çalışmalar da fazlalık çerçevesi içinde yorumlanabilir. Bu çalışma sürekli olarak daha az bilginin daha fazla bilgiden daha etkili olabileceğini göstermiştir (örneğin, Carrol, 1990; Lazonder ve van der Meij, 1993). Son olarak, yukarıda açıklanan Kalyuga, Chandler ve Sweller (1998) ve Yeung, Jin ve Sweller (1998) ile yakından ilişkili olabilecek çalışmalarında McNamara, Kintsch, Singer ve Kintsch (1996), Tutarlılığı arttırmayı amaçlayan biyoloji metin materyallerine yapılan eklemelerin düşük bilgi okurlarına faydalı olduğunu, ancak yüksek bilgi okurlarını engellediğini buldum. Yazarlar, ekleri olmayan asgari derecede tutarlı metnin yüksek bilgi okuyucuyu öğrenmeyi kolaylaştıran aktif işlem yapmaya zorladığına inanmaktadır. Ek materyal ile yüksek bilgi okuyucular sağlamak, aktif işlemleri azaltmış ve böylece öğrenmeyi azaltmıştır. Aslında, ek materyal, öğrenmeyi engelleyen yabancı bilişsel yükü artırarak yüksek bilgi okuyucular için gereksiz olabilir. Kalyuga ve ark. (1998) ve Yeung ve ark. (1998), daha deneyimli öğrencilere fazladan dans içeren bir materyal sunarken daha yüksek bir bilişsel yük olduğunu belirtmiştir. Ek materyal aktif işlemi azalttıysa, Zihinsel çabanın puanları azalmış olmalı, artmamalıydı. Bu sonuçlar, bu bağlamda bir artıklık / bilişsel yük açıklaması, aktif bir işlem argümanından daha açık olabilir. Artıklık etkisi keşfedildi, unutuldu ve yıllar boyunca kapsandı. Bu tarih için en az iki neden olduğuna inanıyoruz. İlk olarak, etki karşı sezgiseldir. Çoğu insan sezgisel olarak en kötüsü, gereksiz malzemelerin nötr etkileri olabileceğinden ve faydalı olabilecekleri her ihtimalin olabileceğinden habersizdir. Artıklığın önemli ve olumsuz sonuçları olabileceğini kabul etmek zor olabilir. İkinci olarak, etki hiçbir zaman ayrıntılı bir teorik bağlam içine yerleştirilmemiştir. Sonuç olarak, bireysel sonuçları göz ardı edilebilecek sapmalar olarak reddetmek kolay oldu. Artıklık etkisinin bilişsel yük çerçevesinde kolayca yerleştirildiğine ve diğer bilişsel yük etkileriyle ilişkili olduğuna inanıyoruz. Bu bağlamda, etkinin alanı etkilemeye devam ettiğini umuyoruz. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz. Umarız, etki alanı etkilemeye devam eder. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz. Umarız, etki alanı etkilemeye devam eder. Artıklık, eğitim tasarımcıları tarafından ciddiye alınması gereken önemli bir etkidir. Geniş bir deneysel sonuç yelpazesi, yapıda tasarlanırken fazlalık malzemenin dahil edilmesinin olumsuz sonuçlarını göstermektedir. Artıklığın avantajlarını gösteren hiçbir deneysel çalışma olmadığını biliyoruz ve böyle bir sonucun yalnızca bir öğretim materyali kümesinin o kadar zayıf olduğu şartlar altında elde edilebileceğinden şüpheleniyoruz.
