درک مکانیسم های ذهنی آدمی در یادگیری تحصیلی: مدل پردازش اطلاعات

درک مکانیسم های ذهنی آدمی در یادگیری تحصیلی:

مدل پردازش اطلاعات

چکیده

فرض اساسی در نظریه پردازش اطلاعات این است که زندگی ذهنی انسان شامل ساختن و دستکاری بازنمایی های ذهنی است. دیدگاه پردازش اطلاعات پیامدهای مهمی برای آموزش دارد، از جمله پیامدهایی برای چگونگی بهبود آموزش در زمینه‌های موضوعی مانند خواندن، نوشتن و ریاضیات. تحقیقات و تئوری در مورد پردازش اطلاعات انسان به رابطه متقابل بین روانشناسی و آموزش اشاره می کند: عملکرد آموزشی زمانی می تواند بهبود یابد که درک نحوه عملکرد ذهن انسان آشکار شود. نظریه پردازش اطلاعات مطالعات و مداخلات مربوط به نحوه عملکرد دانش‌آموزان در انجام تکالیف تحصیلی را گسترش داده است. رویکرد پردازش اطلاعات با ارائه جایگزینی برای رفتارگرایی، امکان تولد دوباره روان‌شناسی شناختی را فراهم کرد؛ چارچوبی واحد برای تحقیقات و نظریه ایجاد کرد؛ نقش بازنمایی‌های ذهنی و فرآیندهای شناختی را برجسته کرد؛ و انتقال به سمت مطالعه شناخت در زمینه‌های معتبرتر را تقویت کرد. به طور کلی، رویکرد پردازش اطلاعات همچنان نقش سازنده ای در توسعه نظریه های مرتبط آموزشی در مورد نحوه عملکرد ذهن انسان ایفا می کند. به‌ویژه، دیدگاه سازنده‌گرایانه از یادگیرندگان به‌عنوان سازندگان معنا و مدل‌های ذهنی، مفهوم بالقوه قدرتمندی از شناخت انسانی ارائه می‌دهد.

نمایی از پردازش اطلاعات شناختی و یادگیری

ذهن انسان چگونه کار می کند؟ وقتی کسی یاد می گیرد یا وقتی کسی مشکلی را حل می کند چه اتفاقی می افتد؟ بر اساس دیدگاه پردازش اطلاعات، ذهن انسان از طریق شکل دادن بازنمودهای ذهنی و کاربرد فرآیندهای شناختی بر آنها کار می کند. این تعریف دارای دو عنصر است: (الف) محتوای شناخت، بازنمایی ذهنی است، و (ب) فعالیت شناخت شامل فرآیندهای شناختی است.

در یادگیری، یادگیرنده اطلاعات دریافتی را از طریق چشم یا گوش دریافت می کند و یک سری فرآیندهای شناختی را برای اطلاعات دریافتی اعمال می کند که در نتیجه یک سری بازنمایی ذهنی ایجاد می شود. به عنوان مثال، خواننده با خواندن کلمات در این پاراگراف، با به کارگیری فرآیندهای شناختی مناسب مانند انتخاب ذهنی ایده های مهم، سازماندهی ذهنی آنها در یک ساختار شناختی منسجم، و ارتباط ذهنی آنها با دانش قبلی، مجموعه ای از بازنمایی های ذهنی را تشکیل می دهد.

بررسی اجمالی تاریخی

بیش از 100 سال است که روانشناسان تحقیقاتی را با هدف درک چگونگی بازنمایی و پردازش دانش در ذهن انسان انجام داده اند. چنین موضوعاتی با ورود روانشناسی به قرن بیستم تحت قلمرو علم قرار گرفتند که با انتشار مطالعات حافظه پیشگام ابینگهاوس (1964) و مطالعات یادگیری پیشگام ثورندایک (1965) آغاز شد.

در طول نیمه اول قرن بیستم دو دیدگاه متضاد در مورد یادگیری پدیدار شد - دیدگاه تداعی گرایانه از یادگیری به عنوان تقویت تداعی ها و دیدگاه گشتالت در مورد یادگیری به عنوان ساختن ساختارهای شناختی.

بر اساس دیدگاه تداعی گرایانه، محتوای شناخت متشکل از گره ها و تداعی های بین آنها و فرآیند شناخت شامل تقویت و تضعیف تداعی ها است. ثورندایک چشم‌انداز روشنی از یادگیری به‌عنوان تقویت و تضعیف تداعی‌های محرک-پاسخ و حافظه به‌عنوان پردازش گره‌های مرتبط در یک شبکه ارائه کرد - چشم‌اندازی که در دهه 1950 بر روان‌شناسی تسلط داشت و امروزه نیز به شکل تجدیدنظر شده شکوفا شده است.

بر اساس دیدگاه گشتالت، محتوای شناخت از ساختارهای منسجم و فرآیند شناخت شامل ساختن آنهاست. به گفته کوهلر، میمون با بصیرت یاد می گیرد - سازماندهی ذهنی اشیاء در موقعیت به طوری که آنها را به گونه ای با هم هماهنگ کند که به هدف برسد. بنابراین، بینش فرآیندی از ساخت سازه است. رویکرد گشتالت در دهه های 1930 و 1940 به شهرت رسید، اما امروزه به ندرت از آن یاد می شود. با این وجود، مضمون گشتالت شناخت به عنوان ساختن ساختار، زیربنای موضوعات اصلی در علوم شناختی از جمله ایده طرح‌واره‌ها، استدلال قیاسی و یادگیری معنادار است.

