Kaheosalise mälu mudel: Info töötlemise teooria

Kaheosalise (duaalse) mälumudel on meie peamine infoprotsessingualane lähenemisviis õppimisele ja mälule, kuigi, nagu varem märgitud, ei aktsepteeri kõik teadlased seda mudelit (Matlin, 2009). Verbaalse õppimise uurimist käsitletakse järgmisena, et pakkuda ajaloolist tausta.

Stimulus-Response Assotsiatsioonid

Verbaalse õppimise uurimistöö tõukejõud tulenes Ebbinghausi tööst, kes käsitles õppimist kui verbaalsete stiimulite (sõnad, mõttetud silbid) vaheliste assotsiatsioonide järkjärgulist tugevnemist. Korduvate sidumiste korral muutus reaktsioon dij tugevamini seotuks stiimuliga wek. Ka teised reaktsioonid võisid seostuda wek-ga seotud mõttetute silpide nimekirja õppimise ajal, kuid need assotsiatsioonid nõrgenesid katsete käigus.

Ebbinghaus näitas, et kolm olulist tegurit, mis mõjutavad esemete nimekirja õppimise lihtsust või kiirust, on esemete tähendusrikkus, nendevaheline sarnasus ja õppetsüklite vaheline aeg (Terry, 2009). Sõnu (tähendusrikkaid esemeid) õpitakse kergemini kui mõttetuid silpe. Sarnasuse osas, mida sarnasemad esemed üksteisele on, seda raskem on neid õppida. Tähenduse või heli sarnasus võib põhjustada segadust. Inimene, kellel palutakse õppida mitu sünonüümi, nagu gigantne, tohutu, mammut ja hiiglaslik, ei pruugi mõnda neist meenutada, vaid võib meenutada sõnu, mis on tähenduselt sarnased, kuid ei kuulu nimekirja (suur, hiiglane). Mõttetute silpide puhul tekib segadus, kui samu tähti kasutatakse erinevates positsioonides (xqv, khq, vxh, qvk). Õppetsüklite vaheline aeg võib varieeruda lühikesest (massiline praktika) pikemaks (jaotatud praktika). Kui häired on tõenäolised (arutatakse hiljem selles tunnis), annab jaotatud praktika parema õppimise (Underwood, 1961).

Õppeülesanded

Verbaalse õppimise uurijad kasutasid tavaliselt kolme tüüpi õppeülesandeid: seriaalne, paarisassotsiatiivne ja vaba meenutamine. Seriaalses õppimises meenutavad inimesed verbaalseid stiimuleid selles järjekorras, milles neid esitati. Seriaalne õppimine on seotud selliste kooliülesannetega nagu luuletuse või probleemilahendusstrateegia sammude meeldejätmine. Paljude seriaalse õppimise uuringute tulemused annavad tavaliselt seriaalse positsiooni kõvera. Sõnad nimekirja alguses ja lõpus on kergesti õpitavad, samas kui keskmised esemed vajavad õppimiseks rohkem katseid. Seriaalne positsiooniefekt võib tekkida erinevuste tõttu erinevate positsioonide eristatavuses. Inimesed peavad meeles pidama mitte ainult esemeid endid, vaid ka nende positsioone nimekirjas. Nimekirja otsad näivad olevat eristatavamad ja seetõttu "paremad" stiimulid kui nimekirja keskmised positsioonid.

Paarisassotsiatiivses õppimises antakse ühe reaktsiooniobjekti jaoks üks stiimul (nt kass-puu, paat-katus, pink-koer). Osalejad vastavad stiimuli esitamisel õige vastusega. Paarisassotsiatiivsel õppimisel on kolm aspekti: stiimulite eristamine, vastuste õppimine ja selle õppimine, millised vastused kaasnevad milliste stiimulitega. Arutelu on keskendunud protsessile, mille abil paarisassotsiatiivne õppimine toimub, ja kognitiivse vahendamise rollile. Uurijad eeldasid algselt, et õppimine on inkrementaalne ja et iga stiimul-vastus assotsiatsioon tugevnes järk-järgult. Seda vaadet toetas tüüpiline õppimiskõver. Vigade arv, mida inimesed teevad, on alguses kõrge, kuid vead vähenevad nimekirja korduvate esitluste korral.

