Thema 5: Van een cognitivistische visie op leren naar het ontwerpen van instructie 1. Situering ten opzichte van het behaviorisme Behaviorisme Cognitivisme - leren slaat alleen op waarneembaar gedrag - ook mentale gedrag, inzichten, interne beelden (Gestalten) zijn van belang - gedrag kunnen we alleen onderzoeken door directe observatie - meer dan observatie alleen, bv introspectie en indirect afleiden Black box wordt opengebroken => breuklijn tussen beide theoretische stromingen Eclectische benadering: combineert principes van de ene stroming met de andere Bv.: Gagné: behavioristische principes, ook aantal typische cognitivistische principes 2. Voorlopers van het cognitivisme Wundt, Wertheimer, Koffka & Köhler Wundt: bijdrage van conceptuele als methodologische aard Verscherpt onderscheid tussen fysiologie & psychologie Heeft bestaande introspectiemethode verder geobjectiveerd Gestaltpsychologen Onderzocht fenomeen Gestaltqualität Typische Gestalten zijn: - een driehoek is meer dan 3 lijnstukken die los naast elkaar getekend staan - een melodie is meer dan de som van de noten Centraal: onze perceptie & begrip van wat we waarnemen in de wereld is afh van mate waarin we ‘gehelen’ waarnemen. 3. Soorten kennis Declaratieve kennis Definities, formules, wetten, verschijnselen.. Wordt ook conceptuele kennis genoemd Snel verworven, snel vergeten Procedurele kennis Algemene & specifieke methoden waarbij declaratieve kennis wordt gebruikt Verwerven vraagt meer tijd Vb: fietsen, formule vereenvoudigen, samenvatten.. Metacognitieve kennis Kennis over hoe we zelf denken, hoe we leren Kan onderscheiden worden, maar niet gescheiden! Ze staan in relatie met elkaar 4. Het basismodel voor het cognitief functioneren modellen= beschrijven, verklaren en voorspellen hoe we cognitief functioneren bij cognitief functioneren: informatieverwerkingsmodel - kijkt naar verwerken, opslaan & ophalen van gepercipieerde informatie - werking v/h geheugen = centraal - belang van interne mentale processen (niet externe condities zoals bekrachtigers) Basisassumpties bij het model 1. Informatieverwerking gebeurt in stappen 2. Informatieverwerking is vergelijkbaar met computerprocessen => vandaar term ‘geheugen’. MAAR let op dit is een metafoor! 3. Er zijn grenzen aan wat verwerkt kan worden in elke stap => dus we kunnen wel onbeperkt blijven leren 4. Informatieverwerkende activiteit is interactief: invloed van wat we reeds weten (voorkennis) 5. Reeks processen onderscheiden: waarnemen, herhalen, denken/ reflecteren, problemen oplossen, herinneren, vergeten en zich inbeelden Grafische voorstelling van het multi-store informatieverwerkend model Verschillende geheugens = multi-store model - episodic memory= gebeurtenissen, plaatsen, tijd - semantic memory= algemene kennis & begrippen, die niet gekoppeld zijn aan bepaalde context - verbal memory= betekenisvolle eenheden die opgebouwd zijn als schema’s - visual (iconic) memory= afbeeldingen, scènes, tekeningen Visueel geheugen, werkgeheugen, lange termijn geheugen Meerdere processen werkzaam: - bottom-up proces: stimuli uit omgeving worden opgepikt en brengen cognitief proces op gang - top- down proces: bepaalt hoe we op binnenkomende stimuli reageren (afh van voorkennis, opvattingen, meningen) vanuit lange termijngeheugen => interactief! => rol van voorkennis!! Controleprocessen => super-processen en meta-processen - processen worden opgehaald uit lange termijn geheugen - doelgerichte processen die ingrijpen op: 1/ verwerking informatie in diverse geheugens t.e.m. het encoderen 2/ overgang van de ene stap naar de andere in het proces (processen die inwerken op processen) - typisch controleproces: herhalen Werkgeheugen Grondiger interne structuur & werking type geheugen bestuderen Bestaat uit: o Supersysteem= centrale verwerkingseenheid o 2 