הוראה המבוססת על תהליך הלמידה
תהליך הלמידה הוא תהליך מורכב, אשר תלוי במספר רב של גורמים ופעיליות קוגניטיביות, המושפעות בעצמן מגירויים שונים, פנימיים וחיצוניים. אמנם מדובר בתהליך טבעי וכל ילד לומד המון דברים רק מתוך התנסות, אבל למידה של חומר אקדמי בבית הספר אינה תמיד דומה לתהליך הטבעי ומציבה דרישות גבוהות יותר. חשוב לזכור שהתחומים שאנו מלמדים תלמידים הם תוצר של אלפי שנות חשיבה אנושית, שזוקקה והעוברה מדור לדור. ב-12 שנות לימוד ילדים לומדים הרבה יותר ממה שהיו מסוגלים לגלות לבד בעצמם.
כדי ללמד בצורה יעילה ולאפשר לתלמידים לרכוש מיומנויות מתקדמות עלינו להכיר בתהליכים הקוגניטיביים שבבסיס המערכת - בעקרונות שמניעים את המערכת וגם במגבלות שלה.
נתמקד כאן שאחת מהמגבלות הללו, שיש לה חשיבות מכרעת בכל תהליך למידה: התכולה המוגבלת של זיכרון העבודה. בעשורים האחרונים, הנושא מקבל התייחסות רצינית יותר לאחר ששורה של מחקרים הראו כיצד המגבלה באה לידי ביטוי בסביבות למידה ומהם הדרכים להתמודד עמה בצורה היעילה ביותר, בלמידה מסורתית וגם בלמידה המבוססת על אמצעים טכנולוגיים.
זיכרון עבודה: צוואר הבקבוק של הלמידה
כדי שמידע שנקלט מהסביבה יזכר לשימוש עתידי עלינו להפנות אליו קשב, בשלב הבא הוא עובר עיבוד בזיכרון העבודה שזהו מעין מרחב עיבוד קוגניטיבי שבו אנחנו מחזיקים את המידע החדש באופן מודע ומעבדים אותו בעזרת שליפה של ידע קודם רלוונטי מהזיכרון. אם המידע עבר עיבוד משמעותי יש סיכוי שהוא ישמר בזיכרון ארוך הטווח שלנו לצורך שימוש עתידי.
בעוד שהזיכרון ארוך הטווח הוא מאגר עצום המכיל פריטיידע רבים ושונים שאנחנו מסוגלים לאחזר או לשלוף. תכולתו של זיכרון העבודה מוגבלת מאוד. ביכולתנו להחזיק בו זמנית רק מספר מצומצם של פריטים בזיכרון העבודה ולטפל בהם. למשל, נסו לקרוא את סדרות המספרים הבאות, ואז לחזור עליהם בלי להסתכל.
2,4,5,1
9,3,0,1,8,4
7,2,3,8,1,4,3,6
בעוד שארבע ספרות זו משימה אפשרית, שש ספרות זו כבר משימה מאתגרת ובשמונה ספרות עולים בהרבה הסיכויים לטעות. בנוסף, סביר להניח שעד שתסיימו לקרוא את המאמר לא תזכרו יותר את הסדרות הללו.
>>> תכולת זיכרון העבודה מוגבלת לכ- ארבעה פרטים לא מוכרים ולפרק זמן של כ-30 שניות. <<<
מצב שבו אנחנו מעמיסים יותר מידי מידע על זיכרון העבודה גורם לעומס קוגניטיבי - מצב שבו יש יותר מידע ממה שאנו מסוגלים לעבד, ולכן חלק ממנו הולך לאיבוד.
מצבים של עומס קוגניטיבי הם נפוצים מאוד: כאשר מלמדים אותנו עובדה חדשה לפני שסיימנו לעבד את המידע שרק הוצג לנו, כאשר משפט אחד כולל יותר מידי מושגים חדשים, כאשר יש לפנינו תרשים מורכב ועלינו למצוא גם מה מסמל כל חלק בו, כאשר הקצב מהיר מידי או כשר הגירויים שאנחו חשופים אליהם רבים מידי.
