Обратный эффект экспертизы - Expertise reversal effect

В эффект отмены экспертизы относится к снижению эффективности учебных методов для учащихся с разным уровнем предшествующих знаний.[1][2] Основная рекомендация, вытекающая из эффекта отмены экспертных знаний, заключается в том, что учебный дизайн методы необходимо корректировать по мере того, как учащиеся приобретают больше знаний в определенной области. Экспертиза описывается как «способность свободно выполнять определенный класс задач».[2]

Учебные методы, которые помогают учащимся создать долговременную память схема более эффективны для новичков или людей с низким уровнем знаний, которые подходят к учебной ситуации или задаче, не опираясь на эти структуры знаний. Напротив, для учащихся с более высокими знаниями или эксперты то есть учащиеся с более глубокими знаниями о задаче, верно и обратное, так что сокращение руководства часто приводит к более высокой производительности, чем хорошо управляемое обучение.[1][3] Слава Калюга, один из ведущих исследователей в этой области, пишет: «Методические указания, которые могут быть важны для новичков, могут иметь негативные последствия для более опытных учеников».[3]

Эффект обращения опыта - это конкретный пример способности к взаимодействию с лечением (ATI), что является более общим феноменом, при котором учебная среда, оказывающая положительное влияние на один тип людей, оказывает нейтральное или даже отрицательное влияние на людей другого типа.[4]

Теория когнитивной нагрузки

Эффект отмены экспертизы обычно объясняется в когнитивная нагрузка рамки.[3][5] Теория когнитивной нагрузки предполагает, что существующие когнитивные ресурсы учащегося могут влиять на эффективность методик обучения.[6] Целью любой учебной задачи является построение интегрированных мысленных представлений соответствующей информации, что требует значительных усилий. рабочая память Ресурсы. Чтобы выполнить задачу, не перегружая рабочую память, необходимо руководство.

Учащимся с низким уровнем знаний не хватает знаний, основанных на схемах, в целевой области, поэтому это руководство исходит из учебных пособий, которые помогают снизить когнитивную нагрузку, связанную с новыми задачами. Если в инструкции нет руководства, учащиеся с низким уровнем знаний часто прибегают к неэффективным стратегиям решения проблем, которые перегружают рабочую память и увеличивают когнитивную нагрузку. Таким образом, учащиеся с низким уровнем знаний получают больше пользы от хорошо ориентированного обучения, чем от ограниченного.[1]

Напротив, учащиеся с более высокими знаниями попадают в ситуацию со знаниями, основанными на схемах, которые обеспечивают внутреннее руководство. Если предоставляются дополнительные инструкции, это может привести к обработке избыточной информации и увеличению когнитивной нагрузки. "Учащимся придется соотносить и согласовывать связанные компоненты доступных Долгосрочная память базовое и внешнее руководство. Такие процессы интеграции могут вызвать дополнительную нагрузку на рабочую память и сократить ресурсы, доступные для изучения новых знаний ».[1] В этом случае внешнее руководство становится избыточным по сравнению с внутренними схемами учащегося и менее выгодно, чем метод сокращенного руководства.

Различный эффект внешних инструкций для учащихся с разным уровнем предшествующих знаний

Хотя это основанное на теории когнитивной нагрузки объяснение эффекта переворота экспертных знаний правдоподобно, есть несколько предостережений, о которых следует помнить. Во-первых, многие исследования, демонстрирующие обратный эффект от опыта, основаны на субъективных показателях когнитивной нагрузки.[7][8] Например, одним из распространенных способов измерения является оценка сложности задания учащимися, отвечая на следующий вопрос по шкале от 1 (очень легко) до 7 (чрезвычайно сложно): «Насколько легко или сложно было выполнить это задание?»[9][10][11] Некоторые исследователи утверждают, что такие рейтинги все чаще используются в качестве эффективного и достоверного показателя субъективной когнитивной нагрузки.[9] Однако другие ставят под сомнение использование субъективных критериев. Например, некоторые сомневаются в способности людей предоставлять точные самоотчеты о умственных усилиях.[12] Другие предполагают, что невозможно узнать, как субъективные оценки соотносятся с реальной когнитивной нагрузкой.[13][14] Во-вторых, в исследованиях, выходящих за рамки парадигмы когнитивной нагрузки, были обнаружены эффекты обращения опыта, что указывает на то, что альтернативные объяснения остаются жизнеспособными.[1] Например, ряд объяснений сосредоточен на мотивационный процессы.[15][16]

Примеры

Эффект переворота опыта был обнаружен во множестве областей и для множества методик обучения. Ниже приведен лишь небольшой набор примеров, все из которых более подробно описаны в Kalyuga, Ayres, Chandler, & Sweller, 2003.[3]

