Cognitieve belasting
In de cognitieve psychologie verwijst cognitieve belasting naar de hoeveelheid gebruikte werkgeheugenbronnen.
Er zijn drie soorten cognitieve belasting:
- intrinsieke cognitieve belasting is de inspanning die gepaard gaat met een specifiek onderwerp;
- externe cognitieve belasting verwijst naar de manier waarop informatie of taken aan een leerling worden gepresenteerd;
- Germaanse cognitieve belasting verwijst naar het werk dat is gestoken in het creëren van een permanente opslag van kennis (een schema).
De theorie is eind jaren tachtig ontwikkeld uit een onderzoek naar het oplossen van problemen door John Sweller.
Sweller voerde aan dat instructieontwerp kan worden gebruikt om de belasting bij leerlingen te verminderen.
Veel later ontwikkelden andere onderzoekers een manier om waargenomen mentale inspanning te meten die een indicatie is van deze belasting.
Taak-opgeroepen pupilrespons is een betrouwbare en gevoelige meting van cognitieve belasting die rechtstreeks verband houdt met het werkgeheugen.
Informatie kan alleen in het langetermijngeheugen worden opgeslagen nadat het eerst is behandeld en verwerkt door het werkgeheugen.
Het werkgeheugen is echter extreem beperkt in zowel capaciteit als duur.
Deze beperkingen zullen onder bepaalde omstandigheden het leren belemmeren.
Zware belasting kan een negatief effect hebben op het voltooien van taken, en het is belangrijk op te merken dat de ervaring van de belasting niet bij iedereen hetzelfde is.
Ouderen, studenten en kinderen ervaren verschillende, en vaker hogere hoeveelheden belasting.
Soorten
De theorie biedt een algemeen kader en heeft brede implicaties voor het ontwerp van instructies, doordat ontwerpers van instructies de leeromstandigheden binnen een omgeving of, meer in het algemeen, binnen de meeste instructiematerialen kunnen beheersen.
Het biedt met name empirisch gebaseerde richtlijnen die instructieontwerpers helpen de externe belasting tijdens het leren te verminderen en zo de aandacht van de leerling te heroriënteren op relevante materialen, waardoor de relevante (schemagerelateerde) belasting toeneemt.
Deze theorie onderscheidt drie soorten cognitieve belasting:
- intrinsieke belasting,
- generieke belasting,
- en externe belasting.
Intrinsiek
Intrinsieke cognitieve belasting is de inherente moeilijkheidsgraad van een specifiek leeronderwerp. De term werd begin jaren negentig voor het eerst gebruikt door Chandler en Sweller.[16] Volgens hen hebben alle instructies een inherente moeilijkheid (bijvoorbeeld de berekening van 2 + 2 versus het oplossen van een differentiaalvergelijking). Deze inherente moeilijkheid mag niet worden gewijzigd door een instructeur. Veel schema’s kunnen echter worden opgedeeld in individuele ‘subschema’s’ en geïsoleerd worden onderwezen, om later weer bij elkaar te worden gebracht en beschreven als een gecombineerd geheel.
Extern
Externe belasting wordt gegenereerd door de manier waarop informatie aan leerlingen wordt gepresenteerd en staat onder controle van educatieve ontwerpers.
Deze belasting kan worden toegeschreven aan het ontwerp van het instructiemateriaal.
Omdat er een enkele beperkte cognitieve bron is die bronnen gebruikt om de externe belasting te verwerken, wordt het aantal beschikbare bronnen om de intrinsieke belasting en de relevante belasting (d.w.z. leren) te verwerken verminderd. Dus, vooral wanneer de intrinsieke en/of relevante belasting hoog is (d.w.z. wanneer een probleem moeilijk is), moeten materialen zo worden ontworpen dat de externe belasting wordt verminderd.
Een voorbeeld van externe belasting doet zich voor wanneer er twee mogelijke manieren zijn om een vierkant aan een leerling te beschrijven.
Een vierkant is een figuur en moet worden beschreven met behulp van een figuurlijk medium.
Zeker, een instructeur kan een vierkant in een verbaal medium beschrijven, maar het kost slechts een seconde en veel minder moeite om te zien waar de instructeur het over heeft wanneer een leerling een vierkant te zien krijgt, in plaats van dat er een verbaal wordt beschreven.
In dit geval heeft de efficiëntie van het visuele medium de voorkeur.
Dit komt omdat het de leerling niet overmatig belast met onnodige informatie. Deze onnodige belasting wordt beschreven als vreemd.
Huidig onderzoek suggereert dat externe belasting verschillende componenten kan hebben, zoals de duidelijkheid van teksten of interactieve eisen van educatieve software.
Generieke
Generieke belasting is het verwerken, construeren en automatiseren van schema’s.
Het werd voor het eerst beschreven door Sweller, Van Merriënboer en Paas in 1998.
Hoewel algemeen wordt aangenomen dat intrinsieke belasting onveranderlijk is (hoewel technieken kunnen worden toegepast om complexiteit te beheersen door complex materiaal te segmenteren en op volgorde te zetten), kunnen educatieve ontwerpers externe en relevante belasting manipuleren. Er wordt gesuggereerd dat ze externe belasting beperken en generieke belasting bevorderen.
Tot het artikel van Sweller, Van Merriënboer & Paas uit 1998 concentreerde de cognitieve belastingstheorie zich voornamelijk op de vermindering van externe belasting.
Het is dus erg belangrijk voor educatieve ontwerpers om “externe belasting te verminderen en de aandacht van leerlingen te richten op cognitieve processen die direct relevant zijn voor de constructie van schema’s”.