מה התוצאה של עומס חווית עומס קוגניטיבי?
- ראשית, תחושה סובייקטיבית של עומס וחוסר יכולת להתמודד עם המשימה, שיכולים להוביל לתסכול.
- שנית, המידע החדש לא יעבור עיבוד ולכן לא ישמר בזיכרון ארוך הטווח.
מאחר שעיבוד בזיכרון העבודה הוא כרטיס הכניסה לאחסון בזיכרון ארוך הטווח, המשמעות הישירה של עומס קוגניטיבי היא שהחומר כלל לא נלמד. החוויה לא יוצרת למידה. מכאן ברור שהקפדה שלא להעמיס על הלומדים היא תנאי מקדים חיוני ללמידה טובה.
כיצד מתמודדים עם המגבלות של זיכרון העבודה?
לאחר שהבהרנו לעצמנו שהתייחסות למגבלת זיכרון העבודה אינה בגדר 'המלצה לשיפור הלמידה' אלא זהו 'תנאי הכרחי לקיום הלמידה', חשוב להבין מה ניתן לעשות ולמה כדאי לשאוף.אנחנו מכירים כמה המלצות מבוססות מחקר להתמודדות טובה עם המגבלה הזאת:
1. להמנע מהסחות דעת ומגירויים מיותרים
כל גירוי לא רלוונטי תופס מקום בזיכרון העבודה, ולכן כדאי להמנע מקישוטים מיותרים, מתמונות שאין להן קשר ישיר, מהצגת טקסט שאינו קשור באופן ישיר לנלמד, מהצגת שקופיות עמוסות ומאיורים עמוסים ומורכבים.
2. לעזור ללומדים להתמקד בעיקר
בכל שלב בלמידה חשוב להשתמש באמצעים שונים כדי למקד את תשומת הלב של הלומדים בעיקר: לומר במילים במה עליהם להתמקד, להשתמש באמצעי הדגשה, בחשיפה הדרגתית של המידע.
3. ללמד במנות קטנות
בכל פעם נציג ללומדים רק את מה שחיוני לצורך הלמידה ברגע נתון. חשוב למקד ולקצר הסברים, להציג שלבים בנפרד לפני שנציג אותם יחד: למשל חלקי איור לפני השלם, נלמד מילים חדשות בקטע קריאה לפני ולא תוך כדי הקריאה, נוודא שללומדים יש את הידע הקודם הדרוש ללמידה לפני שנלמד חומר חדש. אחרי הוראה של יד חדש, נחזור ונבדוק עיבוד והבנה.
4. אימון ותרגול
איך אימון ותרגול יכולים לעזור? חשוב לשים לב לשני מסלולי פעולה אפשריים - אחד חיוני ותורם, והשני לא.
נתחיל בשני - לפעמים למורים ולתלמידים יש תקווה שניתן לשפר זיכרון עבודה באמצעות תרגול. יש גם חברות מסחריות שמציעות תרגול מהסוג הזה. חשוב לדעת שלא ניתן להגדיל את תכולת זיכרון העבודה באמצעות תרגול משימות יעודיות להגדלת זיכרון העבודה, במשימות אלו הביצוע במשימה הבודדת משתפר, אך אין שיפור ביכולת הכללית. למרבה האכזבה, אנחנו לא מכירים דרך להגדיל את תכולת הזיכרון העבודה.
אז איך בכל זאת אימון ותרגול עוזרים לשיפור היכולת ועל הפחתת העומס הקוגניטיבי?
כל חומר שלמדנו ותרגלנו היטב יאגר בזיכרון ארוך הטווח שלנו וישלף ביתר קלות. אימון רב מביא לשליפה קלה ואוטומטית. האוטומציה הזאת היא מרכיב חיוני להקלה על עומס קוגניטיבי. כל פיסת ידע שאנו מסוגלים לטפל בה ללא מאמץ, משאירה לנו יותר משאבים פנויים לטפל במידע חדש.
