Instructiepsychologie en -technologie. Inleiding: Leren

Instructiepsychologie en -technologie Inleiding: Leren

Leren 1. Visies op cognitie, leren en onderwijzen 2. Kenmerken van leren 3. Soorten leren

1. Visies op cognitie, leren en onderwijzen 1. Associatieve / behaviouristische benaderingen 2. Europese benaderingen – Gestaltpsychologie – Piaget – Vygotsky

3. Cognitieve benadering 4. Situated cognition 5. Samenvattend

1.1 Behaviouristische benaderingen Leren: blijvende verandering in gedrag als gevolg van reactie van de lerende op gebeurtenissen in de omgeving

S

Black box

R

1.1 Behaviouristische benaderingen klassieke conditionering : Pavlov UCS => UCR CS + UCS => UCR CS => CR http://pavlov.amrmuseum.ru/galery/gal27_e.htm

http://animalbehaviour.net/ClassicalConditio ning.htm

1.1 Behaviouristische benaderingen operante conditionering : Skinner

http://www.psychology.uiowa.edu /Faculty/wasserman/Glossary/hom epage.html

http://iws2.ccccd.edu/lipscomb/16_week_cour se/images/Skinner_Box.jpg

1.1 Behaviouristische benaderingen Geleid tot: - duidelijk en gedragsmatige omschrijving van doelen - opslitsing in deelvaardigheden - bekrachtiging van correcte antwoorden - herhaaldelijk aanbieden van leermateriaal - aanbrengen van variatie in taakmateriaal en omgeving



www.toyamacmt.ac.jp/~kanagawa/essay/GESTALT.JPG

1.2 Europese benaderingen Gestaltpsychologie (1930) Complexe gedragingen meer dan som van elementaire gedragingen Waarnemen en hanteren van patronen en structuren “gestalten”

Figuur- achtergrond structuur

Gestaltwetten

Het geheel is meer dan de som van de delen

Groeperingswetten: wet van gelijkheid, wet van nabijheid, wet van de continuïteit


1.2 Europese benaderingen Gestaltpsychologie (1930)

nl.wikipedia.org/wiki/Visuele_perceptie


1.2 Europese benaderingen Gestaltpsychologie (1930) Wet van nabijheid

Wet van gelijkheid

Wet van continuiteit

Kohler: inzicht bij apen Aha-Erlebnis Doorbreken van Einstellung

Duncker’s “Negen-punten” probleem Verbind deze 9 punten door middel van 4 aaneensluitende rechte lijnen

1.2 Europese benaderingen Piaget (1954)

Cognitieve ontwikkelingstheorie

Potentieel om te denken evolueert met de leeftijd http://www.unimainz.de/FB/Philosophie_ Paedagogik/agas/data2/pi ag1.gif

Twee complementaire processen in opbouw van kennis


• Twee mechanismen in opbouw van kennis: – Assimilatie = primaat

= primaat http://www.unimainz.de/FB/Philosophie_ Paedagogik/agas/data2/pi ag1.gif

http://www.twistedsister.nl/chimpansee.jpg

http://grasp.rucc.net.au/images/bonobo 1ds.gif

- Accomodatie primaat =

http://www.zooschool.ecsd.net/cotton%20topped%20tamarin.htm

Accomodatie vs. assimilatie: een voorbeeld • Primaten (of opperdieren) vormen een orde van zoogdieren, waartoe mensen, apen en halfapen behoren. Alle hogere primaten en sommige halfapen vertonen enige mate van sociale organisatie. • De belangrijkste unieke anatomische eigenschappen van primaten zijn: de grootte van de hersenpan en de hersenen, het afgevlakte gezicht en de voorwaartse positie van de ogen, een stereoscopisch gezichtsvermogen en een hoge flexibiliteit van handen en voeten. Primaten kunnen ook kleuren zien.

Accomodatie vs. assimilatie: een voorbeeld “De primaten verschillen in grootte van de 200 kilogram zware berggorilla tot de 38 gram zware kleine dwergmuismaki” Assimilatie: “van de 200 kilogram zware berggorilla”→ gemakkelijk in te passen in bestaande begripsschema

Accomodatie: tot de 38 gram zware kleine dwergmuismaki”→ aanpassing van bestaande begripsschema

1.2 Europese benaderingen Piaget (1954) • 4 fasen: – Sensori-motorische fase (0-2 jaar) • Geen persoons- en objectpermanentie

– Pre-operationele fase (2-6 jaar) • Geen begrip van hoeveelheid (bijv. niet conserveren)

