Dviejų dalių atminties modelis (informacijos apdorojimo teorija)

Dviejų dalių (dualus) atminties modelis yra mūsų pagrindinė informacijos apdorojimo perspektyva, nagrinėjant mokymąsi ir atmintį, nors, kaip minėta anksčiau, ne visi tyrėjai pritaria šiam modeliui (Matlin, 2009). Toliau aptariami žodinio mokymosi tyrimai, siekiant pateikti istorinį kontekstą.

Stimulas-Reakcija Asociacijos

Verbalinio mokymosi tyrimų impulsas kilo iš Ebbinghauso darbų, kuris mokymąsi suprato kaip laipsnišką asociacijų tarp verbalinių stimulų (žodžių, beprasmių skiemenų) stiprinimą. Kartojant poras, reakcija dij vis stipriau susiejama su stimulu wek. Kitos reakcijos taip pat galėjo būti susietos su wek mokantis suporuotų beprasmių skiemenų sąrašo, tačiau šios asociacijos su bandymais silpnėjo.

Ebbinghausas parodė, kad trys svarbūs veiksniai, turintys įtakos lengvumui ar greičiui, kuriuo išmokstamas elementų sąrašas, yra elementų prasmingumas, panašumo laipsnis tarp jų ir laiko tarpas tarp studijų bandymų (Terry, 2009). Žodžiai (prasmingi elementai) išmokstami lengviau nei beprasmiški skiemenys. Kalbant apie panašumą, kuo elementai panašesni vienas į kitą, tuo sunkiau juos išmokti. Panašumas reikšme ar garsu gali sukelti painiavą. Asmuo, paprašytas išmokti kelis sinonimus, tokius kaip gigantiškas, didžiulis, milžiniškas ir didžiulis, gali neprisiminti kai kurių iš jų, bet vietoj to gali prisiminti žodžius, panašius reikšme, bet ne sąraše (didelis, behemotas). Su beprasmiais skiemenimis painiava atsiranda, kai tos pačios raidės naudojamos skirtingose pozicijose (xqv, khq, vxh, qvk). Laiko tarpas tarp studijų bandymų gali skirtis nuo trumpo (intensyvi praktika) iki ilgesnio (paskirstyta praktika). Kai trukdžiai yra tikėtini (aptariama vėliau šioje pamokoje), paskirstyta praktika suteikia geresnį mokymąsi (Underwood, 1961).

Mokymosi Užduotys

Verbalinio mokymosi tyrėjai dažniausiai naudojo tris mokymosi užduočių tipus: serijinį, porinį-asociacinį ir laisvą prisiminimą. Serijinio mokymosi metu žmonės prisimena verbalinius stimulus tokia tvarka, kokia jie buvo pateikti. Serijinis mokymasis yra susijęs su tokiomis mokyklinėmis užduotimis kaip eilėraščio ar problemos sprendimo strategijos žingsnių įsiminimas. Daugelio serijinio mokymosi tyrimų rezultatai paprastai sukuria serijinę pozicijų kreivę. Žodžiai sąrašo pradžioje ir pabaigoje yra lengvai išmokstami, o viduriniams elementams reikia daugiau bandymų mokymuisi. Serijinės pozicijos efektas gali atsirasti dėl įvairių pozicijų išskirtinumo skirtumų. Žmonės turi prisiminti ne tik pačius elementus, bet ir jų pozicijas sąraše. Sąrašo galai atrodo išskirtinesni ir todėl yra „geresni“ stimuli nei vidurinės sąrašo pozicijos.

Porinio-asociacinio mokymosi metu vienas stimulas pateikiamas vienam atsako elementui (pvz., katė-medis, valtis-stogas, suolas-šuo). Dalyviai atsako teisingu atsakymu pateikus stimulą. Porinis-asociacinis mokymasis turi tris aspektus: diskriminavimas tarp stimulų, atsakymų mokymasis ir mokymasis, kurie atsakymai lydi kuriuos stimulus. Diskusijos vyko dėl proceso, kuriuo vyksta porinis-asociacinis mokymasis, ir kognityvinio tarpininkavimo vaidmens. Tyrėjai iš pradžių manė, kad mokymasis buvo laipsniškas ir kad kiekviena stimulo–reakcijos asociacija buvo palaipsniui stiprinama. Šį požiūrį patvirtino tipiška mokymosi kreivė. Klaidų, kurias žmonės daro, skaičius yra didelis pradžioje, tačiau klaidų mažėja su pakartotiniais sąrašo pateikimais.

