BİLİŞSEL YÜK KURAMI VE ÇOKLU ORTAM TASARIMIBİLİŞSEL MİMARİ Bilgi Depolama İlkesi ve Uzun Süreli Bellek Ödünç Alma İlkesi ve Bilgi Transferi Bilginin Oluşumu Bağlamında Rastgelelik ve Bilgi yaratma Sınırlı Değişim İlkesi ve Kısa Süreli BellekBİLİŞSEL YÜK KURAMIBİLİŞSEL YÜK KURAMI İLKELERİ Çözülmüş Örnek Etkisi Bölünmüş Dikkat Etkisi Çoklu Kanal Etkisi Gereksizlik Etkisi Uzmanlığa Ters Tepme Etkisi Rehberliği Azaltma Etkisi Hayal Gücü Etkisi Öğe/ Bileşen Etkileşimi Etkisi Yalıtılmış Etkileşimli Öğeler Etkisi

BİLİŞSEL MİMARİ İnsanların bilişsel sistemi, bilgiyi verimli bir şekilde

özümsemek, işlemek ve kullanmak üzere evrimselleşmiştir.

İnsan öğrenmesini daha verimli ve işlevsel hale getirebilmek için, bilişsel mimariyi dikkate almak ve bilişsel yapının işleyişini kolaylaştıracak tasarım ilkelerine başvurmak gerekir.

İnsan bilinci, bireyin etkinliklerini gerçekleştirmesini sağlayan birtakım temel özellikleri barındırır. Bu özellikler, beş başlık altında incelenebilir. (Sweller ve Sweller,2006)

1) Bilgi depolama İlkesi ve Uzun Süreli Bellek

Bireylerin çevrelerini algılama ve yorumlama biçimleri, uzun süreli

belleklerindeki birikime göre değişmektedir.

Uzun Süreli bellek, yalnızca hatırlama kolaylaştıran bir bilgi deposu olmaktan öte,

hatırlama veya ezberin açık bir biçimde önemli olmadığı bilişsel sorun çözme

etkinliklerinde de önemli rol oynayan çok işlevli bir depolama ve örgütleme birimidir.

Uzun süreli bellekte tutulan bilginin, bir alanda yeterli ve yetenekli olmak için

yaşamsal önem taşıdığı söylenebilir. Uzun süreli bellekte tutulan bilginin çeşit ve miktarı, bireyin farklı bağlamlarda iş görebilmelerini kolaylaştırmaktadır.

1) Bilgi depolama İlkesi ve Uzun Süreli Bellek (2)

Görülmektedir ki uzun süreli bellek; birbirinden bağımsız, ilgisiz ve parçalar halindeki gerçeklerin ya da kavramların

bir arada saklandığı ve yeri geldikçe çağrıldığı bir bilgi havuzu olmaktan öte, insanın bilişsel mimarisinin ve sorun çözmenin temelini oluşturan

merkezi bir yönetim birimidir.

Dolayısıyla öğretim tasarımcısının önemli görevlerinden biri, uygun

bilginin uzun süreli belleğe aktarılmasını sağlamaktır.

2) Ödünç Alma İlkesi ve Bilgi Transferi

Bir bireyin uzun süreli belleğinde tuttuğu anlamlı bilgilerin neredeyse tamamı, diğer bireylerin uzun süreli belleklerinden ödünç alma yoluyla

transfer edilmiştir.

Her birey başkalarına ağırlıklı olarak görsel ya da işitsel biçimde bilgi

aktarmak ya da bu başkalarından bu biçimlerde bilgi almak için kullanılan

mekanizmalara sahiptir.Bireyler olarak başkalarının yaptıklarını taklit eder, söylediklerini dinler ya da

yazdıklarını okuruz. Böylece sahip olduğumuz bilginin sonsuza dek

taşınabilmesini ya da saklanabilmesini kolaylaştırabiliriz.

