Cognitieve leerpsychologie als basis voor effectieve instructie

Transcriptie

1 leerpsychologie als basis voor effectieve instructie Deel 1 - Leren informatieverwerkingstheorie Liesbeth Kester leerpsychologie als basis voor effectief instructie 3 Inhoud Deel 1 - Leren informatieverwerking Betekenisvol leren en schema theorie Stadia theorie verwerking begint met zintuiglijke input informatieverwerkingstheorie chunking, herhaling, coderen ophalen Deel 2 - Instructie Gagné s instructietheorie Constructivisme Zintuiglijk geheugen visueel auditief Werkgeheugen Lange termijn geheugen Deel 3 - Instructieontwerp Vier componenten instructie ontwerpmodel aandacht patroonherkenning Modellen voor geheugenopslag leerpsychologie als basis voor effectief instructie 2 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 4 1' 2'

2 informatieverwerkingstheorie informatieverwerkingstheorie Zintuiglijk geheugen visueel auditief aandacht patroonherkenning Eigenschappen: Zeer vluchtig Informatie komt via de zintuigen ongefilterd binnen Processen: Aandachtsprocessen zorgen voor verdere verwerking van de zintuiglijke input Preconceptuele patroonherkenning leerpsychologie als basis voor effectief instructie 5 Processen: Chunking: betekenisvolle eenheden Herhaling: informatie actief houden in WM Coderen: elaboratieve herhaling; relateren van nieuwe informatie aan voorkennis Ophalen: herinneren, herkennen Werkgeheugen chunking, herhaling, coderen ophalen Eigenschappen: vluchtig gelimiteerd leerpsychologie als basis voor effectief instructie 7 Processen Aandacht: Digit span test Patroonherkenning 3' 4'

3 Pen en papier bij de hand? Je krijgt 10 seconden om de volgende cijferreeks te memoriseren. Schrijf de cijferreeks op. leerpsychologie als basis voor effectief instructie 9 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 11 Had je het goed? leerpsychologie als basis voor effectief instructie 10 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 12 5' 6'

4 Je krijgt 10 seconden om de volgende cijferreeks te memoriseren. Schrijf de cijferreeks op. leerpsychologie als basis voor effectief instructie 13 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 15 Had je het goed? leerpsychologie als basis voor effectief instructie 14 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 16 7' 8'

5 Je krijgt 10 seconden om de volgende cijferreeks te memoriseren. Schrijf de cijferreeks op. leerpsychologie als basis voor effectief instructie 17 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 19 Had je het goed? leerpsychologie als basis voor effectief instructie 18 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 20 9' 10'

6 informatieverwerkingstheorie informatieverwerkingstheorie en instructie Eigenschappen: Stabiel Ongelimiteerd Episodisch deel Semantisch deel Processen: Nog geen uitsluitsel over. Hoe wordt informatie opgeslagen en gerepresenteerd in het lange termijn geheugen? Wat is de aard van kennis? Hoe zijn kenniseenheden gerelateerd? Hoe wordt kennis gerepresenteerd? Zijn er verschillende typen representaties voor bijv. visuele of auditieve informatie?? Lange termijn geheugen Modellen voor geheugenopslag leerpsychologie als basis voor effectief instructie 21 Input voor Algemene aanbevelingen Gagné s instructietheorie Geef georganiseerde instructie Geef uitgebreide en gevarieerde instructie Ondersteun de codeer en geheugenprocessen Ondersteun zelfregulatie van informatieverwerking informatieverwerkingstheorie Vragen? Processen: Voorbeeld: Netwerkmodellen van het lange termijn geheugen Knooppunten in het geheugen; concepten Geleerde relaties tussen de knooppunten Uitgebreide netwerkstructuur Lange termijn geheugen Modellen voor geheugenopslag leerpsychologie als basis voor effectief instructie 22 11' 12'

