David Didau: När blir noviser experter?

Vad säger forskningen om, den ibland knaggliga vägen från att vara ren novis till att nå expertstatus inom ett område och vad kan det innebära för lärares undervisning? David Didau har läst på, reflekterat och sammanfattat (red.)

Det är en ganska väl etablerad princip för kognitiv vetenskap att experter och nybörjare tänker olika. Att vara medveten om den här olikheten kan göra stor skillnad för lärare. Om vi ​​till exempel antar att de flesta barn i de flesta situationer sannolikt startar som noviser kan det vara till hjälp till att visa vägen till effektivare undervisning. Här följer en sammanfattning av några av de viktigaste skillnaderna mellan experter och noviser:

Ett av de mest intressanta resultaten från forskning om teorin för kognitiv belastning är det faktum att experter och noviser båda upplever kognitiv belastning, men att de upplever den olika. Noviser saknar per definition kunskap och erfarenhet inom det område där de försöker lösa problem. Det betyder att de saknar det robusta, sammanlänkade schema i långtidsminnet som gör det möjligt för experter att övervinna gränserna för arbetsminnet. Som John Sweller uttrycker det, kan

” … noviser, som inte har lämpliga scheman, känna igen och memorera konfigurationer av problem och tvingas använda allmänna strategier, som analys av mål – medel, för problemlösning när de möter ett problem”.

Analysen av mål och medel kommer sannolikt att leda till kognitiv överbelastning eftersom det innebär att försöka arbeta sig igenom och beakta flera möjliga lösningar. Lite som att försöka att jonglera 5 objekt på en gång utan någon övning.

Implikationen av Swellers forskning kring teorin för kognitiv belastning indikerar att noviser kan att dra nytta av uttryckliga förklaringar, bearbetade exempel, problem utan mål och helt explicit undervisning. För en utmärkt överblick över de strategier som mest sannolikt kommer att gynna nybörjare elever, se Oliver Caviglioli’s Education HOW2s. Så långt allt väl. Undersökningen av Slava Kalyuga och andra har dock föreslagit att de här teknikerna faktiskt ökar den kognitiva belastningen för experter.

Vad som blivit känt som ”effekten av omvänd expertis” förutsäger att när vi förvärvar det schema som behövs för att frigöra kapacitet i arbetsminnet börjar vi dra nytta av färre instruktioner och mer frihet. Eller i grunden, det som är effektivt för att hjälpa elever att förvärva scheman är inte till hjälp när scheman väl har förvärvats. Så ett råd är att använda fullständigt vägledande instruktion med nybörjare och upptäcktsmetoder med experter.

Men hur vet lärare när deras elever har överskridit tröskeln till expertis? Jag var taggad till en intressant Twitter-debatt nyligen om vad det innebär att vara expert:

För Anders Ericsson är en expert någon som har uppnått verklig behärskning av ämnet och troligtvis spenderat minst 10 år engagerad i avsiktlig träning. Det är uppenbart att den här definition inte kan gälla för så många skolelever. I ett klassiskt experiment utfört av Michelene Chi och kollegor fick två grupper en serie fysikproblem att sortera hur de ville. Den första gruppen bestod av grundkursstudenter i fysik som sorterade problemen efter deras ytliga egenskaper. Experterna, som kunde kategorisera problemen efter deras djupare struktur, var examinerade fysiker. Återigen är det en situation som vi sannolikt inte kommer att stöta på med barn i skolåldern.

Så bör vi alls oroa oss för det här och behandla alla elever som noviser hela tiden?
Tja, förmodligen inte. Christian Bokhove delade den här artikeln av Robert Plomin och kollegor där 12-åringar med ”exceptionell prestanda på ett batteri av läsprov såsom flyt och förståelse” identifierades som expertläsare. Det säger sig självt att om en 12-årig läser på expertnivå så är det löjligt att ge henne detaljerade, tydliga instruktioner om hur man läser. Härav kan vi dra slutsatsen att expertis är relativ; vissa elever har förvärvat mer robusta scheman än andra och därför kan det vara vettigt att använda vad vi vet om effekten av minneskompetens för att behandla dem på olika sätt.