slaafsystemen: - fonologische lus: verbale informatie wordt zeer kort opgeslagen & herhaald zodat ze kan vastgehouden worden voor verwerking in werkgeheugen - visuo-spatiële schetsblad: informatie zeer kort opgeslagen & herhaald voor verwerking in werkgeheugen o Episodische buffer: helpt om multimodale informatie op te slaan => informatie uit werkgeheugen gerelateerd worden aan informatie uit lange termijn geheugen Cognitieve belasting – Cognitive Load geïntroduceerd door Sweller (1994) beperkingen in het cognitieve verwerkingssysteem Assumpties: 1. Werkgeheugen is beperkt (max.7) 2. Onbeperkt lange termijn geheugen 3. Schema’s structureren informatie in geheugen 4. Automatisering mogelijk: schema’s sneller en minder bewust verwerken Soorten: o Extraneous cognitive load: belasting die ontstaat door manier waarop informatie is gepresenteerd aan lerende (door instructieverantw) kan opgevangen worden door beter instructie-ontwerp o Intrinsic cognitive load: belasting die samenhangt met complexiteit van informatie zelf en dus niet te vermijden kan niet veranderd worden, wel verminderen o Germane cognitive load: capaciteit die je nodig hebt om iets te begrijpen maakt deel uit van intrinsic Vb.: worked examples optimaliseerde complexe kennis bij studenten beduidend meer dan het niet gebruiken van worked examples Kritische blik op het informatieverwerkend model voor leren Alternatief model: ° Paivio, Baddeley en Neath Dual- Channel model: onderscheid tussen 2 basale sensorische processen: visuele & auditieve processen 5. Mentale representaties Hoe is kennis aanwezig, opgeslagen, gerepresenteerd in het menselijke geheugen? Representatie van declaratieve kennis Proposities = basiseenheid van informatie 1 propositie = 1 idee bestaande uit argumenten/ knooppunten waartussen relaties gelegd worden Proposities: geen geïsoleerde ideeën, gerelateerd aan elkaar & opgeslagen in propositienetwerken Probeer zoveel mogelijk nieuwe kennis te relateren aan andere (ev aanwezige) proposities/ netwerken Beelden (images) = een op perceptie gebaseerde representatie die Deels oorspronkelijke perceptuele structuur v/d input heeft behouden op ‘plaatsbesparende’ manier info opslaan abstracte ideeën kan je adhv proposities OF/ EN adhv beelden representeren vb.: Chinese muur Lineaire ordening en semantische netwerken = orde tussen elementen direct toegankelijk Vb.: ABCD EFG … (geordend in 7 deelverzamelingen) Semantische netwerken= hiërarchische relatie die basis vormt van abstracties Bv. schema over dierenrijk Schema’s = gebaseerd op proposities, beelden en ordening Kennis bestaat niet uit losse ideeën, dus niet uit losse propositienetwerken Kennis bestaat uit schema’s waarin propositie(netwerken), lineaire ordening, semantische netwerken en/of beelden onderling georganiseerd & geïntegreerd zijn Kenmerken: Geheugenstructuur Abstractie (selectie aan informatie) Netwerk (onderling gekoppelde proposities, beelden, lineaire ordening) Dynamische structuur (veranderbaar door opdoen nieuwe ervaringen) Context Aangepast aan situaties: frames Bv. feestje met schoonouders vs feestje met vrienden Kan heel rijk zijn, gaat verder dan opp kenmerken Schwarz & Reisberg: “belichaamt onze beliefs die zorgen voor oorzaak-gevolg dat overeenkomt met hoe wij proces begrijpen en voorwaarden in dit model worden gedefinieerd op grond van hoe ze passen in dit oorzaak-gevolg” Personal theories: juist, onvolledig of fout = misconceptions Vb.: ouders zijn oude mensen, landsgrenzen staan in de aarde gegrift.. Speciaal soort schema’s = scripts Helpen te ordenen, structureren, infereren, afleiden, verbanden leggen Je kan bv deze losse proposities toch interpreteren als 1 geheel: - het was vandaag prachtig zonnig weer - aan het stand krioelde het van de mensen - de ijsjes smaakten lekker Het aan elkaar relateren