Ein ultimativer Leitfaden zur Theorie der kognitiven Belastung
Die Theorie der kognitiven Belastung erklärt, wie unser Gehirn beim Lernen Informationen verarbeitet. Lesen Sie unseren Leitfaden zur Gestaltung effektiver Kurse unter Kontrolle der kognitiven Belastung.
Fast jeder hat es erlebt, Schwierigkeiten beim Erlernen einer neuen Fähigkeit oder eines neuen Konzepts zu haben. Für einige wird dieser Kampf noch verschärft, vor allem, wenn Informationen auf eine Weise präsentiert werden, die sie überwältigt. Wenn das nach einem Ihrer Schüler klingt, müssen Sie sich möglicherweise mit der Theorie der kognitiven Belastung (CLT) befassen.
CLT ist ein Framework, das erklärt, wie unser Geist Informationen verarbeitet, und es enthält hilfreiche Tipps, wie wir unsere Lernpläne gestalten sollten. Sobald Sie verstanden haben, wie sich die kognitive Belastung auf das Lernen auswirkt, können Sie die pädagogischen Praktiken viel effektiver und effizienter gestalten.
Lesen Sie weiter, um alles zu erfahren, was Sie über die Theorie der kognitiven Belastung wissen müssen.
Was ist Cognitive Load Theory?
Die kognitive Belastungstheorie (CLT) wurde Ende der 1980er Jahre vom australischen Bildungspsychologen John Sweller entwickelt. Sie baut auf früheren Forschungen zur kognitiven Architektur auf und stellt fest, dass unser Arbeitsgedächtnis nur über eine begrenzte Kapazität verfügt. Tatsächlich kann es nur 7—9 Informationsblöcke gleichzeitig verarbeiten.
Das Langzeitgedächtnis hat dagegen eine enorme Kapazität. Es speichert organisierte Informationsstrukturen, die als Schemas bezeichnet werden. Das primäre Ziel von CLT besteht darin, den Unterricht so zu gestalten, dass das Arbeitsgedächtnis eines Schülers entlastet wird, sodass er Informationen effektiv in das Langzeitgedächtnis übertragen und Schemata erstellen kann.
Um CLT zu verstehen, müssen wir zunächst das Informationsverarbeitungsmodell verstehen, das beschreibt, wie Informationen durch unser kognitives System fließen. Dieses Modell besteht aus drei Hauptphasen:
Sensorisches Gedächtnis: Speichert kurzzeitig 3—7 Einheiten sensorischer Informationen (wie Sehenswürdigkeiten und Geräusche), bevor sie weitergegeben werden.
Arbeitsgedächtnis: Hier findet die bewusste Verarbeitung statt. Neue Informationen bleiben vorübergehend hier, und dort rufen wir auch relevante Informationen aus dem Langzeitgedächtnis ab, um dem, was wir lernen, einen Sinn zu geben.
Langzeitgedächtnis: Dies ist unser unendliches und permanentes Speichersystem für Wissen, Fakten und Erfahrungen.
Da unser Arbeitsgedächtnis nur eine begrenzte Menge an Informationen gleichzeitig verarbeiten kann, führt eine Überschreitung seiner Kapazität zu einer kognitiven Überlastung. Infolgedessen haben die Schüler Schwierigkeiten, neue Fähigkeiten oder Konzepte zu erlernen.
Diese Theorie basiert auf drei Kernprinzipien der kognitiven Belastung: intrinsische Belastung, Fremdbelastung und deutsche Belastung.
Laut CLT müssen Lehrer alle drei Prinzipien in ihrer Unterrichtsgestaltung optimieren, um effektives Lernen zu erreichen. Die intrinsische Belastung sollte dem Fachwissen des Lernenden entsprechen, die Fremdbelastung sollte minimal sein und die allgemeine Belastung sollte maximiert werden, um die Schemakonstruktion und Automatisierung zu fördern.
Komponenten der kognitiven Belastung
Hier sind die drei Arten kognitiver Belastungen, die in der Theorie der kognitiven Belastung behandelt werden.
Intrinsische kognitive Belastung
Die intrinsische kognitive Belastung ist die Komplexität des zu erlernenden Materials. Sie wird durch die Anzahl der Elemente bestimmt, die der Schüler gleichzeitig verarbeiten muss, um das Problem zu lösen, sowie durch die Art und Weise, wie diese Elemente miteinander interagieren.
Eigenlast ist jedoch unvermeidlich, da sie von der Aufgabe selbst abhängt. Aus diesem Grund sollten Aufgaben mit hoher intrinsischer Belastung in kleinere, überschaubare Teile aufgeteilt werden, um dem Fachwissen des Lernenden zu entsprechen.