Sweller föreslår att utformningen av instruktion ska minimera den externa kognitiva belastningen så att den kan tillgodose behoven hos tre breda kompetensgrupper:

Novisnivå – ”detaljerat, direkt stöd med instruktion … helst i integrerad form eller i dubbla format”
Mellannivå – ”en blandning av direkt instruktion och problemlösning med reducerat stöd ”
Avancerad nivå -”minimalt vägledda problemlösande uppgifter … ger kognitivt optimala instruktionsmetoder ”(Kognitiv belastningsteori, kapitel 12)

Den här gradvisa reduktionen av struktur, från nybörjare till avancerad nivå, kallas “effekten av avtagande vägledning” och använder sig av ”fullständigande av uppgifter” för att överbrygga klyftan från vägledande exempel till självständig problemlösning. Det innebär att ge eleverna exempel på problem som är delvis lösta och med den information de saknar som hjälp och stöd för att slutföra arbetet, dels som hjälp och stöttning av ett begränsat arbetsminne och dels med krav på att eleverna ska delta i träning att minnas och i djupare processtänkande.

Att fråga när eleverna blir experter är förmodligen fel fråga. I en meningsfull bemärkelse är skolbarn inte experter. Istället kan lärare göra sitt bästa för att tänka på att eleverna blir alltmer avancerade och engagera dem i en längre pedagogisk stafettövning där vi, om inte andra hinder kan ses, utgår från att elever bygger upp sådana relevanta scheman som krävs för mer avancerad problemlösning. När eleverna blir mer säkra på att ta itu med problem inom ett ämne borde vi ta bort stöttorna och stödet så fort som möjligt, men stå redo att sätta tillbaka dem om de kämpar för mycket.

I det här inlägget har jag diskuterat hur det här tillvägagångssätt kan se ut när det gäller hur och varför vi ger eleverna feedback och jag är ganska säker på att samma princip gäller för alla delar av undervisningen:

Så hur vet vi om eleverna blir mer avancerade? Bedömning! Om eleverna presterar med flyt under en lektion, betyder det inte nödvändigtvis att de kommer att minnas tillräckligt bra för att klara sig bra nästa. Vi bör alltid anta att scheman måste förstärkas och uppmuntra eleverna att inte bara träna tills de löser ett problem korrekt, utan att fortsätta träna tills de inte längre kan göra fel. Och om de inte kan svara eller lösa ett problem krävs det tydligare instruktioner.

Att undervisa en klass av barn är alltid ett osäkert företag och vi vet aldrig exakt vem som är med på resan mot att behärska alla olika aspekter av de ämnen vi undervisar i. Det här spelar ingen roll så länge som vi är beredda att se kompetens som en kvalitet av ämnet, inte av individen.

Mitt bästa råd är det här: låt inte eleverna kämpa med uppgifter innan de har upplevt något mått av framgång.

David Didau är författare till flera böcker, till exempel de översatta “Tänk om allt du visste om undervisning är fel” och “Klassrumspsykologi” tillsammans med Nick Rose. Efter 15 år som lärare ägnar han sig idag på heltid åt skrivande och fortbildningsuppdrag.
Artikeln är ett inlägg från David Didaus blogg “The Learning Spy” varifrån Skola och Samhälle tidigare har publicerat flera översatta bloggposter. Just den här texten är en vidare bearbetning ur den senaste boken ”Making kids cleverer” i översättning av Sara Hjelm. Originaltext: https://learningspy.co.uk/psychology/novices-become-experts/  Illustration från Ron Bergers klassiska video om Austin’s Butterfly: https://vimeo.com/38247060

Referenser:

Chi, Michelene T. H., Paul J. Feltovich and Robert Glaser (1981). Categorization and Representation of Physics Problems by Experts and Novices, Cognitive Science 5, 121–152

Ericsson, Anders; Pool, Robert (2016).Peak: Secrets from the New Science of Expertise. Boston: Houghton Mifflin Harcourt.

Sweller, John (1988). Cognitive Load During Problem Solving: Effects on Learning, Cognitive Science 12(2): 257–285

Sweller, John, Paul L. Ayres and Slava Kalyuga (2011). Cognitive Load Theory: Explorations in the Learning Sciences, Instructional Systems and Performance Technologies (New York: Springer).