van versch schema’s gebeurt door: - ordening die ontstaat binnen schema’s - ontw van schema’s die functioneren als scripts Representatie van procedurele kennis Lastiger om in kaart te brengen: minder bewust (bv zwemmen) Bestaat uit productiesystemen: - 1 productiesysteem is opgebouwd uit afzonderlijke producties - 1 productie: 1 stukje mentaal of fysisch gedrag - netwerk van conditie-actie regels = ALS – DAN Bv.: ALS ik wil versnellen DAN zal ik sneller pedaleren (Ormrod) Relatie tussen procedurele en declaratieve kennis Uitvoeren van procedure veronderstelt beheersing declaratieve kennis Procedurele kennis initieel opgeslagen als afzonderlijke producties Blijkt ook uit taxonomie van Bloom Ontwikkeling declaratieve kennis 2 mentale processen staan centraal: 1. elaboratie 2. organisatie 1/ Elaboratie = nieuwe informatie toegevoegd aan reeds beschikbare schema’s kan inwerken op proposities, beelden, lineaire ordeningen, schema’s als geheel sneller & accurater schema’s ophalen uit langetermijngeheugen komt vooral naar voren wanneer nieuwe informatie wordt gepresenteerd bij verbinden van proposities gebruiken we volgende strategieën: - inferentie: afleiden van ene uit andere - toevoegen: uitbreiden van propositienetwerk met andere proposities uit langetermijngeheugen Vb.: - ik wil dolgraag naar nieuwste film met Tom Hanks - de prof statistiek is ziek => ik heb tijd, dus ik kan naar de film 2/ Organisatie = werkt in op beschikbare kennis in geheugen interne cognitieve structuur versterken organisatiestrategieën: - schematiseren, structureren - hiërarchie aanbrengen - begrippen toepassen - opbouwen van persoonlijke theorieën mate van organisatie & elaboratie van declaratieve kennis bepaalt manier waarop lerenden problemen, vraagstukken, taken zullen aanpakken zowel elaboratie als organisatie illustreren hoe: - initiële opbouw van nieuwe kennis gebeurt en - hoe verdere kennisverwerving verloopt Ontwikkelen van procedurele kennis 3 fasen: 1/cognitieve fase 2/ associatieve fase 3/ autonome fase 1/ Cognitieve fase Automatisch ontstaat doelgericht gedrag: doelstructuur (goal structure) werkt door Lerende doorloopt stap voor stap afzonderlijke producties Elke stap bewust doorlopen, proposities gecreëerd & opgeslagen in korte-termijn geheugen => elke productie wordt bij elke stap als declaratieve kennis opgeslagen 2/ Associatieve fase Wegwerken continu consulteren van proposities => declaratieve karakter geleidelijk verdwijnen 2 processen spelen een rol: - compositie = schakelen producties tot productieset verschillende deelstappen vormen productieketen bij herhalen: fouten weggewerkt - proceduralisatie = wegvallen prikkels van declaratieve kennis niet meer expliciet terugvallen op proposities 3/ Autonome fase Volgt automatisch op associatieve fase Moeilijk aan te geven wanneer die bereikt is 6. Van een opvatting over leren naar opvattingen over instructie Strategieën die direct inspelen op aard & structuur v/d mentale processen Algemene cognitivistische principes voor instructie Waarneembare (perceptuele) karakteristieken van een probleem zijn een belangrijke voorwaarde Leren is cultuurgebonden Leren is doelgericht Divergent denken en convergent denken zijn alle twee belangrijk Evidence- based strategieën 1: ontwikkelen van declaratieve kennis Evidence- based= via onderzoek bewezen dat ze een positief effect hebben op leerprestaties Opgelet: we bespreken strategieën voor instructieverantw maar het is uiteindelijk de lerende die strategie oppikt in eigen leeractiviteit Sommigen nemen deze methodes ook wel: direct teaching methods/ integrated teaching methods vanwege directe impact op mentale processen 1) Non-linguïstische representaties (NLR) = grafische/ fysische voorstelling van een tekst, theorie, model, idee.. Organisatie & elaboratie staat voorop Concept