Esteso (1970) ir kitų tyrimai pasiūlė kitokią perspektyvą. Nors sąrašo mokymasis gerėja su kartojimu, bet kurio konkretaus elemento mokymasis yra „viskas arba nieko“ pobūdžio: besimokantysis arba žino teisingą asociaciją, arba jos nežino. Su bandymais išmoktų asociacijų skaičius didėja. Antras klausimas apima kognityvinį tarpininkavimą. Užuot tiesiog įsiminę atsakymus, besimokantieji dažnai primeta savo organizaciją, kad medžiaga būtų prasminga. Jie gali naudoti kognityvinius tarpininkus, kad susietų stimulo žodžius su savo atsakymais. Porai katė-medis galima įsivaizduoti katę, bėgančią į medį, arba pagalvoti apie sakinį: „Katė užbėgo į medį.“ Pateikus katę, prisimenamas vaizdas ar sakinys ir atsakoma medžiu. Tyrimai rodo, kad verbalinio mokymosi procesai yra sudėtingesni nei iš pradžių manyta (Terry, 2009).

Laisvo prisiminimo mokymosi metu besimokantiesiems pateikiamas elementų sąrašas ir jie prisimena juos bet kokia tvarka. Laisvas prisiminimas gerai tinka organizacijai, skirtai palengvinti atmintį. Dažnai prisimenant besimokantieji grupuoja žodžius, pateiktus toli vienas nuo kito originaliame sąraše. Grupavimai dažnai yra pagrįsti panašia reikšme arba priklausymu tai pačiai kategorijai (pvz., uolienos, vaisiai, daržovės).

Klasikiniame kategorinio grupavimo reiškinio demonstravime besimokantiesiems buvo pateiktas 60 daiktavardžių sąrašas, po 15 iš šių kategorijų: gyvūnai, vardai, profesijos ir daržovės (Bousfield, 1953). Žodžiai buvo pateikti atsitiktine tvarka; tačiau besimokantieji linko prisiminti tos pačios kategorijos narius kartu. Tendencija grupuoti didėja su sąrašo pakartojimų skaičiumi (Bousfield & Cohen, 1953) ir su ilgesniu elementų pateikimo laiku (Cofer, Bruce, & Reicher, 1966). Grupavimas buvo interpretuotas asociaciniais terminais (Wood & Underwood, 1967); tai yra, žodžiai, prisiminti kartu, linkę būti susiję normaliomis sąlygomis, arba tiesiogiai vienas su kitu (pvz., kriaušė-obuolys), arba su trečiuoju žodžiu (vaisius). Kognityvinis paaiškinimas yra tas, kad asmenys išmoksta tiek pateiktus žodžius, tiek kategorijas, kurioms jie priklauso (Cooper & Monk, 1976). Kategorijų pavadinimai tarnauja kaip tarpininkavimo užuominos: paprašyti prisiminti, besimokantieji atgauna kategorijų pavadinimus, o tada jų narius. Grupavimas suteikia įžvalgų apie žmogaus atminties struktūrą ir palaiko Gestalto supratimą, kad asmenys organizuoja savo patirtį.

Verbalinio mokymosi tyrimai nustatė verbalinės medžiagos įgijimo ir užmiršimo eigą. Tuo pačiu metu idėja, kad asociacijos gali paaiškinti verbalinės medžiagos mokymąsi, buvo pernelyg supaprastinta. Tai tapo akivaizdu, kai tyrėjai perėjo nuo paprasto sąrašo mokymosi prie prasmingesnio mokymosi iš teksto. Galima suabejoti beprasmių skiemenų ar žodžių, suporuotų savavališkai, sąrašų mokymosi reikšme. Mokykloje verbalinis mokymasis vyksta prasminguose kontekstuose, pavyzdžiui, žodžių poros (pvz., valstijos ir jų sostinės, užsienio žodžių vertimai į anglų kalbą), sutvarkytos frazės ir sakiniai (pvz., eilėraščiai, dainos) ir žodyno žodžių reikšmės. Atsiradus informacijos apdorojimo mokymosi ir atminties požiūriams, daugelis verbalinio mokymosi teoretikų iškeltų idėjų buvo atmestos arba iš esmės pakeistos. Tyrėjai vis dažniau nagrinėja nuo konteksto priklausomos verbalinės medžiagos mokymąsi ir atmintį (Bruning, Schraw, Norby, & Ronning, 2004). Dabar pereisime prie pagrindinės informacijos apdorojimo temos – darbinės atminties.

