آشنایی با نظریه مهم بار شناختی

تاکنون این مشکل برای شما به وجود آمده که در یک محیط آموزشی، مدرس مطلب را آن‌قدر سریع عنوان کند که شما هیچ نکته‌ای را متوجه نشوید؟ یا با محتوای خیلی پیچیده‌ای روبه‌رو شده باشید که اصلا متوجه نشوید موضوع چه بوده است و پس از پایان کلاس حتی یک نکته هم در ذهن شما نمانده باشد؟ آیا در کلاس ریاضی متوجه مسائل ارائه‌شده نمی‌شوید؟ در کلاس‌های تئوری چطور؟ پس از گذشت مدت زمانی دیگر متوجه نمی‌شوید، مدرس در حال بیان چه موضوعی است؟ بدون شک، همه ما چنین لحظه‌هایی را بارها و بارها در طول زندگی خود تجربه کرده‌ایم. عدم درک درست مطالب مسئله‌ای بود که دو دانشمند روان‌شناس را که حیطه کاری آن‌ها روان‌شناسی شناختی بود، به فکر انداخت تا چنین مشکلی را بررسی کنند. مشکلی که در نهایت باعث شد این دو دانشمند تئوری بار شناختی را مطرح کنند. این تئوری به این حقیقت مهم اشاره دارد که مفاهیم و مطالب کاملا پیچیده را باید با سرعت مناسبی انتقال دهیم تا مخاطب یا همان شنونده بتواند به‌طور کامل پیام را دریافت کرده و آن را درک کند. درحالی‌که برخی تصور می‌کنند برای حل این مشکل باید به سراغ پزشکان یا روان‌پزشکان بروند یا حتی داروهایی را مصرف کنند، اما این‌گونه نیست. اگر بدانید عملکرد مغز در پردازش اطلاعات چگونه است برای بسیاری از پرسش‌های خود پاسخی پیدا خواهید کرد.

ما اطلاعات را چگونه پردازش می‌کنیم؟

تئوری بار شناختی (Cognitive Load) بر مبنای مدلی که سا‌ل‌ها پیش ریچارد اتکینسون و ریچارد شیفرین ارائه کردند و بیانگر نحوه پردازش اطلاعات درون مغز انسان است، شکل‌گرفته است. این دو دانشمند در سال 1968 الگویی را به تصویر کشیدند که بیانگر نحوه پردازش اطلاعات درون مغز انسان است. (شکل 1) 

شکل 1 - مدل پردازش اطلاعاتی که از سوی ریچارد اتکینسون و ریچارد شیفرین در سال 1968 ارائه شد. 

