Making Shift Happen€¦ · Connecting –Developing –Accelerating Discussie en Vragen •4C/ID...

Connecting – Developing – Accelerating

MakingShift

HappenOVER LOAD

Hoe leer je complexe vaardigheden?Van cognitieve belastingstheorie naar het vier-componenten instructie-ontwerpmodel (4C/ID)

Jeroen J.G. van Merriënboer

Presentatie voor MSH2019, 21 Juni 2019, Amsterdam

Connecting – Developing – Accelerating

Inhoud

• Leren: Drie theoretische niveaus• Cognitieve belastingstheorie (opfrisser)• Vier-componenten instructie-ontwerpmodel

(4C/ID)• Achtergrond; de vier componenten; relaties tussen

componenten, leerprocessen en ICT• Voorbeeldtoepassingen van 4C/ID• Discussie en vragen

Connecting – Developing – Accelerating

Leren: Drie Theoretische Niveaus

PSYCHOLOGISCHE THEORIEGeheugensystemen en cognitieve processen verklaren hoe mensen verschillende typen informatie verwerken en leren met verschillende zintuigen

INSTRUCTIEVE BOODSCHAPPENPrincipes en richtlijnen voor het vormgeven van multimedia, bijv. gesproken en geschreven tekst, animaties, video’s, simulaties, etc.

ONDERWIJSONTWERPRichtlijnen voor het vormgeven van onderwijsprogramma’s (cursussen, curricula) die een rijke mix van multimedia bevatten

Vier-componenten instructie-ontwerpmodel (4C/ID), Merrill’s First Principles, CognitiveApprenticeship Learning

Cognitieve belastings-theorie, Cognitieve theorie van multimedialeren, geïntegreerd model van tekst en beeldbegrip

Paivio’s Dual CodingTheory, Baddeley’s model van het werkgeheugen, Cowan’s model over Attentie en Geheugen

Connecting – Developing – Accelerating

Cognitieve Belastingstheorie

• Werkgeheugen als bottleneck voor het leren; leren als enige manier om deze bottleneck te omzeilen

Schema-constructie

Schema- automatisering Na zeer uitgebreide oefening directeconditie-actie koppeling, zondertussenkomst werkgeheugen

Nieuw geconstrueerde schemas worden als1 element geactiveerd in het werkgeheugen

LERE

N

Connecting – Developing – Accelerating

Typen Cognitieve belasting

• Intrinsic cognitive load• Resultaat van ‘element interactivity’ van de taak, hangt af van voorkennis van

de lerende

• Extraneous cognitive load• Veroorzaakt door cognitieve processen die niet relevant zijn voor leren

• Germane cognitive load• Veroorzaakt door cognitieve processen die direct het leren stimuleren

Connecting – Developing – Accelerating

BASISPRINCIPEBlijf binnen de grenzen van de cognitieve capaciteit, en minimaliseer daarbinnen de extraneous belasting en optimaliseer de

intrinsic/germane belasting, terwijl rekening gehouden wordt met de voorkennis van de

lerenden!

Connecting – Developing – Accelerating

4C/ID - Achtergrond

Het Transferprobleem

Studenten zijn niet in staat om het geleerde in nieuwe (werk)situaties

toe te passen......

Connecting – Developing – Accelerating

Van compartimentalisatie naar integratie

Welke huisarts heeft u het liefst?1. Weet alles van het menselijk lichaam maar heeft twee linkerhanden2. Is handig maar communiceert slecht met zijn patiënten en collega’s3. Is vriendelijk maar heeft na afstuderen -- 15 jaar geleden -- zijn vak niet

meer bijgehouden4. Geen van de bovenstaande

Connecting – Developing – Accelerating

Van fragmentatie naar coördinatie

Atomistische modellen• Analyseer leerstofdomein in kleine

stukjes / leerdoelen• Onderwijs stukje-bij-beetje, doel voor

doel

Holistische modellen• Analyseer leerstofdomein in

samenhang; focus op relaties tussen de stukjes

• Onderwijs van eenvoudige naar ingewikkelder gehelen

1 + 1 = 3

Connecting – Developing – Accelerating

Van leerdoelspecifiek opleiden naaropleiden voor transfer

• Oefen D1-D1-D1 D2-D2-D2 D3-D3-D3Leerdoelen snel bereikt maar lage transfer

• Oefen D2-D2-D1 D3-D3-D1 D2-D1-D3Leerdoelen langzamer bereikt maar hogere transfer

Student leert drieverschillende diagnoses te stellen ...

Connecting – Developing – Accelerating

Paradox!

• We moeten compartimentalisatie, fragmentatie, en het gebruik van leerdoelspecifieke onderwijsmethoden voorkomen

• Dus levensechte taken gebruiken• Maar die leiden nu juist tot een hoge cognitieve

belasting• 4C/ID als oplossing?