mapping/ mind mapping Vaardigheid voor opbouwen hiervan: stapsgewijs gebeuren - eerste uitgewerkte NLR aanbieden - later half- uitgewerkte NLR aanbieden - lege structuur aanbieden die lerende invult (outlining) NLR vergt grote inspanning: cognitieve belasting! (extraneous) MAAR kan verminderd worden door half- afgewerkte uitwerkingen aan te bieden => germane cognitive load bevorderd Expliciet grafisch: tekstueel of getekend fysisch: bv in museum werking van planeten uitbeelden Impliciet het zich inbeelden = imagery (bv. het zich inbeelden welk haarkleur, wat de naam is.. van de prinses in het sprookje) Niet altijd strikt schematisch: - kleuteronderwijs tot secundair onderwijs: vrij tekenen => structuur in complex van schema’s voor zichzelf expliciteren & versterken => we bekomen sterk verschillende tekeningen: toont aan dat elk individu een eigen cognitieve structuur ontwikkelt en put uit eigen voorkennis gebruik is niet altijd evident: bij overbrengen van complexe kennis kan representatie een simplificatie inhouden en hierdoor een verkeerd beeld geven van wat men wil overbrengen wanneer lerenden minder vertrouwd zijn met manier waarop NLR is uitgewerkt, kan dit zelfs een negatief effect hebben om lerenden representatie niet begrijpen het is belangrijk dat: ontwerpers van NLR misconcepties op voorhand onderzoeken nagaan hoe NLR de lerende gunstig/ ongunstig kan beïnvloeden men niet alleen NLR aanbied, maar ook het zelf ontwikkelen ervan aanmoedigt we voorzichtig zijn met de veronderstelling dat het aanbieden van NLR automatisch leidt tot betere leerprestaties 2) Aanduiden van verschillen en gelijkenissen Organisatie van kennis: centraal Analogieën gebruiken: bv. schaken- dammen Gelijktijdig representeren van typische voorbeelden Expliciet vragen naar vergelijken van waarnemingen Opsporen van gelijkenissen/ verschillen (bv. insecten vs spinnen) Opsporen van gelijkenissen/ verschillen in combinatie met uitwerken NLR Voortbouwen op afwijkende gebeurtenissen - lerenden worden geconfronteerd met situatie waarin opgebouwde schema’s niet meer van toepassing zijn - vb: franse grammatica: ‘Ik ben…’ = Je suis… MAAR ‘Ik ben 10 jaar oud’= J’ai dix ans 3) Aanreiken van verschillende representaties (multipele representaties) Schema’s verder elaboreren door extra en gevarieerde representaties aan te bieden Combinatie van instructiestrategieën Rijke ervaringsbasis aangeboden Gebruik maken van tekst en/ of schema en/of afbeelding.. Effectiviteit kan verklaard worden vanuit dual-coding theorie - optimaal gebruik gemaakt van 2 parallelle verwerkingskanalen overzicht van soorten representaties gebruik in de TIMSS videostudie lessen (Hansen & Richland, 2010) diagram is meest effectief 4) Mnemonics = geheugensteuntjes/ ezelsbruggetjes Helpt om aanvankelijk weinig gerelateerde begrippen, woorden, symbolen, letters.. te encoderen en aan elkaar te koppelen Je valt terug op info die je al hebt om iets te leren dat je nog niet kent: aanwezige kennis elaboreren & organiseren in geheugen Veel leerkrachten sceptisch: niet nodig want is effectief Soorten mnemonics volgens Snowman & Biehler - Rijm - Acroniem (1ste letter van elk element gebruiken om nieuw woord te vormen) - Acrostic (1ste letter van elk element gebruiken om zin te vormen) - Plaatsen toekennen (loci method) - Kernwoorden (bv. fiets in het frans: bicyclette= cyclus dus draaiende cirkel) We maken gebruik van volgende mechanismen: 1/ hercoderen: informatie bewerken zodat die gemakkelijker kan onthouden worden 2/ relateren: stukken info samenbrengen met doel een stuk info te onthouden dankzij het andere 3/ retrieval: ophalen van info uit LTG dankzij hercoderen & relateren Effectief maar wel zelf construeren Vb.: hippocampus: hippo bezocht zijn oude campus en haalde hierbij veel herinneringen op 5) Lerende zelf vragen laten