Эффект обращения опыта
Эффект изменения опыта означает изменение эффективности методов обучения для учащихся с разным уровнем предварительных знаний. [1] [2] Основная рекомендация, вытекающая из эффекта переворота опыта, заключается в том, что методы проектирования обучения необходимо корректировать по мере того, как учащиеся приобретают больше знаний в конкретной области. Экспертиза описывается как «способность бегло выполнять определенный класс задач». [2]
долговременной памяти, Методы обучения, которые помогают учащимся создать схему более эффективны для новичков или людей с низким уровнем знаний, которые подходят к учебной ситуации или задаче без этих структур знаний, на которые можно положиться. Напротив, для учащихся или экспертов с более высокими знаниями , т. е. учащихся с более глубокими предварительным знанием задачи, верно обратное: сокращение руководства часто приводит к более высокой производительности, чем хорошо организованное обучение. [1] [3] Слава Калюга, один из ведущих исследователей в этой области, пишет: «Инструктаж, который может быть необходим новичкам, может иметь негативные последствия для более опытных учеников». [3]
Эффект реверсирования опыта является конкретным примером способности посредством взаимодействия с лечением (ATI), которое представляет собой более общее явление, при котором среда обучения, оказывающая положительное воздействие на один тип людей, имеет нейтральные или даже отрицательные последствия для другого типа людей. [4]
Теория когнитивной нагрузки
[ редактировать ]Эффект переворота опыта обычно объясняется в рамках концепции когнитивной нагрузки . [3] [5] Теория когнитивной нагрузки предполагает, что существующие когнитивные ресурсы учащегося могут влиять на эффективность методов обучения. [6] Целью любой учебной задачи является создание интегрированных мысленных представлений соответствующей информации, что требует значительных ресурсов рабочей памяти . Чтобы выполнить задачу, не перегружая рабочую память, необходимо какое-то руководство.
Учащимся с низким уровнем знаний не хватает знаний, основанных на схемах, в целевой области, поэтому данное руководство основано на методической поддержке, которая помогает снизить когнитивную нагрузку, связанную с новыми задачами. Если инструкция не дает руководства, учащиеся с низким уровнем знаний часто прибегают к неэффективным стратегиям решения проблем, которые перегружают рабочую память и увеличивают когнитивную нагрузку. Таким образом, учащиеся с низкими знаниями получают больше пользы от хорошо организованного обучения, чем от ограниченного руководства. [1]
Напротив, учащиеся с более высокими знаниями попадают в ситуацию со знаниями, основанными на схемах, которые обеспечивают внутреннее руководство. Если предоставляются дополнительные инструкции, это может привести к обработке избыточной информации и увеличению когнитивной нагрузки. «Обучающимся придется связать и согласовать связанные компоненты доступной базы долговременной памяти и внешних указаний. Такие процессы интеграции могут вызвать дополнительную нагрузку на рабочую память и сократить ресурсы, доступные для изучения новых знаний». [1] В этом случае внешнее руководство становится избыточным по сравнению с внутренними схемами учащегося и менее полезно, чем метод ограниченного руководства.
Хотя это основанное на теории когнитивной нагрузки объяснение эффекта разворота опыта правдоподобно, есть несколько предостережений, о которых следует помнить. Во-первых, многие исследования, демонстрирующие эффекты изменения опыта, основаны на субъективных измерениях когнитивной нагрузки. [7] [8] Например, одной из распространенных мер является то, что учащиеся оценивают сложность задания, отвечая на следующий вопрос по шкале от 1 (чрезвычайно легко) до 7 (чрезвычайно сложно): «Насколько легко или сложно было выполнить это задание?» [9] [10] [11] Некоторые исследователи утверждают, что такие рейтинги все чаще используются в качестве эффективного и достоверного показателя субъективной когнитивной нагрузки. [9] Однако другие ставят под сомнение использование субъективных показателей. Например, некоторые подвергают сомнению способность людей предоставлять точные самоотчеты об умственных усилиях. [12] Другие предполагают, что невозможно узнать, как субъективные оценки связаны с фактической когнитивной нагрузкой. [13] [14] Во-вторых, эффекты изменения опыта были обнаружены в исследованиях, выходящих за рамки парадигмы когнитивной нагрузки, что указывает на то, что альтернативные объяснения остаются жизнеспособными. [1] Например, ряд объяснений сосредоточен на мотивационных процессах. [15] [16]
Примеры
[ редактировать ]Эффект переворота опыта был обнаружен в различных областях и для различных методов обучения. Ниже перечислен лишь небольшой набор примеров, каждый из которых более подробно описан в Kalyuga, Ayres, Chandler & Sweller, 2003. [3]