در دهه‌های 1950 و 1960، دیدگاه‌های تداعی گرایانه و گشتالت به دیدگاه جدیدی از شناخت تغییر شکل دادند، به نام پردازش اطلاعات. دیدگاه پردازش اطلاعات در نهایت به محوریت علوم شناختی – یک مطالعه میان رشته ای شناخت تبدیل شد. یک فرض اصلی در علوم شناختی این است که شناخت مستلزم محاسبه است. یعنی شناخت زمانی اتفاق می افتد که شما با یک بازنمایی به عنوان ورودی شروع کنید، یک فرآیند را اعمال کنید و یک بازنمایی را به عنوان خروجی ایجاد کنید.

علم شناختی، گاه به صراحت و گاه به طور ضمنی، تلاش می‌کند تا عملکرد ذهن را با در نظر گرفتن آنها به عنوان محاسبات روشن کند. شناخت انسان در مورد هر کار را می توان به عنوان یک سری از فرآیندهای شناختی (یعنی توصیف محاسباتی که انجام می شود) یا به عنوان یک سری تحولات بازنمایی ذهنی (یعنی توصیف ورودی ها و خروجی ها برای هر محاسبه) توصیف کرد.

دو دیدگاه از تئوری پردازش اطلاعات

مشکل اصلی رویکرد پردازش اطلاعات، روشن کردن ماهیت بازنمایی ذهنی و ماهیت فرآیندهای شناختی است. این کار با این واقعیت دشوارتر می شود که محققان نمی توانند به طور مستقیم بازنمایی های ذهنی و فرآیندهای شناختی افراد دیگر را مشاهده کنند. در عوض، محققان باید روش هایی ابداع کنند که به آنها اجازه دهد بازنمایی های ذهنی و فرآیندهای شناختی دیگران را بر اساس رفتار آنها (از جمله پاسخ های فیزیولوژیکی) استنباط کنند.

در تکامل رویکرد پردازش اطلاعات به یادگیری و حافظه، دو نسخه متضاد وجود داشته است: دیدگاه کلاسیک و دیدگاه سازنده گرایی. پیشرفت در نظریه‌های روان‌شناختی را می‌توان به عنوان پیشرفت استعاره‌ها توصیف کرد، و چندین استعاره اصلی از یادگیری و حافظه، از جمله مشاهده دانش به عنوان اطلاعات در مقابل مشاهده دانش به عنوان ساختار شناختی در قرن گذشته ظهور کرده‌اند. چالش اصلی دیدگاه پردازش اطلاعات - و حوزه علوم شناختی که در خدمت آن است - روشن کردن وضعیت دانش به عنوان استعاره اطلاعات (بخشی از دیدگاه کلاسیک) و دانش به عنوان استعاره ساختار شناختی (بخشی از دیدگاه سازنده گرایی) است.

دیدگاه کلاسیک

دیدگاه کلاسیک مبتنی بر استعاره انسان و ماشین است که در آن ذهن انسان مانند یک کامپیوتر است. دانش به عنوان داده ای نشان داده می شود که می تواند توسط رایانه پردازش شود، و شناخت به عنوان برنامه ای نشان داده می شود که نحوه پردازش داده ها را مشخص می کند. بر اساس دیدگاه کلاسیک، انسان پردازشگر اطلاعات است. اطلاعات می تواند به صورت مجموعه ای از نمادها از ذهنی به ذهن دیگر منتقل شود. پردازش شامل کاربرد الگوریتمی بر روی اطلاعات است به طوری که مجموعه ای از نمادها طبق یک روش گام به گام دستکاری می شوند. رویکرد کلاسیک پردازش اطلاعات در دهه‌های 1950، 1960 و 1970 توسعه یافت، اگرچه ریشه‌های آن به آغاز روان‌شناسی برمی‌گردد. این ایده که ذهن انسان مانند یک ماشین پیچیده کار می کند، و دیدگاه کلاسیک پردازش اطلاعات را می توان در نظریه اتکینسون و شیفرین (1968) در مورد سیستم حافظه انسان و نظریه نیول و سایمون (1972) در مورد حل مسئله انسانی مشاهده کرد. نیوول و سایمون (1972) یک شبیه‌سازی رایانه‌ای طراحی کردند که برای حل مسائل مختلف از شطرنج گرفته تا منطق و محاسبات رمزی طراحی شده است. در برنامه حل مسئله، اطلاعات از "ساختارهای نمادین" مانند فهرست، درخت یا شبکه تشکیل شده است، و پردازش شامل «اجرای توالی فرایندهای اولیه اطلاعات» بر ساختارهای نمادین است. یک مسئله به صورت یک فضای مسئله نشان داده می شود که متشکل از حالت اولیه، حالت هدف، و همه حالت های مداخله گر ممکن با پیوندهای بین آنهاست. فرآیند جستجوی فضای مسئله توسط یک استراتژی حل مسئله به نام تجزیه و تحلیل وسیله-هدف انجام می شود،که در آن حل کننده یک هدف را تعیین می کند و در صورت وجود راه حل آن را انجام می دهد و در صورت عدم وجود راه حل مانع را تعیین می کند که باید بر آن غلبه کند.

بنابراین، حل مسئله شامل کاربرد فرآیندها برای بازنمایی نمادین یک مسئله است: اگر برنامه موفق باشد، بازنمایی تغییر می کند؛ اگر موفقیت آمیز نباشد، یک فرآیند جدید بر اساس استراتژی تجزیه و تحلیل وسیله-هدف انتخاب می شود. در یک مشکل پیچیده، ممکن است یک سری طولانی از فرآیندهای اطلاعاتی بکار برده شود، و بسیاری از بازنمایی های متوالی از وضعیت مسئله ممکن است ایجاد شود.

