Когнитивная нагрузка в обучении⁠⁠

- Почему в школе русский язык учить легче, чем математику?
- Почему обучение требует усилий?
- Как выучить английский или программирование так же просто, как русский язык в школе?
- Почему учиться много - вредно для для обучения?

Теорию когнитивной нагрузки разработали еще в 1980х годах и это одна из моих любимых областей, которые я применяю в обучении и считаю, что каждый учитель должен применять, обучая своих учеников

предисловие от автора: если вы поймете эту теорию, то сможете в несколько раз легче и эффективнее впитывать новые знания и учиться. А учитель сможет эффективнее доносить знания до учеников и обучать их.

Почему учиться труднее всего?

Самое главное, что идея когнитивной нагрузки в себе несет, что нашему мозгу сложно изучать новые знания, навыки, предметы или профессии из-за ограниченных умственных возможностях. Но при этом у мозга нет ограничений, когда он работает с уже знакомым материалом.

Пример, когда ограничений нет:

Представьте школьника, у него в 7 классе была физика, где он изучил атомы, молекулы, вещества, их соединения, таблицу Менделеева выучил.

Потом он пошел в 8 класс и учитель не объясняет что такое атомы и молекулы, он сразу дает формулы, в которых атомы превращаются в молекулы, а молекулы превращаются в вещества и с этими формулами нужно решать задачи.

Конечно же, школьник справляется с ними, ведь ранее освоил эти понятия. У него нет умственных ограничений учить химию.

Пример, когда ограничения есть:

(это реальный пример из моей жизни) Я прогулял физику в 7 классе, об атомах и молекулах даже понятия не имел. Все что я знал, что водка как-то связана с Менделеевым.

Вот я пришел в 8 класс, первый урок химии и у меня огромное желание освоить химию. Мотивация на 1000%, я готов учиться, но учитель сразу начинает давать задания по соединению атомов в молекулы.

Получится ли у меня их освоить? Нет, потому что я имею умственные ограничения. И даже если бы учитель объяснил, что такое атомы и молекулы, а только потом дал бы эти же самые задачи, мне все равно было бы сложно. А почему, вы узнаете дальше.

Эти примеры кратко объясняют теорию когнитивной нагрузки. В первом случае нагрузка нормальная, когда ученик за 1 урок мог получить 100% пользы, а во втором случае произошла когнитивная перегрузка, когда даже 10 уроков химии мне не помогли бы освоить даже 5% знаний.

МОДЕЛИ ОБУЧЕНИЯ В ГОЛОВЕ

Ученые считают, что мы лучше всего учимся по готовым моделям, которые есть у нас в голове. Например, если человек рождается, то его не учат ходить, плавать, кушать или бежать от опасности. У него это уже смоделировано. Чтобы этому научиться, ему нужно только попрактиковаться. А практиковаться по готовой модели чертовски просто.

Но мы совсем недавно начали писать и читать. А поэтому, у нас с рождения нет готовой модели письма и чтения и нам приходится самим строить готовую модель в голове и по ней учиться.

Сначала мы изучаем модель букв, а потом модель слов, потом по этим готовым моделям мы пытаемся писать, читать и так далее.

Точно также у первого примера была готовая модель от физики и ему химия далась легко, нужна была только практика. У меня модели не было и я будто старался писать стихи, при этом не зная даже как выглядят и пишутся буквы.

ТРИ ТИПА КОГНИТИВНОЙ НАГРУЗКИ

Сейчас вы узнаете, из каких трех типов состоит когнитивная нагрузка, что позволит вам нагружать свой мозг когнитивно верно и учиться без умственных ограничений.

1. ВНУТРЕННЯЯ НАГРУЗКА

Она тесно связана с рабочей памятью. Ходили слухи, что в нашей голове может хранится от 5 до 9 блоков информации, эти слухи даже назвали "Магическое число 7". Но по недавней информации от 2019 года, сегодня мозг настолько ослаб, что может хранить от 3 до 5 блоков информации. Так что, магическое число 7 больше не магическое.