Değişkenlik Etkisi
Uygulamanın değişkenliğinin eğitimin transferinde yararlı etkilere yol açabileceği oldukça iyi belgelenmiştir (örneğin, bkz. Cormier ve Hagman, 1987; Jelsma, van Merrienboer ve Bijlstra, 1990; Singley ve Anderson, 1989). Problemli durumlar üzerindeki değişkenliğin öğrencileri şema geliştirmeye teşvik etmesi beklenir, çünkü benzer özelliklerin tanımlanma olasılığını arttırır ve ilgili özelliklerin ilgisiz olanlardan ayırt edilebildiğini gösterir. Uygulamanın değişkenliğini uygulayan öğretim tasarımları, bir görevin, problemli durumlar üzerindeki farklı varyantlarının performansını gerektiren koşullar altında veya görevin olduğu gibi diğer görev boyutları boyunca değişkenliği artıran koşullar altında yerine getirilmesini sağlar. tanımlayıcı özelliklerin belirginliği, sunulan, Görevin yerine getirildiği bağlam, görevin aşinalığı, vb. Quilici ve Mayer (1996), pratikte değişkenliğin avantajlarına dair son bir örnek vermiştir. İstatistik kelimesi problemlerini çözmede düşük ve yüksek değişkenlik becerilerinin öğrenme üzerindeki etkilerini karşılaştırdılar. Öğretimden sonra öğrenciler problemleri çözelti için t testi, korelasyon veya ki-kare gerektiren kategorilere yerleştirmek zorunda kaldılar. Uygulama değişkenliği, yapı vurgulayan ve yüzey vurgulayan örnek kümeler arasında ayrım yapılarak gerçekleştirildi. Yüksek değişkenlikli, yapı vurgulayan sette, belirli bir testin her örneği için farklı yüzey hikayeleri kullanılmıştır (örneğin, her problem için bir t testi gerektiren üç farklı yüzey hikayesi). Bu yüzey hikayeleri kümesi, elbette ki korelasyon ve ki-kare test tipleri için de kullanıldı. İlgili test için uygun bir yapı. Düşük değişkenlikli yüzey vurgulama setinde, belirli bir testin her örneği için aynı yüzey hikayesi kullanıldı, ancak diğer testler için kullanılanlardan farklıydı. Beklendiği gibi, öğrenciler yüksek değişkenlikle karşı karşıya kaldılar, yapısal vurgulayan problem kümeleri, talimatların ardından istatistik kelimesi problemlerini daha iyi kategorize edebildiler. Jelsma ve Bijlstra (1988) ve Jelsma ve van Merrienboer (1989) tarafından tutarlı bulgular bildirilmiştir. Bir sorun giderme görevinin eğitiminde düşük ve yüksek değişkenliğin öğrenme ve aktarma performansı üzerindeki etkilerini karşılaştırdılar. Öğrenciler, bir su-alkol damıtım tesisinin bilgisayar tabanlı bir simülasyonunda ortaya çıkan belirli arızaları teşhis etmek zorunda kaldılar (Jelsma ve Bijlstra, 1990). Bu çalışmalarda Uygulamanın değişkenliği, öğrencilerin çözmesi gereken problemleri belirli bir sıraya yerleştirerek yeniden düzenlendi. Yüksek değişkenlik için farklı teşhis gerektiren problemler rastgele sırayla sunuldu. Bu tür rastgele bir uygulama takvimi aynı zamanda yüksek bağlamsal etkileşime sahip pratik olarak da bilinir, çünkü belirli bir problem için gerçekleştirilen beceriler bitişik problemler için gerçekleştirilen becerilere müdahale eder. Düşük değişkenlik için, benzer çözümler gerektiren sorun kümeleri engellenen bir sırada sunulur. Öğrenciler bu takvimi kullanarak, bir sonraki tipteki problemleri görmeden önce belirli bir tipteki problemlerin hepsini görürler. Değişkenlik üzerine yapılan çalışmaların sonuçları başlangıçta bilişsel yük teorisi ile çelişmektedir. Yüksek değişkenlik pratikte bilişsel yükü arttırdı, ancak öğrenmenin daha iyi aktarılmasını sağladı. daha önce uygulanmayan agnoz hatalarını daha iyi anlama yeteneği ile gösterilir. Bilişsel yükteki artışın doğrudan öğrenmeyle ilgili olduğu ve böylelikle repre, yabancı bilişsel yükte bir artış yerine alman bilişsel yükünde bir artış olduğu varsayılmıştır. Çok çeşitli problemler ve bu problemlere yönelik çözümlerle yüzleşmek, öğrenicilerin edinilmiş şemaların uygulanabilirlik alanını genişletmesine veya sınırlamasına yardımcı olur, ancak bilişsel yükü artıran, öğrencilerin dikkatlice katılımını gerektiriyor gibi görünmektedir. Bilişsel yükte artışın ardından transferin artması, transfer paradoksunun tanımlanmasına yol açtı. Bu paradoks, transfer performansını iyileştiren eğitim süreçlerinin