این نظریه از سه بخش اصلی ساخته‌شده که به حافظه حسی (Sensory)، حافظه کاری (working memory ) و حافظه بلندمدت (long-term memory) اشاره دارد. از آن زمان تا به امروز پژوهشگران مفاهیمی را به این نظریه اضافه کردند، باوجوداین، مدل پایه همچنان به شکل دست‌نخورده از سوی محققان به رسمیت شناخته می‌شود. شما روزانه با حجم بسیار گسترده و متنوعی از اطلاعات روبه‌رو می‌شوید. این رویارویی اطلاعاتی تنها از طریق رسانه‌ها انجام نمی‌شود، بلکه محرک‌ها و عناصر محیطی اطراف شما نیز نقش مهمی در این زمینه دارند. حافظه حساس مغز ما نقشی همانند یک فیلتر داشته و تنها توجه و نگاه ما را معطوف به اطلاعاتی می‌کند که مهم و حائز اهمیت هستند. اطلاعاتی که از این فیلتر عبور می‌کنند، اطلاعاتی هستند که به سمت حافظه کاری هدایت می‌شوند. اجازه دهید این موضوع را با ذکر مثالی روشن‌تر کنیم. زمانی‌که در حال انجام بازی تنیس هستید، حافظه حسی شما اطلاعاتی را در ارتباط با بازیکنانی که در محوطه مجاور قرار دارند، صدای افرادی که در حال تشویق کردن هستند، بوی قهوه‌ای که ممکن است به مشام برسد و.... به دست می‌آورد، اما تمرکز شما را تنها به بازی تنیس معطوف می‌کند. اطلاعاتی که در این مقطع به حافظه حسی وارد می‌شوند اگر موفق شوند از فیلترهای این حافظه عبور کنند، به حافظه کاری رسیده و در این بخش پردازش‌شده یا دور انداخته می‌شوند. به‌طورمعمول، حافظه کاری در هر لحظه قادر است 5 تا 9 مورد از تکه‌های اطلاعاتی را در خود جای دهد. همان‌گونه که در ادامه خواهید خواهند، این مرحله یکی از مهم‌ترین بخش‌های تئوری بار شناختی است. زمانی‌که مغز شما اطلاعات را پردازش می‌کند، اطلاعات را طبقه‌بندی کرده و اطلاعات پردازش‌شده را به حافظه بلندمدت منتقل خواهد کرد. مکانی که اطلاعات در ساختارهایی از دانش که اسکیما/شِما یا طرح‌واره (schema) نامیده می‌شوند، قرار خواهند گرفت. اطلاعاتی که به شکل طبقه‌بندی‌شده درون حافظه بلندمدت قرار گرفته و سازمان‌دهی می‌شوند در آینده به اشکال مختلفی از سوی شما به کار گرفته می‌شوند. برای مثال، اطلاعاتی که در ارتباط با مفاهیم مختلفی همچون سگ، گربه، حیوانات پستاندار و..... دارید، همگی این سیکل کاری را پشت سر گذاشته‌اند و اکنون به شما تصویر روشنی از مفاهیم می‌دهند. الگوهای رفتاری در ارتباط با نحوه دوچرخه‌سواری، سفارش غذا در رستوران، ضربه زدن به توپ و..... هیچ‌کدام از این قاعده مستثنا نیستند و بر مبنای پارادایمی که به آن اشاره داشتیم در حافظه شما ماندگار شده‌اند. تمرین زیاد و مکرر هر یک از طرح‌واره‌ها باعث می‌شود تا آن‌ها به‌طور خودکار در مغز نقش بسته یا به‌اصطلاح رایج ملکه ذهن شما شوند. فرآیند اتوماسیون یا خودکارسازی یکی دیگر از اجزا مهم نظریه بار شناختی است. اما چرا طرح‌واره‌ها/شِماها (schemas) تا به این اندازه در نظریه بار شناختی مهم هستند؟ اجازه دهید به واکاوی این مسئله بپردازیم. 

مطلب پیشنهادی

چگونه موفق شویم

چرا برای رسیدن به موفقیت باید خواندن مقالات موفقیتی را متوقف کنیم؟

تئوری بار شناختی چیست؟

تئوری بار شناختی نخستین بار از سوی جان سولر توسعه پیدا کرد. او در سال 1988 با انتشار مقاله‌ای در مجله علوم شناختی این تئوری را به شکل دقیق‌تر و گسترده‌تری برشمرد. بار شناختی به میزان و حجم اطلاعاتی که حافظه کاری در یک‌لحظه قادر به نگهداری آن‌ها است، اشاره دارد. سولر در مقاله خود به این مسئله اشاره کرد که با توجه به محدودیت حافظه کاری، روش‌هایی که در فرآیند آموزش به کار گرفته می‌شوند باید تغییر کنند. به عبارت دقیق‌تر، در فرآیند آموزش باید از بارگذاری بیش‌ازحد اطلاعات جلوگیری کرد. اگر سعی کنید بیش‌ازحد توان حافظه کاری اطلاعاتی را  به درون آن وارد کنید، در عمل هیچ‌چیزی به دست نخواهید آورد، به دلیل این‌که این ظرفیت اضافی هیچ‌گونه اثرگذاری در یادگیری نخواهد داشت. برای مثال، یک نمودار برچسب‌گذاری شده در مقایسه با نموداری که هیچ توضیحی در ارتباط با آن وجود نداشته و خودتان باید آن را بررسی کنید به میزان حافظه کاری کمتری نیاز دارد. شکل (2) تئوری بار شناختی تنها به دنبال آن نیست تا مشکل را به ما نشان دهد، بلکه می‌خواهد برای مشکلات راه‌حلی ارائه کند و به ما نشان دهد چطور می‌توانیم حافظه کاری را افزایش دهیم.

