Cognitive load theory has been very influential in educational psychology during the last decade in providing guidelines for instructional design. Whereas numerous empirical studies have used it as a theoretical framework, a closer analysis reveals some fundamental conceptual problems within the theory. Various generalizations of empirical findings become questionable because the theory allows different and contradicting possibilities to explain some empirical results. The article investigates these theoretical problems by analyzing the conceptual distinctions between different kinds of cognitive load. It emphasizes that reduction of cognitive load can sometimes impair learning rather than enhancing it. Cognitive load theory is reconsidered both from the perspective of Vygotski's concept of the zone of proximal development and from the perspective of research on implicit learning. Task performance and learning are considered as related, but nevertheless fundamentally different processes. Conclusions are drawn for the further development of the theory as well as for empirical research and instructional practice.Questions of central importance are: What goes on in the mind of the learner when spoken or written texts with or without static or animated pictures or graphs are presented to him or her? How can the displayed information be adapted to the limitations of the cognitive system?The necessity of adapting instruction to the constraints of the learner's cognitive system has been the main concern of cognitive load theory, which has been developed by John Sweller and his colleagues and which has become increasingly influential in instructional psychology (cf. Sweller et al. 1998). The fundamental claim of this theory is that without knowledge about the human cognitive architecture the effectiveness of instructional design is likely to be random. More specifically, cognitive load theory argues that many traditional instructional techniques do not adequately take into account the limitations of the human cognitive architecture, as they unnecessarily overload the learner's working memory, the central "bottleneck" of his/her cognitive system. Accordingly, cognitive load theory tries to integrate knowledge about the structure and functioning of the human cognitive system with principles of instructional design.Numerous empirical studies have demonstrated that traditional instruction can and should be re-designed according to principles of cognitive load theory, and that this re-design results in better learning. However, there are also numerous conceptual problems related to cognitive load theory, which sometimes make interpretation of empirical findings difficult. Although the concept of cognitive load has been frequently described in general terms and although definitions have been provided for different kinds of cognitive load, a closer look reveals that the exact nature of these different kinds of load is not sufficiently clear yet. Further clarification is needed regarding the relations between different kinds of ...
This article investigates whether different formats of visualizing information result in different mental models constructed in learning from pictures, whether the different mental models lead to different patterns of performance in subsequently presented tasks, and how these visualization effects can be modified by further external representations during task performance. A total of 80 university students learned from an illustrated text different day times and different dates exist simultaneously on the earth. One half of the participants received the text combined with pictures visualizing the earth as a kind of carpet (carpet pictures), whereas the other half received the text combined with pictures visualizing the earth surface as a circle (circle pictures). After learning, the participants received a test including different kinds of tasks. In both visualization groups, one half of the participants solved the tasks with an additional external representation, whereas the other half solved the tasks without an external representation. The findings indicate that the form of visualization affects the structure of mental models. Different structures of mental models result in different patterns of performance, when individuals solve tasks based only on their mental representations acquired during their previous learning. However, these effects decrease, when further external representations are made available to the learners. The findings are discussed within a broader framework of learning with multiple external representations.
Zusammenfassung. Bei der Gestaltung von Lehr- und Lernumgebungen können Texte auditiv oder visuell präsentiert werden. Daher stellt sich die Frage, inwieweit Hör- und Leseverstehen zu unterschiedlichen Lernleistungen und somit zur Konstruktion unterschiedlicher mentaler Repräsentationen führen. Wenngleich in jüngster Zeit zahlreiche Untersuchungen zur Frage durchgeführt wurden, welche Rolle die Modalität der Sprachpräsentation beim Lernen mit Text und Bildern spielt, ist bislang nicht hinreichend geklärt, welche grundlegenden Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen dem Verstehen von gehörtem und gelesenem Text bestehen. Vor dem Hintergrund der Debatte, ob es sich beim Hör- und Leseverstehen eher um einheitliche oder eher um unterschiedliche Prozesse handelt, wird versucht, ein Überblick über den aktuellen Forschungsstand zu geben. Darauf aufbauend wird ein Modell des Hör- und Leseverstehens dargestellt, das versucht, die vorgestellten und teilweise heterogenen Forschungsergebnisse zu integrieren und somit als Rahmen für weitere Forschungsarbeiten genutzt werden kann. Insgesamt zeigte sich, dass Hör- und Leseverstehen unter bestimmten Verarbeitungsbedingungen zu unterschiedlichen Lernleistungen und zur Konstruktion unterschiedlicher mentaler Repräsentationen führen kann. Allerdings wird in dem dargestellten Modell angenommen, dass hierfür vor allem Unterschiede auf eher niedrigen Verarbeitungsebenen verantwortlich sind. Auf höheren Verarbeitungsebenen wird im wesentlichen davon ausgegangen, dass beim Hör- und Leseverstehen vergleichbare Verarbeitungsprozesse stattfinden.
