Uwaga (teoria przetwarzania informacji) - Optymalizacja nauki i czytania

Słowo uwaga jest często słyszane w środowiskach edukacyjnych. Nauczyciele i rodzice narzekają, że uczniowie nie zwracają uwagi na instrukcje lub wskazówki. (W scenariuszu otwierającym problem ten wydaje się nie występować; raczej chodzi o sensowność przetwarzania.) Nawet uczniowie osiągający wysokie wyniki nie zawsze zwracają uwagę na zdarzenia istotne z punktu widzenia nauczania. Bodźce wzrokowe, słuchowe, zapachowe, smakowe i dotykowe nas bombardują; nie możemy i nie powinniśmy zwracać uwagi na wszystkie. Nasze zdolności uwagi są ograniczone; możemy zwracać uwagę na kilka rzeczy naraz. Zatem uwaga może być interpretowana jako proces selekcji niektórych z wielu potencjalnych danych wejściowych.

Alternatywnie, uwaga może odnosić się do ograniczonych zasobów ludzkich wydatkowanych na realizację celów oraz na mobilizację i utrzymanie procesów poznawczych (Grabe, 1986). Uwaga nie jest wąskim gardłem w systemie przetwarzania informacji, przez które może przejść tylko ograniczona ilość informacji. Opisuje raczej ogólne ograniczenie całego ludzkiego systemu przetwarzania informacji.

Badania analizowały, w jaki sposób ludzie wybierają bodźce, na które zwracają uwagę. W zadaniach z dychotycznym słuchaniem, osoby badane noszą słuchawki i otrzymują różne komunikaty do każdego ucha. Są proszone o “cieniowanie” jednego komunikatu (relacjonowanie tego, co słyszą); większość radzi sobie z tym całkiem dobrze. Cherry (1953) zastanawiał się, co dzieje się z nieobsługiwanym komunikatem. Odkrył, że słuchacze wiedzieli, kiedy był obecny, czy był to ludzki głos, czy szum, i kiedy zmieniał się z głosu męskiego na żeński. Zazwyczaj nie wiedzieli, jaka jest treść komunikatu, jakie słowa zostały wypowiedziane, w jakim języku mówiono, ani czy słowa się powtarzały.

Broadbent (1958) zaproponował model uwagi znany jako teoria filtru (wąskiego gardła). Zgodnie z tym poglądem, napływające informacje z otoczenia są przechowywane przez krótki czas w systemie sensorycznym. Na podstawie ich fizycznych cech, fragmenty informacji są wybierane do dalszego przetwarzania przez system percepcyjny. Informacje, na które nie działa system percepcyjny, są odfiltrowywane – nie są przetwarzane poza system sensoryczny. Uwaga jest selektywna z powodu wąskiego gardła – tylko niektóre komunikaty podlegają dalszemu przetwarzaniu. W badaniach z dychotycznym słuchaniem, teoria filtru zakłada, że słuchacze wybierają kanał na podstawie swoich instrukcji. Znają pewne szczegóły dotyczące drugiego komunikatu, ponieważ fizyczne badanie informacji następuje przed filtrowaniem.

Późniejsze prace Treisman (1960, 1964) zidentyfikowały problemy z teorią filtru. Treisman odkryła, że podczas eksperymentów z dychotycznym słuchaniem, słuchacze rutynowo przenosili swoją uwagę między uszami w zależności od lokalizacji komunikatu, który cieniowali. Jeśli cieniowali komunikat docierający do lewego ucha, a komunikat nagle przeniósł się do prawego ucha, kontynuowali cieniowanie oryginalnego komunikatu, a nie nowego komunikatu docierającego do lewego ucha. Selektywna uwaga zależy nie tylko od fizycznej lokalizacji bodźca, ale także od jego znaczenia.

Treisman (1992; Treisman & Gelade, 1980) zaproponowała teorię integracji cech. Czasami rozpraszamy uwagę na wiele bodźców, z których każdy otrzymuje przetwarzanie na niskim poziomie. Innym razem skupiamy się na konkretnym bodźcu, co jest bardziej wymagające poznawczo. Zamiast blokować komunikaty, uwaga po prostu czyni je mniej istotnymi niż te, na które zwracamy uwagę. Informacje wejściowe są początkowo poddawane różnym testom pod kątem cech fizycznych i treści. Po tej wstępnej analizie, jeden bodziec może zostać wybrany do uwagi.