Взаимодействие между уровнями знаний и эффектом отработанного примера : отработанные примеры представляют собой постановку проблемы, за которой следует пошаговая демонстрация того, как ее решить. Проработанные примеры часто противопоставляются открытому решению задач, при котором учащийся несет ответственность за поэтапное решение. Учащиеся с низким уровнем знаний получают больше пользы от изучения структурированных и проработанных примеров, чем от решения проблем самостоятельно. Однако по мере увеличения знаний решение открытых задач становится более эффективной учебной деятельностью. [17]
Взаимодействие между уровнями знаний и эффектом воображения. Эффект воображения возникает, когда воображение учебного материала более эффективно, чем его изучение. Идея состоит в том, что воображение материала поддерживает создание и построение мысленных представлений. Как правило, учащиеся с низким уровнем знаний получают больше пользы от изучения учебного материала, чем от его воображения. Однако по мере увеличения знаний воображение процедуры или набора отношений становится более эффективной учебной деятельностью. [18]
Взаимодействие между уровнями знаний и эффектом разделения внимания . Эффект разделения внимания возникает, когда два или более связанных источников информации представлены отдельно друг от друга во времени или пространстве (например, текст, расположенный отдельно от диаграммы). Мысленная интеграция двух частей может потребовать значительных ресурсов рабочей памяти. Если источники предоставляют схожую информацию, есть два варианта уменьшения разделения внимания: один — физически объединить два источника информации, а другой — просто исключить один из них. Для учащихся с низким уровнем знаний физическая интеграция двух или более источников информации более выгодна, чем устранение одного из источников. Однако по мере увеличения знаний устранение одного из источников становится более эффективным методом обучения. [19]
Взаимодействие между уровнями знаний и сегментацией в мультимедийном обучении . Сегментация — это стратегия, используемая для управления когнитивной нагрузкой, особенно при мультимедийном обучении. Создавая перерывы в учебном материале (например, разделяя анимацию на несколько видеороликов), сегментация снижает когнитивную нагрузку, давая учащемуся время на обработку и размышление над информацией. [20] Кроме того, сегменты указывают, какая информация важна, путем фрагментирования информации. Исследование, проведенное Spanjers et al. (2011) предполагает эффект переворота опыта при использовании сегментации в анимации. В то время как учащиеся с низким уровнем знаний получили пользу от обучения на основе сегментированного анимированного материала, учащиеся с высокими знаниями этого не сделали. Хотя в этом исследовании не было разницы в успеваемости, участники указали на разницу в умственных усилиях и эффективности между учащимися с низкими знаниями и учащимися с высокими предварительными знаниями. Авторы рекомендуют использовать сегментацию анимации для учащихся с низким уровнем предварительных знаний и использовать непрерывную анимацию для учащихся с высокими предварительными знаниями. [21]
Адресация
[ редактировать ]Адаптивное затухание в рабочих примерах
[ редактировать ]Исследования, посвященные эффекту переворота знаний, обнаружили проработанные примеры, особенно те, которые «адаптируют исчезновение проработанных примеров к растущему уровню знаний отдельных студентов». [22] быть эффективными в улучшении результатов обучения (Аткинсон и др., 2003; Ренкл и др., 2002, 2004; Ренкл и Аткинсон, 2007). [22] Проработанные примеры снижают когнитивную нагрузку, уменьшая «требование к решению проблем за счет предоставления проработанных решений». [22]
Ключевым фактором успеха отработанных примеров является постепенное затухание отработанных шагов по мере прохождения учащимся инструкции. Хотя фиксированное затухание (ранее определенные точки затухания без индивидуальной связи с учащимся) дает лучшие результаты, чем общее решение проблем, результаты адаптивного затухания показали еще лучшее усвоение знаний учащимися. Адаптивное затухание — это затухание отработанных шагов в ответ на демонстрацию понимания учащимся, что позволяет учащимся с более высокими знаниями прогрессировать таким образом, чтобы свести к минимуму эффект обращения опыта.
Появление интеллектуального обучающего программного обеспечения, такого как Cognitive Tutor , которое может отслеживать обучение учащихся и оценивать приобретение знаний, обеспечивает платформу, в рамках которой можно применять адаптивное затухание. В ответ на оценки учащихся программное обеспечение может предоставить встроенный «адаптивный индивидуальный пример механизма затухания». [22] Чтобы гарантировать, что учащиеся не испытывают эффекта изменения опыта, такое программное обеспечение должно проводить дальнейшую, постоянную оценку прогресса учащегося и вносить коррективы для адаптации и обеспечения «оптимального затухания примеров». [22] который отвечает потребностям отдельного учащегося.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Калюга, С. (2007). Эффект реверсирования опыта и его последствия для обучения, адаптированного к учащимся. Обзор педагогической психологии , 19, 509–539.