7 Deel 1 - Leren Betekenisvol leren Betekenisvol leren en schema theorie leerpsychologie als basis voor effectief instructie 25 Betekenisvol leren en schema theorie Betekenisvol leren en schema theorie Betekenisvol leren Schema theorie Betekenisvol leren Betekenisvol leren houdt in dat studenten hun ervaringen actief interpreteren, gebruikmakend van specifieke interne, cognitieve operaties. (Ausubel, 1962) organisatie Processen van betekenisvol leren Aard van schema s Schema gebaseerde processen organisatie Processen van betekenisvol leren Hiërarchische structuur Anker ideeën Subsumptie Leren Onthouden Kenniseenheden (theoriën, procedures) Mentale modellen sturen uitvoering Accretie/ elaboratie Tuning Herstructurering/ inductie Automatisering 26 Hiërarchische structuur Anker ideeën Subsumptie Leren Onthouden 28 13' 14'

8 Betekenisvol leren en schema theorie Schema theorie Eigenschappen: Structuur: Algemene geheugenstructuur; geïntegreerde kennisbasis Anker ideeën: Specifieke, relevante ideeën in de structuur waaraan nieuwe informatie gekoppeld kan worden organisatie Betekenisvol leren Processen van betekenisvol leren Hiërarchische structuur Anker ideeën Subsumptie Leren Onthouden 29 organisatie Hiërarchische structuur Anker ideeën Betekenisvol leren en schema theorie Betekenisvol leren Processen: Subsumptie: Nieuwe ideeën worden ondergebracht bij bestaande en algemenere anker ideeën. Leren: Bestaande anker ideeën worden samengebracht onder een algemener nieuw idee. Nieuwe ideeën komen naast bestaande anker ideeën te staan. Onthouden: Processen van Verworven informatie blijft betekenisvol beschikbaar voor leren toekomstig gebruik. Gedurende de tijd worden specifieke ideeën steeds minder herkenbaar totdat alleen het anker idee Subsumptie overblijft. Leren Het overgebleven anker Onthouden idee is echter blijvend 30 versterkt. Aard van schema s Kenniseenheden (theoriën, procedures) Mentale modellen sturen uitvoering Betekenisvol leren en schema theorie Schema theorie Schema gebaseerde processen Schema s vormen een generieke, schematische kennisstructuur waaraan specifieke situaties gematcht kunnen worden. In andere woorden, schema s bevatten slots die in specifieke situaties geconcretiseerd/ ingevuld kunnen worden. (Anderson, 1978) Accretie/ elaboratie Tuning Herstructurering/ inductie Automatisering 32 15' 16'

9 Betekenisvol leren en schema theorie Waar gaat dit over? Eerst legt u de spullen op verschillende stapeltjes. Eén stapeltje kan voldoende zijn afhankelijk van de kenmerken van de spullen. Wel is het beter kleine stapeltjes in plaats van (te) grote stapels te maken. Een grote stapel lijkt aantrekkelijk maar levert eerder complicaties op. Gebruik vervolgens het juiste product en volg de aanwijzingen op de verpakking. Wanneer u de hele procedure heeft doorlopen legt u de spullen weer op verschillende stapeltjes waarna u ze naar de juiste plek brengt. De spullen zijn nu klaar voor gebruik. U kunt weer onbezorgd genieten van de zon. Eigenschappen: Kenniseenheden: Representaties van concepten: Onderliggende objecten, situaties, gebeurtenissen, acties en scripts. Mentale modellen: Schema s die het probleemoplossen sturen. Aard van schema s Kenniseenheden (theoriën, procedures) Mentale modellen sturen uitvoering Schema theorie Schema gebaseerde processen Accretie/ elaboratie Tuning Herstructurering/ inductie Automatisering 35 Kleding voorzien van UV filter met waspoeder Eerst legt u de spullen op verschillende stapeltjes. Eén stapeltje kan voldoende zijn afhankelijk van de kenmerken van de spullen. Wel is het beter kleine stapeltjes in plaats van (te) grote stapels te maken. Een grote stapel lijkt aantrekkelijk maar levert eerder complicaties op. Gebruik vervolgens het juiste product en volg de aanwijzingen op de verpakking. Wanneer u de hele procedure heeft doorlopen legt u de spullen weer op verschillende stapeltjes waarna u ze naar de juiste plek brengt. De spullen zijn nu klaar voor gebruik. U kunt weer onbezorgd genieten van de zon. (naar voorbeeld van Bransford & Johnson, 1972) Aard van schema s Kenniseenheden (theoriën, procedures) Mentale modellen sturen uitvoering Betekenisvol leren en schema theorie Schema theorie Processen: Accretie/ elaboratie: Nieuwe concrete informatie wordt begrepen en ingepast in bestaande schema s en zodoende onthouden. Tuning: Bestaande schema s veranderen zodanig dat ze meer overeenkomen met ervaring. Herstructurering/ inductie: Nieuwe schema s ontstaan die oude schema s vervangen of Schema gebaseerde processen opnemen. Leren door analogie. Automatisering: Geautomatiseerde schema s ontstaan door processen als Accretie/ elaboratie strenghtening waarvoor geen Tuning bewuste verwerking meer nodig Herstructurering/ is. inductie Automatisering 36 17' 18'

