دليل نهائي لنظرية الحمل المعرفي

إن الكفاح من أجل تعلم مهارة أو مفهوم جديد هو شيء اختبره الجميع تقريبًا. بالنسبة للبعض، يتفاقم هذا الصراع، خاصة عندما يتم تقديم المعلومات بطريقة تطغى على عقولهم. إذا كان هذا يبدو وكأنه أحد طلابك، فقد تحتاج إلى النظر في نظرية الحمل المعرفي (CLT).

CLT هو إطار يشرح كيفية معالجة عقولنا للمعلومات ويحتوي على نصائح مفيدة حول كيفية تصميم خطط التعلم الخاصة بنا. بمجرد أن تفهم كيف يؤثر العبء المعرفي على التعلم، يمكنك جعل الممارسات التعليمية أكثر فعالية وكفاءة.

استمر في القراءة لتتعلم كل ما تحتاج إلى معرفته عن نظرية الحمل المعرفي.

ما هي نظرية الحمل المعرفي؟

تم تطوير نظرية الحمل المعرفي (CLT) في أواخر الثمانينيات من قبل عالم النفس التربوي الأسترالي جون سويلر. إنه يعتمد على الأبحاث السابقة في الهندسة المعرفية، مشيرًا إلى أن ذاكرتنا العاملة ذات سعة محدودة. في الواقع، يمكنها فقط معالجة 7-9 أجزاء من المعلومات في المرة الواحدة.

من ناحية أخرى، تتمتع الذاكرة طويلة المدى بسعة كبيرة. يقوم بتخزين الهياكل المنظمة للمعلومات التي تسمى المخططات. الهدف الأساسي من CLT هو المساعدة في تصميم الدروس التي تقلل الحمل على الذاكرة العاملة للطالب حتى يتمكن من نقل المعلومات بشكل فعال إلى الذاكرة طويلة المدى وإنشاء المخططات.

لفهم CLT، يجب علينا أولاً فهم نموذج معالجة المعلومات، الذي يصف كيفية تدفق المعلومات عبر نظامنا المعرفي. يحتوي هذا النموذج على ثلاث مراحل رئيسية:

• الذاكرة الحسية: يحتوي لفترة وجيزة على 3-7 وحدات من المعلومات الحسية (مثل المشاهد والأصوات) قبل نقلها.
• ذاكرة العمل: هذا هو المكان الذي تحدث فيه المعالجة الواعية. تبقى المعلومات الجديدة هنا مؤقتًا، وهي أيضًا المكان الذي نسترجع فيه المعلومات ذات الصلة من الذاكرة طويلة المدى لفهم ما نتعلمه.
• ذاكرة طويلة المدى: هذا هو نظام التخزين اللانهائي والدائم للمعرفة والحقائق والخبرات.

نظرًا لأن ذاكرتنا العاملة لا يمكنها التعامل إلا مع كمية محدودة من المعلومات في المرة الواحدة، فإن تجاوز سعتها سيؤدي إلى زيادة الحمل المعرفي. ونتيجة لذلك، يعاني الطلاب من تعلم مهارات أو مفاهيم جديدة.

تعتمد هذه النظرية على ثلاثة مبادئ أساسية للحمل المعرفي: الحمل الجوهري والحمل الخارجي والحمل الألماني.

وفقًا لـ CLT، يجب على المعلمين تحسين جميع المبادئ الثلاثة في تصميمهم التعليمي لتحقيق التعلم الفعال. يجب أن يتطابق الحمل الجوهري مع خبرة المتعلم، ويجب أن يكون الحمل الخارجي ضئيلًا، ويجب تعظيم الحمل الأساسي لتعزيز بناء المخطط والأتمتة.

مكونات الحمل المعرفي

فيما يلي الأنواع الثلاثة من الأحمال المعرفية التي تم تناولها في نظرية الحمل المعرفي.

الحمل المعرفي الجوهري

العبء المعرفي الجوهري هو تعقيد المواد التي يتم تعلمها. يتم تحديده من خلال عدد العناصر التي يجب على الطالب معالجتها في نفس الوقت لحل المشكلة، بالإضافة إلى الطريقة التي تتفاعل بها هذه العناصر مع بعضها البعض.

ومع ذلك، لا يمكن تجنب الحمل الجوهري لأنه يعتمد على المهمة نفسها. لهذا السبب يجب تقسيم المهام ذات العبء الجوهري العالي إلى أجزاء أصغر يمكن التحكم فيها لتتناسب مع مستوى خبرة المتعلم.

على سبيل المثال، قد يكون لحل مشكلة حساب التفاضل والتكامل عبء جوهري أعلى نظرًا لاحتوائها على معادلات معقدة ومتغيرات تفاعلية متعددة. وفي الوقت نفسه، فإن حل مشكلة إضافة بسيطة مثل 4+4 له عبء جوهري منخفض لأنه يحتوي على عدد أقل من العناصر. يمكن جعل أي معادلة أكثر بساطة لمطابقة الحمل الجوهري بقدرات الطالب.

