Opvattingen over leren en instructie: Cognitivisme

1. Opvattingen over leren en instructie:Cognitivisme

2. Twittersessie 1 #behavleren http://portal.sliderocket.com/CMDCD/Twitter1

6. Advance organizers • Miller 1985 • Memory game

7. Advance Organizer • Viool • Krokodil • Dans • Maan • Sandwich • Masker • Water • Computer • Zwart • Ticket

8. Twittersessie 2 #onthouleren http://portal.sliderocket.com/CMDCD/Twitter2

9. Advance organizer Een zwartekrokodil op het computerticket at een sandwich in het water. De gemaskerde vioolspeler speelde een dans onder de maan.

10. Water Krokodil Viool Maan Ticket Dans Masker Zwart Computer Sandwich Mogelijke uitwerking 2

11. Viool Dans Krokodil Maan Zwart Masker Water Ticket Sandwich Computer Mogelijke uitwerking 2

12. leren slaat alleen op waarneembaar gedrag alleen onderzoeken door directe observatie mentale gedrag, de inzichten, de interne beelden van belang zijn méér dan observatie alleen; bijv. introspectie Behaviorisme - cognitivisme

13. Soorten kennis • Declaratieve kennisDefinities, formules, wetten, verschijnselen, ... • Procedurele kennisAlgemene en specifieke methoden • Metacognitieve kennisKennis over hoe we zelf denken, hoe we zaken aanpakken (Thema 7).

14. Algemeen model cognitief functioneren MODELLEN: die beschrijven, verklaren en voorspellen hoe we cognitief functioneren: Informatieverwerkend model voor cognitief functioneren

15. Algemeen modelcognitief functioneren • Assumpties informatieverwerkend model: • Informatieverwerking (kennisopbouw en leren) gebeurt in stappen. • Informatieverwerking ~ computerprocessen. Vandaar de term geheugen. Let op: ‘metafoor’. • Er zijn grenzen aan wat verwerkt kan worden, wel aan hoeveelheid per stap. • De informatieverwerkende activiteit is interactief: invloed van wat we reeds weten. • Reeks processen onderscheiden: waarnemen, herhalen, denken/reflecteren, problemen oplossen; herinneren, vergeten, zich inbeelden, … .

16. Multi-store model! • Verschillende geheugens: • episodic memory: gebeurtenissen, plaatsen, tijd; • semantic memory: algemene kennis en begrippen, die niet gekoppeld zijn aan een bepaalde context; • verbal memory: betekenisvolle eenheden die opgebouwd zijn als schema’s (zie verder); • visual (iconic) memory: afbeeldingen, scènes, tekeningen. • Zintuiglijk geheugen, werkgeheugen, lange termijn geheugen

17. Bottom-up & Top-down

18. Controleprocessen Controleprocessen: super-processen en meta-processen • (1) verwerking informatie in geheugens t.e.m. encoderen • (2) de overgang van de ene stap naar de andere in het proces • (processen die inwerken op processen). • Vb.: herhalen (rehearsal). Wanneer we bijv. een 34 x 12 willen oplossen, dan zullen we dikwijls de tussenoplossing van 34 x 10 = 340 herhalen om deze informatie bij de hand te hebben wanneer we 34 x 2 hebben berekend. • Andere voorbeelden: • encoderen (informatie in een betekenisvolle context plaatsen); • informatie organiseren (ordenen, hiërarchie aanbrengen, …); • imaging (de informatie visueel representeren); • monitoring (begrijp ik wel alle facetten? Heb ik alles meegenomen?); • retrieval strategieën (gerelateerde info ophalen, missende deeltjes opsporen en aanvullen); • metacognitieve strategieën (voorspellen, plannen, monitoren, evalueren).