Model Treisman jest problematyczny w tym sensie, że wiele analiz musi poprzedzać zwrócenie uwagi na bodziec, co jest zaskakujące, ponieważ przypuszczalnie oryginalna analiza wymaga pewnej uwagi. Norman (1976) zaproponował, że wszystkie bodźce są obsługiwane w wystarczający sposób, aby aktywować część pamięci długotrwałej (LTM). W tym momencie jeden bodziec jest wybierany do dalszej uwagi na podstawie stopnia aktywacji, który zależy od kontekstu. Bodziec jest bardziej prawdopodobny do zauważenia, jeśli pasuje do kontekstu ustalonego przez wcześniejsze bodźce. Na przykład, podczas gdy ludzie czytają, wiele zewnętrznych bodźców oddziałuje na ich system sensoryczny, ale zwracają uwagę na drukowane symbole.

Zgodnie z poglądem Normana, bodźce aktywują części LTM, ale uwaga obejmuje pełniejszą aktywację. Neisser (1967) zasugerował, że procesy przeduwagowe są zaangażowane w ruchy głowy i oczu (np. ponowne skupianie uwagi) oraz w ruchy kierowane (np. chodzenie, prowadzenie pojazdu). Procesy przeduwagowe są automatyczne – ludzie wdrażają je bez świadomego pośrednictwa. Natomiast procesy uwagi są celowe i wymagają świadomej aktywności. Na poparcie tego, Logan (2002) postulował, że uwaga i kategoryzacja występują razem. Gdy obiekt jest obserwowany, jest kategoryzowany na podstawie informacji w pamięci. Uwaga, kategoryzacja i pamięć to trzy aspekty celowego, świadomego poznania. Naukowcy obecnie badają neurofizjologiczne procesy zaangażowane w uwagę (Matlin, 2009).

Uwaga jest niezbędnym warunkiem uczenia się. Ucząc się rozróżniania liter, dziecko uczy się charakterystycznych cech: aby odróżnić b od d, uczniowie muszą zwracać uwagę na położenie pionowej linii po lewej lub prawej stronie okręgu, a nie na samą obecność okręgu przymocowanego do linii pionowej. Aby uczyć się od nauczyciela, uczniowie muszą zwracać uwagę na głos nauczyciela i ignorować inne dźwięki. Aby rozwijać umiejętności rozumienia czytanego tekstu, uczniowie muszą zwracać uwagę na drukowane słowa i ignorować takie nieistotne szczegóły, jak rozmiar i kolor strony.

Uwaga jest zasobem ograniczonym; uczniowie nie mają jej nieograniczonej ilości. Uczniowie rozdzielają uwagę na czynności w zależności od motywacji i samoregulacji (Kanfer & Ackerman, 1989; Kanfer & Kanfer, 1991). W miarę jak umiejętności stają się rutynowe, przetwarzanie informacji wymaga mniej świadomej uwagi. Ucząc się rozwiązywania zadań z mnożenia, uczniowie muszą zwracać uwagę na każdy krok w procesie i sprawdzać swoje obliczenia. Kiedy uczniowie nauczą się tabliczki mnożenia i algorytmu, rozwiązywanie zadań staje się automatyczne i jest wywoływane przez dane wejściowe. Badania pokazują, że duża część przetwarzania umiejętności poznawczych staje się automatyczna (Phye, 1989).

Różnice w zdolności kontrolowania uwagi są związane z wiekiem ucznia, nadpobudliwością, inteligencją i trudnościami w uczeniu się (Grabe, 1986). Deficyty uwagi są związane z problemami w uczeniu się. Uczniowie nadpobudliwi charakteryzują się nadmierną aktywnością ruchową, rozproszeniem uwagi i niskimi osiągnięciami w nauce. Mają trudności z koncentracją i utrzymaniem uwagi na materiale akademickim. Mogą nie być w stanie blokować nieistotnych bodźców, co przeciąża ich systemy przetwarzania. Utrzymanie uwagi w czasie wymaga od uczniów pracy w sposób strategiczny i monitorowania poziomu zrozumienia. Uczniowie osiągający normalne wyniki i starsze dzieci utrzymują uwagę lepiej niż uczniowie osiągający słabe wyniki i młodsi uczniowie wykonujący zadania wymagające strategicznego przetwarzania (Short, Friebert, & Andrist, 1990).

