Stawiając sobie (i innym, jeśli jesteśmy nauczycielami) zastanawiamy się co decyduje o nabyciu kompetencji? Co różni eksperta od nowicjusza? Wrodzony talent czy ciężka praca? Badania pokazują, że kluczowe znaczenie ma podejście do uczenia się. Badania nad wybitnymi osiągnięciami w nauce, sztuce czy sporcie (np. Ericsson i Charness, 1994) sugerują, że sukces na poziomie międzynarodowym wymaga co najmniej dziesięciu lat wytrwałego i celowego wysiłku. Co jeszcze jest ważne?
Obrazki, ćwiczenia, animacje, ćwiczenia, obrazki, ćwiczenia. Czy zawsze wiele aktywności w kursie internetowym służy osiągnięciu celów dydaktycznych? Kiedy mniej znaczy więcej? Jak rozumieć sformułowanie, że obraz znaczy więcej niż tysiąc słów?
Tym samym powstaje ważny dla tworzenia e-szkoleń problem równowagi pomiędzy ilością treści a ilością aktywności. Innymi słowy: gdzie leży złoty środek pomiędzy zanudzeniem kursanta suchym contentem a zmęczeniem kursanta nadmiarem interakcji?
Czy wiesz, że Twój mózg uczy się ciągle? Niezależnie od tego czy czytasz podręcznik, rozwiązujesz zadania matematyczne czy oglądasz telewizję. W neuronach zakodowane są ogólne reguły, które są wydobywane ze spostrzeganych bodźców. Szereg eksperymentów pokazuje, że w naszym mózgu znajdują się reguły pozwalające radzić sobie w różnych zadaniach i oceniać sytuacje. Można się o tym przekonać modelując działanie mózg w sztucznych sieciach neuronowych.
Wszystkim zainteresowanym polecam książkę M. Spitzera Jak się uczy mózg? Jeśli dopiero zaczynasz swoją przygodę z kognitywistyką i naukami o mózgu, to jest to doskonałe wprowadzone do osiągnięć i metod tych dziedzin 
wiedzy. Moje wnioski z tej lektury, szczególnie w kontekście metod nauczania:
Wnioski te warto przemyśleć w kontekście tego jak sami przyswajamy i przekazujemy wiedzę. Niezależnie w jaki sposób. W końcu nasz mózg uczy się zawsze i wszędzie.
Zapraszam do dyskusji w komentarzach na temat optymalnych warunków dla uczenia się.
Zawarte powyżej pytanie jest często zadawane. I nie bez powodu, bo wdrożenie rozwiązań e-learningu to poważne i często drogie przedsięwzięcie. Swego czasu doradzałem pewnej uczelni w jaki sposób zmierzyć efektywność szkoleń przez Internet. W owej szkole zdecydowano się, aby porównać wyniki grupy, która brała udział w tradycyjnym kursie z wynikami grupy, która korzystała z interaktywnych symulacji umieszczonych w Sieci. Swoimi sugestiami dotyczącymi badania skuteczności chcę podzielić się także z Tobą.
Prezentacja przygotowane w PowerPoint są bodaj najpopularniejszym elektronicznym środkiem dydaktycznym na uczelniach wyższych. Trudno sobie wyobrazić obecnie spotkanie robocze w firmie czy konferencję na której nie ma multimedialnej prezentacji. Możliwość testowania wielu kursów multimedialnych także ukazały mi przemożny wpływ tej formy prezentacji. Podczas czterech lat swoich studiów, to właśnie „ze slajdów” najczęściej przygotowywałem się do egzaminów. Niestety nie zawsze przygotowywana w tej formie treść dobrze spełnia swoje zadanie.
Pamiętaj! Dobra prezentacja ma hierarchiczny układ. Każdy slajd należy do jakiejś kategorii. Należy ją wyraźnie oznaczyć.
