когнитивная нагрузка для мозга
Теория когнитивной нагрузки
Случалось ли вам быть на лекции, где лектор так быстро подавал информацию, что вы едва успевали что-либо запомнить и выучить? Или информация была настолько сложна, что спустя несколько часов она вся выветрилась из вашей головы? Теория когнитивной нагрузки представляет собой научный подход к разработке учебных материалов таким образом, чтобы их подача сочеталась с пониманием и восприятием учеников, а информация была полностью усвоена. Эта теория настолько обширна, что используется даже в рекламе.
Как мы обрабатываем информацию?
Теория когнитивной нагрузки основана на общепринятой модели обработки информации человеком, которая была представлена Ричардом Аткинсом и Ричардом Шиффрином в 1968 году.
Процесс обработки состоит из трех частей, трех видов памяти: сенсорной, рабочей и долговременной памяти. С того времени многие исследователи добавляли некоторые элементы и свое понимание, однако основная модель остается неизменной.
Каждый день нас буквально бомбардируют сенсорной информацией. Тем не менее, наш мозг умеет ее фильтровать для сознания, однако сохраняет впечатления относительно всех раздражителей и они проникают в рабочую память.
Например, когда вы играете в теннис и отбиваете мяч, ваша сенсорная память отбрасывает сенсорную информацию об игроках на соседней площадке, звук пролетающего самолета и запах кофе в кафе напротив — вы фокусируетесь только на мяче.
Информация из сенсорной памяти попадает в рабочую память и уже там она либо обрабатывается, либо окончательно отбрасывается. Рабочая память может удерживать в себе от пяти до девяти кусочков информации одновременно.
Когда ваш мозг обрабатывает информацию, он распределяет ее по категориям и передвигает в долговременную память, где она хранится в неких конструкциях, называемых схемами. Схемы организовывают информацию в зависимости от того, как вы ее используете. Например, у вас могут быть схемы собаки, кота, млекопитающего.
У вас также есть поведенческие схемы для действий — отбивание мяча, езда на велосипеде. Чем больше вы практикуете действие, тем меньше усилий вам требуется для его повторения. Это называется автоматикой.
Для теории когнитивной нагрузки важны все эти понятия — схемы, автоматика и объем рабочей памяти (от 5 до 9 предметов). Давайте выясним почему.
Что такое теория когнитивной нагрузки
Теория была разработана Джоном Свеллером и опубликована в журнале «Cognitive Science» в 1988 году. Она связана с тем, какое количество информации рабочая память может удерживать одновременно. Свеллер утверждал, что так как рабочая память имеет ограниченную вместимость, учебные методы должны избегать перегрузки дополнительными элементами, которые не привносят ничего существенного в процесс обучения.
Наш разум обрабатывает визуальную и аудиальную информацию отдельно. Более того, они обрабатываются совершенно разными способами. Это так называемый эффект модальности.
Объем рабочей памяти можно увеличивать путем занятия учебной деятельностью. Чем больше автоматик у человека, тем большее количество информации он может запомнить.
Применение теории
Как мы уже говорили, теория поможет вам как обучаться более эффективно самому, так и обучать других. Эту теорию можно применять разными способами.
Измерьте компетенцию слушателей и подавайте информацию соответствующе
Чем более вы компетентны в какой-то сфере, тем больше информации и схем доступно для вас. Помните, неважно насколько сложна схема, мозгом она считается как единица информации. Вот почему стоит готовить и подавать материал так, чтобы он отражал уровень компетенции слушателей. Задайте себе такие вопросы:
Сократите проблемное место
Проблемное место — это зазор между текущей ситуацией и желаемой целью. Если зазор слишком большой, человеческая память становится перегруженной.
Такое часто случается когда возникает сложная ситуация и человек вынужден «двигаться» назад. То есть он уже не воспринимает и не анализирует текущую информацию и просто пытается удержать в памяти все возможные элементы. Фокусировка на цели тоже ничего хорошего не принесет — она отвлекает от информации и исчезает из головы, как только цель была достигнута. В обоих случаях увеличивается зазор.