شکل 2 - 9 مرحله‌ای که در تصویر مشاهده می‌کنید، نحوه ورود اطلاعات، اطلاعات ازدست‌رفته و اطلاعاتی را که به حافظه بلندمدت وارد می‌شوند، نشان می‌دهد. 

افزایش حافظه کاری

تئوری بار شناختی به ما اعلام می‌دارد، می‌توانیم ظرفیت حافظه کاری را با متمرکز شدن روی دو رویکردی که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد، افزایش دهیم. 
اول آن‌که ذهن اطلاعات بصری و شنیداری را به شکل جداگانه پردازش می‌کند. این حرف به معنای آن است که آیتم‌های شنیداری در حافظه کاری با آیتم‌های بصری در رقابت نیستند، اما محرک‌های بصری با یکدیگر در حال رقابت هستند. برای مثال، یک تصویر و مقداری اطلاعات متنی با یکدیگر در رقابت هستند و طبیعی است که اطلاعات تصاویری بر اطلاعات متنی ارجحیت دارند. این موضوع با نام اثر پیمانه‌ای (Middle Effect) شناخته می‌شود. در نتیجه، اطلاعاتی که از یک نوع هستند می‌توانند ظریفت پیمانه مربوط به گروه خاص خود را پر کنند. برای مثال، اطلاعات تفسیری/تشریحی  اگر به شکل خلاصه‌شده ارائه شوند، در مقایسه با یک دیاگرام پیچیده مملو از نقاط و اتصالات مختلف، اثرگذاری کمتری روی حافظه کاری دارند.
نکته دومی که باید به آن توجه داشته باشیم در ارتباط با طرح‌واره است. حافظه کاری، طرح‌واره ساخته‌شده را در قالب یک آیتم واحد ایجاد می‌کند و به‌سختی یک طرح‌واره کاملا خودکار را به وجود می‌آورد. جمله‌ای که خواندید نامفهوم است، پس اجازه دهید به زبان ساده‌تری آن را بیان کنیم. در حوزه یادگیری و آموزش، افراد ابتدا باید پیش‌نیاز و اصول پایه‌ای را فراگرفته باشند. این کار به آن‌ها کمک می‌کند تا مفاهیم پیچیده‌تر را به‌راحتی درک کنند. در نتیجه در یک فرآیند یادگیری، اطلاعاتی که بر پایه یک دانش از پیش به‌دست‌آمده استوار شده باشند، ظرفیت حافظه کاری را افزایش خواهند داد. درنتیجه حتی پیچیده‌ترین فرمول‌های ریاضی یا سخت‌ترین نظریه‌های فلسفی نیز به‌راحتی قابل‌درک خواهند بود. 

مطلب پیشنهادی

آشنایی با مدل شش ثانیه‌ای انجمن جهانی هوش هیجانی

۱۰ مهارت هوش هیجانی که زندگی ما را متحول می‌کند

چطور می‌توانیم از تئوری بار شناختی در حوزه آموزش و یادگیری استفاده کنیم؟
تئوری باری شناختی با این هدف به وجود آمده تا به ما کمک کند برنامه آموزشی خود را به‌گونه‌ای تدوین کنیم که میزان اطلاعات ارائه‌شده به مخاطب را هماهنگ با حافظه کاری او تنظیم و تعدیل کنیم. رویکردی که طی این سال‌ها در مراکز دانشگاهی و مدارس کشورهای مختلف به‌ویژه ایالات‌متحده به کار گرفته می‌شود؛ به‌طور اتفاقی، چند سالی است از سوی مدرسان زبان انگلیسی استفاده می‌شود. شما می‌توانید مفاهیم مربوط به تئوری بار شناختی را در حوزه یادگیری و آموزش به چند روش زیر به کار ببرید: 

1. اندازه‌گیری و ارزیابی تخصص‌ها و در ادامه ارائه اطلاعات بر مبنای آن
(Measure Expertise and Adapt Presentation Accordingly)

