Huomio (tiedonkäsittelyteoria) - Määritelmä ja oppiminen

Sana huomio kuullaan usein opetuksellisissa yhteyksissä. Opettajat ja vanhemmat valittavat, että oppilaat eivät kiinnitä huomiota ohjeisiin tai määräyksiin. (Tämä ei vaikuta olevan ongelma avauskenaariossa; pikemminkin kysymys on prosessoinnin mielekkyydestä.) Jopa menestyvät oppilaat eivät aina kiinnitä huomiota opetuksellisesti merkittäviin tapahtumiin. Näkymät, äänet, hajut, maut ja tuntemukset pommittavat meitä; emme voi emmekä meidän pitäisi kiinnittää huomiota niihin kaikkiin. Huomiokykymme ovat rajalliset; voimme kiinnittää huomiota vain muutamiin asioihin kerralla. Näin ollen huomio voidaan tulkita prosessiksi, jossa valitaan joitain monista mahdollisista syötteistä.

Vaihtoehtoisesti huomio voi viitata rajalliseen inhimilliseen resurssiin, joka käytetään tavoitteiden saavuttamiseen sekä kognitiivisten prosessien mobilisointiin ja ylläpitämiseen (Grabe, 1986). Huomio ei ole pullonkaula tiedonkäsittelyjärjestelmässä, jonka läpi vain tietty määrä tietoa voi kulkea. Pikemminkin se kuvaa yleistä rajoitusta koko ihmisen tiedonkäsittelyjärjestelmässä.

Tutkimuksissa on selvitetty, miten ihmiset valitsevat panoksia huomioitavaksi. Dikootisen kuuntelun tehtävissä ihmiset käyttävät kuulokkeita ja saavat eri viestejä kumpaankin korvaan. Heidän pyydetään “seuraamaan” yhtä viestiä (raportoimaan, mitä he kuulevat); useimmat pystyvät tähän melko hyvin. Cherry (1953) pohti, mitä tapahtui huomiotta jääneelle viestille. Hän havaitsi, että kuuntelijat tiesivät, milloin se oli läsnä, olipa se ihmisääni tai kohina, ja milloin se muuttui miehen äänestä naisen ääneksi. He eivät yleensä tienneet, mikä viesti oli, mitä sanoja lausuttiin, mitä kieltä puhuttiin tai toistettiinko sanoja.

Broadbent (1958) esitti huomiomallin, joka tunnetaan nimellä suodatinteoria (pullonkaulateoria). Tämän näkemyksen mukaan ympäristöstä tuleva tieto pidetään lyhyesti aistijärjestelmässä. Fysikaalisten ominaisuuksiensa perusteella tietoyksiköitä valitaan aistijärjestelmän jatkokäsittelyyn. Tietoa, jota aistijärjestelmä ei käsittele, suodatetaan pois – sitä ei käsitellä aistijärjestelmää pidemmälle. Huomio on valikoivaa pullonkaulan vuoksi – vain jotkin viestit saavat jatkokäsittelyn. Dikootisen kuuntelun tutkimuksissa suodatinteoria ehdottaa, että kuuntelijat valitsevat kanavan ohjeidensa perusteella. He tietävät joitain yksityiskohtia toisesta viestistä, koska tiedon fyysinen tarkastelu tapahtuu ennen suodatusta.

Treismanin (1960, 1964) myöhempi työ tunnisti ongelmia suodatinteoriassa. Treisman havaitsi, että dikootisen kuuntelun kokeiden aikana kuuntelijat siirsivät rutiininomaisesti huomiotaan korvien välillä sen mukaan, missä seurattava viesti sijaitsi. Jos he seurasivat vasempaan korvaan tulevaa viestiä ja jos viesti yhtäkkiä siirtyi oikeaan korvaan, he jatkoivat alkuperäisen viestin seuraamista eivätkä vasempaan korvaan tulevan uuden viestin seuraamista. Valikoiva huomio ei riipu vain ärsykkeen fyysisestä sijainnista, vaan myös sen merkityksestä.

Treisman (1992; Treisman & Gelade, 1980) ehdotti piirteiden integrointiteoriaa. Joskus jaamme huomiota useille panoksille, joista jokainen saa matalan tason käsittelyn. Toisinaan keskitymme tiettyyn panokseen, joka on kognitiivisesti vaativampi. Sen sijaan, että estäisimme viestejä, huomio yksinkertaisesti tekee niistä vähemmän silmiinpistäviä kuin ne, joita huomioidaan. Tietopanokset altistetaan aluksi erilaisille testeille fyysisten ominaisuuksien ja sisällön suhteen. Tämän alustavan analyysin jälkeen yksi panos voidaan valita huomion kohteeksi.