Niezależenie od tego co studiowałeś/studiujesz na pewno na liście przedmiotów znalazła się logika. Jeśli zaś Twoje studia dotyczyły nauk ścisłych, formalne definicje z pewnością Ci towarzyszyły. W wielu tekstach filozoficznych autorzy również tworzą własne definicje i potem posługują się nimi w tekście. Przykład ostatnio mi bliski:
Niech termin kolekcja oznacza czasoprzestrzennie uporządkowany podzbiór elementów dowolnego zbioru wielkości fizykalnych, przy czym elementy te mogą się w tej kolekcji powtarzać 1. Nazwijmy alfabetem zbiór stanów (parametrów, wielkości) fizykalnych które mogą być zrealizowane w jakimś układzie i wykryte przez jakiś jego detektor2. Z kolei kodem nazwijmy kolekcję elementów alfabetu powstałą w tym układzie (kod wewnętrzny), a także dowolną kolekcję stanów fizycznych na zewnątrz układu, która moŜe być przetworzona na kolekcję alfabetu, bądź na którą przetworzona może być kolekcja alfabetu (kod zewnętrzny)3. Wreszcie, repertuarem nazwijmy zbiór różnic pomiędzy wszystkimi możliwymi kolekcjami alfabetu, które mogą być wykryte przez dany układ4. Otóż informacja to dowolna kolekcja repertuaru wykryta przez dany układ.
(…)[cztery strony dalej - przyp M.G.] Informacja jakościowa jest informacją rzędu pierwszego, gdyż stanowi relację pomiędzy elementami kodu wewnętrznego. Informacja strukturalna zaś to informacja rzędu drugiego, gdyż członami odpowiednich zestawów są informacje jakościowe. (…)Jest też jednak możliwa inna sytuacja, w której odrębne kolekcje informacji, miast ekstensywnie dodawać się do siebie tworząc w ten sposób obszerniejszą kolekcję, zostają ze sobą zestawione (skojarzone) zachowując swą odrębność.
Źródło: A.Chmielecki , MIĘDZY MÓZGIEM I ŚWIADOMOŚCIĄ Próba rozwiązania problemu psychofizycznego
Problem 1: Czy tekst tego typu powoduje dodatkowe obciążenie poznawcze?
Gdy po raz pierwszy spotkamy się z takim układem definicji, trudno jest zapamiętać co autor rozumiał przez kolekcję, zestaw i kod. Nawet gdy rozumiemy ich definicje trudno dotrzeć do ich znaczeń gdy występują cztery strony dalej.
Problemem 2: W jaki sposób ograniczyć obciążenie poznawcze czytelnika?
Można do tego wykorzystać takie technologie jak JavaScript lub XHTML. Rozwiązanie polega na tym, że nad odpowiednim pojęciem po najechaniu myszą pojawi się definicja. Użytkownik nie musi przewijać tekstu wstecz ani nawigować po linkach (jak w Wikipedii).
Oto prosty przykład takiego zastosowania znacznika abbr:
Informacja jakościowa jest informacją rzędu pierwszego, gdyż stanowi relację pomiędzy elementami kodu wewnętrznego. Informacja strukturalna zaś to informacja rzędu drugiego, gdyż członami odpowiednich zestawów są informacje jakościowe.
Jest też jednak możliwa inna sytuacja, w której odrębne kolekcje informacji, miast ekstensywnie dodawać się do siebie tworząc w ten sposób obszerniejszą kolekcję, zostają ze sobą zestawione (skojarzone) zachowując swą odrębność.
Przykład ten pokazuje jak w prosty sposób można skupić uwagę czytelnika/kursanta na tym, co najważniejsze nie wymagając od niego przewijania, linkowania czy otwierania słownika.
Gdzie można zastosować dostarczanie definicji pod kursor?
Rozwiązanie to sprawdza się wszędzie gdzie możemy edytować HTML oraz w odpowiednio wyedytowanych plikach PDF.
Kursy e-learnig dostępne w ofercie Akademii PARP wykorzystują podobny mechanizm słownika w oparciu o JavaScript, który po kliknięciu na pojęcie wyświetla okno z definicją.
Poznańskie Forum Kognitywistyczne
Już w najbliższy weekend, w Instytucie Fizyki UAM (Poznań Morasko) spotkają się młodzi kognitywiści, by opowiedzieć o prowadzonych przez siebie badaniach.
W programie również moje wystąpienie pt.
Pełny program, abstrakty i mapa dojazdu na stronie organizatorów.
Do zobaczenia w sobotę!
czy czytasz razem ze swoim dzieckiem?