Сократите эффект разделенного внимания
Когда вы используете несколько источников информации — диаграммы, текст, аудиальную информацию, внимание вашей аудитории начинает рассеиваться. Возникает когнитивная нагрузка и мозгу очень сложно создавать схемы.
Если вы решили сосредоточиться на донесении аудиальной информации, позаботьтесь о том, чтобы исключить все посторонние звуки.
Используйте аудиальные и визуальные каналы для рабочей памяти
Подавайте аудиальную и визуальную информацию поочередно, потому что аудитория перед вами совершенно разная. К тому же полезно иногда переключать внимание с картинки на голос. Таким нехитрым приемом вам удастся удерживать внимание как аудиалов, так и визуалов.
Что такое когнитивная нагрузка и как снизить избыточную нагрузку для мозга
Что такое когнитивная нагрузка
Когнитивная нагрузка-это объем информации, которую рабочая память может хранить одновременно.
Взаимодействие информации идет в обоих направлениях. Мы создаем новые схемы в рабочей памяти, чтобы они могли быть интегрированы в существующие знания в долговременной памяти. И частично существующие знания в долговременной памяти введены в рабочую память, чтобы мы смогли понять и оценить это мир. Иначе все было бы все время новым!
Теория когнитивной нагрузки была разработана Джоном Свеллером. Он опубликовал статью на эту тему в журнале Cognitive Science в 1988 году. Д. Свеллер вывел, что рабочая память имеет очень ограниченные возможности, поэтому методы обучения не должны перегружать ее дополнительными действиями или информацией, которые непосредственно не способствуют обучению.
Внешняя и внутренняя нагрузка
Когнитивную нагрузку принято делить на 2 части: внешнюю и внутреннюю.
Избыточная когнитивная нагрузка
Как вы, скорее всего, знаете, иногда обучение требует больших усилий. Это потому, что рабочая память довольно уязвима для перегрузки. Это происходит, когда мы изучаем все более сложные предметы и выполняем все более сложные задачи. Наш мозг перенапрягается и начинает работать хуже.
Одна из главных причин когнитивной перегрузки — большое количество информации. Т.е информации больше, чем человек может обработать. Но высокая когнитивная нагрузка также сильно зависит от количества элементов в рабочей памяти, которые взаимодействуют друг с другом. Часто сложное обучение основано на взаимодействующих элементах, которые должны обрабатываться одновременно. Например, обучение вождению включает в себя понимание того, как одновременно взаимодействуют несколько элементов, таких как учет давления, необходимого для торможения, величины поворота рулевого колеса, отслеживания условий движения и корректировки погодных условий.
Избыточная когнитивная нагрузка вредна, если вы сможете ее снизить, то будете меньше испытывать стресс, меньше уставать, и принимать более правильные решения.У вас возникнет некий ресурс, который вы можете использовать или иметь в запасе.
Когда когнитивная нагрузка высокая, вы чувствуете себя перегруженными, вам трудно взять на себя дополнительную ответственность, решать дополнительные задачи, поскольку это будет давить еще больше. А когда вы сталкиваетесь со слишком большим давлением, это может усугубить проблему, вызвав несогласованность с вашими лучшими привычками. Даже задачи, которые вы хорошо выполняли, начинают накапливаться с возрастанием когнитивной нагрузки, и теперь у вас есть еще больше проблем для решения и уменьшенная способность решать их. Кроме того, при повышенной когнитивной нагрузке усиливается работа стереотипов, установок и шаблонов мышления. А они в свою очередь мешают нам освоить и внедрить новое. Поэтому когнитивную нагрузку нужно чуть чуть снизить, но при этом заняться питанием, есть продукты которые помогает хорошо работать мозгу и делать физические упражнения между занятиями. Физические упражнения благотворно влияют на мозг, особенно обучающихся, они способствуют поступлению крови с питательными веществами, быстрому удалению продуктов распада, способствуют выделению гормонов, которые помогают в обучении.
Но при отсутствии нормальной нагрузки на мозг наши когнитивные способности атрофируются и мозг начинает работать хуже.
Как снизить когнитивную нагрузку
Структурировать данные которые вы запоминаете.
Разложить их по разделам, чтобы мозгу проще было их извлекать.