Treismanin malli on ongelmallinen siinä mielessä, että paljon analyysiä on edeltävä panoksen huomioimista, mikä on hämmentävää, koska oletettavasti alkuperäiseen analyysiin liittyy jonkin verran huomiota. Norman (1976) ehdotti, että kaikki panokset huomioidaan riittävällä tavalla aktivoimaan osan pitkäkestoisesta muistista (LTM). Siinä vaiheessa yksi panos valitaan jatkohuomiota varten aktivoitumisasteen perusteella, joka riippuu kontekstista. Panosta huomioidaan todennäköisemmin, jos se sopii aiempien panosten luomaan kontekstiin. Esimerkiksi ihmisten lukiessa monet ulkoiset ärsykkeet vaikuttavat heidän aistijärjestelmäänsä, mutta he huomioivat painetut symbolit.

Normanin näkemyksen mukaan ärsykkeet aktivoivat osia pitkäkestoisesta muistista, mutta huomio edellyttää täydellisemmän aktivoinnin. Neisser (1967) ehdotti, että esihuomiointiprosessit osallistuvat pään ja silmien liikkeisiin (esim. huomion uudelleen kohdistaminen) ja ohjattuihin liikkeisiin (esim. kävely, ajaminen). Esihuomiointiprosessit ovat automaattisia – ihmiset toteuttavat niitä ilman tietoista välitystä. Sitä vastoin huomiointiprosessit ovat harkittuja ja vaativat tietoista toimintaa. Tätä tukemaan Logan (2002) postuloi, että huomio ja luokittelu tapahtuvat yhdessä. Kun kohde huomioidaan, se luokitellaan muistissa olevan tiedon perusteella. Huomio, luokittelu ja muisti ovat kolme näkökohtaa harkitussa, tietoisessa kognitiossa. Tutkijat tutkivat tällä hetkellä huomioon liittyviä neurofysiologisia prosesseja (Matlin, 2009).

Huomio on välttämätön edellytys oppimiselle. Oppiessaan erottamaan kirjaimia lapsi oppii erottavat piirteet: Erottamaan b:n d:stä oppilaiden on kiinnitettävä huomiota pystyviivan sijaintiin ympyrän vasemmalla tai oikealla puolella, ei pelkästään ympyrän olemassaoloon, joka on kiinnitetty pystyviivaan. Oppiakseen opettajalta oppilaiden on kiinnitettävä huomiota opettajan ääneen ja jätettävä muut äänet huomiotta. Lukemisen ymmärtämistaitojen kehittämiseksi oppilaiden on kiinnitettävä huomiota painettuihin sanoihin ja jätettävä huomiotta epäolennaiset seikat, kuten sivun koko ja väri.

Huomio on rajallinen resurssi; oppijoilla ei ole sitä rajattomasti. Oppijat kohdentavat huomiota toimintoihin motivaation ja itsesäätelyn funktiona (Kanfer & Ackerman, 1989; Kanfer & Kanfer, 1991). Taitojen tullessa rutiininomaisiksi tiedonkäsittely vaatii vähemmän tietoista huomiota. Oppiessaan ratkaisemaan kertolaskuja oppilaiden on kiinnitettävä huomiota prosessin jokaiseen vaiheeseen ja tarkistettava laskelmansa. Kun oppilaat oppivat kertotaulut ja algoritmin, ongelmien ratkaiseminen muuttuu automaattiseksi ja sen laukaisee syöte. Tutkimukset osoittavat, että suuri osa kognitiivisesta taitojen käsittelystä muuttuu automaattiseksi (Phye, 1989).

Erot kyvyssä hallita huomiota liittyvät oppilaan ikään, hyperaktiivisuuteen, älykkyyteen ja oppimisvaikeuksiin (Grabe, 1986). Huomiovajeet liittyvät oppimisongelmiin. Hyperaktiivisia oppilaita luonnehtii liiallinen motorinen aktiivisuus, häiriöherkkyys ja alhainen akateeminen suoriutuminen. Heillä on vaikeuksia keskittyä ja ylläpitää huomiota oppimateriaaliin. He eivät ehkä pysty sulkemaan pois epäolennaisia ärsykkeitä, mikä ylikuormittaa heidän käsittelyjärjestelmiään. Huomion ylläpitäminen ajan mittaan edellyttää, että oppilaat työskentelevät strategisesti ja seuraavat ymmärryksensä tasoa. Normaalit suorittajat ja vanhemmat lapset ylläpitävät huomiota paremmin kuin heikot suorittajat ja nuoremmat oppijat tehtävissä, jotka vaativat strategista prosessointia (Short, Friebert, & Andrist, 1990).