دو محدودیت دیدگاه کلاسیک انسان به عنوان پردازشگر اطلاعات به توصیف اطلاعات به عنوان یک امر عینی و توصیف پردازش به عنوان کاربرد الگوریتم ها مربوط می شود. اگرچه چنین خصوصیاتی ممکن است به خوبی با وظایف آزمایشگاهی بسیار ساختگی همخوانی داشته باشد، به نظر می رسد که برای توضیح طیف کامل یادگیری انسان در موقعیت های پیچیده دنیای واقعی بسیار محدود به نظر می رسد. افراد از پردازش شناختی متفاوتی برای مشکلات بینشی (که نیاز به سازماندهی مجدد عمده مسئله دارد) و مشکلات غیر بینشی (که مستلزم کاربرد گام به گام مجموعه ای از فرایندهای شناختی هستند) استفاده می کنند. برای مشکلات بینشی، افراد قادر به پیش بینی میزان نزدیکی خود به حل مسئله نیستند (بر خلاف تفکر گام به گام ارائه شده توسط دیدگاه کلاسیک)، اما برای مسائل غیر بینشی، آنها می توانند میزان نزدیکی خود به راه حل را، مطابق با تفکر گام به گام ارائه شده توسط دیدگاه کلاسیک بسنجند.). ظاهراً دیدگاه کلاسیک توضیح منطقی از اینکه مردم چگونه در مورد مشکلات غیر بینش فکر می کنند، ندارند اما اینکه چگونه در مورد مشکلات بینش فکر می کنند مشخص است.

دیدگاه سازنده گرایی

دیدگاه سازنده گرایی مبتنی بر استعاره ساخت دانش است که در آن ذهن انسان نوعی منطقه ساخت و ساز است که در آن یادگیرندگان به طور فعال دانش خود را بر اساس یکپارچه کردن آنچه ارائه شده و آنچه قبلاً می دانند ایجاد می کنند. بر اساس دیدگاه سازنده گرایی، یادگیرندگان معنا سازانی هستند که دانش را می سازند. دانش یک بازنمایی ذهنی است که در ذهن انسان وجود دارد.

بر خلاف اطلاعات، که یک موجود عینی است که می تواند از ذهنی به ذهن دیگر منتقل شود، دانش یک ساختار شخصی است که نمی تواند مستقیماً از ذهنی به ذهن دیگر منتقل شود. سازندگی شامل پردازش شناختی با هدف ایجاد معنا است، از جمله توجه به بخش های مرتبط از مطالب ارائه شده، سازماندهی ذهنی مطالب در یک ساختار منسجم، و ادغام ذهنی مطالب با دانش موجود مرتبط. برخلاف دیدگاه پردازش شناختی به عنوان به کارگیری الگوریتم ها، پردازش شناختی در سازنده گرایی شامل هماهنگ کردن راهبردهای شناختی با هدف ایجاد معنا است.

رویکرد سازنده‌گرایی در دهه‌های 1980 و 1990 توسعه یافت، اگرچه طرفداران اولیه آن عبارت ب.دند از نظریه بارتلت (1932) در مورد چگونگی به خاطر سپردن داستان‌ها و نظریه پیاژه (1971) در مورد چگونگی یادگیری کودکان. بارتلت استدلال می‌کرد که وقتی یک داستان عامیانه به دانش‌آموزان ارائه می‌شود، آنها عناصر داستان را با طرح‌واره‌های موجود خود جذب می‌کنند و داستان را از نظر ذهنی به گونه‌ای سازمان‌دهی می‌کنند که برای آنها معنادار باشد. به طور مشابه، پیاژه نشان داد که چگونه کودکان تجربیات خود را با طرحواره های موجود خود در تلاش برای درک محیط خود جذب می کنند. دیدگاه سازنده‌گرایانه را می‌توان در نظریه یادگیری دریافتی آزوبل (1968) و نظریه یادگیری مولد ویتراک (1990) مشاهده کرد. در هر دو نظریه، یادگیری شامل پیوند دادن آنچه ارائه شده با آنچه یادگیرنده از قبل می داند، می باشد؛ بنابراین نتیجه یادگیری هم به مطالب ارائه شده توسط مربی و هم به طرحواره های مورد استفاده توسط یادگیرنده بستگی دارد.

اگرچه دیدگاه سازنده‌گرایی به برخی از محدودیت‌های دیدگاه کلاسیک می‌پردازد، اما محدودیت‌های عمده دیدگاه سازنده‌گرایی نیاز به توضیح بافت اجتماعی و فرهنگی شناخت و نیاز به توضیح مبانی بیولوژیکی و عاطفی شناخت دارد. به خصوص، دیدگاه سازنده گرایی بر تغییرات شناختی در درون تک تک یادگیرندگان تمرکز دارد، اما این دیدگاه را می توان با در نظر گرفتن اینکه چگونه پردازش شناختی یادگیرنده توسط محیط اجتماعی و فرهنگی اطراف یادگیرنده واسطه می شود، گسترش داد. دیدگاه سازنده گرایی بر آنچه می توان شناخت سرد نامید تمرکز می کند (یعنی پردازش شناختی به صورت مجزا)، اما این دیدگاه را می توان با در نظر گرفتن نقش حالت عاطفی و انگیزشی یادگیرنده نیز گسترش داد.

سهم عمده تئوری پردازش اطلاعات

سه سهم مهم رویکرد پردازش اطلاعات، تکنیک‌های تحلیل پردازش شناختی (مثلاً «فرایندهای شناختی در انجام یک کار شناختی چیست؟»)، تکنیک‌های تجزیه و تحلیل بازنمایی‌های ذهنی (مثلاً «دانش چگونه در حافظه نمایش داده می‌شود؟ ")، و یک توصیف کلی از معماری سیستم شناختی انسان (به عنوان مثال، "اطلاعات چگونه از طریق سیستم حافظه انسان جریان می یابد؟").