Не делайте все и сразу. Обучайтесь постепенно.
Информацию которая вам известна тоже можно попробовать поделить на разделы.
Недоделанное стоит доделать, а не держать в памяти.
Недоделанные дела запоминаются намного лучше, это связано с эффектом Зейгарник.
Домашние дела лучше записывать, а не держать в памяти.Это освобождает место в памяти.
Займитесь здоровьем, физические упражнения и правильное питание способствуют хорошей работе мозга, а значит развивают возможности мозга и снижают когнитивную нагрузку.
Во время отдыхайте и соблюдайте режим дня. Отсутствие сна плохо влияет на деятельность мозга. Подробнее о эксперименте со сном.
Периодические прерывания, сигналы кодирования и поиска, критерии и категории для событий- помогают запоминанию.
Сделайте недоделанные дела, на их запоминание нужно много ресурсов.
Уменьшение беспокойства способствует хорошей работе мозга. А правильный режим дня- выделению нормального уровня гормонов. Подробнее в статье как развивать когнитивную гибкость. Прочитайте и что такое когнитивная гибкость, от чего она зависит и как измеряется.
Посетите бесплатный курс по мнемотехнике, эти техники помогут запоминать лучше, быстрее и одновременно снизят когнитивную нагрузку.
Теория когнитивной нагрузки: ограничения человеческой памяти, влияющие на учебный процесс
Теория когнитивной нагрузки (Cognitive load theory) — это теория из образовательной и психологической сферы, которая утверждает, что оптимальное усвоение материала у учащихся можно достичь только через адекватную нагрузку на их оперативную память.
Теория разработана специалистом по психологии обучения Джоном Свеллером (John Sweller). Джон Свеллер является автором более 80 научных публикаций, посвященных исследованию когнитивных факторов в учебном процессе.
В долговременной памяти хранится уже усвоенная информация, на которую можно опираться в процессе дальнейшего обучения. При отсутствии необходимых знаний в долговременной памяти рабочая память не способна выполнять сложных задач. То есть процесс обучения должен учитывать наличие или отсутствие знаний в долговременной памяти, чтобы новая сложная информация была усвоена.
Теория когнитивной нагрузки также говорит о том, что в памяти хранятся определенные схемы. Схемы — это когнитивные структуры, которые формируют основу знаний человека. Ориентируясь на эти схемы мозг способен решать задачи и усваивать новую информацию. Задача педагога в данном случае направлена на то, чтобы у ученика постепенно вырабатывались и усложнялись схемы. Это кажется довольно очевидным в точных науках. Сначала ученики осваивают сложение и вычитание, потом умножение, потом деление и т. д. Соответственно, они запоминают ограниченное количество информации, которая постепенно наслаивается и оседает в долгосрочной памяти. В процессе понимания новых математических операций мозг способен применять более сложные схемы решения задач. Тем не менее, такой подход необходимо применять и в гуманитарных дисциплинах, разделяя информацию на небольшие отрезки.
Цель обучения состоит в том, чтобы перенести базовые знания о предмете в долговременную память. Когда ученик будет знакомиться с новым материалом, он сможет использовать ранее усвоенные знания, тем самым уменьшая свою когнитивную нагрузку. Когнитивную нагрузку можно уменьшить, разбив содержание курса и каждого урока на множество маленьких частей. Когнитивная нагрузка может быть уменьшена и путем представления инструкций. Однако слишком большие или неточные инструкции создают слишком большую нагрузку на оперативную память, поэтому учащиеся много времени затрачивают на усвоение материала, вместо создания схем. Например, лекции, на которых используются презентации с основными тезисами, могут помочь усвоить материал. Однако слайды с большим количеством текста вкупе с преподавателем, устно объясняющим материал, вызывают чрезмерную когнитивную нагрузку и приводят к сбоям в работе памяти. Вот еще несколько способов, как снизить когнитивную нагрузку учеников и повлиять на усвояемость и запоминаемость материала.
Оцените знания учеников
Если у учеников нет базовых знаний по предмету, то давать более сложный специфичный материал будет бесполезно. Нужно понять, насколько ученики знают основные понятия и концепции. Особенно это помогает преподавателям, которые начинают вести предмет у учеников, ранее осваивающих материал с другим педагогом и по другим программам. Сделать это можно в форме теста или задать ученикам устные вопросы.
