Informācijas apstrādes teorija: Mācību pielietojumi

Informācijas apstrādes principi arvien vairāk tiek pielietoti skolu mācību vidēs. Teorijas nozīme izglītībā turpinās paplašināties ar turpmākiem pētījumiem. Trīs mācību pielietojumi, kas atspoguļo informācijas apstrādes principus, ir iepriekšēji organizatori, mācību apstākļi un kognitīvā slodze.

Ievadorganizatori ir plaši apgalvojumi, kas tiek pasniegti nodarbību sākumā un palīdz saistīt jaunu materiālu ar iepriekšējām zināšanām (Mayer, 1984). Organizatori vērš izglītojamo uzmanību uz svarīgiem apgūstamajiem jēdzieniem, izceļ ideju savstarpējo saistību un saista jauno materiālu ar to, ko skolēni zina (Faw & Waller, 1976). Organizatori var būt arī kartes, kas tiek rādītas kopā ar pavadošo tekstu (Verdi & Kulhavy, 2002). Tiek pieņemts, ka izglītojamo kognitīvās struktūras ir hierarhiski organizētas tā, lai iekļaujoši jēdzieni ietvertu pakārtotos. Organizatori sniedz informāciju augstākos hierarhijas līmeņos.

Organizatoru konceptuālais pamats izriet no Ausubela (1963, 1968, 1977, 1978; Ausubel & Robinson, 1969) nozīmīgas uztveres mācīšanās teorijas. Mācīšanās ir nozīmīga, ja jaunajam materiālam ir sistemātiska saistība ar atbilstošiem jēdzieniem ilgtermiņa atmiņā (ILTM); tas ir, jauns materiāls paplašina, modificē vai izstrādā informāciju atmiņā. Nozīmīgums ir atkarīgs arī no personīgiem mainīgajiem, piemēram, vecuma, pieredzes, sociālekonomiskā statusa un izglītības. Iepriekšējā pieredze nosaka, vai skolēni uzskata mācīšanos par nozīmīgu.

Ausubels iestājās par deduktīvu mācīšanu: Vispirms tiek mācītas vispārīgas idejas, kam seko specifiski punkti. Tas prasa, lai skolotāji palīdzētu skolēniem sadalīt idejas mazākos, saistītos punktos un saistīt jaunas idejas ar līdzīgu saturu atmiņā. Informācijas apstrādes terminos modeļa mērķi ir paplašināt propozicionālos tīklus ILTM, pievienojot zināšanas, un izveidot saites starp tīkliem. Deduktīvā mācīšana labāk darbojas ar vecākiem skolēniem (Luiten, Ames, & Ackerson, 1980).

Ievadorganizatori sagatavo augsni nozīmīgai uztveres mācīšanai. Organizatori var būt ekspozitoriski vai salīdzinoši. Ekspozitoriski organizatori nodrošina skolēnus ar jaunām zināšanām, kas nepieciešamas, lai saprastu nodarbību. Ekspozitoriski organizatori ietver jēdzienu definīcijas un vispārinājumus. Jēdzienu definīcijas norāda jēdzienu, virsjēdzienu un jēdziena raksturlielumus. Pasniedzot jēdzienu “siltasiņu dzīvnieks”, skolotājs varētu to definēt (t.i., dzīvnieks, kura iekšējā ķermeņa temperatūra paliek relatīvi nemainīga), saistīt to ar virsjēdzieniem (dzīvnieku valsts) un norādīt tā raksturlielumus (putni, zīdītāji). Vispārinājumi ir plaši vispārīgu principu apgalvojumi, no kuriem tiek izvirzītas hipotēzes vai specifiskas idejas. Vispārinājums, kas ir piemērots reljefa izpētei, būtu: “Augstākās vietās aug mazāk veģetācijas.” Skolotāji var pasniegt vispārinājumu piemērus un lūgt skolēniem domāt par citiem.

Salīdzinoši organizatori iepazīstina ar jaunu materiālu, velkot paralēles ar pazīstamu materiālu. Salīdzinoši organizatori aktivizē un saista tīklus ILTM. Ja skolotājs pasniedz bloku par ķermeņa asinsrites sistēmu skolēniem, kuri ir mācījušies komunikācijas sistēmas, skolotājs varētu saistīt asinsrites un komunikācijas sistēmas ar atbilstošiem jēdzieniem, piemēram, avotu, vidi un mērķi. Lai salīdzinošie organizatori būtu efektīvi, skolēniem ir labi jāsaprot materiāls, kas tiek izmantots kā pamats analogijai. Izglītojamiem arī jābūt viegli uztveramiem analogija. Grūtības uztvert analogas attiecības kavē mācīšanos.