Zapewne nie pamiętasz własnej nauki czytania, ale być może obserwujesz postępy w uczeniu się „literek” najmłodszych członków swojej rodziny. Prawidłowe wykształcenie zdolności czytania jest warunkiem dalszego rozwoju intelektualnego. Wykorzystanie komputerów w tym procesie sprzyja stworzeniu optymalnych warunków do nabywania tej zdolności.
Efektem badań nad językiem i procesami poznawczymi jest Colorado Literacy Tutor. Ogromną zaletą tego systemu jest to, że kształtuje on przede wszystkim zdolność czytania ze zrozumieniem i nabywania wiedzy z tekstu. Wprowadzenie ćwiczeń kształtujących świadomość fonologiczną na poziomie wieku przedszkolnego przyspiesza sprawne opanowanie nauki czytania. Badania nad dysleksją pokazują, że jedną z podstawowych przyczyn tego problemu są właśnie braki w analizie i syntezie sylab.
zadanie rozpoznawania środkowej sylaby
W rozpoznawaniu sylab i wyrazów, dziecko jest wspomagane przez Wirtualną Nauczycielkę, która podaje treść zadania, ocenia je i zachęca do pracy. Jej animowany awatar porusza wargami tak jak poruszają nimi ludzie gdy wypowiadają dane słowa. Co więcej cyfrowa twarz nauczycielki wyraża emocje w odpowiedzi na działania ucznia dzięki czemu komunikacja jest zbliżona do naturalnej.
Po ćwiczeniu tych umiejętności bazowych, dziecko ma możliwość wypróbowania swych nowych kompetencji korzystając z interaktywnych książek. Dziecko może je odsłuchać dowolną ilość razy, a także wskazać odpowiednie słowa, by zapoznać się z ich wymową. Jednocześnie może obserwować ruchy warg animowanej postaci zgodne z wypowiadanymi głoskami. Mały uczeń może także czytać na głos razem z lektorem. Wbudowany algorytm rozpoznawania mowy SONIC umożliwia bieżącą korektę zdolności fonologicznych dziecka. Podświetlanie odpowiednich słów podczas odczytu uczy sprawnego wodzenia oczami po tekście i co za tym idzie – płynności czytania. Badania Tinkera z 1980 pokazują, że osoby dopiero uczące się czytać wykonują wiele nadmiarowych i chaotycznych ruchów oka (sakkad i regresji) w porównaniu z wprawnymi czytelnikami.
Program Colorado Literacy Tutor jest bardzo dobrym przykładem wykorzystania wiedzy o procesach poznawczych do stymulowania rozwoju z użyciem najnowszych technologii. Warto jednak pamiętać, że mimo wielu zalet jest to program wspomagający nauczanie, a nie uczący.
Szerszą prezentację możliwości programu oraz wyniki badań pilotażowych w kontekście w nauki języka obcego można znaleźć w artykule Colorado Literacy Tutor jako pomoc w nauce i doskonaleniu czytania w języku angielskim dla polskich dzieci Konrada Juszczyka.
Zapraszam do lektury i komentowania!
Zachęcam do dyskusji – czy multimedialne programy edukacyjne są skuteczniejsze niż tradycyjne formy nauczania?
Mocną stroną e-learningu, osoba ucząca się otrzymuje taką wiedzę jaką potrzebuje w odpowiednim dla siebie czasie. Przykładem takiego dopasowania są kursy o nieliniowej nawigacji, gdzie kursant może pominąć pewne elementy, a pewne przerobić dokładniej. Czy jednak zdobyta wiedza uzupełni jego luki kompetencyjne? Czy zrealizuje w ten sposób cele szkolenia? Zależy to w znacznej mierze od metodyka i projektanta. Powstaje więc problem serwowania takich treści, które usatysfakcjonują osobę uczącą się.
Jeśli nie masz doświadczenia ze szkoleniami e-learning, to na pewno znasz sytuację, gdy „przeszukasz pół Internetu”, a odpowiedzi na frapujące pytanie nie znajdziesz. Czy nie lepiej byłoby, gdyby komputer miał wiedzę co już wiesz i czego dokładnie szukasz?
Choć, po porażce systemów eksperckich wydawało się, że modelowanie umysłu za pomocą logiki jest drogą donikąd, to okazuje się, że pewne tropy są bardzo obiecujące. W dziedzinie zdalnego nauczania ciekawe jest wykorzystanie inteligentnych systemów wspierających nauczanie (Inteligent Tutoring System).