Zusammenfassung. Seit Erfindung der Schrift stellt sich die Frage, inwieweit sich das Hör- und das Leseverstehen voneinander unterscheiden. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob beim Hör- und Leseverstehen unterschiedliche Lernleistungen erzielt und unterschiedliche mentale Repräsentationen konstruiert werden. Zudem wurde überprüft, welchen Einfluss Sprecherwechsel bei der auditiven Textpräsentation haben. Dabei wurden auch der Kommunikationsschwerpunkt von Personen und die subjektiv eingeschätzte Modalitätspräferenz berücksichtigt. Das experimentelle Untersuchungsdesign bestand aus dem Faktor Art der Textpräsentation (Lesetext, Hörtext mit einem Sprecher und Hörtext mit mehreren Sprechern) und dem Faktor Bildung (Berufsschüler und Studenten). Anhand von 104 Versuchspersonen konnte gezeigt werden, dass Leser/innen besser beim Erinnern von Detailwissen abschnitten. Der in anderen Forschungsarbeiten gefundene Vorteil von Hörern bei der Repräsentation von visuell-räumlichen Sachverhalten und Verstehensaufgaben konnte nicht repliziert werden. Zudem zeigte sich, dass die Präsentation von Hörtext mit mehreren Sprechern nur bei Verstehensaufgaben von Vorteil war, nicht jedoch bei der Konstruktion anderer mentaler Repräsentationen. Hinsichtlich der Modalitätspräferenzen konnte zwar gezeigt werden, dass diese sich auf das Informationswahlverhalten, die aktuelle Präferenz, auswirken, es jedoch nicht zu besseren Lernleistungen kommt, wenn der Kommunikationsschwerpunkt oder die präferierte Modalität mit der Modalität der Textpräsentation übereinstimmt.
Zusammenfassung. Durch die Entwicklung multimedialer Lehr- und Informationsangebote besteht häufig die Möglichkeit, sprachliche Information visuell als Lesetext oder auditiv als Hörtext anzubieten. Da bei der Gestaltung entsprechender Lernumgebungen allgemeinpsychologischen Merkmalen sowie individuellen Besonderheiten der menschlichen Informationsverarbeitung Rechnung getragen werden muss, spielen hier neben allgemeinen Unterschieden zwischen Hör- und Leseverstehen auch individuelle Präferenzen hinsichtlich der einen oder der anderen Präsentationsmodalität eine Rolle. Bislang fehlen allerdings Untersuchungen darüber, auf welche Weise sich solche Modalitätspräferenzen ökonomisch und valide erfassen lassen. Ziel der vorliegenden Untersuchung war deshalb, zu prüfen, wieweit sich die innerhalb der Bevölkerung vorliegenden Präferenzen für auditive oder visuelle Sprachverarbeitung mit Hilfe eines Fragebogens valide erfassen lassen. Hierfür wurde eine repräsentative Stichprobe von 1354 Probanden aus Rheinland-Pfalz und Baden-Württemberg zu ihrer Modalitätspräferenz beim Textverstehen befragt 1 Wir danken sehr herzlich Herrn Dr. Klingler (Leiter der SWR Medienforschung), der durch seine Unterstützung die Befragung ermöglichte. . Mit Hilfe der Latent-Class-Analyse konnten verschiedene Gruppen mit unterschiedlichen Präferenzprofilen reliabel identifiziert werden. Für die Validität von Selbsteinschätzungen spricht, dass sich erwartete Unterschiede zwischen den Modalitätspräferenzklassen insbesondere hinsichtlich Bildungs- und Altersverteilung signifikant nachweisen ließen. Die Befragung von Individuen erscheint insofern als ein ökonomischer und sowohl für Forschungs- als auch für Anwendungszwecke geeigneter Ansatz zur Erfassung individueller Modalitätspräferenzen beim Textverstehen.
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