Dviejų saugyklų modelyje, kai stimulas atkreipia dėmesį ir yra suvokiamas, jis perkeliamas į trumpalaikę (darbinę) atmintį (STM arba WM; Baddeley, 1992, 1998, 2001; Terry, 2009). WM yra mūsų tiesioginės sąmonės atmintis. WM atlieka dvi svarbiausias funkcijas: palaikymą ir atgavimą (Unsworth & Engle, 2007). Gaunama informacija trumpą laiką palaikoma aktyvioje būsenoje ir apdorojama kartojant arba susiejant su informacija, atkurta iš ilgalaikės atminties (LTM). Kai studentai skaito tekstą, WM kelias sekundes išlaiko paskutinius perskaitytus žodžius ar sakinius. Studentai gali bandyti įsiminti tam tikrą punktą kelis kartus kartodami (kartojimas) arba klausdami, kaip jis susijęs su tema, aptarta anksčiau kurse (susiejimas su informacija LTM). Kaip kitą pavyzdį, tarkime, kad studentas daugina 45 iš 7. WM saugo šiuos skaičius (45 ir 7), kartu su 5 ir 7 sandauga (35), perkeltu skaičiumi (3) ir atsakymu (315). Informacija WM ( ) lyginama su aktyvuotomis žiniomis LTM ( ). Taip pat LTM aktyvuojamas daugybos algoritmas, ir šios procedūros nukreipia studento veiksmus.

Tyrimai pateikė pakankamai išsamų WM veikimo vaizdą. WM trukmė yra ribota: jei greitai nesiimama veiksmų, informacija WM išnyksta. Klasikiniame tyrime (Peterson & Peterson, 1959) dalyviams buvo pateiktas beprasmis skiemuo (pvz., khv), po kurio jie atliko aritmetinę užduotį prieš bandydami prisiminti skiemenį. Aritmetinės užduoties tikslas buvo neleisti besimokantiesiems kartoti skiemens, tačiau, kadangi skaičių nereikėjo saugoti, jie netrukdė skiemens saugojimui WM. Kuo ilgiau dalyviai praleido dėmesį blaškančiai veiklai, tuo blogesnis buvo jų beprasmio skiemens prisiminimas. Šie rezultatai rodo, kad WM yra trapi; informacija greitai prarandama, jei nėra gerai išmokta. Pavyzdžiui, jei jums duotas telefono numeris, kuriuo reikia paskambinti, bet tada esate išblaškytas prieš galėdami paskambinti arba jį užrašyti, galbūt negalėsite jo prisiminti.

WM taip pat yra riboto pajėgumo: ji gali talpinti tik nedidelį informacijos kiekį. Miller (1956) teigė, kad WM pajėgumas yra septyni plius minus du elementai, kur elementai yra tokie reikšmingi vienetai kaip žodžiai, raidės, skaičiai ir įprastos išraiškos. Informacijos kiekį galima padidinti grupuojant arba prasmingai derinant informaciją. Telefono numerį 555-1960 sudaro septyni elementai, tačiau jį galima lengvai sugrupuoti į du: „Trigubas 5 ir metai, kai Kennedy buvo išrinktas prezidentu.“

Sternbergo (1969) atminties skenavimo tyrimai suteikia įžvalgų apie tai, kaip informacija atkuriami iš WM. Dalyviams buvo greitai pateiktas nedidelis skaičius skaitmenų, kurie neviršijo WM pajėgumo. Tada jiems buvo duotas bandomasis skaitmuo ir paklausta, ar jis buvo pradiniame rinkinyje. Kadangi mokymasis buvo lengvas, dalyviai retai darė klaidų; tačiau, kai pradinis rinkinys padidėjo nuo dviejų iki šešių elementų, reagavimo laikas padidėjo maždaug 40 milisekundžių vienam papildomam elementui. Sternbergas padarė išvadą, kad žmonės atkuria informaciją iš aktyviosios atminties nuosekliai skenuodami elementus.

Kontrolės (vykdomosios) procesai nukreipia informacijos apdorojimą WM, taip pat žinių judėjimą į ir iš WM (Baddeley, 2001). Kontrolės procesai apima kartojimą, prognozavimą, tikrinimą, stebėjimą ir metakognityvines veiklas. Kontrolės procesai yra orientuoti į tikslą; jie iš įvairių jutimo receptorių atrenka informaciją, susijusią su žmonių planais ir ketinimais. Informacija, kuri laikoma svarbia, yra kartojama. Kartojimas (informacijos kartojimas sau garsiai arba tyliai) gali palaikyti informaciją WM ir pagerinti prisiminimą (Baddeley, 2001; Rundus, 1971; Rundus & Atkinson, 1970).

