Miről szól a kognitív terheléselmélet?

Szeptember van, kezdődik az oktatás, szóval nagyon aktuális téma a tanulás. Mert igazából tanulni is meg kell tanulni.

A tanulás akkor a leghatékonyabb, ha a külső terhelést minimalizáljuk, a belső terhelést optimálisan adagoljuk, és a generatív terhelést maximalizáljuk. – Na ezzel most kicsit leterheltelek, igaz? De ne aggódj, a cikk végére megérted, hogy mindez mit jelent.

Biztosan veled is volt már olyan, hogy hiába ülsz órákig a könyv fölött, valahogy nem ragad meg a tudás. Máskor viszont rövidebb idő alatt sokkal többet tanultál, és szinte erőfeszítés nélkül értetted meg az anyagot. Vajon miért történik ez?

A válasz több összetevős, de az egyik lényeges elem, hogy nem mindegy, hogyan terheled a munkamemóriádat. Az agyadnak ugyanis van egy nagyon szigorú kapacitáshatára, és ha ezt figyelmen kívül hagyod, nehezebben megy a tanulás. Ezt a jelenséget írja le John Sweller pszichológus kognitív terheléselmélete.

Mi is az a kognitív terheléselmélet?

A kognitív terheléselmélet arra emlékeztet, hogy az agyad nem egy végtelen kapacitású gép. Nem tudod tágítani a munkamemóriádat, de okos szervezéssel sokkal többet hozhatsz ki belőle.

A kognitív terheléselméletet (Cognitive Load Theory, CLT) John Sweller ausztrál pszichológus dolgozta ki az 1980-as években. A célja az volt, hogy jobban megértse, miért olyan nehéz bizonyos dolgokat megtanulni, és hogyan lehetne hatékonyabban oktatni.

Sweller rájött, hogy nem az a probléma, hogy kevés az intelligenciánk vagy nincs elég időnk, hanem az, hogy az agyunknak van egy nagyon konkrét kapacitáskorlátja: a munkamemóriánk.

Miért fontos a munkamemória?

Munkamemóriának nevezzük azt a mentális „területet”, ahol az agyad ideiglenesen tárolja és feldolgozza az információt. Ez nem ugyanaz, mint a hosszú távú memória. A hosszú távú memória tartósan tárolja a tudást.

Például, ha valaki lediktál neked egy telefonszámot, de hirtelen nem tudod leírni, akkor amíg ismételgeted magadban, az a munkamemóriában van. Ha sokszor használod és sikerül megjegyezned, akkor később a hosszú távú memóriába kerül.

A munkamemória az agyad rövid távú jegyzettömbje. Itt tárolod és dolgozod fel azokat az információkat, amelyekkel éppen foglalkozol: amikor fejben számolsz, követed egy magyarázat lépéseit vagy memorizálsz egy telefonszámot.

A klasszikus pszichológiai kutatások (George Miller, 1956) szerint egyszerre körülbelül 7 ± 2 elem fér bele. Újabb vizsgálatok azonban pontosították ezt: valójában inkább csak 3–4 egység az, amit stabilan tudsz észben tartani. Ez elsőre ijesztően kevésnek tűnhet, de a helyzet nem reménytelen.

A titok az úgynevezett jelentés alapú csoportosítás (chunking). Ez azt jelenti, hogy nem különálló darabokat tartasz észben, hanem értelmes egységeket.

Például: ha nyolc számjegyet kellene megjegyezned, mondjuk 1-9-4-5-2-0-2-3, elsőre nehéznek tűnne. De ha észreveszed, hogy 1945 egy történelmi évszám, 2023 pedig a tesódék esküvője, akkor már csak két nagyobb egységre kell emlékezned. A munkamemóriád kapacitása tehát nem bővül, hanem okosabban használod ki azzal, hogy összekapcsolod a darabokat.

Ezért könnyebb megjegyezni egy szót, mint öt különálló betűt, vagy ezért tagolják a telefonszámokat.

Ha jelentéses kapcsolatot találsz, akkor több információt pakolhatsz egyetlen egységbe. Ezért tudsz idővel egyre több dolgot könnyebben megjegyezni, mert a régi tudásaidhoz kapcsolod az újakat.

Sweller elmélete szerint a tanulásban nem az a cél, hogy tágítsd a memóriádat, hanem hogy okosan szervezd az anyagot, így nem telik meg feleslegesen a munkamemóriád.

A háromféle kognitív terhelés

Sweller megkülönböztette a kognitív terhelés három típusát. Ha megérted őket, világossá válik, miért érzed magad sokszor túlterheltnek tanulás közben.

