Теория когнитивной нагрузки

Определение

Впервые мир услышал о теории когнитивной нагрузки в 1988 году, когда журнал «Cognitive Science» опубликовал статью автора определения, австралийского нейрофизиолога Джона Свеллера.

Согласно мнению ученого:

Теория когнитивной нагрузки – это предположение, которое подразумевает, что каждый человек способен усвоить максимальное количество материала, если ему обеспечить умеренную нагрузку на оперативную память.

Основные цели этой теории заключаются в следующем:

• рассмотреть всевозможные способы того, каким образом человек получает знания;
• разработать обучающие методы, которые помогут впитывать максимальное количество материала.

Теория когнитивной нагрузки плотно связана с попытками определить, сколько информации рабочая память человека способна удерживать одновременно. 

Суть

Согласно утверждениям Джона Свеллера, в краткосрочной (рабочей) памяти человека может одновременно сохраняться лишь ограниченное количество данных. Например, чем больше материала поступает от преподавателя за одну конкретную лекцию, тем меньше вероятность того, что студенты запомнят суть и смогут использовать нужные сведения в будущем. Из этого следует вывод, что любая тема не должна быть перегружена дополнительными данными, которые содержат зачастую лишние сведения. Избавившись от ненужной, посторонней информации, которая не способствует обучению, студенты с большей вероятностью услышат, поймут, запомнят и усвоят все необходимое. 

К примеру, очень часто преподаватели нагружают простые темы сложными графиками, рисунками, фотографиями или лишним текстом. В такой ситуации, ученики ощущают некоторую внутреннюю когнитивную нагрузку, которая не позволяет досконально понять и усвоить услышанный материал. 

Теория когнитивной нагрузки повествует о том, что мозг человека сохраняет полученную информацию в так называемых схемах, которые:

• позволяют учащемуся решать разные задачи;
• предоставляют возможность воспринимать различные элементы в рамках одной темы как единое целое;
• формируют базу знаний каждого человека.

Для того чтобы чему-то научиться, необходимо изменять структуру этих схем. В таком случае, студент сможет понять полученную информацию, обдумать ее в рабочей (краткосрочной) памяти, а затем зафиксировать в долговременной. Помимо этого, у учащегося появится возможность расширить свою базу знаний, опираясь на ранее изученную информацию. 

Согласно теории схем, важнейшее различие между преподавателем и учеником заключается в том, что у студента еще не сформировалась когнитивная схема, а у преподавателя она уже совершенна, развита до максимального уровня.

Применение

На основе теории когнитивной нагрузки были разработаны учебные методики, которые ощутимо снижают требования к рабочей памяти учащихся и значительно повышают эффективность их обучения. Рассмотрим некоторые способы применения данной теории.

Определите общий уровень знаний и в соответствии с ним преподносите информацию

Чем больше опыта человек приобретает в определенной области, тем больше информации поступает в его мозг и сохраняется в схемах. Соответственно, чем компетентнее преподаватель, тем большее количество данных и схем ему доступно. Определив приблизительный уровень знаний студентов, можно понять, каким образом и в каком объеме подавать новый материал, чтобы учащиеся смогли его быстрее и эффективнее усвоить. 

Уменьшите проблемную зону

Проблемная зона – это промежуток между текущей ситуацией и желаемой целью. Если этот разрыв чересчур большой, то наступает перегрузка и, скорее всего, вы не сможете полностью погрузиться в тему и обработать полученный материал.

Подобное происходит при возникновении сложной ситуации, когда учащемуся необходимо «двигаться» в обратном направлении, от цели к текущему моменту. Как результат, ученик перестает воспринимать и анализировать текущую информацию и старается удержать в кратковременной памяти полученные сведения. 

Сосредоточение на основной цели также отвлекает внимание от изучаемого материала, что делает обучение менее эффективным.

Уменьшите «эффект разделенного внимания»

Если преподносить информацию, используя сразу несколько визуальных или аудиальных источников (например, графики, рисунки и отрывки из разных текстов), внимание учащегося рассеется между ними, что увеличит когнитивную нагрузку, затруднит понимание и освоение материала.

Постарайтесь оптимизировать уровень когнитивной нагрузки:

• разделите тему на несколько частей;
• сделайте «упор» на ключевых моментах;
• используйте лишь один, максимум два визуальных источника;
• сократите количество избыточных сведений и ненужных повторений.

Позже у вас будет возможность расширить познания в данной тематике, основываясь на уже предоставленных и изученных сведениях. 

Преимущества визуальных и слуховых источников для развития краткосрочной памяти

Применяйте визуальные и звуковые методы обучения для тренировки кратковременной памяти, особенно если требуется задействовать оба вида обучения. 

Заменяйте зрительную информацию слуховой. Этот прием значительно уменьшит когнитивную нагрузку на визуальную краткосрочную память, переключив внимание на слуховой источник, который занимает свое собственное место в рабочей памяти. 

Также можно подавать информацию, чередуя визуальные и слуховые источники.