Aplinkos arba pačių sugeneruoti signalai aktyvuoja LTM dalį, kuri tada tampa labiau prieinama WM. Ši aktyvuota atmintis saugo neseniai įvykusių įvykių reprezentaciją, pvz., konteksto ir turinio aprašymą. Ginčytina, ar aktyvioji atmintis sudaro atskirą atminties saugyklą, ar tik aktyvuotą LTM dalį. Pagal aktyvavimo požiūrį, kartojimas išlaiko informaciją WM. Nesant kartojimo, informacija išnyksta bėgant laikui (Nairne, 2002). Didelis mokslinis susidomėjimas WM veikimu tęsiasi (Davelaar, Goshen-Gottstein, Ashkenazi, Haarmann, & Usher, 2005).

WM atlieka svarbų vaidmenį mokantis. Palyginti su normaliai besimokančiais studentais, turintys matematikos ir skaitymo negalių rodo prastesnį WM veikimą (Andersson & Lyxell, 2007; Swanson, Howard, & Sáez, 2006). Pagrindinė instrukcinė pasekmė yra neperkrauti studentų WM pateikiant per daug medžiagos vienu metu arba per greitai. Kai tinkama, mokytojai gali pateikti informaciją vizualiai ir žodžiu, kad užtikrintų, jog studentai išlaikys ją WM pakankamai ilgai, kad galėtų toliau kognityviai apdoroti (pvz., susieti su informacija LTM).

Žinių atvaizdavimas ilgalaikėje atmintyje priklauso nuo dažnumo ir gretimumo (Baddeley, 1998). Kuo dažniau susiduriama su faktu, įvykiu ar idėja, tuo stipresnis jo atvaizdavimas atmintyje. Be to, dvi patirtys, įvykusios artimu laiku, yra linkusios būti susietos atmintyje, todėl prisiminus vieną, suaktyvinama kita. Taigi, informacija ilgalaikėje atmintyje atvaizduojama asociatyviose struktūrose. Šios asociacijos yra kognityvinės, skirtingai nei kondicionavimo teorijose, kurios yra elgesio (stimulai ir atsakai).

Informacijos apdorojimo modeliai dažnai naudoja kompiuterius kaip analogijas, tačiau yra svarbių skirtumų, kuriuos išryškina asociatyvios struktūros. Žmogaus atmintis yra adresuojama pagal turinį: informacija ta pačia tema yra saugoma kartu, todėl žinojimas, ko ieškoma, greičiausiai padės prisiminti informaciją (Baddeley, 1998). Priešingai, kompiuteriai yra adresuojami pagal vietą: kompiuteriams reikia pasakyti, kur informaciją saugoti. Failų ar duomenų rinkinių artumas standžiajame diske kitiems failams ar duomenų rinkiniams yra visiškai atsitiktinis. Kitas skirtumas yra tas, kad informacija kompiuteriuose saugoma tiksliai. Žmogaus atmintis yra mažiau tiksli, bet dažnai spalvingesnė ir informatyvesnė. Vardas Daryl Crancake kompiuterio atmintyje saugomas kaip „Daryl Crancake“. Žmogaus atmintyje jis gali būti saugomas kaip „Daryl Crancake“ arba iškraipomas į „Darrell“, „Darel“ arba „Derol“ ir „Cupcake“, „Cranberry“ arba „Crabapple“.

Naudinga žmogaus proto analogija yra biblioteka. Informacija bibliotekoje yra adresuojama pagal turinį, nes knygos panašiu turiniu yra saugomos pagal panašius šifrus. Informacija prote (kaip ir bibliotekoje) taip pat yra kryžmiškai susieta (Calfee, 1981). Žinios, apimančios skirtingas turinio sritis, gali būti pasiekiamos per bet kurią sritį. Pavyzdžiui, Amy gali turėti atminties lizdą, skirtą savo 21-ajam gimtadieniui. Atmintis apima tai, ką ji veikė, su kuo buvo ir kokias dovanas gavo. Šios temos gali būti kryžmiškai susietos taip: džiazo CD, kuriuos ji gavo kaip dovanas, yra kryžmiškai susieti atminties lizde, susijusiame su muzika. Faktas, kad jos kaimynas iš gretimo buto dalyvavo, yra įrašytas atminties lizde, skirtame kaimynui ir kaimynystei.