Pierādījumi liecina, ka organizatori veicina mācīšanos un pārnesi (Ausubel, 1978; Faw & Waller, 1976; Mautone & Mayer, 2007). Kartes ir efektīvi organizatori un labi piemērotas ieviešanai nodarbībās, izmantojot tehnoloģijas (Verdi & Kulhavy, 2002). Mayer (1979) ziņoja par pētījumu ar koledžas studentiem, kuriem nebija pieredzes datorprogrammēšanā. Studentiem tika doti programmēšanas materiāli, ko studēt; vienai grupai kā organizators tika dots konceptuāls modelis, bet otra grupa saņēma tos pašus materiālus bez modeļa. Ievadorganizatora grupa labāk veica pēctesta uzdevumus, kas prasīja pārnesi uz uzdevumiem, kas atšķīrās no tiem, kas tika apspriesti mācību materiālā. Organizatori var palīdzēt skolēniem saistīt jaunu materiālu ar plašāku pieredzi, kas atvieglo pārnesi.

Vienu no pazīstamākajām kognitīvajos principos balstītajām mācību teorijām formulēja Roberts Gaņē (Robert Gagné) (1985). Šī teorija ietver mācīšanās apstākļus jeb apstākļus, kas pastāv, kad notiek mācīšanās (Ertmer, Driscoll, & Wager, 2003). Divi soļi ir kritiski. Pirmais ir norādīt mācīšanās rezultāta veidu; Gaņē identificēja piecus galvenos veidus (apspriesti vēlāk). Otrais ir noteikt mācīšanās notikumus jeb faktorus, kas ietekmē apmācību.

Mācīšanās rezultāti

Gaņē (1984) identificēja piecus mācīšanās rezultātu veidus: intelektuālās prasmes, verbālā informācija, kognitīvās stratēģijas, motorās prasmes un attieksmes (tabula 'Mācīšanās rezultāti Gaņē teorijā.').

Intelektuālās prasmes ietver noteikumus, procedūras un konceptus. Tās ir procesuālo zināšanu vai produkciju formas. Šāda veida zināšanas tiek izmantotas runājot, rakstot, lasot, risinot matemātiskas problēmas un pielietojot zinātniskus principus problēmu risināšanai.

Verbālā informācija jeb deklaratīvās zināšanas ir zināšanas par to, ka kaut kas ir tā. Verbālā informācija ietver faktus vai jēgpilni saistītu prozu, kas tiek atgādināta vārds vārdā (piemēram, vārdi dzejolim vai “Zvaigžņu karoga dziesma”). Shēmas ir verbālās informācijas formas.

Kognitīvās stratēģijas ir izpildvaras kontroles procesi. Tās ietver informācijas apstrādes prasmes, piemēram, pievēršot uzmanību jaunai informācijai, lemjot par informācijas atkārtošanu, izstrādājot, izmantojot LTM izgūšanas stratēģijas un piemērojot problēmu risināšanas stratēģijas.

Motorās prasmes tiek attīstītas, pakāpeniski uzlabojot kustību kvalitāti (vienmērīgumu, laiku), kas tiek sasniegts ar praksi. Kamēr intelektuālās prasmes var apgūt strauji, motorās prasmes attīstās pakāpeniski ar nepārtrauktu, apzinātu praksi (Ericsson et al., 1993). Prakses apstākļi atšķiras: intelektuālās prasmes tiek praktizētas ar dažādiem piemēriem; motoro prasmju prakse ietver vienu un to pašu muskuļu kustību atkārtošanu.

Attieksmes ir iekšēji uzskati, kas ietekmē darbības un atspoguļo tādas īpašības kā dāsnums, godīgums un apņemšanās ievērot veselīgu dzīvesveidu. Skolotāji var organizēt apstākļus intelektuālo prasmju, verbālās informācijas, kognitīvo stratēģiju un motoro prasmju apguvei, bet attieksmes tiek apgūtas netieši, izmantojot pieredzi un saskaroties ar dzīviem un simboliskiem (televīzijas, video) modeļiem.