Внутренняя нагрузка - это то количество информации, с которым вам приходится работать при изучении новому. Если учитель или спикер дает вам одновременно 5 единиц информации для работы, то у вас начинается когнитивная перегрузка.

Пример 1

Когда я на уроке химии пытался понять про атомы, ионы, их электроны, молекулы и вещества, а держа все это в уме старался решить задачу на соединение атомов в молекулы, у меня происходил перегруз. Не может столько информации держать рабочая память.

Наоборот же, у первого парня атомы, ионы, электроны, молекулы и вещества уже находились в долговременной памяти и ему не приходилось держать их в уме, чтобы решить задачу, ему приходилось держать в уме только цель задачи и он не ощущал перегруза при решении задач.

Пример 2

Вспомните как в школах нам дают учить английский язык. Мы толком не знаем, как нужно читать и писать слова, но нас просят составить предложение с грамматикой, которую нам только что рассказали.

Теперь наша рабочая память сосредоточена на грамматике, а чтобы написать предложение правильно, ей параллельно нужно вспоминать только что вызубренные слова и вспоминать, как правильно их писать и произносить. Снова когнитивный перегруз.

Наоборот же, недавно я написал книгу по английскому, где в самых первых уроках заставил выучить произношение и написание слов. Чтобы люди потом никогда не задумывались о том, как писать или произносить. А также на одном уроке я даю выучить 100 английский слов, а уже на следующем уроке дают одну только грамматику. Теперь, чтобы освоить эту грамматику ученику, он полностью сосредоточен на ней и не думает о написании или произношении, не вспоминает слова. Он только думает над грамматикой

2. ВНЕШНЯЯ НАГРУЗКА

Это ненужная нагрузка, которая отвлекает от освоения материала. Звуки, которые отвлекают внимание. Плохо организованы предметы на столе заставляют лишний раз подпустить в рабочую память ненужную информацию или плохая лекция, с ненужными примерами, которая только перегружает, нежели даюет информацию.

3. УМЕСТНАЯ НАГРУЗКА

Это разные усилия, которые помогают лучше создавать модели в голове. Как вы уже знаете, если у вас есть некая модель, то потом изучать предмет гораздо легче.

Поэтому данный тип нагрузки использует разные приемы для ускоренного создания моделей. Но вроде как, этот тип нагрузки не обязателен, он скорее по желанию.

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ВАМ

Я показал вам 3 вида когнитивных нагрузок. Исходя из них за десятки лет, разные ученые выработали так называемые эффекты, чтобы максимально эффективно использовать когнитивную нагрузку

1 - эффект отработанного примера

Традиционно нас заставляют много практиковаться, чтобы быстрее изучить предмет. Например, чтобы быстрее понять математику, нам дают кучу примеров и заставляют решать.

Но теория когнитивной нагрузки опровергает это и говорит, что гораздо эффективнее, если взять один пример и проработать его с подробным решением.

Например, 3х=18. Сколько будет х?

Ежу понятно, что х=6. Давайте следующий пример.

Но проблема такого решения в том, что я не создаю модели в своей голове и в будущем мне будет сложнее решать задачи.

Если же я возьму этот же пример 3х=18 и решу его с подробным объяснением, то получится, что 3х/3 = 18/3. Отсюда следовательно получилось, что х=6.

И этот пример эффективнее того, чем если бы я решил 20 задач предыдущим образом.

НОНОНО. Практика не вредна и она даже полезна. Но только после того, как вы примените достаточно умственных усилий к материалу, хорошо его усвоите и только потом пойдете практиковать.

2 - эффект отсутствия цели (этот пункт я тупо скопировал с википедии)

Эффект отсутствия конкретной цели — если заменить обычное задание на задание, в котором нет условного «правильного ответа», это снижает постороннюю когнитивную нагрузку, позволяя учащемуся не искать верный ответ, а сосредоточиться на том, какие знания и навыки доступны ему для решения поставленной задачи.