Žinios, saugomos ilgalaikėje atmintyje, skiriasi savo turtingumu. Kiekvienas žmogus turi ryškių malonių ir nemalonių patirčių prisiminimų. Šie prisiminimai gali būti tikslūs savo detalėmis. Kitos atmintyje saugomų žinių rūšys yra kasdieniškos ir neasmeniškos: žodžių reikšmės, aritmetinės operacijos ir ištraukos iš garsių dokumentų.

Norėdamas paaiškinti atminties skirtumus, Tulving (1972, 1983) pasiūlė skirti epizodinę ir semantinę atmintį. Epizodinė atmintis apima informaciją, susijusią su konkrečiais laikais ir vietomis, kuri yra asmeniška ir autobiografinė. Faktas, kad žodis katė pasirodo trečioje išmokto žodžių sąrašo pozicijoje, yra epizodinės informacijos pavyzdys, kaip ir informacija apie tai, ką Amy veikė per savo 21-ąjį gimtadienį. Semantinė atmintis apima bendrą informaciją ir sąvokas, prieinamas aplinkoje ir nesusijusias su konkrečiu kontekstu. Pavyzdžiai apima žodžius „Žvaigždėtojo vėliava“ ir cheminę vandens formulę ( ). Žinios, įgūdžiai ir sąvokos, išmoktos mokykloje, yra semantiniai prisiminimai. Šios dvi atminties rūšys dažnai derinamos, kaip tada, kai vaikas pasako tėvui: „Šiandien mokykloje išmokau [epizodinė atmintis], kad Antrasis pasaulinis karas baigėsi 1945 m. [semantinė atmintis].“

Mokslininkai tyrė skirtumus tarp deklaratyviosios ir procedūrinės atminties (Gupta & Cohen, 2002). Deklaratyvioji atmintis apima naujų įvykių ir patirčių prisiminimą. Informacija paprastai greitai saugoma deklaratyviojoje atmintyje, ir tai yra atmintis, kuri labiausiai pažeidžiama pacientams, sergantiems amnezija. Procedūrinė atmintis yra įgūdžių, procedūrų ir kalbų atmintis. Informacija procedūrinėje atmintyje saugoma palaipsniui – dažnai su dideliu praktikos kiekiu – ir ją gali būti sunku apibūdinti (pvz., važiavimas dviračiu). Prie šio skirtumo grįšime netrukus.

Kitas svarbus klausimas yra forma arba struktūra, kurioje ilgalaikė atmintis saugo žinias. Paivio (1971) pasiūlė, kad žinios būtų saugomos verbaline ir vaizdine formomis, kurių kiekviena yra funkciškai nepriklausoma, bet tarpusavyje susijusi. Konkretūs objektai (pvz., šuo, medis, knyga) paprastai saugomi kaip vaizdai, o abstrakčios sąvokos (pvz., meilė, tiesa, sąžiningumas) ir kalbinės struktūros (pvz., gramatikos) saugomos verbaliniais kodais. Žinios gali būti saugomos tiek vizualiai, tiek žodžiu: galite turėti savo namų vaizdinį atvaizdą ir taip pat galėti juos apibūdinti žodžiu. Paivio postulavo, kad kiekvienai žinių daliai individas turi pageidaujamą saugojimo būdą, kuris suaktyvinamas lengviau nei kitas. Dvigubai užkoduotos žinios gali būti geriau prisimenamos, o tai turi svarbių švietimo pasekmių ir patvirtina bendrąjį mokymo principą aiškinti (žodžiu) ir demonstruoti (vizualiai) naują medžiagą (Clark & Paivio, 1991).

Paivio darbas išsamiau aptariamas vėliau šioje pamokoje, kalbant apie protinį vaizdavimą. Jo pažiūros buvo kritikuojamos tuo pagrindu, kad vaizdinė atmintis viršija smegenų talpą ir reikalauja, kad smegenų mechanizmas skaitytų ir išverstų paveikslėlius (Pylyshyn, 1973). Kai kurie teoretikai teigia, kad žinios saugomos tik žodžiu (Anderson, 1980; Collins & Quillian, 1969; Newell & Simon, 1972; Norman & Rumelhart, 1975). Verbaliniai modeliai neneigia, kad žinios gali būti atvaizduojamos vaizdžiai, bet postuluoja, kad galutinis kodas yra verbalinis ir kad paveikslėliai atmintyje yra rekonstruojami iš verbalinių kodų. Lentelėje „Atminties sistemų charakteristikos ir skirtumai“ pateikiamos kai kurios atminties sistemų charakteristikos ir skirtumai.

