Inleiding

Cognitieve leer processen

Wat zijn de processen, wat gebeurd er met mensen, als ze dingen leren. Wat zijn hun cognitieve processen.

In dit artikel ga je dingen lezen over:

- Wat het verschil is tussen algemene en specifieke skills en hoe die samenwerken in het verwerven van kennis.

- Beschrijving van beginner tot expert onderzoek en wat je daar mee kan doen als student en docent.

- Begrijpen waarom ‘conditional’ kennis belangrijk is voor het leren en een discussie wat de verschillende factoren zijn die metacognitie beinvloedden.

- Onderscheiden van de kern van concepten en hoe leren via concepten werkt.

- Een discussie over de historische kijk op hoe we probleme oplossen en de rol van algemene strategieen (heuristics)

- Hoe werkt prolemen oplossen vanuit een informatie verwerk proces visie.

- Wat zijn de verschillende visies op de ‘transfer’ de transformatie van kennis, vaardigheden en strategieen.

- Kort overzicht van de visies op computer gebaseerd leer omgevingen en afstand leren.

- Uitleg van bekende voorbeelden van schrijf en reken vaardigheden.

Vaardigheden verwerven

Algemene en specifieke vaardigheden.

Kern

Algemene kennis zijn algemeen toepasbare kennis voor het oplossen van problemen, creatief denken, besluiten nemen, goede mentale gezondheid, zelf regulatie of metacognitie.

Specifieke vaardigheden zijn die om schaak te kunnen spelen.

…Maar een belangrijker vraagstuk is: wat zijn de bottlenecks in expert worden ergens in? Kan je een expert worden met alleen maar domein-specifieke kennis? Als niet, op welk moment dan gaat algemene kennis belangrijk worden?

Model – Ohlsson model of Skill acquisition

Drie punten: Heb taak-relevante gedrag; identificeer fouten; en repareer fouten. Als studenten iets uitproberen dan evalueren ze hun voortgang. Dit is een algemene strategie en naar mate de student verder komt, zal die meer bezig zijn met  specifieke taak gerichte zaken.

>> Toepassingen in instructie

- Algemene vaardigheden worden niet goed getransferreerd. Ze moeten gekoppeld aan domein specifieke kennis.

Kern 

- Vaardigheid is met name domein speficiek (Lajoie, 2003).

- Bij a-typische problemen is algemene vaardigheid goed te hebben (Perkins & Salomon, 1989)

Wat is het verschil tussen Beginner en Expert?

Als we dat weten, dan kunnen we volgen welk pad een beginner maakt en die daarbij helpen.

Drie punten

1. De Expert heeft meer kennis in hoeveelheid en hoe die de kennis georganiseerd heeft. De Expert heeft kennisgebieden die mekaar overlappen, terwijl de Beginner dat (nog) niet heeft.

2. Expert en Beginners hebben andere vormen van declaritieve kennis netwerken. Bijvoorbeeld hebben Beginnners kennis van een glijbaan en dat die bestaat uit materiaal, hoek van afglijden etc. Terwijl Expert deze kennis aanvullen met beschrijvende termen als massa, wrijving, lengte. 

3. Het gebruik van probleem-oplossende strategieën is anders. Geconfronteerd met wetenschappelijke problemen zal de Beginner een middelen-doel analyse maken, het doel van de oplossing bepalen en dan besluiten welke aanpak handig is om het doel te bereiken. Ze werken achterwaarts en herinneren zich formules. Als ze onzeker worden over hun voortgang, zullen ze stoppen of opnieuw beginnen met gebruik van hun bestaande kennis.

De Expert herkent snel het probleem patroon en werkt vooruit tot een tussentijdse sub doelen. En gebruikt dan die informatie om het eind doel te bereiken. Ervaring bouwt kennis over het patroon van wetenschappelijke vraagstukken. Expert herkennen snel onderdelen van het probleem en werken toe naar tussen producties. Zijn ze onzeker over het probleem of voortgang, dan blijven ze doorgaan met de kennis die in het probleem zit.

Het eindpunt is hetzelfde als bij Beginnners, het xyz [nog aanvullen]

Als je verder leest kom je op meer verschillen, hieronder een verdere lijst met wat het verschil is tussen een Expert en Beginner. Wat Experts doen is:

- Hebben meer declaratieve kennis.

- De organisatie van hun kennis is beter hiërarchisch georganiseerd.

- Ze besteden meer tijd aan het plannen en analyseren.

- Herkennen probleem patronen makkelijker.

- Maken een representatie van het probleem op een meer gedetailleerde manier.

- Monitoren hun performance nauwkeurig.

- Begrijpen beter wat de waarde is van de strategie die je kiest.

>> dit overnemen in mijn cursus Leren Leren.

Conditionele kennis en Metacognitie

RR: metacognitive een favoriet onderwerp van me, probeer ik me al jaren in te oefenen actief altijd aan te hebben.

Conditionele kennis

Conditional Knowledge

Kern

- Declaratieve kennis. = Kennis over feiten. Procedurele kennis. = Kennis over procedures. Conditionele kennis. = Kennis over hoe je declaratieve kennis en procedurele kennis inzet.