الحمل المعرفي الخارجي

يحدث هذا النوع من الحمل بسبب سوء تصميم المواد التعليمية أو عوامل التشتيت. لا يساهم في التعلم ويمكن تجنبه بتصميم أفضل. يجب أن تقدم المواد التعليمية المعلومات بوضوح، وأن تستخدم المرئيات، وأن تتخلص من عوامل التشتيت.

على سبيل المثال، سيواجه الطالب الذي يحاول تعلم الهندسة من الشرائح ذات النص الثقيل أثناء التعامل مع ضوضاء الخلفية عبئًا غريبًا كبيرًا. ونتيجة لذلك، لن يكون لديهم سعة ذاكرة كافية للتعامل مع الأحمال الجوهرية والوثيقة.

الحمل المعرفي الألماني

العبء الألماني هو الجهد الذهني المبذول في بناء وأتمتة المخططات في الذاكرة طويلة المدى. هذا هو العبء «الإنتاجي» الذي يعزز التعلم بالفعل.

يمكن للمدرس تعزيز العبء المناسب من خلال إخبار الطلاب بربط مفهوم جديد، مثل التمثيل الضوئي، بالمعرفة السابقة حول بيولوجيا النبات. موجهات مثل «كيف يرتبط هذا بما درسناه الأسبوع الماضي؟» السماح للمتعلمين بتذكر المعلومات بشكل أكثر كفاءة.

على عكس الأحمال الجوهرية والخارجية، لا يجب تقييد الحمل الألماني. في الواقع، يجب تعظيمه لبناء مخطط أكثر كفاءة، خاصة مع تقليل الانحرافات الخارجية.

التفاعل بين الأحمال المعرفية المختلفة

لتنفيذ نظرية الحمل المعرفي بشكل صحيح، يجب أن تفهم كيف تتفاعل هذه الأنواع الثلاثة من الحمل المعرفي مع بعضها البعض في ذاكرتنا العاملة. وببساطة، فهي مادة مضافة. هذا يعني أن إجمالي الحمل على الذاكرة العاملة في أي وقت هو مجموع الأحمال الثلاثة.

لكي يكون تصميمك التعليمي فعالاً، ستحتاج إلى موازنة هذه الأحمال. نظرًا لأن الحمل الجوهري يعتمد على مدى تعقيد المادة، فلا يمكننا تغييرها مباشرةً. ومع ذلك، يمكننا إدارتها باستخدام الاستراتيجيات التعليمية الصحيحة (التي سنناقشها لاحقًا).

من ناحية أخرى، يمكن ويجب تقليل الحمل الخارجي قدر الإمكان. هذا لأنه يقف في طريق التعلم الفعال.

أخيرًا، نريد تعظيم العبء المناسب - هذا هو العبء الذي يساهم فعليًا في التعلم وتطوير الخبرة.

الآثار المترتبة على التعلم والتصميم التعليمي

من خلال فهم كيفية تعامل عقولنا مع أنواع مختلفة من الأحمال المعرفية، يمكن للمعلمين والمصممين استخدام تقنيات معينة لجعل التعلم أكثر كفاءة. فيما يلي كيفية إدراج نظرية الحمل المعرفي في تصميمك التعليمي والتعليمي.

إدارة الأحمال الجوهرية

فيما يلي بعض المبادئ الأساسية التي يجب وضعها في الاعتبار عند تكييف الحمل الجوهري مع قدرة الطالب.

• تأثير المثال العملي: إن تقديم حلول خطوة بخطوة للمشكلات يساعد المتعلمين على فهم كيفية حل المشكلات المماثلة بأنفسهم.
• تأثير مشكلة الإكمال: يمكن للمعلمين أيضًا تحسين مهارات الطالب في حل المشكلات من خلال نهج تدريجي. ابدأ بالمشكلات التي تم فيها حل بعض الخطوات بالفعل ودع الطالب يملأ الفجوات. ثم قم بإزالة المزيد من الخطوات عندما يصبح الطالب أكثر كفاءة.
• التقسيم: قسّم المعلومات المعقدة إلى أجزاء أصغر يمكن التحكم فيها لتقليل الحمل المعرفي الزائد وتسهيل فهمها.
• التدريب المسبق: تأكد من أن طلابك لديهم معرفة أساسية بموضوع معين قبل تقديم مواد معقدة.

تقليل الحمل الخارجي

فيما يلي بعض المبادئ الأساسية التي يجب وضعها في الاعتبار عند تقليل الحمل الخارجي.