uitwerken = niet instructieverantw stelt vragen maar lerende werkt zelf dit soort vragen uit bij de verwerkte of de te verwerken kennis Kwaliteit van de vragen die leerkrachten stellen is laag Ze stellen 2x zoveel gesloten vragen dan open vragen alhoewel dit minder effectief is Zelf vragen uitwerken impliceert dat lerende op andere manier kennis ophaalt, combineert, ordent, vergelijkt.. => je bewerkt actief eigen schema King: ° lijst van starters die helpen bij uitwerken van vragen - wat is een goed voorbeeld van..? - verklaar waarom… - wat is het verschil tussen .. en .. ? - wat is de betekenis van.. ? Maar niet alle vragen lokken ‘deep-level processing’ uit (Marzano) - veel vragen= rechttoe rechtaan ophalen uit geheugen - interessante vragen= vereisen organisatie/ elaboratie van kennis => deze lokken wel deep-level learning uit Om duidelijke kijk te krijgen op niveau van cognitieve verwerking bij stellen van vragen: maken we gebruik van taxonomie van leerdoelen Op het internet vind je tools die instructieverantw en/of lerende kunnen helpen bij uitwerken van vragen: bv. A Questioning Toolkit 6) Notities nemen Lezingen, hoorcolleges, luisterlessen.. minder geschikt want snel ‘cognitive load’ Nemen van notities= complexe vaardigheid volle complexiteit van informatieverwerkend model Nemen van notities= verzameling nieuwe schema’s en ordening in nieuwe schema’s Extern iets doen om intern te organiseren Groot leereffect mits: - niet letterlijk noteren - ‘work in progress’ en worden verder verfijnd - notities zijn goed uitgangspunt voor toets/ examen - veel notities nemen Kan getraind worden: - aanreiken van basisschema aan het begin van instructiemoment (bv inhoudsopgave) - ontwikkelen van persoonlijk systeem voor nemen van notities 7) Begrippen opbouwen Directe oefening in elaboratie & organisatie De Block (1974): begrippen bouwen voort op feiten of op reeds aanwezige begrippen (taxonomische structuur!) Zeer zorgvuldig voorbeelden selecteren bij opbouwen van begrippen! - bv.: niet enkel Bach en Telemann bespreken als voorbeelden van componisten uit Barokperiode Lerenden moeten ZELF voorbeelden opzoeken, dit is de meest effectieve aanpak voor gefundeerde begripsopbouw maar veroorzaakt wel cognitieve belasting Evidence- based strategieën 2: ontwikkelen van procedurele kennis 1) Voorwaardelijke producties ontwikkelen Oplossen van problemen: complex aan productiesystemen aan de orde Lerenden eerst deelvaardigheden verwerven: aanleren in stapjes Je moet klaar zijn om te leren= law of readiness Zie Skinner & Mastery Learning (Bloom) 2) Bevorderen van compositie Verschillende producties combineren tot 1 systeem - bv.: eerder werd productiesysteem aangebracht om breuken te vereenvoudigen en nu wordt productiesysteem aangebracht om breuken te vermenigvuldigen => nakijken of breuk niet eerst vereenvoudigd kan worden Aanpak verschillende keren herhalen & feedback geven, bevordert combineren van productiesystemen en bereiken van associatieve fase & autonome fase Doorlopen van stappen: law of readiness, associative shifting, successive approximation 3) Gevarieerde problemen aanbieden Vergroot toepasbaarheid van ontwikkelde productiesysteem !! associative shifting Van gelijkaardige problemen naar gemengde oefenreeksen Probleemoplossingsprocedures worden het best ingeoefend in zeer verschillende probleemcontexten 4) Continu toepassen van productiesystemen Strategie ligt voor de hand, maar wordt veel verwaarloosd Lessen volgen elkaar te snel op: er worden continu nieuwe types oefeningen aangebracht die beroep doen op weer nieuwe productiesystemen Hierdoor zijn beide productiesystemen vaak oppervlakkig/ gebrekkig verworven Bv.: in les 1 vergelijking met 1 onbekende in les 2 vergelijking met 2 onbekenden 7. Verschillende systemen m.b.t. instructie Ausubel 2 centrale