לדוגמה: אם היית לומדים עכשיו את הספרות מ- 0 עד 9 בסינית, ומיד אחר כך הייתם מתבקשים לחזור על המשימה שלעיל, אבל עם ספרות בסינית!
רוצים לנסות? נסו ללמוד את הספרות בסינית בעשרת הלוח הזה:
ועכשיו, נסו ללמוד כל אחת מהסדרות שלהלן למשך חצי דקה, ואז אמרו בקול את הספרות בעברית (בלי להעזר בלוח שלמעלה כמובן):
בין אם ניסיתים ובין אם לאו, אין ספק שזה הרבה יותר מאתגר - את הספרות הרגילות אתם יודעים לזהות באופן אוטומטי, אבל בשביל כל ספרה בסינית אתם צריכים להשקיע מאמץ ניכר, ובזמן שהתאמצתם שאר הספרות כבר נמוגו מהזיכרון...
אפשר לחשוב על הרבה דוגמאות שבהן ידע קודם מתורגל היטב תורם להפחתה ניכרת של העומס הקוגניטיבי:
- מי שתרגל ויכול לשלוף באופן אוטומטי תרגילי חשבון בסיסיים (למשל לוח הכפל עד 100), יכול לחשוב בקלות רבה תרגילים מורכבים יותר.
- מי שאוצר המילים שלו יותר גדול יוכל להבין ביתר קלות טקטסט מורכב שכולל אוצר מילים מתקדם יחסית.
וכך הלאה - כל מומחה בתחומו יכול לחשב, להבין, לנתח ולהסיק בקלות בעיות מורכבות מתחום מומחיותו. זאת משום שכל השלבים הבסיסיים נעשים בצורה אוטומטית ומשאבי החישוב המוגבלים של זיכרון העבודה מוקצים לצורך החלק המורכב במשימה. לומדים פחות מנוסים, יחושו את העומס בשלב מוקדם הרבה יותר וכנראה שלא יוכלו להשלים את המשימה. המציאות הזאת בסיסית כל כך ונכונה לכל תחום התמחות באשר הוא: בישול, נגינה, ספורט, מתמטיקה, הסטוריה, מדע... אין לי ספק שאתם יכולים לחשוב על דוגמאות רבות מהחיים.
לסיכום, אי אפשר להגדיל את תכולת זיכרון עבודה באמצעות אימון ממוקד, אבל אפשר בהחלט להפחית את העומס הקוגניטיבי באמצעות תרגול.
מסקנות וכיוונים ליישום
בשלב הזה ברור מדוע התכולה המוגבלת של זיכרון העבודה מהווה צוואר בקבוק ללמידה: עיבוד בזיכרון העבודה הוא מפתח ללמידה, ואילו עומס קוגניטיבי מעמיס ואף פוגע ביכולת העיבוד הזאת. לכן, כל מי ששואף ללמד בצורה יעילה חייבים לקחת את המגבלה הזאת בחשבון בתכנון ובביצוע מהלכי הוראה מכל הסוגים.
למרבה השמחה, בעשורים האחרונים הידע הזה עבר תרגום מתחום התיאוריה לתחום המעשה ומחקרים רבים בודקים את ההשלכות של מגבלות אלו על לומדים ברמות שונות.הממצאים השונים, מציגים אסטרטגיות שונות שמדייקות את הכיוונים שהוצגו לעיל, למשל:
- שימוש באמצעי הצדה (מצגות למשל) המכילות רק את המדע הרלוונט בכל שלב
- להמנע מקישוטים מיותרים, תמונות אוירה, טקטס לא רלוונטי
- כדאי להשתמש באמצעים ויזואליים להמחשה, אך רק אם הם תורמים למשמעות
- מומלץ להציג תרשימים ואת הפענוח שלהם באותו עמוד, כמו כן
- רצוי שההנחיות לביצוע משימה יופיעו בסמוך למקום שבו צריך לבצע אותה (ולא למשל בעמוד נפרד)
- לא מומלץ להציג מידע ורבלי בו זמנית בקול ובכתב (מומלץ תמונה + אחד מהם)
- כדאי לבנות משימות בצורה הדרגתית ולתת ללומדים להתאמן על כל שלב בנפרד לפני מתן משימה פתוחה. (למשל: הדגמת פתרון מלאה >> משימות השלמה >> משימות בשלבים >> פתרון עצמאי).
