نظریه بار شناختی؛ ما چطور اطلاعات را پردازش می‌کنیم؟

آیا تا به حال در کلاسی بوده‌اید که معلم آن به‌ حدی در آموزش مطالب سریع بوده است که شما چیزی یاد نگرفته‌اید؟ یا مطالب به‌ حدی پیچیده و سخت بودند که کاملا شما را گیج کرده باشند؟ در این مقاله، نگاهی به نظریه‌ی بار شناختی می‌اندازیم. این نظریه رویکردی علمی به طراحی مطالب درسی دارد، با این هدف که سرعتِ ارائه و سطح پیچیدگی آنها به‌ گونه‌ای طراحی شود که فراگیران بتوانند کاملا آنها را بیاموزند.

ما چطور اطلاعات را پردازش می‌کنیم؟

نظریه بار شناختی، بر اساس مدل پردازش اطلاعات در انسان که در تصویر زیر می‌بینید، پایه‌گذاری شده است. این مدل در سال ۱۹۶۸ توسط ریچارد شیفرون (Richard Shiffrin) و ریچارد اتکینز (Richard Atkinson) به چاپ رسید.

در این مدل، پردازش اطلاعات ۳ بخش اصلی دارد: حافظه‌ی حسی، حافظه‌ی کاری و حافظه بلند‌ مدت. از آن زمان تا کنون، محققان زیادی درک ما را از این مدل گسترش داده‌اند، اما مدل اصلی تغییری نکرده است.

ما، روزانه در معرض فوج عظیمی از اطلاعات حسی قرار می‌گیریم. حافظه‌ی حسی، بسیاری از این اطلاعات را فیلتر می‌کند، اما اثری از مهم‌ترین موارد را به اندازه‌ای نگه‌ می‌دارد تا بتوانند وارد حافظه‌ی کاری شوند.

به عنوان مثال، وقتی در زمین تنیس توپ را برمی‌گردانید، حافظه‌ی حسی شما اطلاعات دریافتی خود را درباره‌ی بازیکنان زمین کناری، صدای بچه‌هایی که در نزدیکی بازی می‌کنند یا بوی قهوه‌ای که از کافه‌ی پارک می‌آید، پس می‌زند و فقط بر توپی که به شما نزدیک می‌شود تمرکز می‌کند.

اطلاعات از حافظه‌ی حسی به حافظه‌ی کاری وارد می‌شوند. در آنجا یا پردازش می‌شوند یا کنار گذاشته می‌شوند. حافظه‌ی کاری معمولا می‌تواند بین ۵ تا ۹ مورد از اطلاعات را در یک زمان نگه دارد. همینطور که در ادامه خواهیم دید، این نکته در نظریه‌ی بار شناختی خیلی مهم است.

وقتی مغز شما اطلاعات را پردازش می‌کند، آنها را دسته‌بندی کرده و به حافظه‌ی بلند‌مدت می‌فرستد. این اطلاعات در حافظه‌ی بلند‌مدت در ساختارهایی اطلاعاتی به نام «طرح‌واره» ذخیره می‌شوند. در اینجا اطلاعات بر اساس اینکه چطور از آنها استفاده می‌کنید، دسته‌بندی می‌شوند. بنابراین، به عنوان مثال، برای مفاهیم مختلف مثل سگ، گربه، پستاندار و حیوان، طرح‌واره‌های مختلفی دارید.

همچنین طرح‌واره‌های رفتاری نیز وجود دارند، مثلا برای کاربردهایی مانند شوت کردن توپ، دوچرخه‌سواری، سفارش غذا و غیره. هر قدر در استفاده از این طرح‌واره‌ها بیشتر تمرین کنید، انجام این رفتارها برای‌تان راحت‌تر می‌شوند. به این فرآیند «خودکارسازی» گفته می‌شود. طرح‌واره‌ها نیز در نظریه‌ی بار شناختی اهمیت زیادی دارند. اجازه بدهید تا ببینیم که وجود آنها در این نظریه چه اهمیتی دارد.