فرآیندهای شناختی: تحلیل وظایف شناختی

سهم اساسی تئوری پردازش اطلاعات، تحلیل تکلیف شناختی است - تکنیک هایی برای توصیف فرآیندهای شناختی که یک فرد باید برای انجام یک کار شناختی انجام دهد. فرآیندهای شناختی که یک حل کننده مسئله باید برای حل یک مسئله طی کند چیست؟ بر اساس تجزیه و تحلیل تکلیف شناختی، حل یک مسئله را می توان به پنج مرحله اساسی تقسیم کرد: (1) رمزگذاری- یعنی خواندن و ایجاد یک نمایش ذهنی از مسئله؛ (2) استنباط کردن- یعنی کشف رابطه بین اجزای مسئله؛ (3) نقشه سازی- یعنی تعیین سازمان مسئله؛ (4) اعمال کردن- یعنی تولید راه حل؛ و (5) پاسخ دادن — یعنی انجام دادن فیزیکی پاسخ.

تجزیه و تحلیل تکلیف شناختی کاربردهای آموزشی مفیدی دارد زیرا فرآیندهای شناختی خاصی را پیشنهاد می کند که دانش آموزان باید یاد بگیرند. تجزیه و تحلیل تکلیف شناختی همچنین مزایایی را در ارزیابی نتایج یادگیری دانش آموزان ارائه می دهد. به عنوان مثال، به جای اندازه گیری درصد صحیح در آزمون، می توان دانش دانش آموز را با دقت بیشتری مشخص کرد - از جمله اجزای ناقص یا نادرست پاسخ. با مشخص کردن روشی که دانش‌آموز استفاده می‌کند، مشخص می‌شود که دستورالعملی برای کمک به دانش‌آموز برای جایگزینی روش نادرست مورد نیاز است.

بازنمایی های ذهنی: انواع دانش

بر اساس رویکرد پردازش اطلاعات، دانش در مرکز شناخت قرار دارد: یادگیری ساختن دانش است؛ حافظه ذخیره دانش است؛ و تفکر دستکاری منطقی دانش است. بنابراین، نظریه پردازان پردازش اطلاعات انواع دانش (یا بازنمایی ذهنی) را تحلیل کرده اند: واقعی، مفهومی، رویه ای و فراشناختی. دانش واقعی متشکل از حقایق است - یعنی توصیف ساده یک شی یا عنصر (مثلاً "سیب ها قرمز هستند"). دانش مفهومی شامل روابط بین عناصر در یک ساختار منسجم است که آنها را قادر می سازد با هم کار کنند، و شامل سلسله مراتب طبقه بندی، مدل های علت و معلولی، اصول توضیحی، و تعمیم های سازمان دهی می شود. دانش رویه ای شامل یک رویه، روش، یا الگوریتم است – یعنی مشخصات گام به گام نحوه انجام کاری (مثلاً رویه نحوه انجام تقسیم طولانی). دانش فراشناختی شامل راهبردهایی برای نحوه هماهنگ کردن پردازش شناختی فرد (به عنوان مثال، آگاهی از نحوه نظارت بر کیفیت فعالیت مقاله نویسی خود) است. دانش واقعی و مفهومی دانش "چه چیزی" است (یعنی ساختارهای داده)، در حالی که دانش رویه ای و فراشناختی دانش "چگونه" است (یعنی فرآیندهای دستکاری ساختارهای داده).

دانش یک بازنمایی ذهنی است: ذهنی است زیرا فقط در ذهن انسان وجود دارد؛ یک بازنمایی است زیرا قصد دارد چیزی را نشان دهد یا دلالت کند. بازنمایی‌ها را می‌توان بر اساس سیستم کدگذاری مورد استفاده برای نشان دادن آنها در سیستم شناختی طبقه‌بندی کرد، مانند حرکتی (مانند تصاویر حرکتی بدن)، تصویری (مانند تصاویر ذهنی)، کلامی (مانند کلمات)، یا نمادین (مانند برخی موارد سیستم کدگذاری سطح بالاتر). بازنمایی‌ها را همچنین می‌توان بر اساس روش ورودی طبقه‌بندی کرد؛ از جمله لمسی/جنبشی/دهلیزی (مانند احساسات بدنی)، دیداری (مانند احساسات تصویری)، یا شنیداری (مانند احساسات صوتی).

معماری سیستم شناختی: مدل پردازش اطلاعات

مدل سیستم پردازش اطلاعات انسانی شامل سه حافظه ذخیره‌سازی، پنج فرآیند شناختی اساسی و دو کانال بازنمایی دانش است. سه حافظه ذخیره‌سازی شامل: حافظه حسی، جایی که ورودی حسی به طور خلاصه به شکل اصلی خود ذخیره می شود؛ حافظه کاری، که در آن تعداد محدودی از عناصر مطالب ارائه شده در آگاهی هشیار فرد ذخیره و دستکاری می شوند؛ و حافظه بلند مدت، که در آن مقادیر زیادی از دانش برای مدت زمان طولانی ذخیره می شود.

پنج فرآیند شناختی عبارتند از انتخاب تصاویر، انتخاب کلمات، سازماندهی تصاویر، سازماندهی کلمات و یکپارچه سازی تصاویر و کلمات.

دو کانال عبارتند از کانال شنوایی-کلامی، که در آن مواد از طریق گوش وارد سیستم شناختی شده و در نهایت به صورت کد کلامی نشان داده می شود؛ و کانال دیداری/تصویری، که در آن مواد از طریق چشم وارد سیستم شناختی می شود و در نهایت به صورت کد تصویری نمایش داده می شود.

کلمات گفتاری از طریق گوش وارد سیستم شناختی می شوند و در نتیجه یک حس آکوستیک کوتاه مدت در حافظه حسی شنیداری ایجاد می شود. اگر یادگیرنده توجه کند، بخش هایی از این حس برای پردازش بیشتر به حافظه کاری کلامی منتقل می شود.