Ilgalaikės atminties asociatyvios struktūros yra teiginių tinklai arba tarpusavyje susiję rinkiniai, kuriuos sudaro mazgai arba informacijos bitai (Anderson, 1990; Calfee, 1981; žr. kitą skyrių). Teiginys yra mažiausias informacijos vienetas, kurį galima įvertinti kaip teisingą arba klaidingą. Teiginys „Mano 80 metų dėdė užsidegė savo baisų cigarą“ susideda iš šių teiginių:

• Aš turiu dėdę.
• Jam 80 metų.
• Jis užsidegė cigarą.
• Tas cigaras yra baisus.

Ilgalaikėje atmintyje atvaizduojamos įvairios teiginių žinių rūšys. Deklaratyviosios žinios apima faktus, subjektyvius įsitikinimus, scenarijus (pvz., istorijos įvykius) ir organizuotas ištraukas (pvz., Nepriklausomybės deklaraciją). Procedūrinės žinios apima sąvokas, taisykles ir algoritmus. Deklaratyviosios ir procedūrinės žinios taip pat vadinamos eksplicitinėmis ir implicitinėmis žiniomis (Sun, Slusarz, & Terry, 2005). Deklaratyviosios ir procedūrinės žinios aptariamos šioje pamokoje. Sąlyginės žinios yra žinojimas, kada naudoti deklaratyviąsias ir procedūrines žinias ir kodėl tai naudinga (Gagné, 1985; Paris, Lipson, & Wixson, 1983).

Informacijos apdorojimo teorijos teigia, kad mokymasis gali vykti nesant atviram elgesiui, nes mokymasis apima teiginių tinklų formavimąsi arba modifikavimą; tačiau atviras atlikimas paprastai reikalingas siekiant užtikrinti, kad studentai įgijo įgūdžių. Įgūdžių tyrimai (pvz., matematinių uždavinių sprendimas) rodo, kad žmonės paprastai atlieka veiksmus pagal suplanuotų segmentų seką (Ericsson et al., 1993; Fitts & Posner, 1967; VanLehn, 1996). Asmenys pasirenka atlikimo rutiną, kuri, jų manymu, duos norimą rezultatą, periodiškai stebi savo atlikimą, atlieka reikiamus pataisymus ir keičia savo atlikimą po taisomojo grįžtamojo ryšio. Kadangi atlikimas dažnai turi skirtis, kad atitiktų kontekstinius reikalavimus, žmonės mano, kad naudinga praktikuotis pritaikant įgūdžius skirtingose situacijose.

Perkėlimas reiškia ryšius tarp teiginių atmintyje ir priklauso nuo to, ar informacija yra kryžmiškai susieta, ar informacijos naudojimas yra saugomas kartu su ja. Studentai supranta, kad įgūdžiai ir sąvokos yra pritaikomos skirtingose srityse, jei tos žinios yra saugomos atitinkamuose tinkluose. Mokant studentus, kaip informacija yra pritaikoma skirtinguose kontekstuose, užtikrinamas tinkamas perkėlimas.

Kodavimas yra naujos (gaunamos) informacijos įvedimo į informacijos apdorojimo sistemą ir paruošimo saugojimui ilgalaikėje atmintyje (LTM) procesas. Kodavimas paprastai atliekamas padarant naują informaciją prasmingą ir integruojant ją su žinoma informacija LTM. Nors informacijai nebūtina būti prasmingai, kad būtų išmokta – žmogus, nepažįstamas su geometrija, galėtų įsiminti Pitagoro teoremą nesuprasdamas, ką ji reiškia: prasmingumas pagerina mokymąsi ir įsiminimą.

Dėmesio skyrimas ir stimulų suvokimas negarantuoja, kad informacijos apdorojimas tęsis. Daugelis dalykų, kuriuos mokytojai sako klasėje, lieka neišmokti (net jei mokiniai kreipia dėmesį į mokytoją, o žodžiai yra prasmingi), nes mokiniai netęsia informacijos apdorojimo. Svarbūs veiksniai, įtakojantys kodavimą, yra organizavimas, detalizavimas ir schemų struktūros.

Organizavimas

Gestalto teorija ir tyrimai parodė, kad gerai organizuota medžiaga yra lengviau išmokstama ir prisimenama (Katona, 1940). Milleris (1956) teigė, kad mokymasis yra pagerinamas klasifikuojant ir grupuojant informacijos bitus į organizuotas dalis. Atminties tyrimai rodo, kad net kai mokomi daiktai nėra organizuoti, žmonės dažnai primeta organizavimą medžiagai, o tai palengvina prisiminimą (Matlin, 2009). Organizuota medžiaga pagerina atmintį, nes daiktai yra sistemingai susieti vienas su kitu. Vieno daikto prisiminimas paskatina su juo susijusių daiktų prisiminimą. Tyrimai patvirtina organizavimo efektyvumą kodavimui tarp vaikų ir suaugusiųjų (Basden, Basden, Devecchio ir Anders, 1991).

