Теория когнитивной нагрузки: оптимизация обучения с помощью алгоритмов решения задач и последовательности обучения
Аннотация
В статье дается краткий обзор теории когнитивной нагрузки, представляются результаты эмпирического исследования с использованием экспериментального дизайна: контрольная группа обучалась в соответствии с «традиционной» последовательностью, экспериментальная группа — в соответствии с принятой в проблемно-ориентированном обучении логикой. Результаты исследования подтверждают гипотезу об эффективности алгоритма решения задач, на их основе приводятся рекомендации по включению таких заданий в преподавание различных областей знаний.
Ключевые слова
Тип | Статья |
Издание | Мир психологии № 02/2024 |
Страницы | 237-253 |
УДК | 371.321.5 |
DOI | 0.51944/20738528_2024_2_237 |
Введение
Исследовательский и практический интерес к педагогическому дизайну растет, что во многом обусловлено отсутствием в процессе обучения в онлайн-среде личного контакта между обучающимися и преподавателем, а также ускорением темпов развития онлайн-образования. Улучшение качества педагогического дизайна невозможно без теоретического обоснования и глубокого понимания процессов обработки новой информации. Одной из научных парадигм, в рамках которой изучаются различные аспекты образовательного опыта и того, какие существуют взаимосвязи между педагогическими технологиями и обучением, является теория когнитивной нагрузки [26]. Указанная теория определяет механизмы обучения и факторы, которые оказывают влияние на когнитивную нагрузку и, как следствие, на процесс обучения [15]. Так, одним из механизмов, или эффектов, обучения, который способствует более эффективному обучению, является алгоритм решения задач [6]. Также известны различные подходы к последовательности представления учебных материалов и задач: в классической парадигме [5] преподаватель сначала объясняет новый материал, потом приводит примеры и дает задачу для самостоятельного решения. Другие подходы включают в себя проблемно-ориентированное и исследовательское обучение, когда занятие начинается с самостоятельного решения задачи [15].
На данный момент в исследованиях последовательности обучения имеются противоречивые данные [5] и, хотя эффективность использования алгоритмов решения задач была доказана эмпирически [9], остается открытым вопрос о применении этого инструмента при различных типах последовательности и его влиянии на когнитивную нагрузку. Кроме того, взаимодействие между теорией когнитивной нагрузки и алгоритмами решения задач при обучении гуманитарным наукам является недостаточно изученной областью, особенно в российской литературе.
Литературный обзор
Теория когнитивной нагрузки исследует различные типы когнитивной нагрузки, а также факторы, способствующие эффективной передаче информации из рабочей памяти в долговременную в процессе обучения [7]. Теория когнитивной нагрузки исходит из положений об ограничениях рабочей памяти человека [20]. Центральным компонентом теории когнитивной нагрузки является понятие взаимосвязанных элементов [27], отражающее количество элементов, которые человек обрабатывает в рабочей памяти одновременно. Предполагается, что при одинаковом числе взаимосвязанных элементов когнитивная нагрузка обучающегося остается неизменной независимо от способа представления этих элементов [5]. В то же время увеличение количества взаимосвязанных элементов может привести к росту нежелательной когнитивной нагрузки, когда само количество элементов превосходит возможности когнитивной обработки информации.