– Concreet-operationele fase (6-11 jaar) • Geen abstract, hypothetisch denken

– Formeel-operationele fase (+ 11 jaar) • Ook hypothetisch, abstract denken


Theorie van Piaget: inspiratiebron van het constructivisme (vooral radicaal constructivisme) invloed op het denken over ‘schoolrijpheid’

1.2 Europese benaderingen Vygotsky (1962)

• Relatie tussen denken en taal

http://www.unb.ca/democrac y/English/Ideas/Learning/Vy gotsky.jpg

– Taal niet loutere expressie van (taalloze) denken – Denken en taal nauw verweven

• Interiorisatiehypothese – Interpsychische ontwikkeling – Intrapsychische ontwikkeling

1.2 Europese benaderingen Vygotsky (1962)

• Zone van naaste ontwikkeling

Ontwikkelend onderwijs: leren leren / leren denken



1.3 Cognitieve benaderingen • Mens als informatieverwerkend systeem Cybernetica Formele beschrijving van opslag en transmissie van informatie

Gestaltpsychologie •Geheugen als georganiseerd systeem met betekenisvolle associatie • denken en probleemoplossen zijn doelgerichte zoekprocessen

Informatieverwerkingsbenadering

http://nl.wikipedia.org/wiki/Herbert_Simon

1.3 Cognitieve benaderingen • Informatieverwerkend model (Atkinson & Schiffrin, 1969; Newell, Shaw, & Simon, 1958) – Drie soorten geheugens: • Het zintuiglijk of sensorisch geheugen • Het kortetermijn- of werkgeheugen • Het langetermijn- of permanent geheugen

1.3 Cognitieve benaderingen Output

Response generator

Permanent Geheugen •declaratief geheugen •Semantisch

Zintuigelijk geheugen

Input

•Episodisch Hernemingsbuffer

werk geheugen

Controleprocessen Model van Atkinson & Schiffrin

•procedureel geheugen

1.3 Cognitieve benaderingen • Declaratieve kennis: expliciet – Semantisch geheugen: begrippen, relaties – Episodisch geheugen: persoonlijke kennis en gebeurtenissen

• Procedurele kennis: impliciet – Tacit knowledge – Production (rule) systems

1.3 Cognitieve benaderingen

Propositioneel netwerk voor ‘Susan gave a white cat to Maria who is the president of the club” (http://www1.harenet.ne.jp/~waring/papers/input.html)

1.3 Cognitieve benaderingen • Recent: onderzoek naar hersenfuncties – Neuroimaging • EEG • fMRI

1.3 Cognitieve benaderingen • Niet alleen geheugen ook, redeneren en probleemoplossen (puzzels, semantisch rijkere)

Via o.m. hardopdenkprotocollen, reactietijden en oogbewegingen beschrijving van interne processen => Newell & Simon ‘human problem solving’ Objectieve taakomgeving >< interne representatie

1.3 Cognitieve benaderingen => Newell & Simon ‘human problem solving’

-theorieën over probleemoplossing (computersimulaties)

Enkele belangrijke bevindingen • Objectieve taakomgeving >< interne representatie • Belang van adequate kennisbasis • Heuristisch karakter van zoekprocessen • Metacognitieve aspecten

1.3 Cognitieve benaderingen Invloed op onderwijstheorie en –praktijk

* belang van voorkennis * rekening houden met beperkte capaciteit van werkgeheugen * erkenning van verschil tussen declaratieve en procedurele kennis * verschillen tussen individuen * nood aan rijke gevulde en goed georganiseerde kennisbasis & inzet van algemene denk-, probleemoplossings- en leerstrategieën

Intermezzo: Een voorbeeld van kortetermijn geheugen experiment, met een verrassende uitkomst… http://www.youtube.com/watch?v=OVlJv7ZkvGA

http://www.youtube.com/watch?v=zJAH4ZJBiN8&feature=related



1.4 Situated Cognition

1.4 Situated Cognition • Kennis en vaardigheden in formeel onderwijs versus niet formeel – Denkprocessen zijn gesitueerd – Distributed activity

1.4 Situated Cognition • Kenmerken (Lave & Wenger, 1991) – Aanwezigheid van experts (model) – Gezamenlijk werken aan betekenisvolle, authentieke taken – Geleidelijk meer verantwoordelijkheid van lerende – Sterke motivatie om participant te worden community of practice / apprenticeship

“Apprenticeship”