Estesi (1970) ja teiste uuringud viitasid erinevale vaatenurgale. Kuigi nimekirja õppimine paraneb kordamisega, on iga konkreetse eseme õppimine kas kõik või mitte midagi: õppija kas teab õiget assotsiatsiooni või ei tea seda. Katsete käigus suureneb õpitud assotsiatsioonide arv. Teine küsimus on seotud kognitiivse vahendamisega. Selle asemel, et lihtsalt vastuseid meelde jätta, rakendavad õppijad sageli oma organisatsiooni, et muuta materjal tähendusrikkaks. Nad võivad kasutada kognitiivseid vahendajaid, et siduda stiimulsõnad oma vastustega. Paari kass-puu puhul võib ette kujutada kassi, kes jookseb puu otsa, või mõelda lausele: "Kass jooksis puu otsa." Kui esitatakse kass, meenutatakse pilt või lause ja vastatakse puuga. Uuringud näitavad, et verbaalse õppimise protsessid on keerukamad, kui algselt arvati (Terry, 2009).

Vabas meenutamise õppimises esitatakse õppijatele esemete nimekiri ja nad meenutavad neid mis tahes järjekorras. Vaba meenutamine sobib hästi organisatsioonile, mis on loodud mälu hõlbustamiseks. Sageli rühmitavad õppijad meenutamise ajal sõnu, mis esitati algses nimekirjas üksteisest kaugel. Rühmitused põhinevad sageli sarnasel tähendusel või kuuluvusel samasse kategooriasse (nt kivid, puuviljad, köögiviljad).

Kategoorilise klasterdamise nähtuse klassikalises demonstratsioonis esitati õppijatele 60 nimisõna nimekiri, millest igaüks oli 15 järgmisest kategooriast: loomad, nimed, elukutsed ja köögiviljad (Bousfield, 1953). Sõnad esitati segamini järjekorras; aga õppijad kaldusid meenutama sama kategooria liikmeid koos. Klasterdamise tendents suureneb koos nimekirja korduste arvuga (Bousfield & Cohen, 1953) ja esemete pikemate esitamisaegadega (Cofer, Bruce & Reicher, 1966). Klasterdamist on tõlgendatud assotsiatsionistlikes terminites (Wood & Underwood, 1967); see tähendab, et koos meenutatud sõnad kipuvad olema seotud tavatingimustes kas otse üksteisega (nt pirn-õun) või kolmanda sõnaga (puuvili). Kognitiivne selgitus on, et isikud õpivad nii esitatud sõnu kui ka kategooriaid, mille liikmed nad on (Cooper & Monk, 1976). Kategooria nimed toimivad vahendavate vihjetena: kui palutakse meenutada, siis õppijad otsivad üles kategooria nimed ja seejärel nende liikmed. Klasterdamine annab ülevaate inimese mälu struktuurist ja toetab Gestalti arusaama, et indiviidid organiseerivad oma kogemusi.

Verbaalse õppimise uuringud tuvastasid verbaalse materjali omandamise ja unustamise käigu. Samal ajal oli idee, et assotsiatsioonid võivad selgitada verbaalse materjali õppimist, lihtsustatud. See sai selgeks, kui uurijad liikusid lihtsast nimekirja õppimisest edasi tähendusrikkamale tekstist õppimisele. Võib kahtluse alla seada mõttetute silpide või suvaliselt paaritatud sõnade nimekirjade õppimise asjakohasuse. Koolis toimub verbaalne õppimine tähendusrikastes kontekstides, näiteks sõnapaarid (nt osariigid ja nende pealinnad, võõrkeelsete sõnade ingliskeelsed tõlked), järjestatud fraasid ja laused (nt luuletused, laulud) ja sõnavarasõnade tähendused. Õppimise ja mälu infoprotsessimise seisukohtade tulekuga jäeti paljud verbaalse õppimise teoreetikute poolt esitatud ideed kõrvale või muudeti neid oluliselt. Uurijad käsitlevad üha enam kontekstist sõltuva verbaalse materjali õppimist ja mälu (Bruning, Schraw, Norby & Ronning, 2004). Nüüd pöördume peamise infoprotsessimise teema juurde – töömälu.