tipik olarak pratikte öğrencilere uygulanan bilişsel yük üzerinde olumsuz bir etkisi olduğunu göstermektedir. ya da önceden belirlenmiş bir performans seviyesine ulaşmak için gereken sorunların ya da eğitim süresinin sayısı üzerindedir (van Merrienboer, de Croock ve Jelsma, 1997). Başlangıçta, eğitim problemi değişkenliği ve bunun sonucunda ortaya çıkan transfer paradoksu, bu derlemede bildirilen sonuçların çoğu ile çelişiyor gibi görünmektedir, çünkü yukarıda tartışılan bu bulgular, pratikte bilişsel yük artışının tipik olarak öğrenmeyi engellediğini göstermiştir. Paas ve van Merrienboer (1994a, b), yabancı ve alman bilişsel yükleri ayırt ederek, bilişsel yük teorisi ışığında uygulamanın değişkenliği konusundaki sonuçları yeniden yorumlamıştır. Uygulama değişkenliğinin, yabancı bilişsel yükün düşük olduğu durumlarda öğrenme ve transfer üzerinde olumlu bir etkisi olacağını varsaydılar, çünkü böyle durumlarda toplam bilişsel yükün limitler dahilinde olacağı, Değişkenliğin, Almanya'nın uluslararası yükünü arttırmasından bağımsız olarak. Buna karşılık, uygulama değişkenliğinin, yabancı bilişsel yükün yüksek olduğu durumlarda öğrenme ve aktarma üzerinde olumsuz bir etkisi olacağını tahmin ediyorlardı, çünkü toplam bilişsel yük, öğrencilerin çalışma hafızasına aşırı yük getirecekti. Paas ve van Merrien boer'in (1994a) çalışmasında, öğrencilerin geometri alanındaki bazı prosedürleri öğrenmeleri gerekiyordu. Yüksek değişkenlik ve dolayısıyla yüksek alman kognitif yük koşulları altında veya düşük değişkenlik ve dolayısıyla düşük alman kognitif yük koşulları altında yüksek bir yabancı bilişsel yük dayatan geleneksel problemleri çözmek zorunda kaldılar. Alternatif olarak, düşük bir yabancı bilişsel yük empoze edilmiş çalışılmış örnekleri incelemek zorunda kaldılar, yine yüksek değişkenlik (yüksek almanya bilişsel yük) veya düşük değişkenlik (düşük almanya bilişsel yük) koşullarıyla birleştirilmiştir. Öngörüldüğü gibi, problem formatı ile değişkenlik arasında anlamlı bir etkileşim olduğu tespit edildi. Ekstra yabancı bilişsel yük (konvansiyonel problemler) ile ilişkili bir mat problemi, yüksek değişkenlikteki koşullar altında transfer performansı üzerinde pozitif bir etki göstermedi, fakat düşük yabancı olmayan dişli yüke (işlenmiş örnekler) bağlı bir problem formatı sırasında kabul edilebilir bir bilişsel yük seviyesi verdi. uygulayın ve yüksek değişkenlikteki koşullar altında üstün transfer performansı gösterdi (bu verilerin gösterimi için Şekil 1'e bakınız). Bu sonuçlar bilişsel yük teorisi ile tamamen uyumludur. İlk önce, öğretim tasarımlarının yabancı bilişsel yükü azaltması gerektiğini belirtiyorlar. Ancak ek bir sonuç olarak, yabancı bilişsel yükü azaltmada başarılı olan öğretim tasarımlarının, toplam bilişsel yükün limitler dahilinde kalması koşuluyla alman bilişsel yükünü arttırması durumunda daha da etkili olabileceğini belirtiyorlar. Sonuçlar ayrıca, görev veya sorunları sıralamak için bazı ortak öğretim tasarımlarını da sorgulamaktadır. Öğrencilerin geleneksel problemleri çözmesi gerektiğinde bilişsel yükü azaltmaya yönelik tipik bir yaklaşım, basit ve karmaşık bir problem sırası kullanmaktır. Bununla birlikte, çok yüksek içsel bilişsel yük koşullarının olası istisnası dışında, bu yaklaşım bilişsel yük teorisine göre değişmektedir: Çok yüksek içsel bilişsel yük koşullarında önemli bir husus olan bilişsel aşırı yükü önlese de - yabancı bilişsel yükü azaltmada ve almanyada artışa neden olmamıştır. bilişsel yük. Bilişsel yük teorisi, yabancı bilişsel yükü (örneğin, hedefsiz problemler, çalışılan örnekler, tamamlama atamaları) ile birlikte alman bilişsel yükünü arttıran daha rastgele dizilerle birlikte problem formatlarının kullanılması durumunda daha etkili öğrenmeyi öngörmektedir. Bu tahmin şu anda bilgisayar programlamayı öğretmek için bilgisayar tabanlı bir öğretim programı kullanarak araştırılmaktadır (CASCO; van Merrienboer, Krammer ve Maaswinkel, 1994; van Mer rienboer ve Luursema, 1995; van Merrienboer, Luursema, Kingma, Hou weling ve de Vries, 1995).