رابطه حس آکوستیک در حافظه حسی شنیداری به مرکز صدا در حافظه کاری کلامی فرآیند شناختی انتخاب صداها را ایجاد می کند و نمایش حاصل در حافظه کاری کلامی مجموعه ای از صداها است که می توان آنها را مرکز صوتی نامید. اگر یادگیرنده بر اساس صداها نمایش های بصری ایجاد کند (مثلا تصور سگ در هنگام صحبت کردن کلمه سگ)، این فرآیند رابطه مرکز صدا به مرکز تصویر را نشان می دهد. رابطه مرکز صدا با مدل کلامی در حافظه کاری کلامی نشان دهنده فرآیند شناختی سازماندهی صداها است و نمایش حاصل در حافظه کاری کلامی ساختاری منسجم است که می توان آن را مدل کلامی نامید. کلمات و تصاویر چاپ شده از طریق چشم وارد سیستم شناختی می شوند و در نتیجه پنج در یک احساس بصری بسیار کوتاه در حافظه حسی بصری ذخیره می شوند. اگر یادگیرنده توجه کند، بخش هایی از حس برای پردازش بیشتر به حافظه کاری بصری منتقل می شود.

رابطه حس بصری در حافظه حسی دیداری با مرکز پنج تصویر در حافظه کاری بصری نشان دهنده فرآیند شناختی انتخاب تصاویر است و بازنمایی حاصل در حافظه کاری دیداری مجموعه ای از تصاویر است که می توان آن را مرکز تصویر نامید. اگر یادگیرنده بر اساس تصاویر، بازنمایی های کلامی تولید کند رابطه مرکز تصویر به مرکز صدا را نشان می دهد. رابطه مرکز تصویر با مدل تصویری در حافظه کاری بصری نشان دهنده فرآیند شناختی سازماندهی تصاویر است و بازنمایی حاصل در حافظه کاری بصری ساختاری منسجم است که می توان آن را مدل تصویری نامید.

فرآیند شناختی نهایی - یکپارچه سازی - مدل تصویری را از حافظه کاری دیداری، مدل کلامی را از حافظه کاری کلامی و دانش قبلی را از حافظه بلند مدت به هم متصل می کند. نتیجه یک نمایش یکپارچه بر اساس بازنمایی های بصری و شفاهی مطالب ارائه شده و همچنین دانش قبلی مربوطه است.

به طور کلی، ساخت دانش مستلزم آن است که یادگیرنده تصاویر و صداهای مرتبط را از مطالب ارائه شده انتخاب کند، آنها را در بازنمایی های تصویری و کلامی منسجم سازماندهی کند و بازنمایی های تصویری و کلامی را با یکدیگر و با دانش قبلی ادغام کند.

سه فرض زیربنای مدل

مدل پردازش اطلاعات بر اساس سه فرض از علم شناختی یادگیری ایجاد شده است: فرض کانال دوگانه، فرض ظرفیت محدود، و فرض یادگیری فعال. فرض کانال دوگانه این است که انسان ها دارای کانال های پردازش اطلاعات جداگانه برای مطالب دیداری-تصویری و مطالب شنیداری-کلامی هستند. برای مثال، کلمات چاپی و مطالب تصویری (مانند تصاویر، گرافیک، انیمیشن، و ویدئو) به عنوان تصاویر بصری (حداقل در ابتدا) در کانال تصویری پردازش می‌شوند، در حالی که کلمات گفتاری به عنوان صدا (حداقل در ابتدا) در کانال شنیداری پردازش می‌شوند. در نهایت، کلمات و تصاویر چاپ شده ممکن است در کانال کلامی نشان داده شوند، حتی اگر به صورت بصری ارائه شده باشند، و کلمات گفتاری ممکن است در کانال بصری نمایش داده شوند اگر تصاویری را در یادگیرنده ایجاد کنند.

بطور خلاصه نحوه نمایش مطالب کلامی و تصویری در حافظه کاری متفاوت است؛ یک رمز کلامی و یک رمز تصویری وجود دارد. یکی از جنبه های مهم کنترل جریان اطلاعات بصری و شفاهی این است که یادگیرندگان بین بازنمایی های بصری و کلامی متناظر از یک ماده ارتباط برقرار کنند - دستاوردی که پایویو (1986) آن را ساختن اتصالات ارجاعی می نامد. بر این اساس، دانش‌آموزان هنگام گوش دادن به توضیح و مشاهده درس مربوطه در آزمون انتقال عملکرد بهتری نسبت به زمانی که فقط به توضیح گوش می‌دهند، دارند. اینجلوه چند رسانه ای با این ایده که افراد مطالب بصری و کلامی را در کانال های جداگانه پردازش می کنند، سازگار است.

فرض ظرفیت محدود مربوط به محدودیت‌های مقدار موادی است که می‌تواند در یک زمان در حافظه کاری پردازش شود. بنابراین، تنها چند تصویر را می توان در یک زمان در یک مدل بصری منسجم نگه داشت و سازمان داد، و تنها چند کلمه را می توان در یک زمان در یک مدل کلامی منسجم نگه داشت و سازمان داد. یک جنبه مهم از فرض ظرفیت محدود این است که سیستم شناختی یادگیرنده به راحتی می تواند بیش از حد بارگذاری شود، مانند ارائه مقدار زیادی از اطلاعات به طور همزمان. وقتی ارائه درس حاوی کلمات اضافی، تصاویر متعدد و گوناگون و صداهای پس‌زمینه باشد، دانش‌آموزان در آزمون‌های انتقال بعدی عملکرد ضعیف‌تری نسبت به زمانی که  مواد اضافی حذف شده باشند نشان می دهند. این اثر با این ایده سازگار است که مطالب اضافی حافظه کاری یادگیرندگان را بیش از حد بارگذاری می کند، بنابراین ساختن بازنمایی ذهنی از سیستم علت و معلولی را دشوارتر می کند.