Mācīšanās notikumi

Pieci mācīšanās rezultātu veidi atšķiras pēc to apstākļiem. Iekšējie apstākļi ir priekšnoteikumu prasmes un kognitīvās apstrādes prasības; ārējie apstākļi ir vides stimuli, kas atbalsta izglītojamā kognitīvos procesus. Projektējot apmācību, ir jānorāda pēc iespējas pilnīgāk abi apstākļu veidi.

Iekšējie apstākļi ir izglītojamo pašreizējās spējas, kas tiek glabātas LTM kā zināšanas. Mācību norādes no skolotājiem un materiāliem aktivizē atbilstošās LTM zināšanas (Gagné & Glaser, 1987). Ārējie apstākļi atšķiras atkarībā no mācīšanās rezultāta un iekšējiem apstākļiem. Lai iemācītu studentiem klases noteikumu, skolotājs varētu viņus informēt par noteikumu un vizuāli to parādīt. Lai iemācītu studentiem stratēģiju savas izpratnes pārbaudei, skolotājs varētu demonstrēt stratēģiju un dot studentiem praksi un atgriezenisko saiti par tās efektivitāti. Pieredzējuši lasītāji tiek apmācīti atšķirīgi no tiem, kuriem ir dekodēšanas problēmas. Katra apmācības fāze tiek mainīta atkarībā no mācīšanās rezultātiem un iekšējiem apstākļiem.

Mācīšanās hierarhijas

Mācīšanās hierarhijas ir organizēti intelektuālo prasmju kopumi. Augstākais elements hierarhijā ir mērķa prasme. Lai izveidotu hierarhiju, jāsāk no augšas un jāpajautā, kādas prasmes izglītojamajam jāveic pirms mērķa prasmes apguves vai kādas prasmes ir tūlītēji priekšnoteikumi mērķa prasmei. Pēc tam jāuzdod tas pats jautājums par katru priekšnoteikumu prasmi, turpinot lejup pa hierarhiju, līdz tiek sasniegtas prasmes, ko izglītojamais var veikt tagad (Dick & Carey, 1985; Merrill, 1987).

Hierarhijas nav prasmju lineāra secība. Bieži vien, lai apgūtu augstāka līmeņa prasmi, jāpiemēro divas vai vairākas priekšnoteikumu prasmes, un neviena no priekšnoteikumiem nav atkarīga no otras. Arī augstāka līmeņa prasmes ne vienmēr ir grūtāk apgūstamas nekā zemāka līmeņa prasmes. Dažus priekšnoteikumus var būt grūti apgūt; kad izglītojamie ir apguvuši zemāka līmeņa prasmes, augstāka līmeņa prasmju apguve var šķist vieglāka.

Mācīšanās fāzes

Apmācība ir ārēju notikumu kopums, kas paredzēts, lai atvieglotu iekšējos mācīšanās procesus. Tabula 'Gaņē mācīšanās fāzes' parāda deviņas mācīšanās fāzes, kas sagrupētas trīs kategorijās (Gagné, 1985).

Sagatavošanās mācībām ietver ievada mācību aktivitātes. Piedalīšanās laikā izglītojamie koncentrējas uz stimuliem, kas attiecas uz apgūstamo materiālu (audiovizuālie materiāli, rakstiski materiāli, skolotāja modelēta uzvedība). Izglītojamā gaidas orientē izglītojamo uz mērķi (apgūt motoro prasmi, iemācīties samazināt daļskaitļus). Atgūstot atbilstošo informāciju no LTM, izglītojamie aktivizē tās daļas, kas attiecas uz pētāmo tēmu (Gagné & Dick, 1983).

Galvenās mācīšanās fāzes ir apguve un izpilde. Selektīva uztvere nozīmē, ka maņu reģistri atpazīst atbilstošās stimula iezīmes un pārsūta tās uz WM. Semantiskā kodēšana ir process, kurā jaunas zināšanas tiek pārsūtītas uz LTM. Atgūšanas un reaģēšanas laikā izglītojamie atgūst jaunu informāciju no atmiņas un sniedz atbildi, kas parāda mācīšanos. Pastiprināšana attiecas uz atgriezenisko saiti, kas apstiprina studenta atbildes pareizību un sniedz korektīvu informāciju pēc vajadzības.