10 Betekenisvol leren en schema theorie en instructie Deel 2 - Instructie Algemene aanbevelingen Betekenisvol leren: Maak betekenisvol materiaal Activeer voorkennis om elaboratie te vergemakkelijken Ontwerp goed georganiseerde instructie om elaboratie te vergemakkelijken Schema theorie: Activeer bestaande schema s Ondersteun de ontwikkeling en verfijning van mentale modellen. Laat de hersens kraken om begrip te bevorderen. Automatiseer schema s om cognitieve overbelasting te voorkomen. Gagné s instructie theorie leerpsychologie als basis voor effectief instructie 37 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 39 Vragen? Gericht op zowel cognitieve, affectieve en psychomotorische aspecten van leren (i.t.t. Bloom s taxonomie) Gagné s Instructietheorie Taxonomie van leeruitkomsten Condities voor leren 9 Interventies domein Affectieve domein Psychomotorische domein leerpsychologie als basis voor effectief instructie 40 19' 20'

11 Taxonomie van leeruitkomsten Intellectuele vaardigheden Weten hoe je iets moet doen (= Procedurele kennis) domein Basis voor een leerhiërarchie (= verschillende deelvaardigheden die moeten worden geleerd voordat de complexe vaardigheid waar ze deel van uitmaken geleerd kan worden) Niveaus: discriminatie, concrete concepten, gedefinieerde concepten, regels, en hogere orde regels Verbale informatie Intellectuele vaardigheden strategieën Consistent met Bloom s niveaus 3 en hoger: toepassing, analyse, synthese en evaluatie 41 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 43 Verbale informatie Definitie: Georganiseerde kennis die verworven wordt door scholing, boeken, televisie etc. (= Declaratieve kennis) Consistent met informatieverwerkingstheorie, betekenisvol leren en schema theorie Consistent met Bloom s eerste twee niveaus: kennis en begrip Voorbeeld: de hoofdsteden van de Europese landen; de definitie van een zoogdier Leeruitkomst Discriminatie Concrete concepten Gedefinieerde concepten Regels Hogere orde regels Definitie Onderscheiden van objecten, kenmerken en symbolen Onderscheiden van klassen van concrete objecten, kenmerken of gebeurtenissen Classificeren van nieuwe voorbeelden of gebeurtenissen en ideeën op basis van hun definitie Toepassen van een enkele relatie om een klasse problemen op te lossen Toepassen van een nieuwe combinatie van regels om een complex probleem op te lossen leerpsychologie als basis voor effectief instructie 42 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 44 21' 22'

12 strategieën Attituden Definitie: strategieën sturen het leren, denken, gedragen en voelen Bijvoorbeeld: monitoren van aandacht, verbeteren van het coderen van nieuwe informatie, verbeteren van onthouden van informatie voor een test Creatief denken Definitie: Verworven interne toestand die de persoonlijke acties t.o.v. dingen, personen of gebeurtenissen beïnvloeden Waarden (consistente set van attituden; trait like) Attituden Motivatie (beïnvloed door attituden; state like) Taxonomie van leeruitkomsten Taxonomie van leeruitkomsten Affectieve domein Psychomotor domein Attituden Motorische vaardigheden leerpsychologie als basis voor effectief instructie 46 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 48 23' 24'