Beispielsweise kann die Lösung eines Rechenproblems eine höhere intrinsische Last haben, da es komplizierte Gleichungen und mehrere interagierende Variablen enthält. In der Zwischenzeit hat die Lösung eines einfachen Additionsproblems wie 4+4 eine geringe intrinsische Last, da es weniger Elemente enthält. Jede Gleichung kann vereinfacht werden, um die intrinsische Belastung an die Fähigkeiten des Schülers anzupassen.
Äußere kognitive Belastung
Diese Art der Belastung wird durch schlecht gestaltete Lernmaterialien oder Ablenkungen verursacht. Sie trägt nicht zum Lernen bei und kann durch eine bessere Gestaltung vermieden werden. In den Lernmaterialien sollten Informationen klar dargestellt, visuell dargestellt und Ablenkungen vermieden werden.
Zum Beispiel wird ein Student, der versucht, Geometrie anhand von textlastigen Folien zu lernen und gleichzeitig mit Hintergrundgeräuschen umzugehen, einer hohen Fremdbelastung ausgesetzt. Infolgedessen verfügen sie nicht über genügend Speicherkapazität, um intrinsische und allgemeine Belastungen zu bewältigen.
Deutsche kognitive Belastung
Germane Last ist die mentale Anstrengung, die für die Erstellung und Automatisierung von Schemas im Langzeitgedächtnis aufgewendet wird. Dies ist die „produktive“ Belastung, die das Lernen tatsächlich verbessert.
Ein Lehrer kann die deutsche Belastung fördern, indem er den Schülern sagt, dass sie ein neues Konzept wie die Photosynthese mit Vorkenntnissen in der Pflanzenbiologie in Verbindung bringen sollen. Aufforderungen wie „Was hat das mit dem zu tun, was wir letzte Woche gelernt haben?“ ermöglichen es den Lernenden, sich Informationen effizienter zu merken.
Im Gegensatz zu intrinsischen und externen Lasten muss die deutsche Last nicht begrenzt werden. Tatsächlich sollte sie für eine effizientere Schemaerstellung maximiert werden, insbesondere bei gleichzeitiger Reduzierung von Ablenkungen von außen.
Die Interaktion zwischen verschiedenen kognitiven Belastungen
Um die Theorie der kognitiven Belastung korrekt umzusetzen, müssen Sie verstehen, wie diese drei Arten der kognitiven Belastung in unserem Arbeitsgedächtnis miteinander interagieren. Einfach ausgedrückt, sie addieren sich. Dies bedeutet, dass die Gesamtbelastung des Arbeitsspeichers zu einem bestimmten Zeitpunkt die Summe aller drei Belastungen ist.
Damit Ihr Unterrichtsdesign effektiv ist, müssen Sie diese Belastungen ausbalancieren. Da die Eigenbelastung von der Komplexität des Materials abhängt, können wir sie nicht direkt ändern. Wir können es jedoch bewältigen, indem wir die richtigen Unterrichtsstrategien anwenden (auf die wir später noch eingehen werden).
Andererseits kann und sollte die Fremdbelastung so weit wie möglich reduziert werden. Das liegt daran, dass es effektives Lernen behindert.
Schließlich wollen wir die deutsche Belastung maximieren — das ist die Last, die tatsächlich zum Lernen und zur Entwicklung von Fachwissen beiträgt.
Implikationen für das Lernen und die Unterrichtsgestaltung
Indem sie verstehen, wie unser Geist mit verschiedenen Arten von kognitiven Belastungen umgeht, können Lehrer und Designer bestimmte Techniken anwenden, um das Lernen effizienter zu gestalten. So können Sie die Theorie der kognitiven Belastung in Ihr Lern- und Unterrichtsdesign einbeziehen.
Verwaltung der intrinsischen Last
Hier sind einige Grundprinzipien, die Sie bei der Anpassung der intrinsischen Belastung an die Fähigkeiten eines Schülers beachten sollten.
Gearbeiteter Beispieleffekt: Die Bereitstellung schrittweiser Lösungen für Probleme hilft den Lernenden zu verstehen, wie sie ähnliche Probleme selbst lösen können.
Effekt „Abschlussproblem“: Lehrer können die Problemlösungsfähigkeiten der Schüler auch schrittweise verbessern. Beginnen Sie mit Problemen, bei denen einige Schritte bereits gelöst wurden, und lassen Sie den Schüler die Lücken füllen. Entfernen Sie dann weitere Schritte, wenn der Schüler kompetenter wird.
Segmentierung: Zerlegen Sie komplexe Informationen in kleinere, überschaubare Teile, um die kognitive Überlastung zu reduzieren und sie verständlicher zu machen.
Vortraining: Stellen Sie sicher, dass Ihre Schüler über Grundkenntnisse zu einem bestimmten Thema verfügen, bevor Sie komplexe Materialien vorstellen.
Reduzierung der Fremdlast
Hier sind einige Kernprinzipien, die Sie bei der Reduzierung der Fremdbelastung beachten sollten.