Mācīšanās pārneses fāzes ietver atgūšanas stimulēšanu un vispārināmību. Atgūšanas stimulēšanas laikā izglītojamie saņem norādes, kas signalizē, ka iepriekšējās zināšanas ir piemērojamas šajā situācijā. Risinot teksta uzdevumus, piemēram, matemātikas skolotājs var informēt izglītojamos, ka viņu zināšanas par taisnleņķa trijstūriem ir piemērojamas. Vispārināmība tiek uzlabota, nodrošinot izglītojamajiem iespēju praktizēt prasmes ar dažādu saturu un dažādos apstākļos (piemēram, mājasdarbs, intervāla atkārtošanas sesijas).

Šīs deviņas fāzes ir vienlīdz piemērojamas pieciem mācīšanās rezultātu veidiem. Gaņē un Brigss (Briggs) (1979) norādīja apmācības notikumu veidus, kas varētu pavadīt katru fāzi (tabula 'Apmācības notikumi, kas pavada mācīšanās fāzes (Gaņē)'). Apmācības notikumi, kas uzlabo katru fāzi, ir atkarīgi no rezultāta veida. Apmācība intelektuālajām prasmēm notiek atšķirīgi nekā verbālajai informācijai.

Viena problēma ir tā, ka mācīšanās hierarhiju izstrāde var būt sarežģīta un laikietilpīga. Process prasa zināšanas satura jomā, lai noteiktu secīgās priekšnoteikumu prasmes—apmācības apjomu un secību. Pat šķietami vienkāršai prasmei var būt sarežģīta hierarhija, ja izglītojamajiem jāapgūst vairāki priekšnoteikumi. Tām prasmēm, kurām ir mazāk labi definētas struktūras (piemēram, radoša rakstīšana), hierarhijas izstrāde var būt sarežģīta. Vēl viena problēma ir tā, ka sistēma nodrošina nelielu izglītojamo kontroli, jo tā nosaka, kā izglītojamajiem vajadzētu rīkoties. Neskatoties uz šīm problēmām, teorija piedāvā pamatotus ieteikumus par to, kā piemērot informācijas apstrādes principus apmācības izstrādei (Ertmer et al., 2003).

Informācijas apstrādes sistēma vienlaikus var apstrādāt tikai noteiktu apjomu informācijas. Ja vienlaikus tiek saņemti pārāk daudz stimuli, novērotāji daudzus no tiem palaidīs garām ierobežotās uzmanības kapacitātes dēļ. Darba atmiņas (WM) kapacitāte ir ierobežota. Tā kā informācijas apstrāde prasa laiku un ietver vairākus kognitīvos procesus, jebkurā konkrētā laikā darba atmiņā var turēt, pārsūtīt uz ilgtermiņa atmiņu (LTM), atkārtot un tā tālāk tikai ierobežotu informācijas daudzumu.

Kognitīvās slodzes teorija ņem vērā šos apstrādes ierobežojumus mācību procesa izstrādē (DeLeeuw & Mayer, 2008; Schnotz & Kürschner, 2007; Sweller, van Merriënboer, & Pass, 1998). Kognitīvā slodze jeb prasības informācijas apstrādes sistēmai var būt divu veidu. Iekšējā kognitīvā slodze ir atkarīga no nemainīgām apgūstamās informācijas īpašībām, un to var atvieglot tikai tad, kad izglītojamie iegūst efektīvu kognitīvo shēmu, lai tiktu galā ar informāciju. Ārējā kognitīvā slodze rodas no tā, kā materiāls tiek pasniegts vai kādas aktivitātes tiek prasītas no izglītojamā (Bruning et al., 2004). Piemēram, apgūstot galvenās trigonometriskās attiecības (piemēram, sinuss, tangenss), materiālā ir ietverta noteikta kognitīvā slodze (iekšēja), proti, zināšanu attīstīšana par taisnleņķa trijstūra malu attiecībām. Veids, kādā materiāls tiek pasniegts, ietekmē ārējo kognitīvo slodzi. Skolotāji, kuri sniedz skaidrus prezentācijas, palīdz samazināt ārējo kognitīvo slodzi, savukārt tie, kuri slikti izskaidro šos jēdzienus, palielina ārējo slodzi.