19. Twittersessie 3 #kenleren http://portal.sliderocket.com/CMDCD/Twitter3

20. Werkgeheugen (working memory) • Verdere typering interne structuur en werking (Badeley & Hitch (1974) en Miyake & Shah (1999): • Een supersysteem ~ centrale verwerker (central executive). Aandachtssysteem dat processen in werkgeheugen controleert: interne bestuurder en/of controleur. • Twee slaafsystemen: • de fonologische lus: verbale informatie kort opslaan en herhalen voor verwerking in werkgeheugen. • het visuo-spatiële schetsblad: visuo-spatiële kort opgeslaan en herhalen voor verwerking in werkgeheugen. • De episodische buffer (episodic) helpt multimodale informatie (verbaal en visuo-spatieel) – gedurende een zeer korte bufferperiode - geïntegreerd opslaan in functie van relateren aan lange termijn geheugen.

21. Werkgeheugen

22. Cognitieve belastingCognitive Load Zie aparte ppt “cognitive load”

23. Cognitive Load • Sweller (1994) • Assumpties: • Werkgeheugen beperkt • Onbeperkt lange termijn geheugen • Schema’s structureren in het geheugen de informatie • Automatisering mogelijk: schema’s sneller en minder bewust verwerken

24. Cognitive Load • ExtraneousCognitiveLoad • in handen instructieverantwoordelijke • presentatie van materialen/problemen • bijv. bewerkte voorbeelden • stapsgewijze opeenvolging van probleempjes • geselecteerde probleempjes • visuele ondersteuning representatie • Intrinsiccognitiveload • Germanecognitiveload

26. Significant betere mentale modellen bij de experimentele groep die eerst met worked examples had gewerkt (Darabi, Nelson, Meeker, Boulware & Liang (2010, p. 7).

27. Voorbeelden worked examples • Zie youtube • http://www.khanacademy.org/math/geometry/geometry-worked-examples

28. Voorbeelden worked examples • Zie youtube • http://www.khanacademy.org/math/geometry/geometry-worked-examples

29. Voorbeelden om extraneous CL te vermijden Tekst: Actoren op het microniveau – zoals leerlingen en leerkrachten – vind je ook terug op het mesoniveau, maar dan zijn ze anders geclusterd als klassen, jaren, cohorten of teams. En het zelfde geldt voor het macroniveau waar die mesoniveau clustering terugkeert in studievormen, leerkrachtgroepen, enz..

30. Voorbeelden om extraneous CL te vermijden Schema: Macroniveau: lager onderwijssysteem Mesoniveau: gemeentelijke lagere school Kortemark Microniveau: lln en lkr van klas 2

31. Alternatieve modellen • Craik (1979); i.p.v. . stapsgewijze procesbeschrijving: niveaus van verwerking (levels of processing): • oppervlakkige verwerking • betekenisgerichte verwerking en • akoestische verwerking. Afhankelijk van ‘diepte’ van proces zal nieuwe informatie beter opgeslagen worden. • Anderson (1990): verschillen in informatieverwerking en mate van activatie. Ons geheugen kent verschillende “staten” van activatie. Hoe actiever de informatie, hoe gemakkelijker ze toegankelijk is. • Paivio (1986), Baddeley (1995) en Neath (1998): onderscheid te maken tussen twee basale sensorische processen: visuele en auditieve processen; i.e. dual-channel model.

32. Dual Channel (Mayer) MM presentatie Werk-Geheugen LangeTermijnGeheugen ZintuiglijkGeheugen VerbaalModel Voorkennis Gehoor Geluid Woorden Integratie Organisatie Gezicht Beeld Beelden VisueelModel

33. Representatie en ontwikkeling kennis • Representatie • Declaratieve kennis • Procedurele kennis • Ontwikkeling • Declaratieve kennis • Procedurele kennis

34. Representatie declaratieve kennis 1 proposities Een propositie is een basiseenheid van informatie; één idee bestaande uit argumenten met een relaties ertussen.