نظریه‌ی بار شناختی چیست؟

نظریه‌ی بار شناختی توسط جان سوئلر (John Sweller) توسعه پیدا کرد. او در سال ۱۹۸۸ در ژورنال علوم شناختی (Cognitive Science) مقاله‌ای در این زمینه منتشر کرد.

بار شناختی به مقدار اطلاعاتی مربوط می‌شود که حافظه‌ی کاری در هر زمان می‌تواند در خود نگه‌‌ دارد. سوئلر می‌گوید، از آنجا که حافظه‌ی کاری گنجایش محدودی دارد، روش‌های آموزشی باید از فعالیت‌های اضافه‌ای که مستقیما به فرآیند آموزش مربوط نمی‌شوند، اجتناب کنند.

به عنوان مثال، نموداری که برچسب‌گذاری شده باشد، کمتر از نموداری که لیستی در کنار خود دارد بر حافظه‌ی کاری فشار می‌آورد. تصور کنید، به عنوان مثال، اگر تصویر فوق را به‌ صورت زیر نمایش می‌‌دادیم چه حسی به شما دست می‌داد:

همچنین نظریه‌ی بار شناختی به ما نشان می‌دهد که حافظه می‌تواند به دو صورت گسترش پیدا کند. ابتدا، ذهن اطلاعات تصویری و شنیداری را به‌ صورت جداگانه پردازش می‌کند. در حافظه‌ی کاری، اطلاعات شنیداری و اطلاعات تصویری همچون دو اطلاعات تصویری با هم رقابت نمی‌کنند. به عنوان مثال، تصویر و متن با هم بیشتر رقابت دارند تا تصویر و صدا.

به این حالت «اثر وجه حسی» گفته می‌شود. به عنوان مثال، اطلاعات توصیفی زمانی که تعریف شوند در مقایسه با زمانی که با استفاده از نمودار نمایش داده شوند، تأثیر کمتری بر حافطه‌ی کاری دارند.

دوم اینکه، حافظه‌ی کاری طرح‌واره‌ی ریشه‌دوانده در حافظه را به عنوان یک مورد مجزا در نظر می‌گیرد و طرح‌واره‌ای که به طور کامل «خودکارسازی» شده است را کلا نادیده می‌گیرد. بنابراین، فعالیت‌های آموزشی‌ متکی بر دانش موجود در حافظه، در اصل گنجایش حافظه را افزایش می‌دهند.

این بدین معنی است که انجام تمرین یا آموزش مهارت‌های مورد نیاز قبل از معرفی موضوعی پیچیده، کمک می‌کند تا طرح‌واره‌هایی در حافظه نقش ببندند و حافظه‌ی کاری گسترش پیدا کند و این به فراگیران کمک می‌کند تا اطلاعات دشوارتر را متوجه شوند.

کاربرد نظریه‌ی بار شناختی در آموزش

نظریه‌ی بار شناختی به شما کمک می‌کند تا آموزش‌تان را طوری طراحی کنید که فشار بر روی حافظه‌ی کاری افراد کاهش پیدا کند و آنها بتوانند بهتر یاد بگیرند. می‌توانید مفهوم بار شناختی را به روش‌های مختلف در فرآیند آموزشی به کار بگیرید:

۱. تخصص‌ها را اندازه‌گیری کنید و ارائه‌ی مطالب را مناسب با‌ آنها انجام دهید

هر قدر در زمینه‌ی خاصی تخصص بیشتری پیدا کنید، اطلاعات بیشتری در طرح‌واره‌ی خود در اختیار خواهید داشت. به‌ یاد داشته باشید، هر قدر هم طرح‌واره‌ای مشکل باشد در ذهن شما به عنوان یک مورد نمودار می‌شود.

به همین دلیل، بهتر است مطالب آموزشی خود را با سطح تخصصی فراگیران خود هماهنگ کنید. می‌توانید این کار را با کمک ارزیابی نیازهای آموزشی انجام دهید یا از فراگیران بخواهید تا میزان آشنایی‌شان با موضوع مورد نظر را به شما توضیح دهند.