Līdzīgā veidā Mayer un Moreno (2003) izšķīra trīs kognitīvo prasību veidus. Būtiska apstrāde attiecas uz kognitīviem procesiem, kas nepieciešami, lai saprastu materiālu (līdzīgi iekšējai slodzei). Nejauša apstrāde attiecas uz apstrādi, kas nav nepieciešama mācībām, bet var palīdzēt palielināt izpratni. Reprezentācijas saglabāšana nozīmē īslaicīgu informācijas saglabāšanu atmiņā, kamēr tiek apstrādāta cita informācija. Mayer un Moreno ierosināja, ka mācīšanās norit vislabāk, ja izglītojamie var koncentrēt savus resursus uz būtisku apstrādi un maz vai nemaz resursu uz citiem veidiem.

Galvenā ideja ir tāda, ka mācību metodēm jāmazina ārējā kognitīvā slodze, lai esošos resursus varētu veltīt mācībām (van Merriënboer & Sweller, 2005). Atbalsta sistēmas izmantošanai vajadzētu būt izdevīgai (van Merriënboer, Kirschner, & Kester, 2003). Sākotnēji atbalsts palīdz izglītojamiem iegūt prasmes, kuras viņi, visticamāk, nevarētu iegūt bez palīdzības. Atbalsts palīdz samazināt ārējo slodzi, lai izglītojamie varētu koncentrēt savus resursus uz mācību iekšējām prasībām. Izglītojamiem attīstot shēmu darbam ar informāciju, atbalsta palīdzību var pakāpeniski atcelt.

Vēl viens ierosinājums ir izmantot vienkāršu un sarežģītu materiālu secību (van Merriënboer et al., 2003), kas atbilst Gagnē teorijai. Sarežģīta mācīšanās tiek sadalīta vienkāršās daļās, kuras tiek apgūtas un apvienotas lielākā secībā. Šī procedūra samazina kognitīvo slodzi, lai izglītojamie varētu koncentrēt savus kognitīvos resursus uz mācībām.

Trešais ierosinājums ir izmantot autentiskus uzdevumus mācību procesā. Reigeluta (1999) izstrādes teorija, piemēram, prasa identificēt apstākļus, kas vienkāršo uzdevuma izpildi, un pēc tam sākt mācīšanu ar vienkāršu, bet autentisku gadījumu (piemēram, tādu, ar kuru var saskarties reālajā pasaulē). Uzdevumi, kuriem ir reāla nozīme, palīdz samazināt ārējo slodzi, jo tie neprasa izglītojamiem iesaistīties nevajadzīgā apstrādē, lai saprastu kontekstu. Piemēram, studentiem ir jēgpilnāk noteikt leņķa sinusu, ko veido punkts 40 pēdu attālumā no skolas karoga masta līdz masta augšai, nekā risināt salīdzināmus trigonometrijas uzdevumus mācību grāmatā.

Šie apsvērumi liecina arī par sadarbības mācīšanās izmantošanu. Palielinoties kognitīvajai slodzei, indivīdu mācīšanās kļūst mazāk efektīva un efektīva (Kirschner, Paas, & Kirschner, 2009). Palielinoties uzdevuma sarežģītībai, kognitīvās apstrādes prasību sadalīšana starp indivīdiem samazina kognitīvo slodzi atsevišķiem studentiem. Šīs idejas labi saskan ar konstruktīvisma uzsvaru uz vienaudžu sadarbību.

Informācijas apstrādes teorijas koncentrējas uz uzmanību, uztveri, kodēšanu, uzglabāšanu un zināšanu atgūšanu. Informācijas apstrādi ir ietekmējuši sasniegumi komunikācijās, datortehnoloģijās un neirozinātnē.

Svarīgas vēsturiskās ietekmes uz mūsdienu informācijas apstrādes uzskatiem ir Gestalta psiholoģija un verbālā mācīšanās. Gestalta teorētiķi uzsvēra organizācijas lomu uztverē un mācībās. Verbālās mācīšanās pētnieki izmantoja sērijveida mācīšanos, brīvu atsaukšanu un pāru asociāciju uzdevumus. Verbālās mācīšanās pētījumos tika iegūti vairāki svarīgi atklājumi. Brīvās atsaukšanas pētījumi parādīja, ka organizācija uzlabo atsaukšanu un ka cilvēki uzspiež savu organizāciju, ja tādas nav. Viens no galvenajiem ieguldījumiem bija darbs interferencē un aizmirstībā.