2) Ödünç Alma İlkesi ve Bilgi Transferi (2)

İnsan öğrenmesinde taklit etmenin önemi üzerine yapılan bazı

araştırmalar, ödünç alma ilkesinin öğrenme için büyük önem taşıdığını

ortaya koymuştur.Her ne kadar uzun süreli bellekteki bilginin

büyük bir bölümü başkalarından ödünç alınmış olsa da, bu ödünç alma işlemi basit bir kopyala-

yapıştır işlemi değildir. Ödünç alma işlemi sırasında alınan yeni bilgi, daha önce uzun süreli bellekte var olan bilgi ile birleştirilir.

Ödünç alma ve uzun süreli belleğe transfer ederken gerçekleştirilen

yeniden örgütleme işlemi, çok büyük miktarlarda bilginin kazanımı ve

işlenmesini kolaylaştıran bir özelliktir.

3) Rastgelelik ve Bilgi Yaratma

Bilginin aktarılabilmesi için öncelikle aktarılacak bir bilginin oluşturulmuş olması gerekmektedir.

Dahası, bilgi durağan değildir. Çünkü bireyin içinde bulunduğu koşullar her geçen gün

değişmekte ve mevcut bilgiler yeni koşullar için yetersiz hale gelmektedir.(Sweller,2008)

Eğer bir sorunu çözmeye yönelik bireyin dağarcığında hiçbir ipucu ya da önbilgi yoksa izlenecek yok gayet basittir: “ Tüm yaratıcı

değişiklikler rastlantısaldır, ancak sadece etkili olan değişiklikler korunur, etkisiz değişiklikler

ise terk edilir.” (Sweller,2008,s.372).

Yani hiçbir önbilgi ve deneyim yoksa bilgi yaratma ve örgütleme süreci,

tamamen rastlantısal olan deneme - yanılma yollarına ihtiyaç duyar.

3) Rastgelelik ve Bilgi Yaratma (2)

Öğrenciyi sorun çözme deneyimi içerisinde rehbersiz bırakmak yerine;

öğrenme görevleri ile ilgili kritik görevleri doğru zamanda öğrenciye sunmak, diğer sorun basamaklarının çözümlenmesine rehberlik etmek ve öğrenci başarılı oldukça bu rehberliği

azaltmak önerilen bir yöntemdir.

4) Sınırlı Değişim ilkesi ve Kısa Süreli Bellek

Belleğin etkili bir şekilde çalışabilmesi için, aynı anda

işlenmesi gereken yeni bilgilerin sayısının sınırlı olması

gerekmektedir.

Şöyle ki, belli bir süre içerisinde bilişsel bir görevi yerine getirmesi beklenen bir

sistemin, aynı anda çok sayıda işlemle baş etmesini beklemek mantıklı değildir. O

halde tek seferde ve kapsamlı bir değişim yerine, bilincimizde küçük ve birbirini

izleyen örgütlü değişimler gerçekleşmeli, her bir değişim etkililik bağlamında yine

bilincimiz tarafından test edilmelidir.

4) Sınırlı Değişim ilkesi ve Kısa Süreli Bellek (2)

Sınırlı değişim ilkesi ve kısa süreli bellek; öğretim tasarımcılarını oldukça

ilgilendiren ve Bilişsel Yük Kuramı’nı öğretim tasarımı bağlamında değerli kılan öğeler arasında yer almaktadır.

Yeni bir bilgi ile uğraşırken; yeterli ya da hiçbir önbilgi yoksa, kısa süreli

belleğin kapasitesinin oldukça sınırlı olduğu, farklı çalışmalarla ortaya

konmuştur.

Örneğin: Miller’a (1956) göre kısa süreli bellek aynı anda yaklaşık yedi

birim yeni bilgi ile baş edebilir.

4) Sınırlı Değişim ilkesi ve Kısa Süreli Bellek (3)

Dahası, işlenmesi gereken bu bilgileri sadece akılda tutmak yerine aralarında karşılaştırma

ya da bütünleştirme gibi işlemler yapıldığında, kısa süreli bellek üzerindeki iş yükü artmakta, aynı anda işlenebilen birim sayısı iki veya üçe

kadar düşmektedir.