Vienas iš būdų organizuoti medžiagą yra naudoti hierarchiją, į kurią integruojami informacijos vienetai. Paveikslas 'Atminties tinklas su hierarchine organizacija' rodo pavyzdinę gyvūnų hierarchiją. Gyvūnų karalystė kaip visuma yra viršuje, o apačioje yra pagrindinės kategorijos (pvz., žinduoliai, paukščiai, ropliai). Atskiros rūšys yra kitame lygyje, po kurių eina veislės.

Kiti informacijos organizavimo būdai apima mnemonikos metodų ir vaizdinių naudojimą (aptariama vėliau šioje pamokoje). Mnemonika leidžia besimokantiesiems praturtinti arba detalizuoti medžiagą, pavyzdžiui, suformuojant pirmąsias išmoktinų žodžių raides į akronimą, pažįstamą frazę ar sakinį (Matlin, 2009). Kai kurie mnemonikos metodai naudoja vaizdinius; prisimenant du žodžius (pvz., medus ir duona), galima įsivaizduoti, kaip jie sąveikauja vienas su kitu (medus ant duonos). Audiovizualinių priemonių naudojimas mokyme gali pagerinti mokinių vaizduotę.

Detalizavimas

Detalizavimas yra naujos informacijos išplėtimo procesas, pridedant prie jos arba susiejant ją su tuo, ką žmogus žino. Detalizavimai padeda kodavimui ir atgaminimui, nes jie susieja įsimintiną informaciją su kitomis žiniomis. Neseniai išmoktą informaciją lengviau pasiekti šiame išplėstame atminties tinkle. Net kai nauja informacija pamirštama, žmonės dažnai gali prisiminti detalizavimus (Anderson, 1990). Problema, kurią daugelis studentų (ne tik tie, kurie aptariami įžanginiame scenarijuje) turi mokantis algebros, yra ta, kad jie negali detalizuoti medžiagos, nes ji yra abstrakti ir nesusijusi su kitomis žiniomis.

Informacijos kartojimas išlaiko ją darbinėje atmintyje (WM), bet nebūtinai ją detalizuoja. Galima atskirti palaikomąjį kartojimą (informacijos kartojimas vėl ir vėl) ir detalizuojantį kartojimą (informacijos susiejimas su jau žinomu dalyku). Studentai, besimokantys JAV istorijos, gali tiesiog kartoti „D-Day buvo 1944 m. birželio 6 d.“ arba jie gali ją detalizuoti susiejant su tuo, ką jie žino (pvz., 1944 m. Rooseveltas buvo išrinktas prezidentu ketvirtą kartą).

Mnemonikos priemonės detalizuoja informaciją skirtingais būdais. Viena tokia priemonė yra suformuoti pirmąsias raides į prasmingą sakinį. Pavyzdžiui, norėdami prisiminti planetų tvarką nuo saulės, galite išmokti sakinį: „Mano labai išsilavinusi mama tiesiog patiekė mums devynias picas“, kuriame pirmosios raidės atitinka planetų raides (Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas, Plutonas). Pirmiausia prisimenate sakinį, o tada atkuriate planetų tvarką pagal pirmąsias raides.

Studentai gali sugalvoti detalizavimus, bet jei jie negali, jiems nereikia be reikalo vargti, kai mokytojai gali pateikti veiksmingus detalizavimus. Norint padėti saugojimui atmintyje ir atgaminimui, detalizavimai turi būti prasmingi. Detalizavimai, kurie yra per daug neįprasti, gali būti neprisiminti. Tikslūs, prasmingi detalizavimai palengvina atmintį ir atgaminimą (Bransford ir kt., 1982; Stein, Littlefield, Bransford ir Persampieri, 1984).

Schemos

Schema (daugiskaita schemos arba schemata) yra struktūra, kuri organizuoja didelius informacijos kiekius į prasmingą sistemą. Schemos apima mūsų apibendrintas žinias apie situacijas (Matlin, 2009). Schemos yra planai, kuriuos mokomės ir naudojame sąveikaudami su aplinka. Reikia didesnių vienetų, kad teiginius, atstovaujančius informacijos bitus, būtų galima organizuoti į nuoseklią visumą (Anderson, 1990). Schemos padeda mums generuoti ir kontroliuoti įprastus nuoseklius veiksmus (Cooper ir Shallice, 2006).