Nauczyciele mogą zauważyć uważnych uczniów, obserwując ich skupienie wzroku, ich zdolność do rozpoczęcia pracy na sygnał (po zakończeniu instrukcji) oraz fizyczne oznaki (np. pismo odręczne) wskazujące, że są zaangażowani w pracę (Good & Brophy, 1984). Jednak same fizyczne oznaki mogą nie wystarczyć; surowi nauczyciele mogą zmusić uczniów do siedzenia w ciszy, nawet jeśli uczniowie nie są zaangażowani w pracę na zajęciach.

Nauczyciele mogą wspierać skupienie uwagi uczniów na istotnym materiale poprzez projektowanie zajęć w klasie. Przyciągające wzrok ekspozycje lub działania na początku lekcji angażują uwagę uczniów. Nauczyciele, którzy poruszają się po klasie, zwłaszcza gdy uczniowie są zaangażowani w pracę przy biurku, pomagają utrzymać uwagę uczniów na zadaniu. Inne sugestie dotyczące skupiania i utrzymywania uwagi uczniów podano w tabeli 'Sugestie dotyczące skupiania i utrzymywania uwagi uczniów'

Powszechnym odkryciem w badaniach jest to, że uczniowie częściej przypominają sobie ważne elementy tekstu niż te mniej istotne (R. Anderson, 1982; Grabe, 1986). Dobrzy i słabi czytelnicy lokalizują ważne materiały i poświęcają im więcej czasu (Ramsel & Grabe, 1983; Reynolds & Anderson, 1982). To, co odróżnia tych czytelników, to późniejsze przetwarzanie i zrozumienie. Być może słabi czytelnicy, bardziej zaabsorbowani podstawowymi zadaniami czytania (np. dekodowaniem), rozpraszają się od ważnych materiałów i nie przetwarzają ich odpowiednio do zapamiętania i odzyskiwania. Dobrzy czytelnicy, poświęcając uwagę ważnym materiałom, mogą być bardziej skłonni do łączenia informacji z tym, co wiedzą, nadawania im znaczenia i powtarzania, co wszystko poprawia zrozumienie (Resnick, 1981).

Znaczenie materiału tekstowego może wpływać na późniejsze przypominanie poprzez różnicowanie uwagi (R. Anderson, 1982). Elementy tekstu są najwyraźniej przetwarzane na pewnym minimalnym poziomie, aby można było ocenić ich znaczenie. Na podstawie tej oceny element tekstu jest albo odrzucany na rzecz następnego elementu (nieważne informacje), albo otrzymuje dodatkową uwagę (ważne informacje). Zrozumienie cierpi, gdy uczniowie nie poświęcają wystarczającej uwagi. Zakładając, że uwaga jest wystarczająca, rzeczywiste rodzaje przetwarzania, w które angażują się uczniowie, muszą się różnić, aby uwzględnić późniejsze różnice w zrozumieniu. Lepsi czytelnicy mogą początkowo angażować się w dużą część automatycznego przetwarzania i zwracać uwagę na informacje uznane za ważne, podczas gdy słabsi czytelnicy mogą rzadziej angażować się w automatyczne przetwarzanie.

Hidi (1995) zauważyła, że uwaga jest wymagana podczas wielu faz czytania: przetwarzania cech ortograficznych, wydobywania znaczeń, oceniania informacji pod kątem ważności i skupiania się na ważnych informacjach. Sugeruje to, że wymagania dotyczące uwagi znacznie się różnią w zależności od celu czytania — na przykład wydobywania szczegółów, rozumienia lub nowego uczenia się. Przyszłe badania — zwłaszcza neurofizjologiczne — powinny pomóc w wyjaśnieniu tych kwestii.