concepten: 1/ Advance Organizers 2/ voortbouwen op voorkennis Pleit voor nastreven van Meaningful Learning Reception Learning (betekenisvol leren) Gebruikt niet begrip ‘schema’ maar cognitieve structuren “ verwerven van kennis gebeurt door zintuiglijke leren” Dit maakt duidelijk dat het een “ lerende verwerkt kennis in cognitieve structuur” cognitivistische aanpak is 1/ Advance Organizers Voorstructuren van kennis => ‘kapstok’ Biedt achtergrondinformatie Wordt vooral gebruikt bij complexe kennis Leren gebeurt door ‘subsumptie’ = nieuwe kennis wordt gekoppeld aan abstracte reeds aanwezige kennis (schema’s) Maakt een onderscheid tussen: a) Derivative subsumption= kennis toegevoegd aan aanwezige kennis b) Correlative subsumption= aanwezige kennisstructuur verandert door nieuwe verworven kennis (verfijnd, hiërarchie toegevoegd..) Advance Organizers moet subsumptieproces uitlokken Verschillende soorten Advance Organizers: o Expository Organizer: biedt een kader, overzicht waarin nieuwe kennis wordt aangebracht o Comparative Organizer: vergelijkt nieuwe kennis met reeds verworven kennis o Narrative Advance Organizer: start met persoonlijk, zakelijk of abstract verhaal o Graphic Advance Organizer: NLR 2/ Voorkennis Bepaalt leren: geen voorkennis dan kan er ook niet geleerd worden Activeren van voorkennis => begrijpen => betekenis Meaningful learning= lerenden kunnen pas echt leren wanneer nieuwe inhouden aansluiten bij al aanwezige cognitieve structuren Controverse: kritiek dat leerproces te veel voorbereid & passieve verwerking bij lerende uitlokt Benadrukken van belang van Meaningful Reception Learning: o Leermateriaal presenteren in logische volgorde o Selectie van grote variatie o Sterke sensorische prikkels (kleuren, aantrekkelijk..) Adviezen voor het opzetten van instructieactiviteiten: o Geschikt voor complexe kennis die in LTG wordt opgeslagen o Gebruik Advance Organizers o Bepaal voorkennis o Werk hiërarchisch geordende structuren uit (bevordert ontstaan individuele structuren) Ontwerpstrategie (volgens Joyce & Weil) o Fase 1: bied advance organizers aan in 3 deelstappen - verduidelijk lesdoelen - biedt de AO aan - stimuleer lerende zich bewust te worden van mogelijke relevante kennis o Fase 2: maak gebruik van volgende werkvormen - colleges, discussies, films, experimenten.. - maak duidelijk aan lerende hoe leerstof is opgebouwd o Fase 3: veranker nieuwe kennis in bestaande cognitieve structuren mbv: - bevorder integratie v/d kennis - bevorder actief leren - bevorder kritische houding tov kennis - verduidelijk inhoud waar nodig Social Learning Theory (Social Cognitive Theory) 2 centrale concepten: - observationeel leren - modelling model = alles wat informatie bevat (persoon, foto, beschrijving..) dat leidt tot observationeel leren Visie op het leerproces leren is een informatie verwerkende activiteit waarin info symbolisch wordt gerepresenteerd (schema) basisbegrippen in SLT: - verwachtingen (expectations) - vicarious experiences Expectations (verwachtingen) Op basis van eerdere ervaringen ° verwachtingen m.b.t. gevolgen van bepaald gedrag Lerenden zullen enkel frequentie van gewenst gedrag verhogen wanneer ze verwachten dat er een positieve bekrachtiging zal volgen Vicarious Experiences = impact op iemands leren door consequenties op het gedrag van anderen te observeren Niet noodzakelijk om zelf gevolgen (bekrachtiging) van een gedrag te ervaren Iemand observeert gedragingen en bekrachtiging die op dit gedrag volgt van het ‘model’ => indirecte manier Vb.: Tibo wil zelf gemaakt gedicht voordragen in de klas maar merkt dat zijn klasgenoten kiezen voor gedichten van populaire hedendaagse dichters en hiervoor geprezen worden door de leerkracht. De volgende keer kiest Tibo voor een hedendaagse dichter. Vicarious punishment = lerende ziet een negatieve