Ankstyvame tyrime Bartlett (1932) nustatė, kad schemos padeda suprasti informaciją. Šiame eksperimente dalyvis perskaitė istoriją apie nepažįstamą kultūrą, po to šis asmuo ją atkartojo antram dalyviui, kuris ją atkartojo trečiam dalyviui ir t. t. Iki to momento, kai istorija pasiekė 10-ąjį asmenį, jos nepažįstamas kontekstas buvo pakeistas į tokį, su kuriuo dalyviai buvo susipažinę (pvz., žvejybos kelionė). Bartlett nustatė, kad kartojant istorijas, jos keitėsi nuspėjamais būdais. Nepažįstama informacija buvo išmesta, kelios detalės išsaugotos, o istorijos tapo panašesnės į dalyvių patirtį. Jie pakeitė gaunamą informaciją, kad ji atitiktų jų jau esamas schemas.

Bet kokia gerai sutvarkyta seka gali būti pavaizduota kaip schema. Vienas iš schemų tipų yra „ėjimas į restoraną“. Žingsnius sudaro tokios veiklos kaip atsisėdimas prie stalo, meniu peržiūrėjimas, maisto užsakymas, aptarnavimas, indų surinkimas, sąskaitos gavimas, arbatpinigių palikimas ir sąskaitos apmokėjimas. Schemos yra svarbios, nes jos parodo, ko tikėtis situacijoje. Žmonės atpažįsta problemą, kai tikrovė ir schema nesutampa. Ar kada nors buvote restorane, kuriame neįvyko vienas iš numatytų žingsnių (pvz., gavote meniu, bet niekas negrįžo prie jūsų stalo priimti jūsų užsakymo)?

Įprastos švietimo schemos apima laboratorines procedūras, mokymąsi ir istorijų supratimą. Gavę skaityti medžiagą, studentai aktyvuoja tokio tipo schemą, kuri, jų manymu, yra reikalinga. Jei studentai turi perskaityti ištrauką ir atsakyti į klausimus apie pagrindines mintis, jie gali periodiškai sustoti ir pasitikrinti, kas, jų manymu, yra pagrindiniai punktai (Resnick, 1985). Schemos buvo plačiai naudojamos skaitymo ir rašymo tyrimuose (McVee, Dunsmore ir Gavelek, 2005).

Schemos padeda kodavimui, nes detalizuoja naują medžiagą į prasmingą struktūrą. Besimokydami medžiagos, studentai bando įdėti informaciją į schemos vietas. Mažiau svarbūs arba pasirenkami schemos elementai gali būti išmokti arba ne. Skaitydami literatūros kūrinius, studentai, kurie suformavo tragedijos schemą, gali lengvai įterpti istorijos personažus ir veiksmus į schemą. Jie tikisi rasti tokių elementų kaip gėris prieš blogį, žmogaus silpnybės ir dramatiškas atomazga. Kai šie įvykiai įvyksta, jie įterpiami į schemą, kurią studentai suaktyvino istorijai.

Schemos gali palengvinti atgaminimą nepriklausomai nuo jų naudos kodavimui. Andersonas ir Pichertas (1978) pateikė kolegijos studentams istoriją apie du berniukus, praleidžiančius mokyklą. Studentams buvo patarta skaityti ją iš vagies arba namų pirkėjo perspektyvos; istorijoje buvo abiem aktualių elementų. Studentai prisiminė istoriją ir vėliau prisiminė ją antrą kartą. Antram prisiminimui pusei studentų buvo patarta naudoti savo pradinę perspektyvą, o kitai pusei – kitą perspektyvą. Antro prisiminimo metu studentai prisiminė daugiau informacijos, susijusios su antrąja perspektyva, bet ne su pirmąja perspektyva, ir mažiau informacijos, nesvarbios antrai perspektyvai, kuri buvo svarbi pirmai perspektyvai. Kardashas, Royeris ir Greene'as (1988) taip pat nustatė, kad schemos turėjo didžiausią naudą atgaminimo metu, o ne kodavimo metu. Bendrai paėmus, šie rezultatai rodo, kad atgavimo metu žmonės prisimena schemą ir bando į ją įterpti elementus. Ši rekonstrukcija gali būti netiksli, bet apims daugumą schemos elementų. Gamybos sistemos, kurios bus aptartos vėliau, yra šiek tiek panašios į schemas.