3 - эффект разделения внимания

Когнитивная перегрузка может произойти не только во время решения задач или проблем, а также при плохо структурированной учебной подаче.

Посмотрите на 2 карточки внизу. В них вы видите китайские иероглиф и то, как он звучит. Как думаете, какая из них заставит больше перемещать свое внимание, манипулировать фактами в голове?

4 - эффект смены опыта

Теория когнитивной нагрузки гласит, что новичку, который впервые видит информацию, лучше сначала изучить проработанные примеры (1 эффект), а только потом пробовать их решать.

Но все происходит наоборот, когда у человека больше опыта в этой теме. Проработанные примеры его только затормозят, потому что ему лучше будет именно практиковать сразу же задачи на практике.

Пример

Если новичку дать кубик Рубика, то он его не сможет собрать. Ему нужно показать отработанные примеры, прежде чем он перейдет к практике.

Профессионалу же отработанные примеры не дадут ровным счетом ничего, а только отнимут его время, потому что теория у него уже в голове в виде модели. Ему куда быстрее и эффективнее будет именно вспомнить эти модели и идти практиковать

КАК ПРИМЕНИТЬ К УЧЕБЕ?

Теорию когнитивной нагрузки очень хорошо знать, если вы чему-то учитесь. Но я убужден, что каждый учитель обязан знать эту теорию и применять на практике о своими учениками. Школы - это не система образования. Лицо школ - это учителя.

Вот я я предлагаю учителям

1. Изучите проблемы, прежде чем их решать:

- При объяснении темы, прежде чем идти к практике, найдите обработанные примеры в интернете и покажите их ученикам. Да, даже создавать самим не надо, а только найти, например, их очень много в академии Хана.

- Ищите разные наборы проблем и их решения. Проблемы показывают, как точно не надо поступать при решении в будущем и создают модели в голове.

- Дайте задание ученикам, самостоятельно объяснить, как они пришли к решению.

2. Замедляйте уроки

- Сложный урок - это когда когнитивная нагрузка уже близка к максимальной. Если дать слишком много знаний, то произойдет перегруз и ученики потеряют смысл первой лекции, а на второй им будет сложнее.

Если урок прошли, а время осталось, не надо "поддопихивать" знания ученикам (ребята, у нас осталось немного времени до конца урока, давайте взглянем на следующую главу, чтобы на следующем уроке было легче. - не надо так)

3. Получите процедурную беглость

Теория когнитивной нагрузки особенно важна в тех областях, где используется интерактив. Программирование, матем, русский, инженерия, химия, физика. Но напротив, она менее важна (но тоже важна) в предметах более теоретических, таких как история, география или право.

Процедурная беглость означает, что ученики должны сначала полностью освоить знания предмета, отработанные примеры, а потом обязательно на практике отработать и прорешать все примеры так, чтобы они щелкались как семечки. Чтобы примеры решались даже не задумываясь.

Тогда новые темы ученики будут осваивать без перегрузки, ведь у них в голове появится модель. Это ровно также, как я изначально дал своим ученикам выучить слова, выучить все правила чтения и произношения, чтобы они могли читать не задумываясь о том, правильно они это делают или нет, и только потом давал грамматику

ГЛАВНЫЙ СОВЕТ вашим ученикам, которые отбились

Если кто-то из них испытывает трудности с предметом, особенно когда нужна высокая интеррактивность, то посоветуйте ему вернутся назад и просто отпрактиковать по больше основные навыки. Тогда в нынешних темах ему будет легче учиться, ведь он освободит рабочую память.

p.s.

Это как бы и конец, но и у меня еще есть мысли на тему когнитивной нагрузки, которые тоже полезны учителям и ученикам. Если статья соберет хотя бы 1000 просмотров, я обязательно сделаю вторую часть

Источник: https://t.me/real_sabirov