به این اصل مهم توجه داشته باشید که هر چه تخصص در یک حوزه خاص بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری در طرح شما در دسترس خواهد بود. مهم نیست که طرح تا چه اندازه‌ بزرگ و پیچیده است، چون در هر صورت در حافظه کاری در قالب یک عنصر واحد در نظر گرفته می‌شود. داشتن یک ارزیابی در ابتدای کار ایده خوبی است. پس میان سطح درک و تخصص مخاطبان و اطلاعاتی که قرار است به آن‌ها انتقال داده شود، مقایسه‌ای انجام دهید و طرح خود را با سطح درک و تخصص مخاطبان خود هماهنگ کنید. برای آن‌که از سطح درک و تخصص مخاطبان خود شناختی پیدا کنید، بهتر است از ابزارهای مدیریت نیازسنجی آموزشی استفاده کنید. ایده عملی‌تر این است که از مخاطبان به شکل مستقیم سوال کنید که چه اندازه در ارتباط با موضوعی که قصد آموزش آن را دارید، اطلاعات اولیه دارند. در مرحله بعد، از مدل طبقه‌بندی موضوعی بلوم (Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives) برای اطمینان پیدا کردن از این موضوع که سطح آموزش شما منطبق با سطح مخاطبان است یا خیر استفاده کنید. ممکن است آنچه برای شما واضح است برای مخاطبان شما به‌هیچ‌عنوان شفاف و گویا نباشد. 

2. کاهش فضای مشکل (Reduce the Problem Space)

فضای مشکل (Problem Space) به شکاف میان وضعیت فعلی و وضعیت هدف اشاره دارد. اگر این شکاف روبه پایین بیش‌ازاندازه بزرگ باشد، حافظه کاری دچار مشکل افزونگی اطلاعات یا بارگذاری بیش‌ازحد اطلاعات می‌شود. اگر حجم اطلاعات ورودی به حافظه کاری مخاطبان بیش‌ازاندازه زیاد باشد، یادگیرندگان در عمل چند گام از ما عقب‌تر خواهند بود. این مشکل عمدتا در ارتباط با مسائل پیچیده به وجود می‌آید. زمانی که اطلاعات پیچیده به مخاطب داده شد، مخاطب باید نقطه توقفی داشته باشد تا یک‌بار دیگر اطلاعات دریافتی را مرور کند. 
اگر شکاف روبه بالا زیاد باشد، در عمل ذهن مخاطبان به سمت مطالبی خواهد رفت که ارتباطی با موضوع ندارد که همین مسئله یادگیری درست و منطقی را با مشکل روبه‌رو می‌کند. اما چه کنیم تا مسئله فضای مشکل رو به بالا و پایین را حل کنیم؟ ساده‌ترین و درعین‌حال موثرترین راهکار این است که یک مشکل یا هدف بزرگ را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کرده و سپس آموزش را آغاز کنیم. این‌کار فضای مشکل را محدود کرده و بار شناختی را افزایش می‌دهد. رویکردی که باعث می‌شود یادگیری به شکل موثرتری انجام شود. به‌منظور کاهش فضای مشکل می‌توان به روش‌های ارائه مثال‌های آموزشی کاربردی، ارائه مشکلات جزئی همراه با راه‌حل‌های ‌آن‌ها به‌منظور کامل کردن شناخت اولیه مخاطبان اشاره کرد. این رویکردها کاملا مفید و اثرگذار هستند، به دلیل این‌که آن‌ها راه‌حل‌های قدرتمندی را برای حل مشکلات نشان می‌دهند. 

3. کاهش اثر تقسیم توجه (Reduce Split-Attention Effect)