Взаимодействие между уровнями знаний и эффект отработанного примера: Рабочие примеры содержат формулировку проблемы, за которой следует пошаговая демонстрация того, как ее решить. Рабочие примеры часто противопоставляются открытому решению проблем, в котором учащийся несет ответственность за предоставление пошагового решения. Учащиеся с низким уровнем знаний получают больше пользы от изучения структурированных проработанных примеров, чем от решения проблем самостоятельно. Однако по мере роста знаний открытое решение проблем становится более эффективной учебной деятельностью.[17]

Взаимодействие между уровнями знаний и эффектом воображения: Эффект воображения возникает, когда представление учебного материала более эффективно, чем изучение учебного материала. Идея состоит в том, что представление материала поддерживает создание и построение мысленных представлений. Как правило, учащиеся с низким уровнем знаний получают больше пользы от изучения учебного материала, чем от его воображения. Однако по мере роста знаний представление процедуры или набора отношений становится более эффективной учебной деятельностью.[18]

Взаимодействие между уровнями знаний и эффект разделения внимания: Эффект разделения внимания возникает, когда два или более связанных источника информации представлены отдельно друг от друга во времени или пространстве (например, текст, расположенный отдельно от диаграммы). Мысленное объединение двух частей может потребовать значительных ресурсов рабочей памяти. Если источники предоставляют аналогичную информацию, есть два варианта уменьшения разделения внимания: один - физически объединить два источника информации, а другой - просто устранить один из них. Для учащихся с низким уровнем знаний физическая интеграция двух или более источников информации более выгодна, чем устранение одного из источников. Однако по мере увеличения знаний устранение одного из источников становится более эффективным методом обучения.[19]

Взаимодействие между уровнями знаний и сегментацией в мультимедийное обучение: Сегментация - это стратегия, используемая для управления когнитивной нагрузкой, особенно при мультимедийном обучении. Создавая перерывы в учебном материале (например, разделяя анимацию на несколько видеороликов), сегментация снижает когнитивную нагрузку, давая учащемуся время для обработки и размышления над информацией.[20] Кроме того, сегменты указывают, какая информация важна, с помощью фрагментов информации. Исследования, проведенные Spanjers et al. (2011) предполагает эффект изменения опыта при использовании сегментации в анимации. В то время как учащиеся с низким уровнем знаний извлекали пользу из изучения анимированных материалов, которые были сегментированы, учащиеся с высоким уровнем знаний - нет. Хотя в этом исследовании не было разницы в производительности, участники указали на разницу в умственных усилиях и эффективности между учениками с низким уровнем знаний и учениками с высоким уровнем предшествующих знаний. Авторы рекомендуют использовать сегментацию анимации для учащихся с низким уровнем предшествующих знаний и использовать непрерывную анимацию для учащихся с высоким уровнем знаний.[21]

Обращение

Адаптивное затухание в отработанных примерах

Исследования, посвященные эффекту переворота опыта, обнаружили отработанные примеры, особенно те, которые «адаптируют исчезновение отработанных примеров к растущим уровням знаний отдельных студентов»,[22] быть эффективным в улучшении результатов обучения (Аткинсон и др. 2003; Ренкл и др. 2002, 2004; Ренкл и Аткинсон 2007).[22] Рабочие примеры снижают когнитивную нагрузку, уменьшая «потребность в решении проблем путем предоставления отработанных решений».[22]

Ключевым фактором успеха проработанных примеров является использование постепенного исчезновения проработанных шагов по мере того, как учащийся продвигается по инструкции. В то время как фиксированное замирание (ранее определенные точки замирания без индивидуальной связи с учащимся) дает лучшие результаты, чем решение общих проблем, результаты адаптивного замирания показали даже лучшее усвоение знаний учащимся. Адаптивное затухание - это затухание проработанных шагов в ответ на демонстрацию понимания учащимся, что позволяет учащимся с более высокими знаниями развиваться таким образом, чтобы свести к минимуму эффект обращения опыта.

Появление интеллектуального программного обеспечения для обучения, такого как Когнитивный репетитор, который может отслеживать обучение учащихся и оценивать приобретение знаний, предоставляет платформу, в рамках которой может применяться адаптивное замирание. В ответ на оценки учащихся программное обеспечение может предоставить встроенный «адаптивный индивидуализированный пример механизма (механизмов) затухания».[22] Чтобы гарантировать, что учащиеся не испытают эффекта реверсирования знаний, такое программное обеспечение должно проводить дальнейшую непрерывную оценку успеваемости учащегося и вносить коррективы для адаптации и обеспечения «оптимального затухания примера».[22] который отвечает индивидуальным потребностям учащегося.