SONUÇLAR
Bu yazıda bilişsel bir mimariyi ve bunun yapısal sonuçlarını anlattık. Mimaride birkaç yapı ve süreç var. Tüm eğitim materyallerini işlemek için çalışan bir bellek kullanılır. Çalışma belleği, işleyebilecek öğe sayısına göre çok sınırlıdır, ancak hem görsel hem de işitsel kanal kullanılarak bilgi işlenirse kapasitesi artabilir. Çalışma belleği tarafından işlenen tüm materyaller uzun süreli belleğe aktarılabilir. Çalışma hafızasında işlenen bilgilerin bir sonucu olarak öğrenilen her şey, otomatiklik derecelerinde değişiklik gösterebilen şemalar şeklinde etkin bir şekilde sınırsız uzun süreli bir hafızaya kaydedilir. Hem şema yapımı hem de otomasyon, uzun vadeli bellekte bilgi saklama ve çalışma belleği üzerindeki yükü azaltma işlevini yerine getirir. Bu yazıda anlatılan mimari, öğretim tasarımı için net etkileri olmadığını düşündüğümüz bilişsel yapıları (örn. Duyusal hafıza) atlamamamızla sınırlıdır. Ek olarak, henüz iyi anlaşılmayan yapıları ve ayrıntıları da ihmal ettik. Sonuç olarak, tartışılan mimarinin geniş çapta kabul edilebilir ve oldukça tartışmalı olacağına inanıyoruz. Literatürde tartışılan tek bilişsel mimari değil, geniş kabul görmektedir. Çok azının tarif edilen belirli yapıların özelliklerine katılmaması muhtemeldir. Bilişsel yük teorisi yukarıdaki mimariyi kabul eder ve ayrıca bilginin yapısıyla ilgili varsayımlarda bulunur. Çalışma belleğinde işlenmesi gereken tüm bilgiler bir etkileşim etkileşimi üzerine yerleştirilebilir. Düşük elemanlı etkileşim materyalinin elemanları asgari düzeyde etkileşime girerler ve böylece ağır bir çalışma belleği yükü yüklemeden seri olarak öğrenilebilirler. Bu malzemeler, düşük bir içsel bilişsel yüke sahip olmaları ile karakterize edilebilir. Buna karşılık, yüksek eleman etkileşimli malzemenin elemanları arasındaki etkileşimler, çalışma belleğinde eş zamanlı olarak oluşturulmalarını gerektirir; bu da yüksek bir içsel birleşik yüke neden olur. Öğrenme, etkileşimli öğeleri çalışma belleğinde tek bir öğe olarak ilişkilendirilebilecek şemalara yerleştirerek bu yükü azaltır. Bu bilişsel ve bilgi yapıları, bilişsel mimarimizle çatışmak yerine, uygun eğitici tasarımlar üretmek için kullanılabilir. Pratik uygulamalar, doğrudan teoriden türetilmiştir. Öğretim tasarımları (daha önce tarif edildi) bilişsel mimari tarafından üretildiğinden, bilişsel süreçler ile öğretim tasarımı arasında aksi belirtilenden daha yakın bir ilişki olduğuna inanıyoruz. Tarif edilen öğretim tasarımları ve prosedürlerinin çoğu, yüksek bir iç yük varlığında yabancı bir bilişsel yükü azaltmayı amaçlamaktadır. Şimdi bu yazıda tartışılan öğretim tasarımlarını özetleyeceğiz. Müfredatın problem çözme performansının kritik olduğu bu alanlarda, amaçsız problemlere, çalışılmış örneklere ve tamamlanma problemlerine vurgu yapılması etkili olabilir. Bu tasarımlar, normalde çözüme ulaşmak için araç-uç araması gerektiren geleneksel problemleri çözmek için yerliler olarak tasarlandı. Ortada kalan aramalar, sınırlandırılmış çalışma