Давайте информацию по принципу «от простого к сложному»
Начинать лекцию или урок необходимо с разработанных примеров (где показано полное решение), затем переходить к выполнению заданий с полным решением (где дается частичное решение, и учащиеся должны закончить задачу самостоятельно), а потом давать уже обычные задачи без готового решения. Это помогает преподавателю постепенно расширять ответственность и независимость студентов при решении задач и разработке ментальных схем.
Сократите зазор между усвоенными знаниями и новой информацией
При большом промежутке между усвоенным и новым материалом когнитивная нагрузка увеличивается. Нельзя изучить историю начала XX века без знания истории XIX века. Что самое интересное, такие вещи случаются довольно часто. Поэтому при понимании отсутствия у учащихся какого-то куска знаний, сделайте для них небольшой экскурс, состоящий из семи «магических» пунктов. Это даст учащимся возможность анализировать новую информацию без непродуктивных попыток удержать в памяти все новые знания.
Уменьшите важность отвлекающих факторов
Когда у вас есть несколько источников одного вида информации, например различные визуальные данные, внимание делится между ними. Это увеличивает когнитивную нагрузку. Эффект разделения внимания также применяется к нескольким источникам слуховой информации. Так, например, если вы разговариваете с учащимися или читаете лекцию, попробуйте убрать любые посторонние источники шума.
Интегрируйте каналы восприятия информации
Эффект разделенного внимания уменьшается при интеграции визуальной и аудиальной информации. Рассказывая о чем либо, используя для примера иллюстрации вы уменьшаете когнитивную нагрузку на визуальную оперативную память студентов. В исследованиях других когнитивных психологов было обнаружено, что наиболее эффективно студенты учатся, когда им показывают иллюстрации и сопровождают их устным повествованием. Сочетание визуальной информации и текста работает гораздо хуже, так как внимание делится между двумя одинаковыми источниками информации.
Твоя доминанта. Упражнение: ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ. Три закона мозга. Когнитивная нагрузка. Упражнение: ИНФОРМАЦИОННАЯ ДОМИНАНТА. Конспект книги «Красная таблетка-2». Курпатов Часть 13
Твоя доминанта
Мироощущение предопределяется направлением внутренней активности человека, его доминантами! Каждый видит в мире и людях то, чего искал и что заслужил. И каждому мир и люди поворачиваются так, как он того заслужил. АЛЕКСЕЙ УХТОМСКИЙ
Всё меньший и меньший процент от потребляемой нами информации остаётся у нас в памяти. Дело в механике формирования долгосрочных воспоминаний.
Чтобы что-то запомнить, нам необходимо:
• во-первых, повторение того, что мы узнали;
• во-вторых, время покоя, для того чтобы мозг успел обработать полученную информацию и включить её в существующие уже в нём системы знаний.
Мы-лошадь Мюнхаузена: информация из-нас сразу же выливается.
Мы находимся под постоянным прессингом всё поступающей и поступающей новой информации. Мы в каком-то смысле подобны лошади Мюнхгаузена, пытающейся напиться, тогда как вторая половина тела у неё просто отсутствует, и вся выпитая ею вода тут же выливается.
Запоминает информацию мозг. Если анализировать то, что мы запоминаем естественным образом, то можно узнать, что нас мотивирует или волнует, что для нас и в самом деле важно.
Может эту особенность мозга сможем использовать во благо?
Упражнение: ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ
Задача этого упражнения — найти область знаний и практик, которые по каким-то причинам находят в вас отклик.
Заведите блокнот и каждое утро записывайте, что помните о вчерашнем дне. Не сами события-действия, а что-то, что вам почему-то показалось в них значимым, что просто запомнилось. Потратьте на это неделю, а то и две.
Теперь выпишите основные пункты. Не составляйте из них списка, расположите эти, так скажем, кейсы по группам, которые ощущаются вами как относящиеся к одному какому-то смыслу, имеют, так скажем, общее по сути. Найдите названия для этих получившихся у вас блоков информации.