زمان دریافت اطلاعات از منابع چندگانه بصری همچون دیاگرام‌ها، برچسب‌ها و متن‌های توضیحی، ناخودآگاه توجه ما میان این منابع مختلف تقسیم می‌شود. این مسئله بار شناختی افزوده‌ای را به وجود می‌آورد که در عمل بر روند یادگیری و طرح کلی از پیش تدوین شده، اثر منفی می‌گذارد. این مشکل عمدتا در ارتباط با اطلاعات بصری که از منابع چندگانه دریافت می‌شوند، به وجود می‌آیند. برای مثال، به‌جای آن‌که برچسب‌های متنی را در یک کادر در کنار یک دیاگرام قرار دهید، آن‌ها را درون دیاگرام‌ها ادغام کنید. اگر این کار امکان‌پذیر نیست، پس بهتر است ابتدا روی یکی از آن‌ها متمرکز شوید. برای مثال، اگر قصد آموزش نرم‌افزاری را دارید، ابتدا بهتر است به یادگیرندگان اعلام کنید که در ابتدا باید کتابچه راهنما را مطالعه کنند. پس از آن آموزش کار با نرم‌افزار را آغاز کنید. اثر توجه تقسیم‌شده در ارتباط با اطلاعاتی که از منابع شنیداری دریافت می‌شوند نیز وجود دارد. برای مثال، اگر در نظر دارید آموزش را به شیوه شنیداری انجام دهید، باید هرگونه منبع یا صدای غیر مرتبط را حذف کنید تا اثرگذاری آموزش بیشتر شود. اگر با یادگیرندگان در ارتباط با یک موضوع خاص صحبت می‌کنید، سعی کنید هرگونه  منبع اضافی سروصدا را همچون صحبت کردن افراد با یکدیگر یا پخش آهنگ یا موسیقی در پس‌زمینه متوقف کنید تا حافظه کاری روی صحبت‌های شما متمرکز شود. 

4. از مزایای کانال‌های شنیداری و دیداری در حافظه کاری به بهترین شکل استفاده کنید
(Take Advantage of Auditory and Visual Channels in Working Memory)

یکی دیگر از روش‌هایی که به شما کمک می‌کند بر مشکل کاهش اثر توجه تقسیم‌شده غلبه کنید، جایگزینی برخی از اطلاعات بصری با شنوایی است. این تکنیک به میزان قابل‌توجهی باعث افزایش ظرفیت حافظه کاری می‌شود. برای این منظور باید به شکل درستی جای اطلاعات شنیداری و بصری را با یکدیگر تغییر دهید. این تکنیک به میزان قابل‌توجهی مشکل بار شناختی مربوط به حافظه کاری را برطرف می‌کند و به شما اجازه می‌دهد از هر دو کانال برای انتقال اطلاعات استفاده کنید. اگر به خاطر داشته باشید در ابتدای این مقاله به شما گفتیم که هر یک از کانال‌های شنیداری و تصویری پیمانه خاص خود را دارند. پژوهشی که در سال 1998 از سوی مایر و مورنو انجام شد نشان داد، انیمیشنی که همراه با صدا بوده بیشتر از انیمیشنی که با زیرنویس بوده روی دانش‌آموزان اثرگذار بوده و دانش‌آموزان نکته‌های بیشتری را از کانال شنیداری دریافت کرده‌اند. شما می‌توانید از این تکنیک استفاده کرده و همراه با تصاویر و نمودارهایی که نشان می‌دهید، توضیحات شفاهی نیز ارائه کنید. 

مطلب پیشنهادی

تلاش مغز برای غلبه بر عملکرد ضعیف خود

مغز چگونه بر محدودیت‌هایش غلبه می‌کند؟

کلام آخر

تئوری بار شناختی یک نظریه طراحی آموزشی است که نشان‌دهنده یک معماری شناختی است. معماری که به ما نشان می‌دهد اطلاعات چگونه پردازش می‌شوند. در طول یادگیری، اطلاعات باید تا قبل از این‌که به حافظه بلندمدت شما برای پردازش ارسال شوند، در حافظه کاری نگهداری شوند. ظرفیت حافظه کاری شما بسیار محدود است. هنگامی‌که اطلاعات بیش‌ازحدی به آن وارد شود، دچار افزونگی شده و حجم قابل‌توجهی از اطلاعات گم خواهند شد. CLT به ما کمک می‌کند تا یک روند یادگیری کارآمدتر را از طریق به‌کارگیری روش‌های آموزشی کارآمدتر تجربه کنیم. از جمله این روش‌ها می‌توان به اندازه‌گیری تخصص و مطابقت دادن تخصص‌ها با برنامه‌ریزی خود، کاهش فضای مشکل با شکستن مشکل به بخش‌های کوچک‌تر و ارائه نمونه کارها، ادغام چند منبع بصری اطلاعات و گسترش ظرفیت حافظه کاری از طریق به‌کارگیری توامان با یکدیگر کانال‌های بصری و شنوایی اشاره کرد.