فرض یادگیری فعال این است که یادگیری معنادار (یا درک) زمانی اتفاق می‌افتد که یادگیرندگان در طول یادگیری درگیر پردازش شناختی مناسب شوند - از جمله انتخاب اطلاعات مرتبط، سازماندهی مطالب در یک نمایش منسجم، و ادغام مطالب بصری و کلامی دریافتی با یکدیگر و با دانش قبلی. فعال سازی متعادل و هماهنگ این نوع فرآیندها منجر به ساخت یک نتیجه یادگیری معنادار می شود که می تواند در حافظه بلند مدت برای استفاده در آینده ذخیره شود. به طور خلاصه، یادگیری معنادار یک فرآیند مولد است که در آن یادگیرنده باید به جای دریافت منفعلانه اطلاعات برای ذخیره سازی، فعالانه درگیر پردازش شناختی شود. به عنوان مثال، در سیگنال دهی - تکنیکی که به منظور بهبود درک دانش آموزان از نثر بکار می رود - مطالب کلیدی برجسته می شوند (در نتیجه فرآیند انتخاب را تقویت می کند) و ساختار سازمانی برجسته می شود (در نتیجه فرآیند سازماندهی را تقویت می کند). بنابراین، تکنیک‌هایی که برای آغاز پردازش شناختی فعال (مثلاً انتخاب و سازمان‌دهی مطالب مرتبط) در نظر گرفته می شوند، به درک بهتری منجر خواهند شد.

پردازش اطلاعات و آموزش

رویکرد پردازش اطلاعات را می توان برای مسائل آموزشی در حوزه های موضوعی مانند خواندن، نوشتن و ریاضیات به کار برد. در هر حوزه، سؤال اصلی مربوط به فرآیندهای شناختی یا دانشی است که دانش‌آموز به عنوان یک کار آکادمیک معتبر مانند درک یک متن، ایجاد یک مقاله، یا حل یک مشکل کلمه‌ای حسابی باید به خوبی انجام دهد. این سه حوزه وظایف آموزشی نمونه ای را نشان می دهند که به طور گسترده در تحقیقات مورد مطالعه قرار گرفته است.

پردازش اطلاعات در خواندن یک متن

فرآیندهای شناختی در درک یک متن چیست؟ تکلیف درک مطلب در چهار فرآیند تجزیه و تحلیل می شود: انتخاب، سازماندهی، ادغام و نظارت. انتخاب مستلزم توجه به مرتبط ترین بخش های متن است و شامل توانایی تشخیص اینکه چه چیزی مهم است و چه چیزی مهم نیست می شود. دانشجویان دانشگاه در این مورد نسبت به دانش آموزان دقیق تر هستند، آنها واحدهای ایده مهم را معمولاً به عنوان مهم و واحدهای ایده غیر مهم را معمولاً به عنوان غیر مهم طبقه بندی می کنند. هنگامی که دانش آموزان تجربه بیشتری در خواندن برای درک مطلب به دست می آورند، در انتخاب اطلاعات مهم مهارت پیدا می کنند.

سازماندهی شامل گرفتن قطعات مربوطه از اطلاعات و اتصال ذهنی آنها به یک ساختار منسجم است. به عنوان مثال، برخی از ساختارهای ممکن عبارتند از سازماندهی مطالب به عنوان دنباله علت و معلول، سلسله مراتب طبقه بندی، ماتریس مقایسه و تضاد، شبکه توصیف یا فهرست ساده. وقتی دانش‌آموزان تجربه بیشتری در خواندن برای درک مطلب به دست می‌آورند، در سازمان‌دهی مطالب در یک ساختار سطح بالا مهارت پیدا می‌کنند.

یکپارچه سازی شامل پیوند دانش دریافتی با دانش موجود از حافظه بلند مدت فرد است. این شامل فعال کردن دانش قبلی مرتبط و جذب اطلاعات ورودی به آن است. آماده کردن دانش قبلی مناسب قبل از خواندن یک قطعه جدید کمک قدرتمندی برای درک مطلب است.

نظارت شامل یک فرآیند فراشناختی اشت برای قضاوت در مورد اینکه آیا دانش جدید ساخته شده منطقی است یا خیر. در نظارت بر درک مطلب، خوانندگان ماهر به طور مداوم از خود می پرسند که آیا این متن معنا دار است، آیا قسمت ها با یکدیگر در تضاد هستند و آیا قسمت ها با تجربیات گذشته آنها در تضاد هستند یا خیر. دانش آموزان با کسب تجربه بیشتر در خواندن، مهارت در نظارت بر درک مطلب را توسعه می دهند.

شواهد زیادی وجود دارد که فرآیندهای شناختی زیربنای درک مطلب را می توان آموزش داد. زمانی که آموزش بر فرآیند سازماندهی متمرکز است، در ابتدا، بیشتر دانش‌آموزان بخش‌هایی را به‌عنوان فهرست‌هایی از حقایق سازمان‌دهی می کنند، اما با آموزش می‌توانند بین قسمت‌هایی که به بهترین وجه در ساختار علت و معلولی، سلسله‌مراتب طبقه‌بندی و غیره قرار می‌گیرند، تمایز قائل شوند. دانش‌آموزان آموزش‌دیده ساختار بسیار بهتر از دانش‌آموزانی که آموزش ندیده اند، ایجاد می کنند. تحقیق در مورد آموزش راهبردهای سازماندهی پیامدهای مثبت آموزش روش های خاص برای پردازش اطلاعات را ارائه می دهد.