1. Belső (intrinsic) terhelés

Ez magából az anyagból fakad, abból, hogy egy feladat mennyire összetett. Egy egyszerű szorzás kis terhet ró az agyadra, egy differenciálegyenlet pedig óriásit. Persze az is számít, hogy mit tudsz már. Ami neked nehéz, másnak lehet könnyű, ha előismeretekkel rendelkezik.

Ezért van, hogy a tanulás során nagyon fontos az anyag fokozatos adagolása: először az alapokat kell elsajátítani, majd csak azután a bonyolultabb részeket. Ha túl korán próbálsz nehéz anyagba vágni, könnyen elárasztod a munkamemóriádat, és nem marad hely a feldolgozásra.

2. Külső (extraneous) terhelés

Ez minden olyan tényező, ami nem a tanulás lényegéhez tartozik, mégis energiát igényel az agytól. Egy zsúfolt PowerPoint tele szöveggel, multitasking tanulás közben, vagy amikor ide-oda kell lapoznod egy könyvben, hogy megtaláld az ábrát és a hozzá tartozó magyarázatot, mind ilyen terhelést okoz.

Ez az a terhelés, amit jó oktatási módszerekkel és környezet kialakítással a legjobban lehet csökkenteni: tiszta, lényegre törő tananyag, csendesebb környezet, egyszerű vizuális segédeszközök.

4. Generatív (germane) terhelés

Ez a legértékesebb terhelés: az a mentális energia, amit arra használsz, hogy feldolgozd, rendszerezd és beépítsd az új információt a hosszú távú memóriádba.
Például, amikor nem csak meghallgatod a tanár magyarázatát, hanem saját szavaiddal összefoglalod a lényeget. Vagy amikor egy új szót nemcsak bemagolsz, hanem mondatot is alkotsz vele.

A generatív terhelést célszerű ösztönözni és növelni. Ehhez segít az aktív tanulás: kérdésfeltevés, összefoglalás, gyakorlás, analógiák keresése.

Mi történik, ha túlterheled magad?

A munkamemória kapacitása szűk, és ha túl sok minden próbál egyszerre beférkőzni, leáll a rendszer. Ez az úgynevezett túlterhelési csapda. Ilyenkor hiába próbálkozol, nem ragad meg az információ, frusztrált leszel, és hamar feladod.

Egy másik jelenség a kognitív tunneling: amikor annyira lefoglal egy részlet, hogy a többi teljesen elsikkad. Ez rövid távon is rontja a tanulás hatékonyságát, hosszú távon pedig kimerültséghez és kreativitásvesztéshez vezet.

Hogyan szervezd a tananyagot, ha tanár vagy?
(Vagy, ha önképzésben gondolkodsz…)

Az egyik legfontosabb elv, hogy csökkentsd a külső terhelést!

• Redundancia-effektus: Ne ismételd feleslegesen ugyanazt több formában. Például, ha egy ábrán minden részlet fel van címkézve, akkor nincs szükség mellette hosszú szöveges magyarázatra.

• Integráció: A kapcsolódó információkat egy helyen kell bemutatni. Például ne külön lapon legyen az ábra és a magyarázat, hanem egy vizuális egységben.
• Egyszerűsítés: Kerüld a túlzsúfolt diát, multitasking feladatot vagy irreleváns példákat.

A belső terhelést fokozatosan kezeld.

• Szekvencialitás: A komplex anyagot kisebb, jól feldolgozható egységekre kell bontani.
• Lépésről lépésre haladás: Nem egyszerre zúdítani a teljes bonyolultságot a tanulóra, hanem fokozatosan emelni a nehézséget.
• Előismeretek aktiválása: Az új anyagot mindig kapcsolni a korábban tanulthoz, így az „új csomag” nem önállóan terheli a munkamemóriát.

A generatív terhelést tudatosan érdemes növelni.

• Példák és feladatok: Először végigvitt, részletes példát mutatni, majd utána adni hasonló gyakorlófeladatot.
• Összehasonlítás: Két hasonló probléma közti különbségek és hasonlóságok kiemelése, hogy a tanuló maga szervezze tudássá.
• Aktív feldolgozás: Összefoglalás, kérdésfeltevés, saját példák gyártása – ezek segítik a tartós beépülést.

Tehát a tananyag szervezésénél az a cél, hogy a munkamemória terhelése ne legyen feleslegesen magas, hanem minden mentális energiát a valódi megértésre (generatív terhelésre) lehessen fordítani.

Amikor tanulsz, figyelj arra, hogy ne árasszon el a felesleges információ. Bontsd részekre az anyagot, használd ki a vizuális segédeszközöket, és törekedj aktív feldolgozásra. Így nemcsak gyorsabban tanulsz, hanem jobban is megőrzöd a tudást, miközben kevésbé érzed magad kimerültnek.