bekrachtiging volgen op een gedrag van andere lerenden Via observatie van beloning, straf of het ontbreken ervan bij een model, zal een gedrag bij wie observeert toenemen, afnemen of verdwijnen. => ° modeling van geobserveerde gedrag Opm.: modeling is meer dan imiteren, het is ‘het in overeenstemming brengen’ In het kort: - iemand observeert gedrag van model dat bepaalde gevolgen heeft - iemand neemt gedrag over - men verwacht dat wanneer ze het gedrag overnemen, ze ook succesvol zullen zijn Voorbeeld van vicarious reinforcement: beloningssysteem die gebruikt wordt bij aanpakken wiskundeleermoeilijkheden Siegel, Galassi & Ware: verklaring variantie van wiskunderesultaten: - voorkennis - SLT: self- efficacy & outcome expectations Self- efficacy door verwachtingen & vicarious experiences ontwikkelt zich bij lerende een mate van self- efficacy: stijging in self-efficacy => stijging in leerprestatie Subprocessen bij het observationeel leren o Aandachtrichtende processen Bepalen wat geobserveerd wordt & welke info wordt opgenomen Beïnvloedende factoren in degene die observeert: - hoeveelheid voorkennis - intrinsieke motivatie - persoonlijkheidskenmerken Beïnvloedende factoren in model: - functionele waarde - attractiviteit v/h model o Retentieprocessen Observator slaat verworven info op Kan via 2 manieren: - visuele codes - verbale codes Ook belangrijk: nieuwe kennis herhalen o Productieprocessen Kennis moet leiden tot feitelijk gedrag ° feedback loop: geobserveerde gedrag wordt zo dicht mogelijk benadert o Motivationele processen Externe motivators/ incentives: Geld, voordelen.. Interne motivators: Zelfevaluatie.. Adviezen bij opzetten instructieactiviteiten Uit de 4 subprocessen leiden we de richtlijnen af: a) Aandachtrichtende fase - duidelijke & interessante cues aanbieden - modellen helpen bij selecteren van wat belangrijk is in leersituatie - modellen bezitten typische kenmerken - gebruik straffen/ belonen om aandacht te trekken - hou rekening met hoeveelheid nieuwe kennis die moet verwerkt worden b) Retentiefase - oefenen & herhalen - feedback geven c) Productiefase - zich meten met model d) Motivationele fase - bekrachtigen van gedrag met externe/ interne motivators Concept Maps Principes Techniek om kennis grafisch voor te stellen ° door Novak van de Cornell University in jaren 60 Onderscheidt 3 types leren: 1/ Representational learning = leren van symbolen, tekens, labels, namen 2/ Concept learning = construeren van betekenis voor begrippen 3/ Propositional learning = relaties tussen bebgrippen, veronderstellingen, hypothese, stellingen Moeten op betekenisvolle manier verworven worden Concept maps ziet hij als optimale manier omdat het de lerenden dwingt de 3 types kennis met elkaar te combineren Yin & Shavelson: meer gedetailleerde omschrijving van concept maps “ netwerk met knooppunten (nodes) en lijnen die deze aan elkaar linken met korte zinnetjes ertussen” Lerende tekent ‘kennisgrafen’ Link met cognitivisme: - belang van voorkennis - belang van elaboratie & organisatie Toepassingen: - gekende & nieuwe begrippen/ideeën aan elkaar relateren - misvattingen/ fouten in eigen kennis/ideeën opsporen - basis voor brainstorming sessies - verhaal voorstellen - oorzaak-gevolg relaties voorstellen - complexe structuur voorstellen Onderzoek Haugwit & Sandmann (2009) onderzocht gebruik van concept maps en samenvattingen op kennisverwerving in biologielessen => concept mapping is effectiever Verklaringen voor werking van ‘concept maps’ Op basis van 2 theoretische modellen: A. Analyse van grafische componenten - ontwikkeld door Kosslyn - benadrukt beperkte capaciteit werkgeheugen - kenniselementen voorstructuren met grafische representatie om complexiteit te verminderen B. Cognitieve verwerking van grafische informatie - ontwikkeld door Pinker - interactie