Kaheosalise mudeli kohaselt, kui stiimulile on tähelepanu pööratud ja see on tajutud, kantakse see lühiajalisse (töö)mällu (STM või WM; Baddeley, 1992, 1998, 2001; Terry, 2009). WM on meie teadvuse vahetu mälu. WM täidab kahte kriitilist funktsiooni: säilitamine ja meenutamine (Unsworth & Engle, 2007). Sisenev teave säilitatakse aktiivses olekus lühikest aega ja sellega tegeletakse, korrates või seostades seda pikaajalisest mälust (LTM) meenutatud teabega. Kui õpilased loevad teksti, hoiab WM paar sekundit meeles viimaseid loetud sõnu või lauseid. Õpilased võivad proovida meelde jätta konkreetset punkti, korrates seda mitu korda (kordamine) või küsides, kuidas see on seotud varem kursusel käsitletud teemaga (seostamine LTM-i teabega). Teise näitena oletame, et õpilane korrutab 45-ga 7. WM hoiab neid numbreid (45 ja 7) koos 5 ja 7 korrutisega (35), ülekantava numbri (3) ja vastusega (315). Teave WM-is ( ) võrreldakse LTM-is aktiveeritud teadmistega ( ). Samuti aktiveeritakse LTM-is korrutamisalgoritm ja need protseduurid suunavad õpilase tegevusi.

Uuringud on andnud mõistlikult detailse pildi WM toimimisest. WM on kestuselt piiratud: kui sellega kiiresti ei tegeleta, siis WM-is olev teave hajub. Klassikalises uuringus (Peterson & Peterson, 1959) esitati osalejatele mõttetu silp (nt khv), mille järel nad tegid enne silbi meeldejätmise katsetamist aritmeetikaülesande. Aritmeetikaülesande eesmärk oli takistada õppijatel silpi kordamast, kuid kuna numbreid ei pidanud salvestama, ei seganud need silbi salvestamist WM-i. Mida kauem osalejad häiriva tegevusega tegelesid, seda halvem oli nende meeldetuletus mõttetust silbist. Need leiud viitavad sellele, et WM on habras; teave kaob kiiresti, kui seda hästi ei õpita. Kui näiteks antakse teile helistamiseks telefoninumber, kuid siis segatakse teid enne, kui saate helistada või selle üles kirjutada, ei pruugi te seda meelde jätta.

WM on ka mahult piiratud: see mahutab ainult väikese koguse teavet. Miller (1956) oletas, et WM-i maht on seitse pluss või miinus kaks üksust, kus üksused on sellised tähenduslikud üksused nagu sõnad, tähed, numbrid ja tavalised väljendid. Teabe hulka saab suurendada tükeldamise teel ehk teabe tähendusrikkal viisil kombineerimise teel. Telefoninumber 555-1960 koosneb seitsmest üksusest, kuid seda saab hõlpsasti tükeldada kaheks järgmiselt: "Kolm viit pluss aasta, mil Kennedy presidendiks valiti."

Sternbergi (1969) mäluskaneerimise uuring annab ülevaate, kuidas teavet WM-ist meenutatakse. Osalejatele esitati kiiresti väike arv numbreid, mis ei ületanud WM-i mahtu. Seejärel anti neile testnumber ja küsiti, kas see oli algses komplektis. Kuna õppimine oli lihtne, tegid osalejad harva vigu; aga kui algne komplekt suurenes kahest kuue üksuseni, suurenes reageerimisaeg umbes 40 millisekundit iga täiendava üksuse kohta. Sternberg järeldas, et inimesed meenutavad teavet aktiivsest mälust, skaneerides üksusi järjestikku.

Kontrolli (juht)protsessid suunavad teabe töötlemist WM-is, samuti teadmiste liikumist WM-i ja sealt välja (Baddeley, 2001). Kontrolliprotsessid hõlmavad kordamist, ennustamist, kontrollimist, jälgimist ja metakognitiivseid tegevusi. Kontrolliprotsessid on eesmärgipärased; need valivad erinevatest sensoorsetest retseptoritest teavet, mis on asjakohane inimeste plaanide ja kavatsuste jaoks. Tähtsaks peetud teavet korratakse. Kordamine (teabe kordamine endale valjusti või subvokaalselt) võib säilitada teavet WM-is ja parandada meeldetuletust (Baddeley, 2001; Rundus, 1971; Rundus & Atkinson, 1970).