Kısa süreli belleğin sınırlılıklarını dikkate almayan tasarımcıların başarısız olması kaçınılmazdır.

Belleğin etkili çalışabilmesi için aynı anda işlenmesi gereken yeni bilgi

miktarının sınırlı olması gerekmektedir.

5) Çevreye Uyum ve Bağlantı İlkesi

Bu ilke, çevre ile uyumlu olabilmek ya da bulunduğumuz çevrede

verimli bir biçimde iş görebilmek için bilgilerimizi nasıl kullandığımız

ile ilgilidir.

Örgütlenmiş bilgiler, daha sonra karmaşık bir çevrede etkin bir biçimde iş görebilmemiz için

kullanılır ki bu da doğal bilgi işleme sisteminin yegane amacıdır.

5) Çevreye Uyum ve Bağlantı İlkesi (2)

Kısa süreli bellek, çevre ile uzun süreli bellek arasında bir bağlantı görevi üstlenir; çevre koşullarına

bağlı olarak uzun süreli bellekte yer alan hangi bilgi setinin o çevre

koşullarına uygun olduğunu belirler ve organizmayı o çevreye uygun

olan etkinliğe götürür.

Bu nedenle çevreye uyum ve bağlantı kurma ilkesi, bireyi

depolanmış bilgileri doğal çevreye uygun olarak kullanma konusunda

yönlendirir.

BİLİŞSEL YÜK KURAMIBilişsel yük kuramı, yeni bilgilerle baş etme

konusunda sınırlı kapasiteye sahip olan kısa süreli bir belleğe sahip olduğumuzu öne sürmektedir.

Bilişsel yük, aynı anda kısa süreli bellekte gerçekleştirilen ve dikkat gerektiren zihinsel etkinliklerin tümüdür.

Kurama göre, önceden bir bilgi ile karşılaşınca kısa süreli belleğin sınırları ortadan kalkmaktadır. Önceden bilinen bilgiden kasıt, bilgilerin gerçek hayatta kullanılabilecek biçimde örgütlenip saklandığı uzun süreli belleğin işe koşulmasıdır.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (2)Uzun süreli bellek, otomatikleşme düzeyi

bağlamında birbirinden farklılık gösteren çok sayıda şemaya ev sahipliği yapmaktadır.

Şemalar, bilgi bileşenlerini gerçek hayatta kullanılabilecek bir biçimde biçimde örgütlemektedir. Şemalar kısa süreli bellek üzerindeki yükü hafifletir.

Şemalarda yer alan karmaşık bilgilerin, bilindik sorunların çözümünde otomatik olarak kullanılması, kısa süreli bellekte dikkate değer bir yük yaratmamakta, böylece yeni karşılaşılan karmaşık durumlarla baş edebilmek için kısa süreli bellekte yeterince yer açılmasını sağlamaktadır.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (3)Bilişsel yük kuramı’na göre üç tür

bilişsel yük vardır. Bu üç bilişsel yükün toplamı mevcut bellek kapasitesini aştığı zaman öğrenme gerçekleşmez.

Asıl/ kendine özgü bilişsel yükKonu dışı bilişsel yükİlgili/ etkili bilişsel yük

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (4) 1) Asıl Bilişsel Yük Materyalin tasarımdan bağımsız, kendine özgü

karmaşıklık düzeyidir ve materyali işlemek için gerekli şema bileşenleri arasındaki etkileşimin oranı ile ölçülür. Düşük öğe etkileşimine sahip materyallerin işlenmesi için çok sayıda yetinin işe koşulması söz konusu değilken; yüksek öğe etkileşimine sahip materyallerin bilişsel olarak işlenebilmesi için birden çok yetinin ve bilginin işe koşulması gerekecektir.