tussen bottom-up en top-down grafische voorstelling wordt gecodeerd tot propositienetwerk (schema) schema oriënteert oppikken van stimuli & verrijkt intern schema Tools Belvédère - wordt gebruikt bij ondersteunen leerprocessen in complexe wetenschapsdomeinen - volgende stappen: 1/ exploreer 2/ stel hypothesen op 3/ onderzoek 4/ evalueer 5/ rapporteer - recentere versies: samenwerken Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) Ontwikkeld door Mayer Bouwt verder op 3 centrale assumpties: Dual Channel assumptie 2 parallelle verwerkingskanalen: visuele & auditieve Limited capacity assumptie Werkgeheugen is beperkt (5-7 chunks) Active processing assumptie Lerenden construeren zelf actief hun kennis Leermaterialen zijn het best multimediaal uitgewerkt & bestaan dus uit meer dan tekst alleen Hij schuift 7 ontwerpprincipes naar voren: Multimedia principe Tekst wordt verrijkt met beelden Spatial contiguity principe tekst staat zo dicht mogelijk bij relevante beeld Temporal contiguity principe Tekst & grafische elementen worden simultaan en niet na elkaar aangeboden Modaliteitsprincipe Informatie die wordt toegevoegd aan multimediale representatie is effectiever wanneer dit audio is dan louter tekst Audio bij plaatje > tekst Coherentieprincipe Leermaterialen zijn optimaler zonder toevoeging extra informatie => cognitieve verwerking verstoord Redundantieprincipe Het is niet nodig om dezelfde info 2 keer te presenteren (bv auditief & grafisch) Principe van de individuele verschillen Impact van de ontwerpprincipes verschilt, afhankelijk van kenmerken van lerenden De principes blijken een grotere impact te hebben bij lerenden met lage voorkennis en met groter ruimtelijk inzicht Coherentieprincipe Redundantieprincipe Onderzoek Govaere, Valcke & Kruif Invloed 3D animaties mbt bevalling bij paard - gebruik animaties > gewone les - gebruik animaties: lagere cognitive load Het referentiekader o Instructieverantwoordelijke Hoofdverantwoordelijke voor instructie Ook rol als begeleider bij cognitieve verwerking o Kenmerken van de instructieverantw Geen specifieke aandacht o Begeleiding van instructieverantw Geen specifieke aandacht o Lerende Nadruk ligt op leerproces van individu o Kenmerken van de lerende Voorkennis van elke individuele lerende staat centraal o Begeleiding van de lerenden ‘coaching’ op het niveau van individuele leerproces o Organisatie Systematische aanpak van instructie op microniveau Beschikbaarheid van multimedia Tijdsplanning aangepast aan individu o Leeractiviteiten Elaboratie & organisatie van schema’s (beelden, proposities, lineaire ordening) in LTG Ontwikkelen van procedurele kennis: cognitieve, associatieve & autonome ase bij opbouw productiesytemen Technieken & tools zoals bv concept mapping tools o Instructie-activiteiten Leerdoelen - curriculumopbouw: opbouw in leerdoelen - leerdoelen reflecteren verschillende types kennis: declaratieve & procedurele - operationele leerdoelen - complexe leerdoelen opsplitsen Leerstof - baseer structuur leerstof op taakanalyse - splits complexe procedures op in deelprocedures Verzorg uitwerking leermaterialen om ‘extreneous cognitive load’ te vermijden - beperk hoeveelheid nieuwe leerstof Instructiestrategieën - evidence based practices die elaboratie & organisatie uitlokken - bouw vaardigheden op (bv nota’s nemen, NLR ontwikkelen) Media - grafische representatie domeinkennis - gevarieerde media (multimedia) - media om modellen te presenteren (SLT) - concept maps (met tools) Toetsing - controleer voorkennis - geef aandacht aan informatieve feedback o Context Weinig aandacht voor de context Kritieken op het cognitivisme Een groot accent op cognitieve leren Het verwaarlozen van spontane, natuurlijke leren Mogelijke unieke bijdrage van sociale interactie tussen lerenden onderling wordt onderbelicht