Divu krātuvju (duālā) atmiņas modelis ir plaši pielietots. Informācija nonāk caur sensorajiem reģistriem. Lai gan katrai maņai ir reģistrs, lielākā daļa pētījumu ir veikti par vizuālajiem un dzirdes reģistriem. Jebkurā laikā var pievērst uzmanību tikai ierobežotam informācijas daudzumam. Uzmanība var darboties kā filtrs vai vispārējs cilvēka sistēmas jaudas ierobežojums. Ieejas, kurām pievērsta uzmanība, tiek uztvertas, salīdzinot ar informāciju ilgtermiņa atmiņā (ITM).

Informācija nonāk īstermiņa atmiņā (darba atmiņā), kur tā tiek saglabāta, atkārtojot un saistot ar saistīto informāciju ITM. Informāciju var kodēt glabāšanai ITM. Kodēšanu atvieglo organizācija, izstrāde, jēgpilnība un saites ar shēmām. ITM ir organizēta pēc satura, un informācija ir savstarpēji saistīta ar saistīto saturu. Kontroles procesi uzrauga un virza informācijas plūsmu caur sistēmu.

Alternatīvi skatījumi uz atmiņu to iedomājas apstrādes līmeņu, aktivācijas līmeņa, konekcionisma un paralēlās sadalītās apstrādes ziņā. Katram no šiem skatījumiem ir priekšrocības un trūkumi, un dažu skatījumu integrācija var vislabāk raksturot atmiņu.

Uzmanības un uztveres procesi ietver kritiskas iezīmes, šablonus un prototipus. Lai gan darba atmiņai ir ierobežota ietilpība un ilgums, šķiet, ka ITM ir ļoti liela. Zināšanu pamatvienība ir apgalvojums, un apgalvojumi ir sakārtoti tīklos. Zināšanu veidi ietver deklaratīvās, procesuālās un nosacījuma zināšanas. Lielus procesuālo zināšanu fragmentus var sakārtot ražošanas sistēmās. Tīkli tālāk ir saistīti konekcionistu veidā, izmantojot izplatītu aktivāciju, lai uzlabotu savstarpējas atsauces un pārsūtīšanu. Zināšanu atgūšana ir atkarīga no to piekļuves ITM. Nespēja atgūt var rasties informācijas sabrukuma vai traucējumu dēļ. Informāciju vislabāk var atgūt ar norādēm, kas bija klāt kodēšanas laikā (kodēšanas specifika).

Joma, kas ilustrē informācijas uzglabāšanu un atgūšanu ITM, ir valodas izpratne, kas ietver uztveri, parsēšanu un izmantošanu. Saziņa ir nepilnīga; runātāji izlaiž informāciju, ko, viņuprāt, klausītāji zinās. Efektīvai valodas izpratnei ir nepieciešams, lai klausītājiem būtu atbilstošas apgalvojumu zināšanas un shēmas un viņi saprastu kontekstu. Lai integrētu informāciju atmiņā, klausītāji identificē doto informāciju, piekļūst tai ITM un saista jauno informāciju ar to. Valodas izpratne ir centrālais lasītprasmes aspekts un ir cieši saistīta ar akadēmiskiem panākumiem: īpaši priekšmetos, kas prasa plašu lasīšanu.

Lai gan ir daudz pierādījumu par to, ka informācija atmiņā tiek glabāta verbālā formā (nozīmēs), ir arī pierādījumi par attēlu glabāšanu. Attēli ir analoģiski attēlojumi: tie ir līdzīgi, bet ne identiski to atsauces objektiem. Duālā koda teorija postulē, ka attēlu sistēma galvenokārt glabā konkrētus objektus un notikumus, un verbālā sistēma glabā abstraktāku informāciju, kas izteikta valodā. Un otrādi, attēlus var rekonstruēt darba atmiņā no verbāliem kodiem, kas glabājas ITM. Attīstības pierādījumi rāda, ka bērni, visticamāk, nekā pieaugušie, attēlo zināšanas kā attēlus, bet attēlu attēlojumu var attīstīt jebkura vecuma cilvēki.

Lai gan liela daļa agrīno pētījumu par informācijas apstrādi bija fundamentāli un tika veikti eksperimentālās laboratorijās, pētnieki arvien vairāk veic pētījumus lietišķos apstākļos un īpaši par akadēmiskā satura apguvi. Trīs mācību lietojumprogrammas, kas atspoguļo informācijas apstrādes principus, ietver iepriekšējus organizatorus, mācīšanās apstākļus un kognitīvo slodzi.