Są to systemy, które budują profil kursanta na podstawie jego aktywności i na tej podstawie konstruowany jest przebieg szkolenia. Punktem wyjścia dla zbudowania modelu wiedzy studenta są najczęściej teorie styli uczenia się. Systemy tej klasy, wykorzystując algorytmy Sztucznej Inteligencji śledzą postępy kursanta, by dopasować do nich odpowiednią informację zwrotną, podpowiedzi czy sugestie dotyczące dalszej pracy. Dzięki temu, nauczyciel przygotowuje treść i śledzi raporty kursantów, a system odpowiada na indywidualne potrzeby kursantów. Tym samym treści edukacyjne dostosowywane są do ucznia, a nie na odwrót.
Na polskim rynku rozwiązań e-learningowych nie spotkałem się z tego typu oprogramowaniem. Jeśli znasz jakiś, będę wdzięczny za umieszczenie komentarza (najlepiej z linkiem). W wielu szkołach średnich w Stanach Zjednoczonych wykorzystywany jest natomiast Cognitive Tutor, wspomagający naukę matematyki. Poza oczywistymi korzyściami z użycia technologii np. automatyczną oceną wykonania, zapewnia np. prezentację problemu na wiele sposobów.
Zasadnicza architektura ITS’ów składa się z czterech połączonych modułów:
W niektórych kursach można znaleźć wirtualnego mentora, który jest animowanym przewodnikiem po kursie i motywuje kursantów. Interesujące wydaje się połączenie jego dotychczasowej roli z modułem tutora. Dzięki temu wirtualny przewodnik nie tylko prowadzi, ale również wie kogo prowadzi.
Wykorzystanie chatterbotów ma swoje ograniczenia, ale w przypadku e-learningu zakres wiedzy bota nie musi dotyczyć „życia w ogóle”, ale fragmentu wiedzy, którego dotyczy szkolenie. Wirtualni asystenci, którzy porozumiewają się z użytkownikiem językiem naturalnym mogliby pomagać w poruszaniu się po kursie, wyszukiwaniu informacji lub wspierać i motywować kursantów.
Zobacz jak radzą sobie najlepsze programy symulujące konwersację na konkursie Loebnera:
Kursant otrzymuje przyjazne (niekiedy zabawane) i co ważne naturalne środowisko komunikacji z systemem, a odpowiedzialni za kurs garść cennych danych z zapisów rozmowy.
Co sądzicie o tego typu rozwiązaniach w kontekście zdalnej edukacji? Czy faktycznie warto inwestować środki w systemy profilujące w ten sposób kursantów czy też sam kursant najlepiej wie co jest dla niego dobre?
Zapraszam do dyskusji!
Jak skutecznie przekazywać wiedzę w multimedialnych kursach? Skutecznie, to znaczy tak, aby osoby uczące się jak najwięcej z tej wiedzy skorzystały, a przynajmniej zapamiętały.
Czy zmysły, a szczególnie wzrok i słuch konkurują między sobą?
Jaki rodzaj informacji nadaje się szczególnie do prezentacji wizualnie, a jaki warto przekazać słuchowo?
Poniżej zamieszczam fragmenty mojego artykułu na ten temat. W wersji drukowanej pojawi się w grudniu, a prezentacji będzie można posłuchać na 5. Poznańskim Forum Kognitywistycznym.
Redukcja obciążenia poznawczego
Pojęcie obciążenia poznawczego (cognitive load) odnosi się do ograniczeń pamięci roboczej. Obciążenie pamięci roboczej, której pojemność jest indywidualną cechą każdego człowieka, powoduje błędy i sztywność poznawczą, a ostatecznie frustrację. John Sweller wyróżnia dwa rodzaje obciążenia – wewnętrzne (intrinsic cognitive load), nieodłączne rozmaitym zadaniom poznawczym oraz poboczne (extraneous cognitive load), generowane przez sposób prezentacji materiału i będące pod kontrolą dydaktyka. Teoria Swellera dostarcza empirycznie potwierdzonych wskazówek odnoszących się do tego jak uniknąć owego niechcianego obciążenia poznawczego.