Keskkonna- või ise genereeritud vihjed aktiveerivad osa LTM-ist, mis on seejärel WM-ile paremini ligipääsetav. See aktiveeritud mälu sisaldab hiljuti toimunud sündmuste esitust, näiteks konteksti ja sisu kirjeldust. On vaieldav, kas aktiivne mälu kujutab endast eraldi mäluhoidlat või lihtsalt aktiveeritud osa LTM-ist. Aktiveerimise vaate kohaselt hoiab kordamine teavet WM-is. Kordamise puudumisel hajub teave aja jooksul (Nairne, 2002). Kõrge teaduslik huvi WM toimimise vastu jätkub (Davelaar, Goshen-Gottstein, Ashkenazi, Haarmann & Usher, 2005).

WM mängib õppimisel kriitilist rolli. Võrreldes tavaliselt saavutavate õpilastega, näitavad matemaatiliste ja lugemisraskustega õpilased halvemat WM toimimist (Andersson & Lyxell, 2007; Swanson, Howard & Sáez, 2006). Peamine õpetuslik järeldus on mitte koormata õpilaste WM-i üle, esitades liiga palju materjali korraga või liiga kiiresti. Vajadusel saavad õpetajad esitada teavet visuaalselt ja verbaalselt, et tagada, et õpilased säilitavad selle WM-is piisavalt kaua, et seda kognitiivselt edasi töödelda (nt seostada teabega LTM-is).

Teadmiste esitus pikaajalises mälus sõltub sagedusest ja lähedusest (Baddeley, 1998). Mida sagedamini fakt, sündmus või idee esineb, seda tugevam on selle esitus mälus. Lisaks on kaks kogemust, mis ajaliselt lähestikku aset leiavad, tõenäoliselt mälus seotud, nii et kui üks neist meenub, aktiveeritakse ka teine. Seega on info pikaajalises mälus esitatud assotsiatiivsete struktuuridena. Need assotsiatsioonid on kognitiivsed, erinevalt konditsioneerimisteooriatest, mis on käitumuslikud (stiimulid ja vastused).

Infotöötlusmudelid kasutavad sageli arvuteid analoogiatena, kuid on mõningaid olulisi erinevusi, mida assotsiatiivsed struktuurid esile tõstavad. Inimese mälu on sisupõhine adresseerimine: sama teema info on salvestatud koos, nii et teadmine, mida otsitakse, viib tõenäoliselt info meenutamiseni (Baddeley, 1998). Seevastu arvutid on asukohapõhised adresseerimine: arvutitele tuleb öelda, kuhu info salvestada. Failide või andmekogumite lähedus kõvakettal teistele failidele või andmekogumitele on täiesti suvaline. Teine erinevus on see, et arvutites on info salvestatud täpselt. Inimese mälu on vähem täpne, kuid sageli värvikam ja informatiivsem. Nimi Daryl Crancake on arvuti mälus salvestatud kui “Daryl Crancake.” Inimese mälus võib see olla salvestatud kui “Daryl Crancake” või moonutatud kujul “Darrell,” “Darel,” või “Derol” ja “Cupcake,” “Cranberry,” või “Crabapple.”

Kasulik analoogia inimese mõistuse jaoks on raamatukogu. Info raamatukogus on sisupõhine adresseerimine, sest sarnase sisuga raamatud on paigutatud sarnaste numbri alla. Info mõistuses (nagu ka raamatukogus) on ka ristviidatud (Calfee, 1981). Teadmised, mis ulatuvad üle erinevate sisualade, on ligipääsetavad mõlema ala kaudu. Näiteks võib Amyl olla mälupesa, mis on pühendatud tema 21. sünnipäevale. Mälu sisaldab, mida ta tegi, kellega ta koos oli ja milliseid kingitusi ta sai. Neid teemasid saab ristviidata järgmiselt: Jazz-CD-d, mida ta sai kingituseks, on ristviidatud mälupesas, mis tegeleb muusikaga. Asjaolu, et tema naaber käis külas, on talletatud naabri ja naabruskonna mälupesas.

Pikaajalises mälus talletatud teadmiste rikkus varieerub. Igal inimesel on elavad mälestused meeldivatest ja ebameeldivatest kogemustest. Need mälestused võivad olla detailides täpsed. Teised mälestustesse salvestatud teadmised on argised ja impersonaalsed: sõnade tähendused, aritmeetilised operatsioonid ja väljavõtted kuulsatest dokumentidest.