پردازش اطلاعات در نگارش مقاله

فرآیندهای شناختی درگیر در نوشتن یک مقاله، مانند "تعطیلات تابستانی خود را چگونه گذراندم" چیست؟ هیز و فلاور (1980) وظیفه مقاله نویسی را در سه فرآیند تجزیه و تحلیل کردند: برنامه ریزی، ترجمه و مرور. برنامه ریزی شامل ایجاد ذهنی ایده برای مقاله (یعنی تولید)، ایجاد یک ساختار کلی برای مقاله (یعنی سازماندهی)، و در نظر گرفتن بهترین روش برای برقراری ارتباط با مخاطب مورد نظر (یعنی ارزیابی) می شود. نتایج پژوهش نشان می دهد که نویسندگان بیشتر وقت خود را صرف برنامه ریزی موقعیتی و خاص می کنند و بنابراین نیاز به آموزش در برنامه ریزی تعمیم یافته وجود دارد.

ترجمه در واقع شامل قرار دادن کلمات بر روی کاغذ است، مانند نوشتن، تایپ کردن، یا دیکته کردن. فرآیند ترجمه بار شناختی سنگینی بر حافظه کاری نویسندگان می گذارد، بنابراین اگر آنها به جنبه های سطح پایین نوشتاری (مثلاً املا و دستور زبان) توجه کنند، کمتر می توانند به جنبه های سطح بالای نوشتاری (مثلاً نوشتن یک استدلال متقاعد کننده) توجه کنند. یافته‌ها نیاز به کاهش بار شناختی هنگام ترجمه را نشان می‌دهد.

بررسی و بازبینی شامل شناسایی و تصحیح اشتباهات در آنچه نوشته شده است. دانش آموز ممکن است یک جمله را بخواند و تصمیم بگیرد که باید آن را دقیق تر بیان کند. پژوهش نشان می دهد که آموزش در مورد چگونگی تشخیص و تصحیح خطاها ضروری است.

تحقیقات نوشتن نشان می‌دهد که یادگیرندگان اغلب در مراحل برنامه‌ریزی و مرور نوشتن با مشکل مواجه هستند، اما این فرآیندهای شناختی را می‌توان با موفقیت آموزش داد. با آموزش تولید طرح کلی حاوی ایده‌های مرتبط (طرح‌ریزی) فرآیندهای برنامه‌ریزی مانند تولید ایده، سازمان‌دهی ایده‌ها و ارزیابی آنها موجب افزایش کیفیت مقالات می شود. ظاهراً دانش‌آموزان اغلب فرآیندهای شناختی را در برنامه‌ریزی نادیده می‌گیرند، اما وقتی تشویق می‌شوند در فرآیندهای برنامه‌ریزی شرکت کنند، نوشتن آنها بسیار بهبود می‌یابد.

پردازش اطلاعات در حل یک مسئله ریاضی

چه فرآیندهای شناختی در حل یک مسئله ریاضی دخیل است؟ چهار فرآیند تجزیه و تحلیل عنوان شده اند: ترجمه، ادغام، برنامه ریزی و اجرا. ترجمه شامل ساختن یک بازنمایی ذهنی برای هر جمله در مسئله است. دانش آموزان به آموزش در مورد نحوه بازنمایی برخی از جملات در مسائل ریاضی نیاز دارند. ادغام شامل ایجاد یک بازنمایی ذهنی از کل وضعیت ارائه شده در مسئله است. بسیاری از دانش آموزان نمی توانند ناسازگاری در صورت مسئله را تشخیص دهند. دانش آموزان به آموزش در مورد نحوه ادغام اطلاعات صورت مسئله در یک بازنمایی معنادار نیاز دارند. برنامه ریزی شامل ایجاد یک استراتژی برای حل مشکل است، مانند تقسیم یک مشکل به بخش های فرعی. ارائه مثال‌های کار شده همراه با تفسیر به دانش‌آموزان می‌تواند به آنها کمک کند تا هنگام دریافت مسائل جدید، راهبردهای مناسب را به کار گیرند. دانش‌آموزانی که به طور خودجوش در حین خواندن نمونه‌های کارشده در کتاب‌های درسی به خود توضیحی می پردازند، در آزمون‌های حل مسئله بعدی برتری دارند. دانش‌آموزان در درک راهبردهای مورد استفاده برای حل مسائل نمونه به تمرین نیاز دارند. اجرا مستلزم اجرای یک طرح و در نتیجه تولید پاسخ است. با نظارت یادگیرنده ارزیابی می کند که آیا طرح با موفقیت اجرا شده است یا خیر. هنگامی که مهارت سطح پایین به صورت خودکار انجام می شود - به حداقل توجه نیاز دارد - دانش آموز می تواند منابع شناختی بیشتری را برای درک مسئله و برنامه ریزی راه حل مسئله اختصاص دهد.

ترجمه و ادغام با هم مرحله درک مسئله را تشکیل می دهند، در حالی که برنامه ریزی و اجرا مرحله حل مسئله را تشکیل می دهند. تحقیقات نشان می‌دهد که فراگیران در درک مسئله - ترجمه و یکپارچه‌سازی - مشکل دارند، اگرچه آموزش بر حل مسئله، به‌ویژه اجرا تأکید دارد.

سهم مهم رویکرد پردازش اطلاعات در شناخت ریاضی، طراحی برنامه هایی برای آموزش دانش آموزان برای پردازش مسائل ریاضی است. آموزش حل مسائل ریاضی به شکل تصویری یکی از روشهای افزایش کیفیت پردازش مسائل ریاضی است. آموزش صریح روش‌های پردازش مسائل ریاضی را بهبود بخشند.