Split-Attentationseffekt: Dieser Effekt tritt auf, wenn die Lernenden ihre Aufmerksamkeit auf mehrere Informationsquellen aufteilen müssen (z. B. ein Diagramm und einen separaten erläuternden Text). Es ist besser, Text in Diagramme zu integrieren, als sie getrennt darzustellen.
Redundanzeffekt: Unnötiges Wiederholen von Informationen wie identischem Text und identischer Erzählung kann das Arbeitsgedächtnis des Schülers überlasten, ohne dass ein Mehrwert entsteht.
Kohärenzprinzip: Sie können Ihre Lektion kohärenter gestalten, indem Sie irrelevante Bilder, Töne oder Details entfernen, die vom Kernthema ablenken.
Signalisierungsprinzip: Verwenden Sie visuelle oder akustische Signale (fetter Text, Pfeile oder Markierungen), um die Aufmerksamkeit Ihres Schülers auf wichtige Punkte zu lenken. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass Signalgebung das Verständnis der Schüler drastisch verbessern kann.
Räumliche und zeitliche Kontiguitätsprinzipien: Nach diesen Prinzipien sollten verwandte Informationen im Weltraum dicht beieinander präsentiert werden. und Zeit.
Modalitätsprinzip: Die Nutzung sowohl visueller als auch auditiver Kanäle (duale Modalität) kann die kognitive Belastung im Vergleich zur alleinigen Nutzung eines Kanals reduzieren.
Steigende deutsche Belastung
Hier sind einige Tipps, die Sie bei der Maximierung der deutschen Belastung beachten sollten.
Selbsterklärung: Ermutigen Sie die Lernenden, das Gelernte in ihren eigenen Worten zusammenzufassen. Sie können auch Aufforderungen verwenden, in denen die Lernenden aufgefordert werden, zu erklären, wie verschiedene Informationen zusammenhängen.
Aktiver Rückruf und Abruf: Aktives Abrufen und Abrufen bedeutet, sich aktiv an Informationen aus dem Gedächtnis zu erinnern, anstatt sie einfach erneut zu lesen. Sie können dies mit Quizfragen und wiederholten Abständen fördern. EIN aktuelle Metaanalyse stellte fest, dass die Praxis des Abrufs die Lernergebnisse um eine durchschnittliche Effektstärke von 0,70 verbesserte.
Fragetechniken: Sie können die Lernenden dazu ermutigen, kritisch über das Material nachzudenken, indem Sie offene Fragen stellen und Diskussionen mit Gleichaltrigen fördern.
Coursebox mit CLT integrieren
Die eigentliche Frage ist, wie können wir die Theorie der kognitiven Belastung tatsächlich in realen Unterrichtsszenarien anwenden? Mit Tools wie Kursbox, können Sie CLT problemlos in verschiedenen Lernumgebungen anwenden.
In erster Linie kann Coursebox die Bereitstellung von Inhalten effektiv optimieren, um die externe Belastung zu reduzieren. Da es über eine benutzerfreundliche Oberfläche verfügt, gibt es nur minimale Ablenkungen. Das bedeutet, dass sich die Lernenden auf das Lernmaterial konzentrieren können, anstatt sich in komplexen Layouts zurechtzufinden.
Außerdem ermöglicht Coursebox Lehrern strukturierte und segmentierte Kurse erstellen. Es ermöglicht Dozenten, komplexe Themen in kleinere, überschaubare Abschnitte zu unterteilen — eine CLT-Methode, die das Verständnis und die Erinnerungsfähigkeit verbessert.
Coursebox unterstützt multimediale Integration. Das bedeutet, dass Lehrer dem Modalitätsprinzip folgen können, indem sie Bilder und Erzählungen integrieren, um das Arbeitsgedächtnis der Schüler effizienter zu nutzen.
Schließlich hat Coursebox viele interaktive Elemente, wie zum Beispiel Quizfragen, Diskussionsforen und spielerische Aktivitäten. Dozenten können dies nutzen, um die sprachliche Belastung zu fördern und die Lernenden zu ermutigen, sich aktiv mit dem Material auseinanderzusetzen.
Fazit
Wenn es etwas gibt, was wir aus der Theorie der kognitiven Belastung lernen können, dann das: Unser Gehirn hat eine begrenzte Bandbreite, wenn es darum geht, neue Fähigkeiten und Konzepte zu erlernen. Deshalb ist intelligentes Unterrichtsdesign für effektives Lernen so wichtig.
Für diejenigen, die diese Prinzipien anwenden und effektive Lernerfahrungen schaffen möchten, bietet Coursebox eine komplette Suite von Tools, um den Prozess zu optimieren. Coursebox bietet Funktionen, die darauf ausgelegt sind, die Fremdbelastung zu reduzieren, die intrinsische Belastung zu bewältigen und die deutsche Belastung zu maximieren. So können Sie ansprechende, gehirnfreundliche Kurse erstellen. Fangen Sie jetzt an!