Mälu erinevuste arvesse võtmiseks pakkus Tulving (1972, 1983) välja eristuse episoodilise ja semantilise mälu vahel. Episoodiline mälu hõlmab infot, mis on seotud konkreetsete aegade ja kohtadega, mis on isiklikud ja autobiograafilised. Asjaolu, et sõna kass esineb õpitud sõnade nimekirjas kolmandal kohal, on näide episoodilisest infost, nagu ka info selle kohta, mida Amy oma 21. sünnipäeval tegi. Semantiline mälu hõlmab üldist infot ja mõisteid, mis on keskkonnas saadaval ja ei ole seotud konkreetse kontekstiga. Näideteks on sõnad “Star Spangled Banner“ile ja vee keemiline valem ( ). Koolis õpitud teadmised, oskused ja mõisted on semantilised mälestused. Need kaks mälutüüpi kombineeritakse sageli, näiteks kui laps ütleb vanemale: “Täna koolis ma õppisin [episoodiline mälu], et Teine maailmasõda lõppes 1945. aastal [semantiline mälu].”

Teadlased on uurinud erinevusi deklaratiivse ja protseduurilise mälu vahel (Gupta & Cohen, 2002). Deklaratiivne mälu hõlmab uute sündmuste ja kogemuste meenutamist. Tavaliselt salvestatakse info deklaratiivsesse mällu kiiresti ja see on mälu, mis on amneesiaga patsientidel kõige enam kahjustatud. Protseduuriline mälu on mälu oskuste, protseduuride ja keelte jaoks. Info protseduurilises mälus salvestatakse järk-järgult—sageli ulatusliku harjutamisega—ja seda võib olla raske kirjeldada (nt jalgrattaga sõitmine). Me pöördume selle eristuse juurde peagi tagasi.

Teine oluline küsimus on vorm või struktuur, milles pikaajaline mälu teadmisi salvestab. Paivio (1971) pakkus välja, et teadmised salvestatakse verbaalses ja visuaalses vormis, millest igaüks on funktsionaalselt sõltumatu, kuid omavahel ühendatud. Konkreetsed objektid (nt koer, puu, raamat) kipuvad olema salvestatud kujutistena, samas kui abstraktsed mõisted (nt armastus, tõde, ausus) ja keelelised struktuurid (nt grammatika) on salvestatud verbaalsetes koodides. Teadmisi saab salvestada nii visuaalselt kui ka verbaalselt: teil võib olla pildiline kujutis oma kodust ja te oskate seda ka verbaalselt kirjeldada. Paivio postuleeris, et igal teadmisel on indiviidil eelistatud salvestusrežiim, mis aktiveeritakse kergemini kui teine. Kahekordselt kodeeritud teadmisi võib paremini meeles pidada, millel on olulised hariduslikud tagajärjed ja mis kinnitab uue materjali selgitamise (verbaalne) ja demonstreerimise (visuaalne) üldist õpetamispõhimõtet (Clark & Paivio, 1991).

Paivio tööd käsitletakse lähemalt vaimse kujutluse all hiljem selles õppetükis. Tema seisukohti on kritiseeritud põhjusel, et visuaalne mälu ületab aju võimsust ja nõuab mingit aju mehhanismi piltide lugemiseks ja tõlkimiseks (Pylyshyn, 1973). Mõned teoreetikud väidavad, et teadmisi salvestatakse ainult verbaalselt (Anderson, 1980; Collins & Quillian, 1969; Newell & Simon, 1972; Norman & Rumelhart, 1975). Verbaalsed mudelid ei eita, et teadmisi saab esitada pildiliselt, kuid postuleerivad, et lõplik kood on verbaalne ja et pildid mälus rekonstrueeritakse verbaalsetest koodidest. Tabelis 'Mälusüsteemide omadused ja eristused' on näidatud mõned mälusüsteemide omadused ja eristused.

Pikaajalise mälu assotsiatiivsed struktuurid on propositsionaalsed võrgustikud ehk omavahel ühendatud komplektid, mis koosnevad sõlmedest või infokildudest (Anderson, 1990; Calfee, 1981; vt järgmist osa). Propositsioon on väikseim infoühik, mille kohta saab otsustada, kas see on tõene või väär. Väide “Minu 80-aastane onu süütas oma kohutava sigari” koosneb järgmistest propositsioonidest:

• Mul on onu.
• Ta on 80 aastat vana.
• Ta süütas sigari.
• Sigar on kohutav.