Najważniejszą zasadą jest podział pierwotnego materiału na możliwie najmniejsze znaczące części, podschematy i zaznaczenie związków pomiędzy nimi. Jedną z możliwych przyczyn skuteczności strategii dzielenia jest mechanizm bezgłośnych powtórek w pętli fonologicznej proponowanej w modelu Baddeleya i Hitcha. Im krótsze są słowa kluczowe lub nowo poznane, tym więcej może być utrzymanych słów w pętli i ostatecznie trwale przeniesionych do pamięci długotrwałej.
Integracja uwagi
Zakładając ograniczone zasoby pamięci roboczej, Sweller i jego współpracownicy wykazali, że do jednego kanału sensorycznego powinna być kierowana jednolita informacja. Jeśli w przygotowanych materiałach nie ma owej spójności następuje tzw. efekt rozszczepienia uwagi (split-attention effect). Badania wykazały istnienie owego efektu zarówno dla wzroku [Chandler, Sweller 1992] jak i słuchu[Moreno, Mayer 2000]. W przypadku wzroku dowiedziono, że lepiej jest integrować tekst z odpowiadającym mu diagramem (por. rys.2), ponieważ zmuszanie osoby uczącej się do porównywania i łączenia w pamięci roboczej obu wzrokowych bodźców wzmaga obciążenie poznawcze.
Rysunek 2. Efekt rozszczepionej uwagi powodowany przez rozdzielenie diagramu i tekstu w przykładzie po lewej stronie. Źródło: WIKIPEDIA
Badani przez Mayera studenci, którzy czytali tekst wyjaśniający działanie pewnego mechanizmu i jednocześnie mogli korzystać z załączonych ilustracji na tej samej stronie byli o 75% skuteczniejsi podczas wykorzystywania wiedzy niż ci, którzy mieli na jednej stronie tekst, a na drugiej ilustracje. W innym badaniu część studentów, którzy jednocześnie słuchali narracji i widzieli odpowiadającą jej animację wykonali późniejsze zadanie o 50% lepiej niż ci, którzy widzieli animację przed lub po narracji[Moreno, Mayer 2000]. Zintegrowany obraz i tekst trafia do pamięci roboczej jako spójna, pojedyncza informacja, a w przypadku czasowej niespójności przekazu mamy do czynienia z bodźcem wymagającym dodatkowego przerzucenia uwagi. Przytoczone wyniki wskazują, że tekst i ilustracja nie tylko powinny dopełniać się treściowo, ale również być prezentowane jednocześnie.
Aby zredukować nadzorcze funkcje centralnego systemu wykonawczego pamięci roboczej, Mayer zaleca, aby w prezentowanym wzrokowo materiale posługiwać się obrazem – diagramami, schematami, ilustracjami itp., a przekaz słowny udostępnić jako narrację. Badani, którzy widzieli ilustracje i odsłuchiwali narrację mieli o 50% lepsze wyniki w późniejszym teście niż ci, którzy na ekranach widzieli ilustracje i tekst oraz słyszeli ten sam tekst jako narrację [Moreno, Mayer 2000]. O tym, że zdublowanie tekstu na ekranie z narracją powoduje obciążenie poznawcze możemy sami się przekonać. Wystarczy przypomnieć sobie wykład czy konferencyjne wystąpienie, na którym prelegent czyta zawartość prezentacji multimedialnej. W obliczu takiego zjawiska, tracą na znaczeniu zasady tworzenia prezentacji, w których nie należy przekraczać sześciu wierszy tekstu lub stosować co najwyżej czterech punktorów. Aby zatem prezentacje i kursy były dopasowane do możliwości poznawczych odbiorców należy ograniczyć do niezbędnego minimum tekst na ekranie i docenić wartość przekazu słuchowego.
Badania Paivio [Paivio,1971] dowiodły ponadto, że słowa kodowane są przez system niewerbalny tylko gdy są bardzo konkretne, zaś system werbalny jest w stanie zakodować każdy rodzaj informacji. Użycie systemu werbalnego, ze względu na jego sekwencyjny charakter sprawdza się także dla materiału, w którym istotna jest kolejność i porządek przyczynowo-skutkowy. Można zatem zaryzykować twierdzenie, że kurs z obrazowymi ekranami i narracją w tle nadaje się szczególnie do szkoleń „twardych”, ponieważ tam istotniejsze są umiejętności analityczne i proceduralne niż emocjonalne jak w przypadku szkoleń z umiejętności „miękkich”.
Literatura:
Ostatnie komentarze