Теперь составьте список занятий, которые составляют основную часть вашей деятельности в течение обычного дня.
• то, что вы делаете обычно, на что привычно тратите своё время и силы;
• и то, к чему вас пытается склонить ваш мозг, если верить проведённой вами систематизации ваших спонтанных запоминаний.
Возможно, для того чтобы сблизить вашу регулярную деятельность с тем, что вам и в самом деле хочется, то есть попробовать усилить соответствующую информационную доминанту.
ОДИН ИЗ ТРЁХ ЗАКОНОВ МОЗГА
Три базовых механизма нашей психики:
• принцип «динамического стереотипа» (И. П. Павлов);
• «принцип доминанты» (А. А. Ухтомский);
• принцип «отношения знак — значение» (Л. С. Выготский).
Та жизнь, которую мы живём, — это один большой «динамический стереотип», который состоит из множества небольших «динамических стереотипов», и какие-то из них отвечают за вашу повседневную деятельность. Принцип «отношения знака и значения» объясняет, почему мы зачастую живём не той жизнью, которой бы хотели. «Доминанты» обслуживают самые разные наши интересы, которые зачастую не очень-то и согласуются между собой.
Согласно Алексею Ухтомскому, нейрофизиологическая доминанта способна стать гегемоном и подчинить себе все прочие нервные центры.
В результате такая доминанта сделает вашу деятельность максимально целостной и целенаправленной. И возможно, вы даже узнаете, что такое феномен «потока», о котором Михай Чиксентмихайи рассказывает в своей одноимённой книге.
Встаёт вопрос, как человек может увеличить свою доминанту в том или ином деле? Вполне возможно, что благодаря упражнению «Центр тяжести» у вас обнаружилась какая-то склонность, которая подспудно заявляет вам о себе.
Помочь «доминанте» можно изучая профессиональную, осмысленную информацию по теме, которая вас и в самом деле волнует. Но, чем глубже вы куда-то погружаетесь, тем материал сложнее, тем больше искушение переключиться на что-нибудь более простое, незатейливое. Так проявляет себя эффект «когнитивной нагрузки».
КОГНИТИВНАЯ НАГРУЗКА
Психологи-исследователи придумали элегантный способ проверить, чем определяется наша способность сохранять так называемый самоконтроль.
Они пригласили людей принять участие в эксперименте, который участники считали проверкой памяти. Одна часть испытуемых просили запоминать короткие числа. Другим требовалось запоминать семизначные цифры.
Запоминание длинных чисел приводит к выраженной «когнитивной нагрузке».
В перерыве, в буфете, люди, испытывавшие перед этим большую когнитивную, гораздо чаще выбирали шоколадные кексы. И что важно — включая тех участников эксперимента, которые перед этим уверяли, что они на диете и следят за своим весом.
Что это значит? Когда вам приходится сильно напрягать корковые отделы мозга, происходит быстрое их истощение. В результате они теряют способность контролировать подсознательные (подкорковые) импульсы.
То есть когнитивная нагрузка приводит к тому, что в вашем мозгу происходит перераспределение сил: более примитивные, глубокие, эволюционно более древние импульсы берут вверх над всеми прочими.
Упражнение: ИНФОРМАЦИОННАЯ ДОМИНАНТА
Для того чтобы не попасть на эту уловку мозга, определите в сутках час, когда вы будете изучать материал по той самой теме, которая вас увлекла.
• Начните с самых простых вещей: какие-то статьи по теме, ролики на YouTube, журналы специальные, книги. Просто читайте, смотрите. Дайте вашему мозгу приглядеться к теме, которая вас заинтересовала, пусть он её распробует.
• Выписывать в отдельный блокнот какие-то термины, понятия, определения, показатели. То есть помогите вашему мозгу зафиксировать понятия, которые концептуализируют соответствующую тему.
• Наконец, когда соответствующие термины вами освоены, можете переходить к более сложной интеллектуальной работе — созданию факт-карт (технологии, описана в книге «Чертоги разума»).
