Teorie kognitivní zátěže

Byli jste někdy na kurzu, kde školitel prošel svou látku tak rychle, že jste se sotva něco naučili? Nebo byl obsah tak složitý, že vám úplně přerostl přes hlavu?“

V tomto článku se budeme zabývat teorií kognitivní zátěže (CLT). Ta vychází z vědeckého přístupu k tvorbě učebních materiálů tak, aby předkládaly informace takovým tempem a na takové úrovni složitosti, aby jim žák plně porozuměl.

Jak zpracováváme informace?

Teorie kognitivní zátěže vychází z obecně uznávaného modelu lidského zpracování informací, který je znázorněn na obrázku 1 (ten publikovali Richard Atkinson a Richard Shiffrin v roce 1968)

Popisuje tento proces jako proces, který má tři hlavní části: smyslovou paměť, pracovní paměť a dlouhodobou paměť. Od té doby mnoho výzkumníků doplnilo naše chápání tohoto konceptu, ale základní model zůstává stejný.

Každý den jste bombardováni smyslovými informacemi. Smyslová paměť většinu těchto informací odfiltruje, ale uchovává si vjem nejdůležitějších položek dostatečně dlouho na to, aby mohly přejít do pracovní paměti.

Například když při hraní tenisu vracíte volej, vaše smyslová paměť vyřadí informace o hráčích na sousedních kurtech, zvuky dětí hrajících si poblíž, vůni kávy z kavárny v parku… a soustředí se pouze na blížící se míček.

Informace ze smyslové paměti přecházejí do pracovní paměti, kde jsou buď zpracovány, nebo vyřazeny. Pracovní paměť obvykle pojme pět až devět položek (nebo částí) informací v jednom okamžiku. To je ústředním bodem teorie kognitivní zátěže, jak uvidíte.

Když váš mozek zpracovává informace, kategorizuje je a přesouvá do dlouhodobé paměti, kde jsou uloženy ve znalostních strukturách zvaných „schémata“. Ty organizují informace podle toho, jak je používáte. Tak například máte schémata pro různé pojmy, jako je pes, kočka, savec a zvíře.

Máte také schémata chování pro činnosti, jako je odpalování míče, jízda na kole, objednávání jídla v restauraci atd. Čím více se v používání těchto schémat procvičíte, tím snadněji se vám tato chování budou dařit. Tomu se říká „automatizace“. Schémata jsou významná také pro teorii kognitivní zátěže. Pojďme zjistit proč.

Co je teorie kognitivní zátěže?

Teorii kognitivní zátěže vytvořil John Sweller. Článek na toto téma publikoval v časopise Cognitive Science v roce 1988.

„Kognitivní zátěž“ se týká množství informací, které je pracovní paměť schopna pojmout najednou. Podle Swellera má pracovní paměť omezenou kapacitu, proto by se výukové metody měly vyvarovat jejího přetěžování dalšími činnostmi, které přímo nepřispívají k učení.

Například diagram s popisky klade na pracovní paměť menší nároky než diagram, který má popisky uvedeny po straně. Představte si například, jak byste se cítili, kdybychom diagram na obrázku 1 prezentovali takto:

Teorie kognitivní zátěže nám také ukazuje, že pracovní paměť lze rozšířit dvěma způsoby. Za prvé, mysl zpracovává vizuální a sluchové informace odděleně. Sluchové položky v pracovní paměti si nekonkurují s vizuálními položkami stejným způsobem, jakým si konkurují dvě vizuální položky, například obrázek a nějaký text.

Toto je známé jako „efekt modality“. Tak například vysvětlující informace mají menší vliv na pracovní paměť, pokud jsou vyprávěny, a ne přidány k již složitému schématu.

Druhé, pracovní paměť zachází se zavedeným schématem jako s jedinou položkou a vysoce procvičené „automatické“ schéma se téměř vůbec nepočítá. Učební aktivity, které se opírají o vaše stávající znalosti, tedy rozšiřují kapacitu vaší pracovní paměti.

To znamená, že předběžný trénink neboli učení lidí předpokládaným dovednostem před zavedením složitějšího tématu jim pomůže vytvořit schémata, která rozšíří jejich pracovní paměť; a to pak znamená, že mohou pochopit a naučit se složitější informace.

Použití teorie kognitivní zátěže při tréninku a učení

Teorie kognitivní zátěže vám pomůže navrhnout trénink, který sníží nároky na pracovní paměť studujících, takže se budou učit efektivněji. Koncept kognitivní zátěže můžete při učení a školení uplatnit několika způsoby.

Měřte odbornost a podle toho přizpůsobte prezentaci

Čím větší odbornost v určité oblasti máte, tím více informací máte k dispozici ve svých schématech. Pamatujte, že nezáleží na tom, jak je schéma složité – počítá se jako jedna položka ve vaší pracovní paměti.

Proto je dobré přizpůsobit výuku úrovni odborných znalostí lidí, které učíte. Udělejte to tak, že provedete hodnocení vzdělávacích potřeb , nebo požádejte studenty, aby popsali, jak jsou s daným tématem obeznámeni.

Dále použijte Bloomovu taxonomii vzdělávacích cílů, abyste zajistili, že budete prezentovat informace na správné úrovni pro vaše studenty – to, co se vám zdá samozřejmé, jim vůbec nemusí být jasné.

Zmenšete problémový prostor

„Problémový prostor“ je mezera mezi současnou situací a požadovaným cílem. Pokud je příliš velký, dochází k přetížení pracovní paměti lidí.

To se často stává u složitých problémů, kdy se žák musí propracovat zpětně od cíle k současnému stavu. To od něj vyžaduje, aby v pracovní paměti udržel velké množství informací najednou. Soustředění se na cíl také odvádí pozornost od učené informace, což snižuje efektivitu učení.

Vhodnějším přístupem je rozložit problém na části. Tím se zmenší problémový prostor a sníží se kognitivní zátěž, takže učení je efektivnější.

Další metody zmenšení problémového prostoru zahrnují poskytování řešených příkladů a předkládání problémů s částečnými řešeními, které má žák dokončit. Tyto přístupy jsou obzvláště užitečné, protože demonstrují silné strategie řešení problémů v praxi.

Snížení efektu rozdělené pozornosti

Pokud máte k dispozici více zdrojů vizuálních informací, jako jsou diagramy, popisky a vysvětlující text, vaše pozornost se mezi ně rozdělí. To zvyšuje kognitivní zátěž a ztěžuje vytváření nových schémat.

Tento efekt se snižuje, když integrujete vizuální informace. Zařaďte popisky do schémat (jako na obrázku 1), místo abyste je umístili do rámečku na jednu stranu, nebo, pokud to není možné, zaměřte se nejprve na jednu část. Pokud žáci potřebují při práci s počítačovým programem používat například návod, dopřejte jim čas, aby se nejprve seznámili s textem, a teprve poté jim představte program.