- Conditionele kennis helpt studenten een selectie te maken van hun declaratieve en procedurele kennis.

- Conditionele kennis is een integraal deel van zelf-reguleerd leren. Want dit vereist dat studenten zelf nadenken over welke leer strategie nodig is voordat ze met een taak beginnen. Als studenten met een taak bezig zijn bezien ze hun voortgang en gebruiken dan meta-cognitie processen. Als een student iets niet snapt, passen die hun strategie aan met conditionele kennis over wat wel zou kunnen werken.

Aannames

- Conditionele kennis zit in het LTgeheugen. En is waarschijnlijk een netwerk dat de kennis combineerd.

Metacognitie en leren 

Kern: Metacognitie gaat over het bewuste deel van je bewustzijn om controle te hebben over je cognitieve activiteiten.

Samenstelling: 

a) het moet weten welke vaardigheden, strategieen and resources een taak nodig heeft.

b) je moet weten wanneer je deze dingen moet gebruiken om de taak succesvol uit te voeren.

- Metacognitie ontwikkeld zich langzaam.

- Start bij jaar 5. Kinderen kunnen als cognitief vaardig zijn in het monitoren van simpele activiteiten die ze doen.

Invloeden op meta cognitie

- Student variabelen.

- Taak variabelen.

- Strategie variabelen.

Metacognitie en gedrag

Kern: Weten welke vaardigheden en strategieeen je helpen bij leren en onthouden is niet genoeg. De What component van leren is belangrijk, maar ook de when, where en why van het gebruiken van je strategie. Het doceren van het what zonder de andere zaken zal een student alleen maar verwarren.

Metacognitie en Lezen

Kern: Metacognitie is nodig bij het lezen, want het gebruikt het begrijpen en het monitoren van je lezen strategieën.

Concept learning

Kern: In verschillende contexten leren studenten concepten.

Concepten zijn gelabelde sets van objecten, symbolen of events die een gelijke karakteristiek hebben of dezelfde kritische attributen.

- Een concept is een mentale constructie of representatie van een categorie, die het mogelijk maakt om voorbeelden te identificeren en te bepalen of ze passen of niet.

De natuur van concepten

Theorie – Features analysis theory

Auteur: Bruner

Kern: Concepten hebben betrekking op regels dat de kritische features definiëren. Of anders gezegd de intrinsieke noodzakelijke attributen weergeven van het concept.

Theorie – Prototype theorie

Auteur: Rosh, 1973

Kern: Een prototype is een algemeen beeld van het concept. En daar kunnen onderdelen in zitten van de dingen die het concept definieren.

- In psychologie worden prototypes vaak omschreven als ‘schemas’, of de georganiseerde vorm van kennis die we hebben over een bepaald onderwerp.

- Dingen die dichter bij het prototype zitten worden sneller herkend dan dingen die er verder vanaf staan (wat open deur denk ik….)

>> Toepassingen voor instructie/Gevolgen voor doceren

Een vijf stappen model van Tennyson: 

1. Bepaal de structuur van het concept

2. Definieer het concept in termen van de kritische, essentiële onderdelen en maak een paar voorbeelden met de essentiële en variabele onderdelen.

3. Organiseer de variabelen in sets en maak zeker dat de voorbeelden dezelfde onderdelen hebben als de anderen.

4. Order en presenteer de sets in woorden waarin je het verschil laat zien. En order de voorbeelden waar men mee moet werken naar moeilijkheid graad.

Voorbeeld

Naam van het concept                    : Stoel

Define concept                                : Een plank met een achterkant voor een persoon.

Geef relevante onderdelen             : plank, achterkant.

Geef niet relevante onderdelen     : omvang, kleur, materiaal.

Geef voorbeelden                           : Makkelijke stoel, hoge stoel, schommel stoel.

Geef niet voorbeelden                    : tafel, haard, bank.

Problemen oplossen

Onderdeel van Cognitieve leer processen.

Kern: Is een van de meest belangrijke types van cognitieve processing.

Historische ontwikkelingen

Problemen oplossen - Trail en Error

Maar wat proberen.

Kritiek

- Is niet betrouwbaar, herhaalbaar.

- Kan veel tijd verspillen.

Probelem oplossen - Insight

Kern

Een inzicht dat ineens ontstaat over de oplossing.

Wallas (1921) onderzocht hoe grote probleem oplossers het aanpakken. Vier stappen:

Stap 1. Voorbereiding. De tijd nemen om het probleem van verschillende kanten te bekijken en informatie te verzamen die wellicht nuttig kan zijn bij de oplossing.

Stap 2. Incubation. Een periode waarbij je denkt over het probleem. Hierin kan ook zitten dat je het probleem een tijdje naast je neerlegt. (RR geeft al jaren medewerkers de opdracht op zijn rekening vrij te nemen en bos wandeling te maken om na te denken)

Stap 3. Illumination. Verlichting. Een periode van inzicht als een mogelijke oplossing opeens in je bewustzijn komt.

Stap 4. Verificatie. De tijd dat je de voorgestelde oplossing test om te bepalen of het correct is.