Connecting – Developing – Accelerating

4C/ID – De vier componenten1. Leertaken

• Ruggengraat van onderwijsprogramma

2. Ondersteunende informatie3. Procedurele informatie4. Deeltaakoefening

Connecting – Developing – Accelerating

1 Leertaken

• Bij voorkeur gebaseerd op levensechte taken• Integreren toepassing van kennis, vaardigheden en attitudes

Problemen, projecten, taken, casussen …etc.

Connecting – Developing – Accelerating

1 Leertaken - Variatie

• Variatie over leertaken is noodzakelijk om transfer van leren te bereiken (germane load)

• Oppervlaktekenmerken• Structurele kenmerken

Connecting – Developing – Accelerating

1 Leertaken – Taakklasses

• Werk van eenvoudige naar steeds complexer leertaken, maar de taken moeten van begin of aan levensecht en betekenisvol zijn (manage intrinsic load)

Connecting – Developing – Accelerating

1 Leertaken – Scaffolding

• Geleidelijk afnemende begeleiding en ondersteuning op elk niveau van complexiteit, bijv. middels completeerstrategie (optimaliseer extraneous load)

Connecting – Developing – Accelerating

2 Ondersteunende Informatie

• Probleemoplossen en redeneren• Studenten bestuderen deze informatie apart van het werken

aan de leertaken (reduceer extraneous load), maar stimuleer elaboratie van de ondersteunende informatie (germane load)

Connecting – Developing – Accelerating

3 Procedurele Informatie

• Hoe-te-doen instructies voor het uitvoeren van routine-aspecten van leertaken

• Presenteer deze instructies just-in-time/just-in-place om verdeling van de aandacht te voorkomen (verminder extraneous load)

Connecting – Developing – Accelerating

4 Deeltaakoefening

• Automatiseer routine-aspecten volledig zodat meer werkgeheugencapaciteit beschikbaar komt voor probleemoplossen en redeneren (verminder intrinsic load)

Connecting – Developing – Accelerating

Connecting – Developing – Accelerating

1.Leertaken

2. Ondersteunende

informatie

3.Procedureleinformatie

4. Deeltaakoefening

Projectomgevingen, gesimuleerde

taakomgevingen,serious games…

Boeken, colleges, hypermedia, video,

animaties

Reference guides,Mobiele technologie,

augmented reality

Drill & practice,Deeltaaktrainers…

Leren, 4C/ID en ICT

Sche

ma-

cons

truct

ieSc

hem

a-au

tom

atis

erin

g

LER

ENInductief leren

Elaboratie

Regelvorming

Versterking

Connecting – Developing – Accelerating

Voorbeeld A: Levensecht Leren (Leuven)

Connecting – Developing – Accelerating

Connecting – Developing – Accelerating

Connecting – Developing – Accelerating

Visualization of contents

Connecting – Developing – Accelerating

Individual computer-based task

e.g. Using a computerized test with individualized feedback, students practice the application of guidelines in the treatment of diabetes (all questions are case-based and include questions on communication skills, practice management etc.)

Individual computer-based task to prepare for class(es)

e.g. Using a short video introducing the mock patient and access to his electronic health record, the student has to propose an appropriate management plan. During the lecture, students will do role plays to practice how to explain this to the patient.

Learning group activity

e.g. Students have to reflect upon the indications of bariatric surgery for non-compliant obese patients.

Training – workplace learning task

e.g. Students have to perform a consultation with a real diabetic patient and record this on video. The video is discussed with the GP trainer.

Optional task

Connecting – Developing – Accelerating

Spotdiagnosis prototypical presentations of infectious diseases in children

Connecting – Developing – Accelerating

Voorbeeld B: Informatievaardigheden in het HAVO-VWO Vaardigheden die nodig zijn

om informatie te vinden die het uitvoeren van leertaken mogelijk maakt…

Connecting – Developing – Accelerating

Leertaken voor informatievaardigheden

• Variatie– Zoek domein-specifieke informatie uit studieboeken, in

bibliotheek, op Internet, bij experts etc.

• Complexiteit– Van kiezen uit aangeboden bronnen (simpel) tot kiezen uit

alle mogelijke bronnen (complex)

• Afnemende ondersteuning– Van meekijken hoe een professional informatie zoekt tot het

volledige zelfstandig doen

Connecting – Developing – Accelerating

Connecting – Developing – Accelerating

Discussie en Vragen• 4C/ID gaat uit van een algemeen geaccepteerd cognitief

psychologisch model• Ligt op niveau van cursus- en curriculumontwerp• Managen van cognitieve belasting staat centraal• Voorkomt compartimentalisatie, fragmentatie en leerdoel-

voor-leerdoel opleiden -> TRANSFER• Goed ontworpen onderwijs bestaat uit vier componenten

die nauw samenhangen• Geen blauwdruk maar ontwerpmodel, dus laat veel vrijheid

aan eigen invulling!

Connecting – Developing – Accelerating

www.4cid.org