13 Motorische vaardigheden Definitie: Precieze, vloeiende en accuraat getimede taakuitvoering waarbij spieren betrokken zijn Simpel (het serveren van een tennisbal) of complex (het dansen van de tango; zeilen) Vaak gecombineerd met cognitieve vaardigheden Condities voor leren Informatieverwerkingstheorie Geef georganiseerde instructie Geef uitgebreide en gevarieerde instructie Ondersteun de codeer en geheugenprocessen Ondersteun zelfregulatie van informatieverwerking Betekenisvol leren en schema theorie Betekenisvol leren: Maak betekenisvol materiaal Activeer voorkennis om elaboratie te vergemakkelijken Ontwerp goed georganiseerde instructie om elaboratie te vergemakkelijken Schema theorie: Activeer bestaande schema s Ondersteun de ontwikkeling en verfijning van mentale modellen. Laat de hersens kraken om begrip te bevorderen. Automatiseer schema s om cognitieve overbelasting te voorkomen. Gagné s Instructietheorie Condities voor leren Betekenisvol leren en schema theorie Condities voor leren Informatieverwerkingstheorie Ondersteun schema constructie (accretie, tuning en herstructurering) en schema automatisering (= zorg voor opslag in het LTG) Verbale informatie Intellectuele vaardigheden strategieën Attituden Motorische vaardigheden Ondersteun informatieverwerking m.a.w. voorkom overbelasting van het cognitieve systeem en zorg voor opslag in het LTG leerpsychologie als basis voor effectief instructie 50 25' 26'

14 Opdracht Noteer de volgende algemene leercondities Opdracht Mogelijke oplossing Ondersteun informatieverwerking Ondersteun schema constructie Ondersteun schema automatisering Ondersteun informatieverwerking 1, 2, 4, 5 en 8 Ondersteun schema constructie 3, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16 en 20 Ondersteun schema automatisering 10, 17, 18 en 19 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 53 leerpsychologie als basis voor effectief instructie Richt de aandacht op onderscheidende kenmerken 2. Vergemakkelijk chunking 3. Geef een betekenisvolle context tijdens het coderen 4. Geef cues tijdens recall en generalisatie van informatie 5. Blijf binnen de limiet van het werkgeheugen 6. Stimuleer recall van deelvaardigheden 7. Geef cues bij het ordenen/ combineren van deelvaardigheden 8. Rooster oefening en review met tussenpozen in 9. Varieer context om transfer te bevorderen 10. Beschrijf of demonstreer de strategie 11. Geef gevarieerde oefenmomenten voor de strategie 12. Geef feedback op de originaliteit van de strategie of leeruitkomst 13. Associeer de gewenste attitude met een waarschijnlijk succes 14. Laat de student zich identificeren met een bewonderd model 15. Laat studenten zelf hun acties bepalen 16. Geef feedback op succesvolle acties 17. Geef (verbale) aanwijzingen bij het uitvoeren van een subroutine 18. Geef herhaaldelijke oefening 19. Geef onmiddellijk correctieve feedback op de taakuitvoering 20. Moedig het gebruik van mentale oefening aan Leeruitkomsten en condities Verbale informatie 1, 2, 3, en 4 Intellectuele vaardigheden 1, 5, 6, 7, 8, en 9 strategieën 10, 11, en 12 Attituden 13, 14, 15, en 16 Motorische vaardigheden 17, 18, 19 en 20 Zie ook Driscoll: Hoofdstuk 10 (blz. 367); Tabel 10.5 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 54 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 56 27' 28'

15 Gagné s Instructietheorie 9 Interventies 1. Trekken, richten en vasthouden van de aandacht 2. Informeren over de leerdoelen 3. Activeren van voorkennis 4. Presenteren van de leerinhoud 5. Geven van aanwijzingen (guidance) 6. Laten oefenen/ toepassen 7. Geven van feedback 8. Beoordelen van prestaties 9. Verbeteren retentie en transfer Deel 2 - Instructie Constructivisme 57 Vragen? Plaatsbepaling Constructivistische theorie bestaat niet. Het gaat om een verzameling van constructivistische benaderingen van leren en instructie. leerpsychologie als basis voor effectief instructie 60 29' 30'