Примечания

  1. ^ а б c d е Калюга, С. (2007). Эффект отмены опыта и его последствия для обучения, ориентированного на учащихся. Обзор педагогической психологии, 19, 509–539.
  2. ^ а б Калюга С., Райкерс Р., Пасс Ф. (2012). Образовательные последствия обратного эффекта опыта в обучении и выполнении сложных когнитивных и сенсомоторных навыков. Обзор педагогической психологии, 24, 313-337.
  3. ^ а б c d Калюга, С., Эйрес, П., Чандлер, П., и Свеллер, Дж. (2003). Эффект отмены экспертизы. Педагогический психолог, 38, 23-31.
  4. ^ Кронбах, Л. Дж., И Сноу, Р. Э. (1977). Способности и методы обучения: справочник по исследованиям взаимодействий. Нью-Йорк: Ирвингтон
  5. ^ Калюга, С. (2009). Разработка знаний: перспектива когнитивной нагрузки. Обучение и обучение, 19, 402-410.
  6. ^ Свеллер, Дж., Ван Мерриенбоер, Дж. Дж. Г. и Паас, Ф. (1998). Когнитивная архитектура и учебный дизайн. Обзор педагогической психологии, 10, 251-296.
  7. ^ Эйрес, П. (2006). Использование субъективных критериев для выявления вариаций внутренней когнитивной нагрузки в рамках проблем. Обучение и обучение, 16, 389-400.
  8. ^ Паас Ф., Туовинен Дж. Э., Табберс Х. и ван Гервен П. (2003). Измерение когнитивной нагрузки как средство развития теории когнитивной нагрузки. Психолог-педагог, 38, 63-71.
  9. ^ а б Калюга, С., Чендлер, П., и Свеллер, Дж. (2004). Избыточный текст на экране в мультимедийной технической инструкции может мешать обучению. Человеческий фактор, 46, 567-581.
  10. ^ Калюга, С., Чендлер, П., и Свеллер, Дж. (2000). Включение опыта учащихся в разработку мультимедийных инструкций. Журнал педагогической психологии, 92, 126-136.
  11. ^ Майер Р. Э. и Чандлер П. (2001). Когда обучение находится на расстоянии одного клика: способствует ли простое взаимодействие с пользователем более глубокому пониманию мультимедийных сообщений? Journal of Educational Psychology, 93, 390-397.
  12. ^ Шноц, В., и Куршнер, К. (2007). Пересмотр теории когнитивной нагрузки. Обзор педагогической психологии, 19, 469-508.
  13. ^ Брункен Р., Плаас Дж. Л. и Лейтнер Д. (2003). Прямое измерение когнитивной нагрузки при мультимедийном обучении. Психолог-педагог, 38, 53-61.
  14. ^ Киршнер П. А., Эйрес П. и Чандлер П. (2011). Современные исследования когнитивной нагрузки: хорошее, плохое и уродливое. Компьютеры в поведении человека, 27, 99-105.
  15. ^ Паас Ф., Туовинен Дж. Э., ван Мерриенбоер, Дж. Дж. Г. и Дараби А. А. (2005). Мотивационный взгляд на взаимосвязь между умственными усилиями и производительностью: оптимизация участия учащихся в обучении. Исследования и разработки в области образовательных технологий, 58, 193–198.
  16. ^ Шноц, В. (2010). Повторный анализ эффекта отмены экспертизы. Педагогическая наука, 38, 315-323.
  17. ^ Ренкл, А., Аткинсон, Р. К. (2003). Структурирование перехода от изучения примеров к решению проблем в приобретении когнитивных навыков: перспектива когнитивной нагрузки. Психолог-педагог, 38, 15-22.
  18. ^ Купер, Г., Тиндалл-Форд, С., Чендлер, П., и Свеллер, Дж. (2001). Обучение путем воображения процедур и концепций. Журнал экспериментальной психологии: прикладное, 7, 68-82.
  19. ^ Калюга С., Чандлер П. и Свеллер Дж. (1998). Уровни знаний и учебного дизайна. Человеческий фактор, 40, 1-17.
  20. ^ Майер Р. и Морено Р. (2003). Девять способов снизить когнитивную нагрузку при мультимедийном обучении. Педагогический психолог. 38, 43-52.
  21. ^ Spanjers, I.A.E., Wouters, P., van Gog, T., van Merrienboer, J.J.G. (2011). Обратный эффект сегментации при обучении по анимированным отработанным примерам. Компьютеры в поведении человека. 27, 46-52.
  22. ^ а б c d е Салден, R.J.C.M, Алевен, В., Швонке, Р., и Ренкл, А. (2008). Эффект обращения опыта и примеры работы в решении проблем с обучением. Педагогическая наука, 38, 289-307.