Örneğin: Tek tek sözcük ezberlemek, düşük öğe etkileşimini gerektirecek bir süreçtir. Sözcük ezberlerken farklı bilgi birikimlerinin aynı anda işe koşulması genellikle söz konusu değildir. Ancak farklı türdeki sözcüklerin dilbilgisi kurallarına uygun bir biçimde tümceler içerisinde kullanılması daha yüksek bir öğe etkileşimine yol açmaktadır.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (5)1) Asıl Bilişsel Yük Örneğin: Tek tek sözcük ezberlemek, düşük

öğe etkileşimini gerektirecek bir süreçtir. Sözcük ezberlerken farklı bilgi birikimlerinin birlikte işe koşulması genellikle söz konusu değildir. Ancak farklı türdeki sözcüklerin dilbilgisi kurallarına uygun bir biçimde tümceler içerisinde kullanılması daha yüksek bir öğe etkileşimine yol açmaktadır.

Bir materyali gerçekten anlamak, yüksek öğe etkileşimi olduğunda gerçekleşen bir durumdur.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (6)2) Konu Dışı Bilişsel Yük Karmaşık bir tasarım sunarak öğrenciyi gereksiz yere

yormaktır. Konu dışı bilişsel yükün azaltılması, özellikle asıl bilişsel yükün yüksek olduğu durumlarda büyük önem taşımaktadır.

Öğrencilerin çalışır bellek kapasitelerini şema otomatikleştirme dışında etkinlikler için kullanmaları gerektiğinde konu dışı bilişsel yük artmaktadır.

Asıl bilişsel yük ve konu dışı bilişsel yükün aynı anda yüksek olması öğrenmeyi olanaksız hale getirmektedir. Çünkü üçüncü bilişsel yük türü olan etkili bilişsel yük için yeterli bellek alanı bırakılmamıştır.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (7)3) Etkili Bilişsel YükMateryali anlamlandırmak için harcanması gereken

bilişsel çabadır ve bu çaba konuya yönelik güdülenme ile doğrudan ilişkilidir. Asıl bilişsel yükün aksine, konu dışı bilişsel yüke benzer bir biçimde öğretim tasarımcısının bu yükü kontrol etme şansı vardır.

Konu dışı bilişsel yük, öğrenmeyi olumsuz yönde etkilerken, etkili bilişsel yük öğrenmeye katkıda bulunmaktadır.

Etkili bilişsel yükü arttırmak için; öğrenenlerin dikkatini, şema oluşturmayı ve otomatikleştirmeyi kolaylaştıracak etkinliklere yöneltmek gerekmektedir.

BİLİŞSEL YÜK KURAMI (8)Özetlemek gerekirse; bilişsel

yükün azaltılamaz ve oynanamaz bölümünün, asıl bilişsel yük olduğu dikkate alındıktan sonra, bellekte bilgi işlemek için kalan bölümünün konu dışı ve etkili bilişsel yük arasında etkin bir biçimde dağıtımı gerekmektedir.

ÇOKLU ORTAM TASARIMINA İLİŞKİN BİLİŞSEL YÜK KURAMI İLKELERİÇoklu ortam tasarlarken, öğrencilerin, sunulan

bilgileri uzun süreli belleğine aktarmalarını kolaylaştıracak adımlar atmak, böylece konu dışı bilişsel yükü azaltarak etkili bilişsel yükü arttırmaya çalışmak öğretim tasarımcılarının dikkat etmesi gereken bir konudur.

Duyu organlarımız ile algıladığımız yeni bilgiler, bilişsel doğamıza uygun bir biçimde örgütlenmemişse ağır bir yük yaratır.

Öte yandan uzun süreli bellekten çağrılan bilgiler örgütlenmiş durumdadır ve kullanımı sırasında bellekte önemli bir bilişsel yük yaratmaz.

ÇOKLU ORTAM TASARIMINA İLİŞKİN BİLİŞSEL YÜK KURAMI İLKELERİ (2)

Özetle, bilgi öğrenildiği andan itibaren kısa süreli bellekten yük olmaktan çıkar. O halde bilginin öğrenilmesini kolaylaştırma işlemi, onu öğrenenlere, bilişsel doğalarına uygun bir biçimde örgütleyerek sunmakla mümkündür.