Этот час позволит вам качественно изменить вашу жизнь. Мотивация без должной содержимой памяти — ничто. Мотивации нужно опираться на знания, информацию. Информационная доминанта — это способ, который позволяет вам, используя новые вводные, пересобрать разрозненные знания о предмете, которые уже есть в вашем мозге, превратив их в целостную функциональную систему.
Эта система будет в вашем мозге, питаться его силой, и сама начнёт рисовать вам тот самый «акцептор результата действия», то потребное будущее.
25 когнитивных упражнений для пластичности мозга
Огромное количество людей живут и работают в «дне сурка». Сейчас они зарабатывают деньги, но позже превратятся в старичков с прогрессирующей деменцией. Обидно, но что поделать. Ничто так не ускоряет атрофию мозга, как рутина и бессменная обстановка. Она разрушает систему внимания, ослабляет память, выводит из строя «центр удовольствия».
Есть хорошая новость: мозг пластичен и поддается тренировке. Элизабет Гоулд и Брюса МакЮэна провели несколько экспериментов с мартышками – ученые выяснили, что у животных образуются новые нейронные связи, когда те совершают несвойственные им действия. Женщины сделали заявление о том, что исследуемое явление свойственно и человеку. Преимущественно нейроны добавляются к медиальной поверхности височной доли, которая отвечает за память, называние, вкус, обоняние, синтез звуков. Также новые нейроны заметили в префронтальной и нижней теменной зоне: первая осуществляет комплексное управление мыслительной и моторной активностью, вторая формирует артикуляционные действия.
Нейроны – маленькая вселенная
Как видите, нейроны образуются в областях, затрагивающих важнейшие когнитивные функции. Именно их нужно развивать, чтобы случайно не отписать квартиру мошенникам, когда вам будет далеко за 90. Важно разработать программу тренировок, которая будет вовлекать все функции единовременно или поочередно.
Я прошлась по блогам психотерапевтов, почитала книги о пластичности мозга, вспомнила несколько упражнений с курсов скорочтения и составила подборку когнитивных упражнений. Работают ли они? Узнаем в старости. Если вы уже занимались и чувствуете качественные изменения, пишите в комментариях какие.
Бытовые упражнения на развитие когнитивных способностей
Эти упражнениям можно делать без отрыва от естественного хода жизни, добавляя новые, порой пикантные условия. Они тренирует ориентирование на местности, равновесие, все виды восприятия и бонусом увеличивают объем памяти.
Упражнения на равновесие и координацию
Упражнения на равновесие и координацию улучшают кровоснабжение всех отделов мозга. Соответственно в главный орган попадает больше кислорода, что стимулирует клеточное дыхание и замедляет процесс отмирания клеток.
Хотите получить востребованную интернет-профессию? Запишитесь на курс SMM-специалист от TexTerra.
Упражнения на воображение
Воображение отличает нас от животных. Так говорят биологи: котики этот факт отрицают. Развивайте воображение, чтобы иметь возможность ориентироваться в различных точках зрения, переживать подсознательный опыт и творчески мыслить.
Упражнение на развитие вкусового и обонятельного восприятия
Упражнения задействуют нижнюю часть теменной доли, а также влияют на лимбическую систему, которая регулирует эмоции, память. Так что в процессе выполнения вы получите не только новые нейроны, но и хорошее настроение.
Упражнения на слух
За слуховую информацию отвечают ядра восьмого нерва, расположенные на границе продолговатого мозга и моста. В них поступает информация из правого и левого уха, после чего она сравнивается и обрабатывается. Основная работа по расшифровке звука происходит в коре больших полушарий. Упражнения помогут развить скорость реакции, а также станут профилактикой возрастной глухоты.
Я специально не даю упражнения на зрительное восприятие, так как лучше всего выбрать их на свой вкус. Для этого есть сотни приложений. Например, CogniFit с возможностью прохождения нейропсихологических тестов и персональных тренировок.
Совет
Я с семьей играю в настолку «Барамелька». Она развивает скорость реакции и логическое мышление. Принцип игры: схватить названный ведущим предмет раньше другого участника. Правда там серьезный подвох, о котором вы узнаете в процессе. Я сохраню интригу. Игру советую взрослым и детям, отличный тренажер для тренировки когнитивных функций.
Попробуйте угадать правила: это тоже развивает воображение