1.4 Situated Cognition • Verschilpunten met formeel, schools leren Leren individueel

Leren in groepsverband

Leren zonder hulpmiddelen

Leren met concrete hulpmiddelen

Symbolisch en abstract denken

Gerelateerd aan concrete zaken

Algemene, ruime toepasbare kennis

Situatiegebonden



1.5 Samenvattend • 3 grote perspectieven: – Associatief/behaviouristisch • Kennis als geaccumuleerd geheel van associaties en gedragingen • Leren als proces waarin associaties en gedragingen worden verworven

– Cognitief • Kennis als georganiseerd geheel van cognitieve schema’s en procedures • Leren als proces van cognitieve groei, obv reorganisatie van kennis en vaardigheden

– Situationele • Kennis als iets wat uitstrekt over de denkende en lerende mens en de andere mensen en objecten • Leren als het vertrouwd raken met de mogelijkheden en beperkingen van de sociale en materiële systemen

2. Leren algemeen omschreven • Leren Leerproces Leerresultaat omgeving Leren is een proces waarin –in wisselwerking met de omgeving- duurzame veranderingen in de gedragsmogelijkheden van lerenden ontstaan.

Observeerbare prestatie (uitwendig)

Interne processen en cognitieve structuren (inwendig) Via: - hardopdenk protocollen - analyse van antwoordtijd - oogbewegingsregistratie - EEG en fMRI http://experiencedynamics.blogs.com/site_search_usabili ty/2004/12/eyetracking_stu.html

3. Soorten leren • Soorten leerresultaten die kunnen worden nagestreefd • Verschillende leerprocessen Doel: expertise uitbouwen in bepaald domein Expertise: geheel van kenniselementen, houdingen en vaardigheden

3. Soorten leren • Onderzoek naar verschillen tussen experten en novieten Aantal kritische componenten: - Domeinspecifieke kennis - Cognitieve strategieën - Motorische vaardigheden - Attitudes en motivatie - Meta-kennis en -vaardigheden

3.1 Domeinspecifieke kennis 3.1.1 Feiten – Als meaningful learning – Betekenisvol door koppeling aan voorkennis

Voorbeelden: - Water kookt bij 100°C - De guldensporenslag werd gestreden in 1302

3.1 Domeinspecifieke kennis 3.1.2 Begrippen en begripsstructuren – Onderbrengen van objecten in klassen – Begrippen niet los van mekaar

Voorbeeld: Leeuw

zoogdieren Hond Huisdieren Kat

3.1 Domeinspecifieke kennis Hoe komt begripsvorming tot stand? - Belang eigen activiteit van de lerende - Evolutie: geen begrip via gedeeltelijk naar volledige beheersing - Goede integratie van begrippen => Relateren van nieuw te leren begrippen aan voorkennis => beter beklijving en transfer => Indien niet voldoende expliciet: gevaar voor misvattingen

3.1 Domeinspecifieke kennis Voorbeeld van misvattingen

3.1 Domeinspecifieke kennis • Eerste wet van Newton versus impetustheorie

3.1 Domeinspecifieke kennis 3.1.3 Procedures – Reeks van achtereenvolgende handelingen (cognitief / motorisch) – Routinevorming belangrijk

Algoritmen - transformatiealgoritme (bv. staartdeling) - identificatiealgoritme (bv. classificeren van boomsoorten)

3.1 Domeinspecifieke kennis Moeilijkheden bij algoritmen: - geen algortime voor alle problemen - didactische wenselijkheid van leren van algoritmen - hoe best geleerd?

=> Buggy procedures

Algoritme voor spelling

Verkeers-algoritme

3.1 Domeinspecifieke kennis • 2/3 x 3/5 = 2 x 3 / 3 x 5 = 6/15 • 2/3 + 3/5 = 2 + 3 / 3 + 5 = 5/8 Vermeningvuldigen: teller x teller / noemer x noemer  Voor optellen zelfde principe: teller + teller / noemer + noemer

Regel ivm OTT 2de persoon enkelvoud: – Onderwerp + PV = stam + t (vb. Je bent…) – PV + onderwerp = stam (vb. Ben je…) Buggy procedure: – Je + PV = stam + t (vb. Je wordt…) – PV + je = stam (vb. Word je vriend…)

3.1 Domeinspecifieke kennis 3.1.4 Verschillen tussen novieten en experten - Hoeveelheid voorkennis - Structuur - Beschikbaarheid - Juistheid => misconcepties / buggy procedures

3.2 Cognitieve strategieën 3.2.1 Leerstrategieën • Combinaties van mentale handelingen gericht op opname, verwerking en opslag van nieuwe informatie • Leerstrategieën voor verschillende leertaken: – Eenvoudige: Memoriseren, groeperen elaboreren – Complexe : Selecteren, relateren, structureren, kritisch verwerken, concretiseren, toepassen