• تأثير تقسيم الانتباه: يحدث هذا التأثير عندما يتعين على المتعلمين تقسيم انتباههم بين مصادر متعددة للمعلومات (على سبيل المثال، رسم تخطيطي ونص توضيحي منفصل). من الأفضل دمج النص في الرسوم البيانية بدلاً من تقديمها بشكل منفصل.
• تأثير التكرار: يمكن أن يؤدي تكرار المعلومات دون داع، مثل النص المتطابق والسرد، إلى زيادة التحميل على الذاكرة العاملة للطالب دون إضافة قيمة.
• مبدأ التماسك: يمكنك جعل الدرس أكثر تماسكًا من خلال التخلص من الصور أو الأصوات أو التفاصيل غير ذات الصلة التي تشتت الانتباه عن الموضوع الأساسي.
• مبدأ إرسال الإشارات: استخدم الإشارات المرئية أو السمعية (النص الغامق أو الأسهم أو النقاط البارزة) لجذب انتباه الطالب إلى النقاط الرئيسية. دراسات حديثة أظهرت أن الإشارات يمكن أن تحسن بشكل كبير فهم الطلاب.
• مبادئ التواصل المكاني والزماني: وفقًا لهذه المبادئ، يجب تقديم المعلومات ذات الصلة بالقرب من بعضها البعض في الفضاء و الوقت.
• مبدأ الطريقة: يمكن أن يؤدي استخدام كل من القنوات المرئية والسمعية (الطريقة المزدوجة) إلى تقليل الحمل المعرفي مقارنة بالاعتماد على قناة واحدة فقط.

زيادة الحمل الألماني

فيما يلي بعض النصائح التي يجب وضعها في الاعتبار عند تعظيم الحمل المناسب.

• الشرح الذاتي: شجع المتعلمين على تلخيص ما تعلموه بكلماتهم الخاصة. يمكنك أيضًا استخدام المطالبات التي تطلب من المتعلمين شرح كيفية ارتباط أجزاء مختلفة من المعلومات.
• الاستدعاء النشط والاسترجاع: يعني الاستدعاء والاسترجاع النشطان تذكر المعلومات بنشاط من الذاكرة بدلاً من مجرد إعادة قراءتها. يمكنك تشجيع ذلك من خلال الاختبارات والتكرار المتباعد. أ التحليل التلوي الأخير وجدت أن ممارسة الاسترجاع حسنت نتائج التعلم بمتوسط حجم تأثير يبلغ 0.70.
• تقنيات طرح الأسئلة: يمكنك تشجيع المتعلمين على التفكير النقدي في المواد من خلال طرح أسئلة مفتوحة وتشجيع مناقشات الأقران.

دمج كورسبوكس مع CLT

السؤال الحقيقي هو، كيف يمكننا بالفعل استخدام نظرية الحمل المعرفي في سيناريوهات التدريس في العالم الحقيقي؟ باستخدام أدوات مثل صندوق الدورة، يمكنك بسهولة تطبيق CLT في بيئات تعليمية مختلفة.

أولاً وقبل كل شيء، يمكن لـ Coursebox تبسيط تسليم المحتوى بشكل فعال لتقليل الحمل الخارجي. نظرًا لأنه يحتوي على واجهة سهلة الاستخدام، فهناك الحد الأدنى من عوامل التشتيت. وهذا يعني أنه يمكن للمتعلمين التركيز على المواد الدراسية بدلاً من التنقل في التخطيطات المعقدة.

بالإضافة إلى ذلك، يسمح Coursebox للمعلمين بما يلي: إنشاء دورات منظمة ومجزأة. فهي تسمح للمعلمين بتقسيم الموضوعات المعقدة إلى أجزاء أصغر يمكن التحكم فيها - وهي طريقة CLT تعمل على تحسين الفهم والاحتفاظ.

يدعم صندوق المقرر الدراسي تكامل الوسائط المتعددة. وهذا يعني أنه يمكن للمعلمين اتباع مبدأ الطريقة من خلال دمج المرئيات والسرد لاستخدام الذاكرة العاملة للطالب بشكل أكثر كفاءة.

أخيرًا، يحتوي Coursebox على العديد من العناصر التفاعلية، مثل مسابقاتولوحات المناقشة والأنشطة التي تستخدم الألعاب. يمكن للمدرسين استخدام هذا لتعزيز العبء المناسب وتشجيع المتعلمين على المشاركة بنشاط مع المواد.

الخاتمة

إذا كان هناك أي شيء يمكننا تعلمه من نظرية الحمل المعرفي، فهو هذا: أدمغتنا لديها نطاق ترددي محدود عندما يتعلق الأمر بتعلم مهارات ومفاهيم جديدة. هذا هو السبب في أن التصميم التعليمي الذكي أمر بالغ الأهمية للتعلم الفعال.

بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى تطبيق هذه المبادئ وخلق تجارب تعليمية فعالة، يحتوي Coursebox على مجموعة كاملة من الأدوات لتبسيط العملية. من خلال الميزات المصممة لتقليل الحمل الخارجي وإدارة الحمل الجوهري وزيادة الحمل المناسب، يمكن لـ Coursebox مساعدتك في إنشاء دورات تدريبية جذابة وصديقة للدماغ. ابدأ الآن!