36. Representatie van declaratieve kennis 2 beelden (images) Een beeld is een op perceptie gebaseerde representatie die deels de oorspronkelijke perceptuele structuur van de input heeft behouden. - plaatje Chinese muur

38. Representatie declaratieve kennis 3 lineaire ordening Declaratieve kennis kan ook als een lineaire ordening van een verzameling elementen gerepresenteerd worden. Vb. ABCD, EFG, HIJK, LMNOP, QRS, TUV en WXYZ. Vb. Noten Vb. durch für ohne um bis nach gegen

39. Ormrod (2008, p. 241) geeft als voorbeeld van een semantisch netwerk haar eigen interne ordening weer met betrekking tot haar declaratieve kennis over het dierenrijk.

40. Representatie declaratieve kennis 4 schema’s(gebaseerd op proposities, beelden en ordening) Kennis bestaat niet uit losse ideeën; uit losse propositie(netwerken), lineaire ordeningen en/of beelden.

41. Schema • Geheugenstructuur • Abstractie • Netwerk • Dynamische structuur • Heeft een context • Aangepast aan situatie: framesschema voor feestje met schoonouders en feestje met vrienden

42. Schema • Kan heel rijk zijn en gaat verder dan oppervlakte kenmerken • Schwarz & Reisberg (1991: “It embodies a set of beliefs that, overall, provide a cause-and-effect account that corresponds to our understanding of the process (bijv. hoe werkt bloeddruk), and all of the terms participating in this model are defined by virtue of how they fit into this cause-and-effect account.”

43. Schema • Personal theories • Misconceptions: • Als je iets vermenigvuldigt, dan is het resultaat altijd groter. • Als je iets deelt, dan is het eindresultaat altijd kleiner. • Uiteraard klopt dit enkel wanneer de vermenigvulder of deler groter is dan 1. • Landsgrenzen staan in de aarde gegrift. • Planten eten voedsel en drinken water. • Wanneer een licht gaat branden dan wordt de elektriciteit verbrand. • Er zijn kinderen en mensen. • …

44. Scripts • Scripts: speciaal soort schema’s • Helpen te ordenen, te structureren, infereren, afleiden; je kan bijv. deze losse proposities toch interpreteren als één geheel • Het was vandaag prachtig zonnig weer. • Aan het strand krioelde het van de mensen. • De ijsjes smaakten lekker.

45. Twittersessie 4 #schemleren http://portal.sliderocket.com/CMDCD/Twitter4

46. Representatie procedurele kennis

47. Ormrod (2008) • ALS ik wil versnellen, • DAN zal ik sneller pedaleren. • ALS ik wil vertragen, • DAN zal ik minder hard pedaleren. • ALS de weg naar links draait, • DAN draai ik mijn stuur naar links en leun wat naar rechts. • ALS de weg naar links draait, • DAN draai ik mijn stuur naar links en leun wat naar links. • ALS er zich plots iets voor me bevindt, • DAN draai ik naar rechts of naar links. • ALS ik wil stoppen, • DAN trek ik de remmen aan.

48. Tweede voorbeeld optelling 24 + 37 = : • ALS de som van de getallen in de kolom van de eenheden kleiner is of gelijk aan 9, • DAN schrijf ik de som onder de kolom van de eenheden. • ALS de som van de getallen in de kolom van de eenheden gelijk is aan of groter dan 10, • DAN schrijf ik de waarde van de eenheden onderaan de eenheden kolom en 1 onder de kolom van de tientallen. • ALS de som van de getallen in de kolom van de tientallen kleiner is of gelijk aan 9, • DAN schrijf ik de som onder de kolom van de tientallen. • ALS de som van de getallen in de kolom van de tientallen gelijk is aan of groter dan 10, • DAN schrijf ik de waarde van de tientallen onderaan de eenheden kolom en 1 onder de kolom van de honderdtallen.

49. Relatie procedurele declaratieve kennis • Let op! • Uitvoeren van een procedure veronderstelt beheersing declaratieve kennis • Procedurele kennis initieel opgeslagen als afzonderlijke producties

50. Relatie procedurele declaratieve kennis In de taxonomie van Bloom bouwen concepten (begrippen) verder op feiten, bouwen procedures (procedurele kennis) verder op die concepten en vormen die procedures met onderliggende concepten en feiten de basis voor de metacognitieve kennis.