Birazdan, bu örgütleme işlemini kolaylaştırmak için bilişsel yük ile ilgili konuları çalışan araştırmacılar tarafından önerilen, her biri deneysel araştırmalara dayandırılmış tasarım ilkelerini göreceğiz.

ÇÖZÜLMÜŞ ÖRNEK ETKİSİProblemin tamamen çözülmüş halini gören

öğrenciler, problem ile baş başa bırakıldıklarında kendi çözüm yollarını üretmeleri istenen öğrencilerden çok daha başarılıdır.

BÖLÜNMÜŞ DİKKAT ETKİSİÖğretilecek bilginin, birden çok ya da farklı ortam

öğeleri kullanılarak aktarılması gerekiyorsa, bunlardan herhangi biri eksik ya da farklı yerde olduğu zaman konunun bütünlüğü bozuluyor, algılamak zorlaşıyorsa gerçekleşen etkiye bölünmüş dikkat etkisi adı verilmektedir. Bu etki, özellikle aynı kanalı farklı iki bilgi için aynı anda kullanmak gerektiğinde yaşanmaktadır.

BÖLÜNMÜŞ DİKKAT ETKİSİ (2)Örnek: Geometri problemlerinde diyagram ve metinlerin

algılanması için görsel kanala ihtiyaç duyulmaktadır. Geometrik şekillerin bir tarafta, istenenlerin ise formülleri şeklinde diğer tarafta verildiği problemlerde öğrencinin önce şekli ve varsa verilenleri algılaması, daha sonra istenenlere odaklanması gerekmektedir. Yani dikkatini gerekli olan bilginin ötesinde bir görev için boşu boşuna harcamaktadır. Oysa aynı şeklin üzerine verilenler ve istenenler bütünleşik bir biçimde entegre edilebilir. Böylece öğrencinin soru ve çözüm yolu için görsel kanalını tekrar tekrar ve ayrı ayrı noktalarda yoğunlaştırması gerekmez.

ÇOKLU KANAL ETKİSİİki çoklu ortamdan biri olmadığı zaman materyal

anlaşılmıyorsa bu ikisinin mümkün olduğu kadar birbirine yakın ve bütünleşik bir biçimde sunulması gerekmektedir

ÇOKLU KANAL ETKİSİ (2)Animasyon ile ilgili kritik bilgilerin aynı animasyon

üzerinde altyazı olarak verilmesi görsel kanaldaki yükü arttırmaktadır. Oysa animasyonu izlerken öğrenenin animasyonla ilgili diğer kritik bilgileri işitsel kanal yardımıyla alması, yani dinlemesi, kısa süreli bellek üzerindeki yükü azaltmakta ve öğrenenin hem işitsel materyali hem de görsel materyali tam anlamıyla kavramasını kolaylaştırmaktadır.

4) GEREKSİZLİK ETKİSİ

Birden çok bilgi kaynağı birbirinden ayrı verildiği zaman

bile tek başlarına anlaşılabiliyorsa,

bunların her birinin ayrı ayrı sunulması

sonucunda gereksizlik etkisi yaşanacaktır.

Gereksizlik ilkesinin en sık yaşandığı

durumlar, bir bilginin hem sesli hem de

yazılı olarak verilmesi gibi, aynı bilginin farklı çoklu

ortam öğeleri ile tekrar tekrar

verildiği durumlardır.

5) UZMANLIĞA TERS TEPME ETKİSİ

Uzmanlığın ters tepme etkisi, başlangıç düzeyindeki öğrenciler için etkili olduğu kanıtlanmış bir tasarımın öğrencilerin uzmanlık düzeyi arttıkça etkisini yitirmeye başlamasıdır.

Örneğin; Başlangıç düzeyindeki öğrenciler için çözülmüş örneklerle çalışmak daha yararlıyken ileri düzey öğrencilerin doğrudan problem çözme etkinliklerine yönlendirilmesinin daha yararlı olduğu saptanmıştır.