Pikaajalises mälus on esitatud mitmesuguseid propositsionaalseid teadmisi. Deklaratiivsed teadmised viitavad faktidele, subjektiivsetele uskumustele, stsenaariumidele (nt loo sündmused) ja organiseeritud lõikudele (nt Iseseisvusdeklaratsioon). Protseduurilised teadmised koosnevad mõistetest, reeglitest ja algoritmidest. Deklaratiivne-protseduuriline eristus viitab ka eksplitsiitsetele ja implitsiitsetele teadmistele (Sun, Slusarz ja Terry, 2005). Deklaratiivseid ja protseduurilisi teadmisi käsitletakse selles õppetükis. Tingimuslikud teadmised on teadmine, millal kasutada deklaratiivsete ja protseduuriliste teadmiste vorme ning miks see on kasulik (Gagné, 1985; Paris, Lipson ja Wixson, 1983).

Infotöötlusteooriad väidavad, et õppimine võib toimuda ilma avaliku käitumiseta, sest õppimine hõlmab propositsionaalsete võrgustike loomist või muutmist; aga avalik sooritus on tavaliselt vajalik selleks, et tagada õpilaste oskuste omandamine. Uuringud oskuslike tegevuste kohta (nt matemaatiliste probleemide lahendamine) näitavad, et inimesed täidavad tavaliselt käitumisi vastavalt plaanitud segmentide jadale (Ericsson jt, 1993; Fitts ja Posner, 1967; VanLehn, 1996). Indiviidid valivad sooritusrutiini, millelt nad ootavad soovitud tulemuse saavutamist, jälgivad perioodiliselt oma sooritusi, teevad vajalikke parandusi ja muudavad oma sooritusi pärast paranduslikku tagasisidet. Kuna sooritused peavad sageli varieeruma, et sobituda kontekstinõuetega, leiavad inimesed, et oskuste kohandamise harjutamine erinevates olukordades on kasulik.

Ülekandmine viitab seostele mälus olevate propositsioonide vahel ja sõltub info ristviitamisest või info kasutamisest, mis on sellega koos salvestatud. Õpilased mõistavad, et oskused ja mõisted on rakendatavad erinevates valdkondades, kui need teadmised on salvestatud vastavatesse võrgustikesse. Õpilastele õpetamine, kuidas info on rakendatav erinevates kontekstides, tagab asjakohase ülekandmise.

Kodeerimine on protsess, mille käigus sisestatakse uus (saabuv) teave infotöötlussüsteemi ja valmistatakse see ette pikaajaliseks mälus (LTM) säilitamiseks. Kodeerimine saavutatakse tavaliselt uue teabe tähendusrikkaks muutmisega ja selle integreerimisega pikaajalises mälus olemasoleva teabega. Kuigi teave ei pea olema tähendusrikas, et seda õppida – geomeetriaga mitte kursis olev inimene võiks Pythagorase teoreemi meelde jätta, ilma et ta mõistaks, mida see tähendab: tähendusrikkus parandab õppimist ja meeldejätmist.

Stimulatsioonile tähelepanu pööramine ja selle tajumine ei taga, et infotöötlus jätkub. Paljud asjad, mida õpetajad klassis räägivad, jäävad õppimata (isegi kui õpilased pööravad õpetajale tähelepanu ja sõnad on tähendusrikkad), sest õpilased ei jätka teabe töötlemist. Olulised tegurid, mis kodeerimist mõjutavad, on organiseerimine, väljatöötamine ja skeemistruktuurid.

Organiseerimine

Gestalt-teooria ja -uuringud näitasid, et hästi organiseeritud materjali on lihtsam õppida ja meelde jätta (Katona, 1940). Miller (1956) väitis, et õppimine paraneb, kui klassifitseerida ja grupeerida teabe osad organiseeritud tükkideks. Mäluteadusuuringud näitavad, et isegi kui õpitavad üksused ei ole organiseeritud, kehtestavad inimesed sageli materjalile organisatsiooni, mis hõlbustab meeldetuletamist (Matlin, 2009). Organiseeritud materjal parandab mälu, sest üksused on süstemaatiliselt omavahel seotud. Ühe üksuse meeldetuletamine kutsub esile sellega seotud üksuste meeldetuletamise. Uuringud toetavad organiseerimise tõhusust kodeerimisel laste ja täiskasvanute seas (Basden, Basden, Devecchio, & Anders, 1991).