- חומר שנלמד והובן היטב - עדיין חשוב לתרגל את היכולת להשתמש בו ולפתח שטף ושליפה מהזיכרון.
- יש לוודא שהלומדים מכירים את ידע הרקע הרלוונטי לפני הצגת הידע החדש
- חשוב להציג ידע חדש במנות קטנות, על בסיס ידע קודם ותוך כדי הדגשת העיקר
יש לתכנן בצורה שונה למידה של לומדים מתחילים ולומדים מתקדמים, זוהי נקודה בעלת הלשכות חשובות ולכן נסכם בהתייחסות ללומדים ברמות שונות:
האם כולם לומדים באותו האופן?
עוד תובנה חשובה שעולה מהדיון במגבלות זיכרון העבודה היא ההשפעה של הניסיון והתרגול - כלומר ההבדל בין לומדים מתחילים ולומדים מתקדמים. בעוד שמערכת הלמידה הבסיסית דומה אצל כולם והמגבלה של זכרון העבודה לא משתנה, הרי שללומדים מתקדמים עם ניסיון ותרגול יש יתרו משמעותי: הידע המתורגל עוזר להם להמנע מעומס קוגניטיבי ולכן הם מסוגלים להתמודד עם מטלות מורכבות.
זה אומר שתכנון משימות המיועדות ללומדים מתחילים וללומדים מתקדמים צריך להעשות תוך דגשים שונים:
ללומדים מתחילים נדגיש הצגה מדורגת שלב אחר שלב, מיקוד בעיקר ועומס קוגניטיבי נמוך.
אחרי שצברו ניסיון וכמה סבבי תרגול, נשים דגש על אתגרים, רמות חשיסב מתקדמות, פתרון בעיות מורכבות וכדומה. מחקרים מראים באופן חד משמעי שלומדים מתחילים ירוויחו מהנחיה צמודה של מורה, מדוגמאות פתורות ומתרגילים שבהם נדרשת רק השלמה חלקית של מידע חסר. לומדים מתקדמים לעומת זאת מרוויחים משאלות פתוחות ומאתגרות.
בעיני, זהו אחד העקרונות החשובים שגורם להכי הרבה בלבול ולהתקבעות של מיתוסים בעולם הלמידה וההוראה. מומחים רבים נוטים להמליץ על דרכי למידה מתקדמות כמו למידה מבוססת פרוייקטים, שאלות פתוחות, למידה עצמאית וכדומה. בעוד שאלו אכן מטרות שאנחנו מעוניינים להשיג בסוף מסלול הלמידה, צריך לחשוב על הדרך להגיע אל המטרה ועל הצרכים של שלומדים מתחילים (עוד מידע בקישורים המצורפים):
לקריאה נוספת ולהרחבה (לחצו על הקישורים כדי להגיע למקור)
ד.וילינגהם \ למה התלמידים לא אוהבים את בית הספר ובעיקר פרק 1 ופרק 2
Willingham, D. T. (2009). Why don't students like school?: A cognitive scientist answers questions about how the mind works and what it means for the classroom. John Wiley & Sons.
Clark, R. E., Kirschner, P. A., & Sweller, J. (2012). Putting Students on the Path to Learning: The Case for Fully Guided Instruction. American Educator, 36(1), 6-11.
מאמר ברור, קריא וסופר חשוב. תודה לך
השבמחק