16 Constructivistische benadering Leerdoelen Leercondities Instructiemethoden Plaatsbepaling Filosofische achtergrond Leertheorie Informatieverwerkingstheorie Gagné Instructiebenadering Objectivisme Interpretivisme Schematheorie Constructivisme Redeneren Kritisch denken Kennis begrijpen en gebruiken Complexe, relevante leeromgeving Sociale interactie Meerdere perspectieve/ representaties Microworlds/ hypermedia (CS)CL en probleem scaffolding Goal based scenarios en problem-based learning Zelfregulatie Student- Eigenaarschap over leren Open software en course management tools leerpsychologie als basis voor effectief instructie 61 Betekenisvolle reflectie Zelfbewustzijn over leerprocessen 63 Constructivistische benadering Leerdoelen Plaatsbepaling Vanwege de tegenstelling tussen het objectivisme en het interpretivisme ligt er aan de constructivistische benadering geen duidelijk geheugenmodel ten grondslag Constructivistische benadering is meer een filosofische benadering Redeneren Kritisch denken Kennis begrijpen en gebruiken Vgl. Gagné s hogere orde vaardigheden Complexe vaardigheden Leren in context Persoonlijke relevantie Zelfregulatie leerpsychologie als basis voor effectief instructie 62 Betekenisvolle reflectie 64 31' 32'

17 Constructivistische benadering Constructivistische benadering Complexe omgevingen: Studenten kunnen niet omgaan met de complexiteit van de praktijk als ze er niet mee geoefend hebben (transfer) Sociale interactie: Samenwerkend leren is wezenlijk anders dan individueel leren omdat het niet alleen gaat om het uitwisselen van kennis maar om coconstructie van kennis Meerdere perspectieven/ representaties: Voorkomt oversimplificatie, overgeneralisatie en overconfidence van fenomenen in de complexe werkelijkheid Student-eigenaarschap over leren: Studenten weten zelf het beste wat goed voor ze is Zelfbewustzijn over leren: Reflexitiviteit ( metacognitie), studenten kunnen zich bewust zijn van hun eigen rol in het leerproces Leercondities Complexe, relevante leeromgeving Sociale interactie Meerdere perspectieve/ representaties Studenteigenaarschap over leren Zelfbewustzijn over leerprocessen 65 Redeneren Kennis begrijpen en gebruiken Kennis begrijpen en gebruiken Zelf-regulatie Betekenisvolle reflectie Redeneren Zelf-regulatie Kennis begrijpen en gebruiken Zelf-regulatie Betekenisvolle reflectie Instructiemethoden Microworlds/ hypermedia (CS)CL en probleem scaffolding Goal based scenarios en problembased learning Open software en course management tools 67 Constructivistische benadering Instructiemethoden Microworlds simulations Probleem scaffolding = virtuele toegang tot experts/ online help Oplossen van problemen in gesimuleerde omgevingen Microworlds/ hypermedia (CS)CL en probleem scaffolding Goal based scenarios en problembased learning Vragen? Software zonder inhoud Structuur Open software en course management tools 66 33' 34'

18 Concluderend Hele taak modellen Constructivistische aannames leiden soms tot controversies Objectivistische instructietheorieën zoals die van Gagné lijken per filosofische definitie niet te verenigen met interpretivistische, constructivistische benaderingen MAAR, er is consensus over: 1. Alleen de actieve lerende is een succesvolle lerende 2. Leren door voorbeelden en leren door te doen helpt begrip 3. Leren om te begrijpen is beter dan uit het hoofd leren 4. De sociale structuur van de leeromgeving is belangrijk Deeltaakmodellen Hele taakmodellen Atomistisch Holistisch Fragmentatie Integratie Compartementalisatie Coördinatie Weinig transfer Transfer leerpsychologie als basis voor effectief instructie 71 Merrill s vijf instructieprincipes Voorbeeld hele taak model 1. Presenteer realistische taken 2. Activateer voorkennis 3. Demonstreer de leerinhoud 4. Laat de leerinhoud toepassen 5. Laat de leerinhoud integreren in de persoonlijke, sociale omgeving Vier componenten instructie ontwerp model Merrill, M. D. (2002). First principles of instruction. Educational Technology Research and Development, 50(3), leerpsychologie als basis voor effectief instructie 70 leerpsychologie als basis voor effectief instructie 72 35' 36'

19 Vragen? Bedankt voor jullie aandacht! 37'