Note RR: lees verder over Gestalt en probleem denken en Productive Thinking van ( Dunceker, 1945, Luchins, 1942, Wertheimer, 1945) Gestalt benadrukt het belang van begrijpen (understanding). Het omvatten van begrip van het betekenis van het event or het pakken van het principe van het event en de onderliggende krachten.

!!

Regels leren is efficiënter zegt onderzoek.

Waarom?

Regels leren leidt tot beter leren en behoud van de kennis dan puur onthouden. Regels geven een simpeler omschrijving van het fenomeen en zo moet minder informatie onthouden worden. Daarboven helpen regels leren het materiaal te organiseren. Om de informatie op te halen, moet je slechts de regels terughalen en die vult dat de details in.

Note RR: dit mijn favoriete methode en dacht er zo over sinds mijn 14^e. Past ook bij de notie dat je geest flexibel is, de plasticide network. Ook bij patroon herkenning en die kracht. Ook bij plaatje van doolhof en dier dat naar ingedachte doel gaat. Past ook bij al mijn leeswerk van Prof. Antonio xyz.

Problemen oplossen – Heuristiek

Heuristics is een woord uit het Grieks en daar is het ‘heuriskein’ = vinden, zoals je dat wat beter kent, ‘heureka = ik heb het gevonden’. 

Het is dus de leer of kunst van het vinden. Ze legt zich erop toe om methodisch en systematisch op uitvindingen en ontdekkingen te komen.

Kern

- Heuristiek is het oplossen van problemen via algemene methode voor het oplossen van problemen. 

- Je zet gewoonte, rule of thumb, logica aan die vaak de oplossing geven.

Theorie – Polya

Polya (1945/1957) heeft een lijst gemaakt van de mentale processen die betrokken zijn bij het oplossen van problemen:

- Begrijp het probleem.

Wat is onbekend? Wat is dat beschikbare data?

- Ontwikkel een plan.

Wat is de link tussen de data en wat onbekend is? Breek het probleem in stukken.

- Voer het plan uit.

Check iedere stap en maak zeker dat die juist is uitgevoerd of ingevoerd.

- Kijk terug.

Onderzoek iedere oplossing, is die correct? Is er een andere manier om het op te lossen of toe te passen?

Een andere methode is IDEAL:

Auteurs: Bransford en Stein (1984)

- Identify het probleem.

- Define het probleem.

- Explore mogelijke strategieen.

- Act op de strategieen.

- Kijk terug en evalueer de effecten van je activiteiten.

Een ander model is de Creative Problem Solving model.

Theorie – Creative Problem Solving van Treffinger

Drie componenten: Begrijpen van de uitdaging, Genereren van ideeen, Klaarmaken voor actie. (Traffinger, 1995)

Theorie – Newell en Simon (1972)

Een informatie proces model van probleom oplossing de een Problem space heeft met een begin status, een Doel status en mogelijk oplossings paden die leiden tot sub goals en die het toepassen van activiteiten nodig heeft. 

Algeme stappen die je maakt bij het oplossen van problemen.

Stap 1. Hier maak je een mentale representatie van het probleem in je gedachte. Je zet dan jou bekende informatie om in een model in je geheugen. Deze interne representatie bestaat uit proposities en mogelijke plaatjes in het werkgeheugen. Hier weeg je ook af hoe moeilijk of hoe makkelijk de oplossing te vinden is.

Stap 2. Effect: van wat we weten over informatie processing, gaat nu je werkgeheugen op zoek naar relevante informatie in je LTgeheugen. En je selecteerd nu een strategie om tot de oplossing te komen.

Stap 3. Vervolg effect: terwijl je bezig bent met het probleem via die strategie op te lossen, ontwikkel je een nieuwere representatie van het probleem omdat je er nieuwe kennis bij aan het doen bent uit je LTgeheugen. En dan heroverweeg je jouw strategie. 

Dus in het oplossen van problemen is het evalueren van je doelen belangrijk. Steeds bekijk je en heroverweeg je of je (sub) doel gehaald gaat worden en past dan strategie aan.

Key success factoren

- Veel tijd besteden in het respresenteren van het probleem.

- Monitoren of je dichter bij je doel komt en waarom niet of wel.

Problem solving strategies

Verdere strategieen om problemen op te lossen

Aanpak – Maak en test strategie

Maak iets, test het en zie of het werkt.

Te gebruiken bij kleine problemen.

Aanpak – Middelen-Eind analyse (Means-End analysis)

Vergelijk het doel met de de huidige situatie. Maak sub doelen om het verschil te overbruggen.

Te gebruiken: dit is een krachtige oplossings aanpak. Als de subdoelen goed zijn gedefinieerd, dan zal deze aanpak de oplossing waarschijnlijk geven. Bij ingewikkelde problemen echter zal het Werkgeheugen heel erg belast worden.

Aanpak- Analogical redeneren.

Een analogie maken tussen je probleem en iets in de wereld.

Aanpak – Brainstorming

Dit is te gebruiken bij het genereren van mogelijk oplossingen.

Problemen oplossen en leren.

TodoRR; hier nog tekst invoegen