تحقیقات آینده در مورد روانشناسی موضوع احتمالاً تجزیه و تحلیل دقیقی از فرآیندهای شناختی مورد نیاز برای موفقیت در انواع وظایف تحصیلی، کشف تفاوت های فردی و کشف تکنیک های آموزشی برای تقویت و توسعه یادگیری مناسب مهارت ها ارائه می دهد.

نظریه شناختی یادگیری چندرسانه ای

یک فرضیه اساسی در زمینه تحقیق در مورد یادگیری چندرسانه ای این است که پیام های آموزشی چندرسانه ای که در پرتو نحوه عملکرد ذهن انسان طراحی می شوند، نسبت به پیام هایی که چندان طراحی نشده اند، بیشتر به یادگیری معنادار منجر می شوند. نظریه شناختی یادگیری چندرسانه ای مبتنی بر سه اصل علم شناختی یادگیری است: سیستم پردازش اطلاعات انسانی شامل کانال های دوگانه برای پردازش دیداری/تصویری و شنیداری/کلامی؛ هر کانال ظرفیت محدودی برای پردازش دارد؛ و یادگیری فعال مستلزم انجام مجموعه ای هماهنگ از پردازش فعال شناختی در طول یادگیری است. نظریه شناختی یادگیری چند رسانه ای پنج فرآیند شناختی را در یادگیری چند رسانه ای مشخص می کند: انتخاب کلمات مرتبط از متن یا روایت ارائه شده؛ انتخاب تصاویر مرتبط از گرافیک ارائه شده؛ سازماندهی کلمات انتخاب شده در یک نمایش کلامی منسجم؛ سازماندهی تصاویر انتخاب شده در یک نمایش تصویری منسجم؛ و ادغام نمایش های تصویری و شفاهی و دانش قبلی. سه خواسته در مورد ظرفیت شناختی یادگیرنده در طول یادگیری عبارتند از: پردازش خارجی (که به هدف آموزشی مربوط نمی شود)، پردازش ضروری (که برای بازنمایی ذهنی مطالب ضروری به شکل ارائه شده مورد نیاز است) و پردازش مولد (که با هدف درک مفهوم است). سه هدف آموزشی عبارتند از: کاهش پردازش اضافی (برای موقعیت‌های اضافه بار اضافی)، مدیریت پردازش ضروری (برای موقعیت‌های اضافه بار ضروری)، و تقویت پردازش مولد (برای موقعیت‌های کم استفاده تولیدی). پیام‌های آموزشی چندرسانه‌ای باید برای هدایت پردازش شناختی مناسب در طول یادگیری بدون بارگذاری بیش از حد سیستم شناختی یادگیرنده طراحی شوند.

نتیجه

فرض اساسی در نظریه پردازش اطلاعات این است که زندگی ذهنی انسان شامل ساختن و دستکاری بازنمایی های ذهنی است. دیدگاه پردازش اطلاعات پیامدهای مهمی برای آموزش دارد، از جمله پیامدهایی برای چگونگی بهبود آموزش در زمینه‌های موضوعی مانند خواندن، نوشتن و ریاضیات. تحقیقات و تئوری در مورد پردازش اطلاعات انسان به رابطه متقابل بین روانشناسی و آموزش اشاره می کند: عملکرد آموزشی زمانی می تواند بهبود یابد که با درک نحوه عملکرد ذهن انسان حمایت شود و تئوری های نحوه عملکرد ذهن انسان را می توان توسط مطالعات مربوط به نحوه عملکرد دانش‌آموزان در انجام تکالیف معتبر علمی بهبود بخشید.

مسلماً رویکرد پردازش اطلاعات محدود است. تمرکز عمده بر شناخت فراگیران، جنبه های عاطفی، انگیزشی، هیجانی، اجتماعی و زیست شناختی یادگیری و آموزش را نادیده می گیرد. همه این جنبه ها در نهایت باید در یک نظریه گسترده در مورد چگونگی عملکرد ذهن انسان ادغام شوند. یکی از رویکردهای امیدوارکننده، گنجاندن راهبردهای انگیزشی همراه با راهبردهای شناختی در آموزش نحوه یادگیری به دانش آموزان است.

رویکرد پردازش اطلاعات - که اکنون یک نیروی مسلط در روانشناسی برای نزدیک به نیم قرن است - با ارائه جایگزینی برای رفتارگرایی میراث ارزشمندی از خود بر جای گذاشته است: چارچوبی واحد برای تحقیقات و نظریه مفید. بعلاوه نقش بازنمایی‌های ذهنی و فرآیندهای شناختی را برجسته کرده و انتقال به سمت مطالعه شناخت در زمینه‌های معتبرتر را تقویت می کند. بسیاری از پیشرفت‌های فعلی در تحقیقات آموزشی - از آموزش راهبرد شناختی تا روان‌شناسی موضوع - با رویکرد پردازش اطلاعات در روان‌شناسی امکان‌پذیر شده است.

به طور کلی، رویکرد پردازش اطلاعات همچنان نقش سازنده ای در توسعه نظریه های مرتبط آموزشی در مورد نحوه عملکرد ذهن انسان ایفا می کند. به‌ویژه، دیدگاه سازنده‌گرایانه از یادگیرندگان به‌عنوان معنا‌سازان و سازندگان مدل‌های ذهنی، مفهوم بالقوه قدرتمندی از شناخت انسانی ارائه می‌دهد؛ یک رویکرد بسیار مفید شامل اصلاح تکنیک‌ها برای تجزیه و تحلیل وظایف آکادمیک در فرآیندهای تشکیل‌دهنده‌ای است که قابل ارزیابی و آموزش هستند.

------------------------------------------------------------

استفاده از مطالب ارائه شده در این پایگاه، صرفا با ذکر منبع آزاد می باشد.

------------------------------------------------------------