6) REHBERLİĞİ AZALTMA ETKİSİ

Rehberliği azaltma etkisi, başlangıç düzeyindeki öğrencilere öncelikle çözülmüş örnekler

verilmesi, uzmanlık düzeyleri arttıkça çözümün sadece bir kısmının yer aldığı tamamlama

problemleri verilmesi, uzmanlık düzeyleri daha da arttıkça tam anlamıyla bir problem

verilmesidir.

Tasarımda ne kadar detaya yer verileceğine ve hangi çoklu ortam

türünün ne miktarda kullanılacağına, öğrenci deneyim düzeyine göre karar

verilmelidir.

Başlangıç düzeyindeki öğrenciler için etkili olan materyaller öğrenci

deneyimi arttıkça etkisini yitirmeye başlar.

7) HAYAL GÜCÜ ETKİSİHayal gücü etkisi, materyalden bağımsız bir biçimde problem

hakkında hayal kurabilecek kadar ön bilgiye sahip olan ileri düzeydeki

öğrencilerde etkilidir.

Hayal gücü etkisi, uzmanlığın ters tepme etkisi ile doğrudan ilişkilidir. Başlangıç düzeyindeki

öğrencilerin doğrudan materyal çalışmaları, ileri düzeydeki öğrencilerin ise materyal ile ilgili

kavram ve süreçleri hayal etmeleri sonucu daha yüksek başarıya ulaşmaları bu ilişkinin kanıtıdır.

Hayal gücüne başvurma, öğrenilenlerin uzun süreli belleğe oldukça etkin ve hızlı bir biçimde

aktarılmasını sağlayan bir yöntemdir.

8) ÖĞE / BİLEŞEN ETKİLEŞİMİ ETKİSİ

Bir materyalin zorluk düzeyini belirleyen şey, materyali

anlayabilmek için aynı anda dikkate alınması gereken etkileşimli bileşen

sayısıdır.

Daha önce verilen sözcük ezberleme örneğinde olduğu gibi bir sözcüğü

ezberlemek için çoğunlukla başka bir sözcüğü ezberlemiş olmaya gerek yoktur.

Birbirinden bağımsız bir şekilde birçok sözcük ezberlenebilir. Ancak dilbilgisi

kurallarına ve kültürel bağlama uygun bir biçimde cümle kurmak için, aynı anda çok

sayıda dil becerisini işe koşmak gerekir.

9) YALITILMIŞ ETKİLEŞİMLİ ÖĞELER ETKİSİ

Öğe etkileşimi çok yüksek olduğu zaman materyali anlamak

zorlaşmaktadır. Çünkü öğrencilerin aynı anda zihinlerinde

işleyemeyecekleri kadar çok miktarda öğe arasında etkileşim

yaşanmaktadır.

Böyle durumlarda Bilişsel Yük Kuramı’nın önerdiği yaklaşım,

öğeleri tek tek öğretip, aralarındaki ilişkilerin öğretimine sonradan

geçmekte yarar vardır.

• Mayer’in çoklu ortam tasarımı ilkeleri

Asıl bilişsel yük ileBaşa çıkma ilkeleri

Konu dışı bilişsel yüküAzaltma ilkeleri

Etkili bilişsel yükü istenen düzeyde tutma ilkeleri

• Konuyu kullanıcı tarafından takip edebilecek parçalara bölme

•Temel kavramlar hakkında öğrencilere ön bilgi verme

•Animasyonların yanında altyazı yerine sesli anlatım kullanma

• Öğrenme ile ilgili olmayan çoklu ortamları eleme

• Görsel – ses – altyazı üçlemesi yerine görsel- ses ikilisine başvurma

• Öğrenciye materyalin örgütlenmiş biçimine ve yapısına ilişkin ipuçları sunma

• Tasarımda birbiriyle ilgili resim ve metinleri birbirine yakın yerleştirme

•Birbiriyle ilişkili resim ve metinleri arka arkaya verme yerine aynı anda verme

• Yalnızca sözcükler yerine sözcüklerle birlikte resimlerden yararlanma

• Resmi bir dil yerine günlük sohbet dili kullanma

•Mekanik bir ses yerine insan sesi kullanma

•Öğreticinin resmini tasarım ekranında bulundurmama