John Swellerin kognitiivinen kuormitusteoria

· 26.3.2019

John Swellerin kognitiivinen kuormitusteoria sanoo, että ihmiset oppivat paremmin sellaisissa olosuhteissa jotka kohdistuvat yhteen ihmisen kognitiivisen arkkitehtuurin kanssa.

Kognitiivinen kuormitus liittyy siihen tietomäärään, jonka työmuisti voi kerralla varastoida. Työmuistilla on rajoitettu kapasiteetti. Siten Swellerin mukaan ohjeistusmentelmien pitäisi välttää sen ylikuormittamista. Lisäaktiviteetit, jotka eivät osallistu suoraan oppimiseen, ylikuormittavat yleensä työmuistia.

Sweller loi teorian, joka käsittelee elementtien yhdistelmää kognitiivisina rakenteina, jotka muodostavat yksilön tiedon perustan. Hän teki niin tunnustettuaan George Millerin tietojenkäsittelytutkimuksen, joka osoittaa, että lyhytkestoinen muisti on rajoittunut sen suhteen kuinka monta elementtiä se voi sisältää samanaikaisesti.

Sweller väitti, että ohjeistuksen suunnittelu voi vähentää oppilaiden kognitiivista kuormitusta. Paljon myöhemmin muut tutkijat kehittivät tavan mitata koettua henkistä työtä, joka on osoitus kognitiivisesta kuormituksesta.

Yksi John Swellerin kognitiivisen kuormitusteorian merkittävimmistä kohdista on se, että runsas kognitiivinen kuormitus voi vaikuttaa negatiivisesti tehtävän suorittamiseen. Kaikki eivät myöskään koe kognitiivista kuormitusta samalla tavalla.

rattaat päässä

John Swellerin kognitiivinen kuormitusteoria

Kognitiivisessa psykologiassa kognitiivinen kuormitus viittaa työmuistissa käytettyyn vaivannäköön. Sweller suunnitteli tämän teorian antaakseen suuntaviivat tiedon esittämiseen. Hänen tavoitteenaan oli kannustaa kouluaktiviteetteihin, jotka optimoivat älyllistä suorittamista.

Hän siis piti pitkäaikaisen muistin sisältöä hienovaraisina rakenteina, jotka saavat meidät havaitsemaan, ajattelemaan ja ratkomaan ongelmiaNämä rakenteet, eli kaaviot, antavat meidän käsitellä monia elementtejä yhtenä. Kaaviot muodostavat siis tiedon perustan. Hankimme niitä oppimisaikana. Kaavioissa voi jopa olla muita kaavioita niiden sisällä.

Asiantuntijan ja noviisin ero on se, että noviisilla ei ole asiantuntijan hankkimaa kaaviota. Oppiminen vaatii muutosta pitkäaikaisen muistin kaaviorakenteessa, progressiivisen suorituksen osoittamana. Tämä suorituskyvyn muutos tapahtuu siksi, että kun opimme tuntemaan aiheen paremmin, muokataan aiheeseen liittyviä kognitiivisia ominaisuuksia siten, että työmuisti pystyy käsittelemään niitä tehokkaammin.

Jotta kaavion hankinta voisi tapahtua, täytyy ohjeet suunnitella työmuistin kuormituksen vähentämiseksi. John Swellerin kognitiivinen kuormitusteoria käsittelee tekniikoita, joita käytetään työmuistin taakan vähentämiseksi, jotta kaavion hankintaan liittyvän pitkäaikaisen muistin muutoksia voitaisiin helpottaa.

Swellerin kognitiivisen kuormitusteorian pääperiaatteet

John Swellerin kognitiivisessa kuormitusteoriassa ehdottamiin ohjeistusmateriaalin suunnittelua koskeviin erityissuosituksiin kuuluvat seuraavat ohjeet:

  • Muuta ongelmanratkaisumenetelmiä käyttämällä ongelmia ilman tavoitteita tai ratkaistuja esimerkkejä. Tavoitteena on välttää näkökohtia, jotka tuovat raskaan kuormituksen työmuistille.
  • Poista työmuistin kuormitus, joka yhdistetään henkiseen tarpeeseen yhdistää useita tiedonlähteitä näiden tiedonlähteiden fyysisen yhdentämisen avulla.
  • Poista työmuistin kuormitus, joka yhdistetään toistuvien tietojen tarpeettomaan prosessointiin tarpeettomuutta vähentämällä.
  • Nosta työmuistin kapasiteettia käyttämällä auditiivista ja visuaalista tietoa, jossa molemmat tiedonlähteet ovat välttämättömiä (ei tarpeettomia) ymmärtämisen kannalta.

Kognitiivisen kuormitusteorian pääkohdat

Kuten olemme huomanneet, kognitiivinen kuormitusteoria viittaa ohjeistuksen suunnitteluun, jossa pohditaan meidän kognitiivista arkkitehtuuriamme tai tapaamme prosessoida tietoa. Oppimisen aikana tiedon täytyy pysyä työmuistissa, kunnes se on prosessoitunut tarpeeksi päästäkseen pitkäaikaiseen muistiin.

Työmuistilla on erittäin rajoittunut kapasiteetti. Kun tietoa esitellään kerralla liikaa, tunnemme olomme hämmentyneiksi ja suuri osa tuosta tiedosta katoaa.

Kognitiivinen kuormitusteoria tekee oppimisesta tehokkaampaa sitä pohtivien opetusmenetelmien avulla. Näihin menetelmiin kuuluvat:

  • Kokemuksen mittaaminen ja ohjeiden omaksuminen.
  • Ongelmien määrän vähentäminen jakamalla ne osiin ja käyttämällä osittain suoritettuja ongelmia ja ratkaistuja esimerkkejä.
  • Visuaalisen tiedon monien lähteiden yhdistäminen silloin kun se on vain mahdollista.
  • Työmuistin kapasiteetin laajentaminen visuaalisten ja auditiivisten kanavien käytön avulla.
nainen miettii ja ideoi

Tieto ja kriittinen ajattelu

Yksi kognitiivisen kuormitusteorian tuomista ajatuksista on se, että ”asioiden tietäminen” on välttämätöntä näiden asioiden kriittisen ajattelun kannalta. Se myös ehdottaa sitä, että kahta pääasiallista tietojenprosessointiaktiviteettia (tiedonhankinta ja ongelmanratkaisu) pitäisi pitää erillisenä, keskittyen ensin kaavioihin ja sitten ongelmanratkaisuun.

Sweller ehdottaakin, että ongelmanratkaisu ja alan tieto eivät ole suoraan verrannollisia aivojen työskentelytavasta johtuen. Ongelmanratkaisuun kuuluu ”ratkaiseva aivojen kaistanleveys”, joka vähentää sitä mitä uusien asioiden oppimiseen on jäljellä. Tällä on tietenkin merkittäviä vaikutuksia tapaan, jolla opettajat voivat suunnitella tunteja, kokeita ja arviointeja.

  • Clarck, R., Sweller, J., & Nguyen, F. (2006). Efficiency in learning. San Francisco, CA: Pfeiffer.
  • Sweller, J., Cognitive load during problem solving: Effects on learning, Cognitive Science, 12, 257-285 (1988).
  • Sweller, J., Instructional Design in Technical Areas, Camberwell, Victoria, Australia: Australian Council for Educational Research (1999).