Üks viis materjali organiseerimiseks on kasutada hierarhiat, millesse teabe osad on integreeritud. Joonis "Hierarhilise organisatsiooniga mälestustevõrk" näitab loomade näidishierarhiat. Loomariik tervikuna on tipus ja selle all on peamised kategooriad (nt imetajad, linnud, roomajad). Üksikud liigid on järgmisel tasemel, millele järgnevad tõud.

Muud viisid teabe organiseerimiseks hõlmavad mnemoonilisi tehnikaid ja vaimset kujutlemist (mida käsitletakse hiljem selles õppetükis). Mnemoonika võimaldab õppijatel materjali rikastada või täpsustada, näiteks moodustades õpitavate sõnade esitähtedest akronüümi, tuttava fraasi või lause (Matlin, 2009). Mõned mnemoonilised tehnikad kasutavad kujutlemist; kahe sõna (nt mesi ja leib) meeldejätmisel võib ette kujutada, kuidas need omavahel suhtlevad (mesi leival). Audiovisuaalsete vahendite kasutamine õppetöös võib parandada õpilaste kujutlemisvõimet.

Väljatöötamine

Väljatöötamine on protsess, mille käigus laiendatakse uut teavet, lisades sellele midagi või sidudes selle teadmistega. Väljatöötused aitavad kodeerimisele ja meeldetuletamisele kaasa, sest need seovad meeldejäetava teabe muu teadmisega. Hiljuti õpitud teabele on selles laiendatud mälestustevõrgus lihtsam juurde pääseda. Isegi kui uus teave unustatakse, suudavad inimesed sageli väljatöötusi meelde jätta (Anderson, 1990). Probleem, mis paljudel õpilastel (mitte ainult neil, keda sissejuhatavas stsenaariumis käsitletakse) algebra õppimisel on, seisneb selles, et nad ei suuda materjali välja töötada, sest see on abstraktne ja ei seostu kergesti muu teadmisega.

Teabe kordamine hoiab seda töötlusmälus (WM), kuid ei tähenda tingimata selle väljatöötamist. Vahet saab teha hoolduskordamise (teabe kordamine ja kordamine) ja väljatöötava kordamise (teabe seostamine millegi juba teadaolevaga) vahel. USA ajalugu õppivad õpilased võivad lihtsalt korrata "D-päev oli 6. juunil 1944" või nad saavad seda välja töötada, seostades seda millegagi, mida nad teavad (nt 1944. aastal valiti Roosevelt neljandat korda presidendiks).

Mnemoonilised vahendid töötavad teavet välja erinevatel viisidel. Üks selline vahend on moodustada esimestest tähtedest tähendusrikas lause. Näiteks planeetide järjekorra meeldejätmiseks päikesest võid õppida lause "Mu väga haritud ema serveeris meile just üheksa pitsat", milles esimesed tähed vastavad planeetidele (Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Pluuto). Sa tuletad esmalt meelde lause ja seejärel rekonstrueerid planeetide järjekorra esitähtede alusel.

Õpilased võivad olla võimelised väljatöötusi välja mõtlema, kuid kui nad seda ei suuda, ei pea nad tarbetult vaeva nägema, kui õpetajad saavad pakkuda tõhusaid väljatöötusi. Mällu salvestamise ja sealt meeldetuletamise abistamiseks peavad väljatöötused olema mõttekad. Liiga ebatavalisi väljatöötusi ei pruugi meelde jätta. Täpsed ja mõistlikud väljatöötused hõlbustavad mälu ja meeldetuletamist (Bransford et al., 1982; Stein, Littlefield, Bransford, & Persampieri, 1984).

Skeemid

Skeem (mitmuses skeemid või skeemid) on struktuur, mis organiseerib suuri teabehulki tähendusrikkaks süsteemiks. Skeemid hõlmavad meie üldistatud teadmisi olukordade kohta (Matlin, 2009). Skeemid on plaanid, mida me õpime ja kasutame oma keskkonnaga suhtlemisel. Suuremaid üksusi on vaja teabeosakesi esindavate väidete organiseerimiseks sidusaks tervikuks (Anderson, 1990). Skeemid aitavad meil genereerida ja kontrollida rutiinseid järjestikuseid tegevusi (Cooper & Shallice, 2006).