- ^ Jump up to: а б Калюга С., Райкерс Р., Пасс Ф. (2012). Образовательное значение эффекта реверсирования опыта в обучении и реализации сложных когнитивных и сенсомоторных навыков. Обзор педагогической психологии, 24, 313–337.
- ^ Jump up to: а б с д Калюга С., Эйрес П., Чендлер П. и Суеллер Дж. (2003). Эффект обращения опыта. Педагог-психолог , 38, 23-31.
- ^ Кронбах, LJ, и Сноу, RE (1977). Способности и методы обучения: Справочник по исследованию взаимодействий. Нью-Йорк: Ирвингтон
- ^ Калюга, С. (2009). Развитие знаний: перспектива когнитивной нагрузки. Обучение и инструкция, 19, 402–410.
- ^ Свеллер, Дж., ван Мерриенбур, Дж.Дж.Г., и Паас, Ф. (1998). Когнитивная архитектура и учебный дизайн. Обзор педагогической психологии, 10, 251–296.
- ^ Эйрес, П. (2006). Использование субъективных показателей для выявления изменений внутренней когнитивной нагрузки в рамках задач. Обучение и инструкция, 16, 389–400.
- ^ Паас Ф., Туовинен Дж. Э., Табберс Х. и ван Гервен П. (2003). Измерение когнитивной нагрузки как средство развития теории когнитивной нагрузки. Педагог-психолог, 38, 63-71.
- ^ Jump up to: а б Калюга С., Чендлер П. и Свеллер Дж. (2004). При этом избыточный экранный текст в мультимедийной технической инструкции может помешать обучению. Человеческий фактор, 46, 567–581.
- ^ Калюга С., Чендлер П. и Свеллер Дж. (2000). Включение опыта учащихся в разработку мультимедийных инструкций. Журнал педагогической психологии, 92, 126–136.
- ^ Майер, Р.Э., и Чендлер, П. (2001). Когда обучение находится на расстоянии одного клика: способствует ли простое взаимодействие с пользователем более глубокому пониманию мультимедийных сообщений? Journal of Educational Psychology, 93, 390-397.
- ^ Шноц, В., и Куршнер, К. (2007). Пересмотр теории когнитивной нагрузки. Обзор педагогической психологии, 19, 469–508.
- ^ Брункен Р., Плаас Дж. Л. и Лейтнер Д. (2003). Прямое измерение когнитивной нагрузки в мультимедийном обучении. Педагог-психолог, 38, 53-61.
- ^ Киршнер, Пенсильвания, Эйрес, П. и Чендлер, П. (2011). Современные исследования когнитивной нагрузки: хорошее, плохое и ужасное. Компьютеры в поведении человека, 27, 99–105.
- ^ Паас, Ф., Туовинен, Дж. Э., ван Мерриенбоер, JJG, и Дараби, А. А. (2005). Мотивационный взгляд на связь между умственными усилиями и производительностью: оптимизация участия учащихся в обучении. Исследования и разработки образовательных технологий, 58, 193–198.
- ^ Шноц, В. (2010). Реанализ эффекта обращения опыта. Учебная наука, 38, 315–323.
- ^ Ренкл А. и Аткинсон Р.К. (2003). Структурирование перехода от изучения примеров к решению проблем в приобретении когнитивных навыков: перспектива когнитивной нагрузки. Педагог-психолог, 38, 15-22.
- ^ Купер, Г., Тиндалл-Форд, С., Чендлер, П., и Свеллер, Дж. (2001). Обучение путем воображения процедур и концепций. Журнал экспериментальной психологии: прикладной, 7, 68-82.
- ^ Калюга С., Чендлер П. и Свеллер Дж. (1998). Уровни знаний и дизайн обучения. Человеческий фактор, 40, 1–17.
- ^ Майер Р. и Морено Р. (2003). Девять способов снизить когнитивную нагрузку при мультимедийном обучении. Педагогический психолог. 38, 43–52.
- ^ Спанджерс, IAE, Воутерс, П., Ван Гог, Т., ван Мерриенбоер, JJG (2011). Эффект сегментации, изменяющий опыт, при обучении на анимированных проработанных примерах. Компьютеры в поведении человека. 27, 46–52.
- ^ Jump up to: а б с д и Салден, RJCM, Алевен, В., Швонке, Р. и Ренкл, А. (2008). Эффект обращения опыта и рабочие примеры обучаемого решения проблем. Учебная наука, 38, 289–307.