hafızasına ağır talepler getirir ve bu talepler, uzun süreli hafızalarda şema yapımı ve depolanması veya her ikisi de uzmanlığın geliştirilmesi için gerekli olan saklanan şemaların otomasyonu ile büyük ölçüde alakasızdır. Çalışılan örnek etkisinden elde edilen bölünmüş dikkat etkisi. Öğrencilerin dikkatlerini çoklu bilgi kaynakları arasında zihinsel olarak birleştirmelerini ve zihinsel olarak bütünleştirmelerini gerektiren yapısal tasarımlarda, çalışma hafızasına araç-uç araması olarak ağır bir yük getirebilir, böylece çalışılan örneklerin olumlu etkilerini olumsuz etkileyebilir. Fiziksel olarak bütünleşik öğretim tasarımları bilişsel yükü azaltır ve böylece şema yapımını ve dikkatini kolaylaştırır. Bölünmüş dikkatin ortadan kaldırılması, yalnızca çalışılmış örnekler kullanıldığında değil, tüm öğretim biçimleri için önemlidir. Modalite etkisi kısmen bölünmüş dikkat etkisinden türemiştir. Bilgi kaynağını fiziksel olarak birleştirerek çalışma belleği üzerindeki yükü azaltmak yerine, bazı görsel bilgi kaynaklarını görsel olarak değil işitsel olarak sunarak etkin çalışma belleği arttırılabilir. Ayrı dikkat koşullarında çift yönlü sunum, şema inşasını ve otomasyonu görsel olarak sunulan materyallerin fiziksel entegrasyonu kadar etkili bir şekilde kolaylaştırır. Şu anda, ikili mod sunumunun bölünmüş dikkat koşullarının dışında etkili olduğunu varsaymak için ampirik bir kanıt veya teorik sebep yoktur. Artıklık etkisi, bölünmüş dikkat etkisinden de kaynaklanır. Bir veya daha fazla kaynak gereksiz olduğu için, ayrı ilgi gerektirmeyen ve tegrasyon gerektirmeyen çoklu bilgi kaynakları, Fiziksel olarak entegre edilmemelidir. Çalışma belleği yükü azaltılır ve gereksiz bilgi kaynaklarını ortadan kaldıran tasarımlar kullanılarak şema yapımı ve otomasyonu iyileştirilir. Gereksiz malzemelerin nasıl ele alındığı, öğrencinin uzmanlık seviyesine bağlı olmalıdır. Gereksiz materyaller uzman öğrenciler için elimine edilmelidir, ancak aynı malzemenin acemi öğrenciler için de entegre edilmesi gerekebilir. Daha deneyimli öğrenciler için gereksiz olan materyal, daha az deneyimli öğrenciler için çok önemli olabilir. Son olarak, değişkenlik etkisi artan bir yabancı bilişsel yükün olumsuz sonuçlara sahip olmasına rağmen, alman bilişsel yükündeki artışların yararlı olabileceği varsayımına dayandırılmıştır. Kırışıklıklardaki değişkenlik, alman bilişsel yükünü arttırır, ancak çalışma hafızasındaki yük artışları, şema yapımına yarar sağlar. Ek olarak, deneysel sonuçlar, çift dikkat malzemelerinden ziyade bölünme dikkatinin, çokluğun ve tekli kullanımın, düşük madde etkileşimi koşulları altında kayda değer olumsuz sonuçlarının olmadığını göstermiştir. Gerçek bilişsel yük, teractivitede düşük eleman nedeniyle düşükse, yabancı bilişsel yük, eğitim tasarımcıları için önemli bir husus olmayabilir. Yüksek eleman etkileşimi koşulları altında kritik hale gelir. Bu bulgulara ek olarak, bilişsel yük teorisi, bu derlemede tartışılmayan daha geniş öğretim sistemleri tasarımı (ISD) alanı için birçok kılavuz sunar (van Merrienboer, 1997; van Mer rienboer ve Dijkstra, 1997; van Merrienboer, Jelsma ve Paas, 1992). Bu yazıda etkinlik için deneysel olarak kapsamlı bir şekilde test edilmemiş hiçbir teknik tanımlanmamıştır. Yinelenen, kontrol edilen deneysel tasarımlara dayanan test programının bilişsel yük teorisinin ve oluşturduğu öğretim prosedürlerinin büyük bir gücü olduğunu düşünüyoruz. Ayrıca, bilişsel yük çerçevesi içindeki erken çalışma, çalışma saatleri gibi yalnızca dolaylı bilişsel yük göstergeleri sağlarken, daha sonra çalışma ikincil görevler ve yükün öznel derecelendirme ölçekleri gibi daha doğrudan önlemler kullanmıştır. Öznel derecelendirme ölçekleri üzerinde yapılan çalışmalar, bilişsel yük teorisi ile ilişkili kapsamlı bir istatistiksel prosedürler kümesi geliştirmek için çırçır olmaktadır. Bu incelemeden görülebileceği gibi, bilişsel yük çerçevesi içindeki çoğu iş, ekstra bilişsel yükü azaltmak için tasarlanmış tekniklerle ilgilenmiştir. Daha sonra çalışma, yabancı ve içsel bilişsel yük arasındaki ilişkiler ile ilgili olmuştur. Şema yapılandırmasını kolaylaştırmak için, ilgili zihinsel çabayı (alman bilişsel yükü) artırarak bilişsel yükü artırmak için tasarlanmış prosedürler üzerinde bazı çalışmalar yapılmıştır. Problem değişkenliğinin kullanımı bu teknik sınıfının önemli bir temsilcisidir. Bununla birlikte, bu noktaya göre, o bölge, yabancı bilişsel yükle ilişkili olan aynı teknik ve deney repertuarına sahip değildir. Gelecekteki araştırmalar için, alman bilişsel yükü büyük ilgi odağı olacak ve önümüzdeki birkaç yıl içinde bu alanda kayda değer ilerleme bekliyoruz. Daha fazla araştırma için bir başka önemli konu, belirli katran grupları için bilişsel kapasiteye sahip bilişsel yük teorisinin etkileriyle ilgilidir. Örneğin, Bilişsel performanstaki yaşa bağlı düşüşlerin, en zorlu işlemlerden ziyade karmaşık bilişsel görevlerde ortaya çıkma ihtimalinin yüksek olduğu hipotezini destekleyen artan kanıtlar vardır. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Bu görevler başarılı tamamlamaları için yeterli dikkat kaynaklarının mevcudiyetine büyük ölçüde bağımlı olduğu için bilişsel kapasitedeki yaşa bağlı düşüşler ve alakasız bilgiyi engelleme yeteneğindeki yaşa bağlı düşüşler ile orantısız bir şekilde tehlikeye girerler. Bilişsel yük teorisine dayanan ve daha fazla bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek öğretim yöntemlerinin, yaşa bağlı bu düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Daha bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek olan bu yaşa bağlı düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor. Daha bilişsel kapasitenin verimli olduğu iddia edilebilecek olan bu yaşa bağlı düşüşleri telafi etmesi beklenebilir. Şu anda araştırma bu alanda artıyor.
Teşekkürler
Bu yazıda bildirilen çalışma Kraliyet Hollanda Sanat ve Bilim Akademisi ve Aus Tralian Araştırma Konseyi tarafından ilk yazara verilen bağışlarla desteklenmiştir.
Yorumlar
Yorum Gönder