Ühes varasemas uuringus leidis Bartlett (1932), et skeemid aitavad teabe mõistmisel. Selles katses luges osaleja lugu tundmatust kultuurist, mille järel see inimene reprodutseeris selle teisele osalejale, kes reprodutseeris selle kolmandale osalejale ja nii edasi. Selleks ajaks, kui lugu jõudis 10. inimeseni, oli selle tundmatu kontekst muudetud kontekstiks, millega osalejad olid tuttavad (nt kalapüük). Bartlett leidis, et lugude kordamisel muutusid need prognoositavatel viisidel. Tundmatu teave jäeti välja, mõned detailid jäeti alles ja lood muutusid rohkem nagu osalejate kogemused. Nad muutsid saabuvat teavet, et see sobiks nende olemasolevate skeemidega.

Mis tahes hästi järjestatud jada saab esitada skeemina. Üks skeemitüüp on "restorani minek". Sammud koosnevad tegevustest nagu laua taha istumine, menüü üle vaatamine, toidu tellimine, teenindamine, nõude koristamine, arve saamine, jootraha jätmine ja arve maksmine. Skeemid on olulised, sest need näitavad, mida olukorras oodata. Inimesed tunnevad probleemi ära, kui tegelikkus ja skeem ei ühti. Kas olete kunagi olnud restoranis, kus üks oodatavatest sammudest ei toimunud (nt saite menüü, aga keegi ei tulnud teie laua juurde tellimust võtma)?

Levinud haridusskeemid hõlmavad laboratoorseid protseduure, õppimist ja lugude mõistmist. Kui õpilastele antakse lugemismaterjali, aktiveerivad nad skeemi tüübi, mida nad peavad vajalikuks. Kui õpilased peavad lugema lõiku ja vastama küsimustele peamiste ideede kohta, võivad nad perioodiliselt peatuda ja end testida selle kohta, mis on nende arvates peamised punktid (Resnick, 1985). Skeeme on laialdaselt kasutatud lugemise ja kirjutamise uurimisel (McVee, Dunsmore, & Gavelek, 2005).

Skeemid aitavad kodeerimisele kaasa, sest need töötavad uue materjali tähendusrikkaks struktuuriks. Materjali õppimisel püüavad õpilased sobitada teavet skeemi tühikutesse. Vähem olulisi või valikulisi skeemielemente võidakse õppida või mitte. Kirjandusteoseid lugedes saavad õpilased, kes on moodustanud tragöödia skeemi, hõlpsasti sobitada loo tegelased ja tegevused skeemi. Nad eeldavad, et leiavad elemente nagu hea versus kuri, inimlikud nõrkused ja dramaatiline lõpplahendus. Kui need sündmused toimuvad, sobitatakse need skeemi, mille õpilased on loo jaoks aktiveerinud.

Skeemid võivad hõlbustada meeldetuletamist sõltumatult nende eelistest kodeerimisele. Anderson ja Pichert (1978) esitasid kolledži üliõpilastele loo kahest poissist, kes koolist puudusid. Õpilastel soovitati lugeda seda kas varga või koduostja vaatenurgast; loos olid elemendid, mis olid mõlemale olulised. Õpilased tuletasid loo meelde ja hiljem tuletasid nad selle teist korda meelde. Teise meeldetuletamise jaoks soovitati pooltel õpilastel kasutada oma algset vaatenurka ja teisel poolel teist vaatenurka. Teisel meeldetuletamisel tuletasid õpilased meelde rohkem teavet, mis oli oluline teise vaatenurga, kuid mitte esimese vaatenurga jaoks, ja vähem teavet, mis ei olnud oluline teise vaatenurga jaoks, kuid oli oluline esimese vaatenurga jaoks. Kardash, Royer ja Greene (1988) leidsid samuti, et skeemidel oli peamine kasu meeldetuletamise ajal, mitte kodeerimise ajal. Kokkuvõttes näitavad need tulemused, et meeldetuletamisel tuletavad inimesed meelde skeemi ja püüavad sobitada elemente sellesse. See rekonstrueerimine ei pruugi olla täpne, kuid hõlmab enamikku skeemielemente. Hiljem käsitletavad tootmissüsteemid sarnanevad mõnevõrra skeemidega.