• Samenhang leerstrategieën en leerresultaat (bv. onderzoek Lonka et al. 1994)

3.2 Cognitieve strategieën 3.2.2 Heuristieken • Cognitieve strategieën die worden gebruikt bij probleemsituaties • Systematische zoekstrategieën die kans op vinden van oplossing verhogen (geen 100%) • Voorbeelden: splits het probleem op in delen, maak een schets van de situatie, laat een van de eisen buiten beschouwing, denk aan een analoog probleem

3.3 Motorische vaardigheden • Groot en klein motorische vaarigheden

http://www.sip.be/bo/brugje/MVC-028S.JPG

http://www.sip.be/bo/brugje/bouw+school-029.gif

• Discrete, seriële en continue bewegingen • Open (onvoorspelbaar: voetbal) en gesloten (voorspelbaar: schrijven) omgeving • Drie fasen: cognitieve, associatieve en autonome fase

3.4 Attitudes en motivatie Attitudes • Emoties: subjectieve reacties op specifieke situaties (bv. angst) • Attitudes: houding tov leerdomein • Overtuigingen: beeld tav bepaald vak (sterke cognitieve component) Motivatie • Intrinsiek versus extrinsiek

3.4 Attitudes en motivatie Voorbeelden van destructieve overtuigingen - een probleem oplossen is een kwestie van geluk hebben - wanneer je de oplossing van een probleem na enkele minuten niet hebt gevonden, kan je het beter opgeven, want je gaat het toch nooit vinden

3.5 Meta-kennis en -vaardigheden 3.5.1 Metacognitive kennis en vaardigheden Metacognitieve kennis: - kennis over eigen vermogen tot onthouden, leren, redeneren,… - hoe men denkt over de leertaken - hoe men denkt over de omgeving - opvattingen over effectiviteit van bepaalde strategieën

3.5 Meta-kennis en -vaardigheden Metacognitieve vaardigheden - oriënteren - plannen - proces bewaken - toetsen - diagnosticeren - bijsturen

3.5 Meta-kennis en -vaardigheden 3.5.2 Dynamisch-affectieve meta-kennis en –vaardigheden - attribueren - motiveren - concentreren - zichzelf beoordelen, waarderen - inspannen - emoties opwekken - verwachten

4. Besluit

? http://www.pixagogo.com/108825 5928

4.1 Leren is een constructief proces • Leren is resultaat van een activiteit van de lerende zelf • Kennis wordt geconstrueerd in interactie met de omgeving

4.2 Rol van voorkennis • Meaningful versus rote learning • Ankerbegrippen nodig voor binnenkomende informatie – Voorkennis invloed op leerproces En dus: ook misconcepties (cf. supra)

4.3 Intentioneel en incidenteel leren • Intentioneel: bewust en doelgericht • Incidenteel: geen duidelijke leerintentie

4.4 Authentiek leren en transfer • Transfer => toepassen van geleerde in andere situatie • (vb. “Non scholae sed vitae discimus”) – Niet evident => zoeken naar transferbevorderende condities • Associationisme/behaviourisme: gemeenschappelijke elementen in S-R koppeling • Situated cognition: specifieke activiteiten, context en cultuur Streven naar meer authentieke leeromgevingen?

4.5 Solitair of sociaal • Sociaal aspect vaak onderbelicht • Leren gebeurt in sociale context Situated cognition, Vygotsky, socio-constructivisme

Belang van samen-leren - vlot en efficient samenwerken met anderen - mogelijk profijt op cognitief en motivationeel vlak Maar: soms niet te verkiezen boven individueel leren

4.6 Zelfgestuurd leren • Leeractiviteiten door lerende alleen of met hulp – Cognitieve (bv. Relateren, concretiseren en selecteren) – Affectieve (bv. Motiveren, concentreren) – Regulatie (bv. Plannen, procesbewaken, diagnosticeren)

oefening • Los volgende vraagstukken op (zonder rekenmachine) – Een boerin wil haar weiland afschermen met prikkeldraad op drie verschillende hoogtes. Haar weiland is 223 meter lang en 116 meter breed. Hoeveel rollen prikkeldraad zal de boerin minimaal moeten aankopen als je weet dat op één rol 175 meter draad zit? – Om een vierkant stuk grond met een zijde van 200m te bemesten, heeft een boer ongeveer 8 uur nodig. Hoeveel uur zal hij ongeveer nodig hebben om zijn ander vierkant stuk grond met een zijde van 600 m te bemesten?

Instructiepsychologie en -technologie. Inleiding: Leren

Recommend Documents