Opettajat voivat havaita tarkkaavaisia oppilaita kiinnittämällä huomiota heidän silmien kohdistukseen, heidän kykyynsä aloittaa työskentely kehotuksesta (ohjeiden päätyttyä) ja fyysisiin merkkeihin (esim. käsiala), jotka osoittavat heidän olevan sitoutuneita työhön (Good & Brophy, 1984). Mutta fyysiset merkit yksinään eivät välttämättä riitä; tiukat opettajat voivat pitää oppilaat istumassa hiljaa, vaikka oppilaat eivät välttämättä ole sitoutuneita luokkatyöhön.

Opettajat voivat edistää oppilaiden huomiota olennaiseen materiaaliin luokkahuoneen toimintojen suunnittelulla. Huomiota herättävät esitykset tai toimet oppituntien alussa kiinnittävät oppilaiden huomion. Opettajat, jotka liikkuvat luokkahuoneessa: erityisesti kun oppilaat ovat sitoutuneita itsenäiseen työskentelyyn – auttavat ylläpitämään oppilaiden huomiota tehtävään. Muita ehdotuksia oppilaiden huomion kohdistamiseen ja ylläpitämiseen on esitetty taulukossa 'Ehdotuksia oppilaiden huomion kohdistamiseen ja ylläpitämiseen'

Yleinen tutkimustulos on, että opiskelijat muistavat todennäköisemmin tärkeät tekstin osat kuin vähemmän tärkeät (R. Anderson, 1982; Grabe, 1986). Hyvät ja heikot lukijat paikantavat tärkeän materiaalin ja kiinnittävät siihen huomiota pidempiä aikoja (Ramsel & Grabe, 1983; Reynolds & Anderson, 1982). Nämä lukijat erottaa toisistaan myöhempi prosessointi ja ymmärtäminen. Ehkä heikommat lukijat, jotka ovat enemmän huolissaan lukemisen perustaitoista (esim. koodin purkaminen), häiriintyvät tärkeästä materiaalista eivätkä prosessoi sitä riittävästi säilyttämistä ja hakemista varten. Kiinnittäessään huomiota tärkeään materiaaliin hyvät lukijat saattavat todennäköisemmin yhdistää tiedon siihen, mitä he tietävät, tekevät siitä mielekästä ja harjoittelevat sitä, mikä kaikki parantaa ymmärtämistä (Resnick, 1981).

Tekstimateriaalin tärkeys voi vaikuttaa myöhempään muistamiseen differentiaalisen huomion kautta (R. Anderson, 1982). Tekstin osia ilmeisesti prosessoidaan jollain vähimmäistasolla, jotta tärkeys voidaan arvioida. Tämän arvioinnin perusteella tekstin osa joko hylätään seuraavan osan hyväksi (epäolennainen tieto) tai saa lisähuomiota (tärkeä tieto). Ymmärtäminen kärsii, kun opiskelijat eivät kiinnitä riittävästi huomiota. Olettaen, että huomio on riittävä, opiskelijoiden todellisten prosessointityyppien on erottava, jotta voidaan selittää myöhemmät ymmärtämiserot. Paremmat lukijat saattavat aluksi suorittaa paljon automaattista prosessointia ja kiinnittää huomiota tärkeäksi katsottuun tietoon, kun taas heikommat lukijat saattavat harvemmin suorittaa automaattista prosessointia.

Hidi (1995) totesi, että huomiota tarvitaan monissa lukemisen vaiheissa: ortografisten piirteiden prosessoinnissa, merkitysten poiminnassa, tiedon tärkeyden arvioinnissa ja tärkeään tietoon keskittymisessä. Tämä viittaa siihen, että huomion vaatimukset vaihtelevat huomattavasti lukemisen tarkoituksen mukaan – esimerkiksi yksityiskohtien poimiminen, ymmärtäminen tai uuden oppiminen. Tulevan tutkimuksen – erityisesti neurofysiologisen – pitäisi auttaa selventämään näitä kysymyksiä.