سپس، با استفاده از آرایه‌بندی بلوم در اهداف آموزشی اطمینان حاصل کنید که اطلاعات را در سطح مناسب به فراگیران ارائه می‌دهید. چیزی که برای شما واضح است، ممکن است برای آنها پیچیده باشد.

۲. فضای مسئله را کاهش دهید

فضای مسئله، شکاف بین موقعیت کنونی و هدف مطلوب است. اگر این شکاف خیلی بزرگ باشد، حافظه‌ی کاری افراد با بار اضافه روبه‌رو می‌شود.

این اتفاق اغلب در مورد مسائل پیچیده و در مواقعی که فراگیر باید از هدف به موقعیت کنونی به‌ صورت معکوس حرکت کند، رخ می‌دهد. این کار، نیاز به نگه‌داری اطلاعات زیادی در حافظه‌ی کاری دارد. تمرکز بر هدف نیز، به‌ نوبه‌ی خود تمرکز را از اطلاعاتِ فراگرفته شده دور می‌کند و این امر، تأثیر آموزش را از قبل هم کمتر می‌کند.

رویکرد بهتر این است که مشکل را به قسمت‌های کوچک‌تر تقسیم کنیم. این کار، فضای مشکل را کاهش می‌دهد و بار شناختی را سبک‌تر می‌کند و باعث می‌شود که آموزش مؤثرتر شود.

روش‌های دیگر برای کاهش فضای مشکل این است که مثال‌های حل شده‌ای را به فراگیران نشان دهید یا از آنها بخواهید تا مسئله‌هایی را که تا نیمه حل شده‌‌اند، کامل کنند. این نوع رویکردها خیلی مفید هستند، چون روش‌های خوبِ حل مسئله را به‌ صورت عملی نشان می‌دهند.

۳. کاهش اثر توجهِ تقسیم‌شده

وقتی منابع زیادی از اطلاعات تصویری، مانند نمودارها، برچسب‌ها و متن دارید، توجه‌ شما بین آنها تقسیم می‌شود. این به بار شناختی اضافه می‌کند و ایجاد طرح‌واره‌های جدید را سخت‌تر می‌سازد.

وقتی اطلاعات تصویری را با هم ادغام می‌کنید، این اثر کمتر می‌شود. مثلا به جای اینکه برچسب‌ها را در مربعی جداگانه در کنار نمودار بنویسیم، می‌توانیم آنها را وارد نمودارها کنیم (مثل تصویر ۱). یا مثلا اگر فراگیران باید در حالی که مشغول کار با کامپیوتر هستند، از دستورالعمل‌هایی هم استفاده کنند، اول به آنها اجازه دهیم با متن آشنا شوند و بعد برنامه‌ را به آنها معرفی کنیم.

اثر توجه تقسیم‌شده را می‌توان برای چند منبع اطلاعاتی شنیداری هم به‌ کار گرفت. به‌ عنوان مثال، اگر با فراگیران درباره‌ی موضوع خاصی صحبت می‌کنید، سعی کنید تا هر نوع منبع مزاحم صوتی، مانند صدای افراد دیگر یا موسیقی را قطع کنید.

۴. فواید کانال‌های صوتی و تصویری در حافظه‌ی کاری

روش دیگری برای غلبه بر اثر توجه تقسیم‌شده این است که تعدادی از اطلاعات تصویری را با اطلاعات صوتی جایگزین کنیم. این بار شناختی را بر روی حافظه‌ی تصویری کاهش می‌دهد، زیرا در عین حال از کانال صوتی استفاده می‌شود که فضای حافظه‌ی مخصوص به خودش را دارد.

به‌ عنوان مثال، در مطالعه‌ای که در سال ۱۹۹۸ در مارِنو (Moreno) انجام شد، محققان به این نتیجه رسیدند که وقتی به دانش‌آموزان انیمیشنی نشان داده می‌شود که با صدای راوی همراه است، بهتر از زمانی یاد‌ می‌گیرند که انیمیشن به همراه متن و بدون صدا پخش می‌شود.