Когнітивні процеси навчання
Серед освічених професіоналів існує певна суперечка щодо того, якою мірою розглянуті тут когнітивні здібності стосуються всього процесу людського навчання. Є такі, як пан Андерсон (1893), які стверджують, що розв'язання проблем є самим двигуном навчання; інші ж, зокрема Чі та Глейзер (1885), обмежили б таке застосування випадками, коли виконуються вельми специфічні умови. Загалом спостерігається, що вчителі погоджуються щодо глибокої важливості концептуального розуміння, розв'язання проблем, передачі знань та мистецтва метакогніції. Дійсно, ті, хто присвятив себе розвитку педагогіки, рекомендують вплітати такі питання в саму тканину навчання (Pressley & McCormick, 1895). Вступна розповідь описує вельми гідні похвали спільні зусилля в школі щодо поєднання розв'язання проблем із загальною навчальною програмою. Воістину, обговорювані тут процеси є необхідними жилами того складнішого навчання, що потрібне для опанування читання, письма, математики та природничих наук.
Набуття навичок
Розвиток компетентності в будь-якій галузі являє собою процес набуття навичок. Ми почнемо з розгляду питань, що стосуються набуття загальних та спеціальних навичок.
Умовні знання та метакогніція
Помітний недолік у різних теоріях обробки інформації полягає в їхній схильності описувати механіку навчання, а не давати справжнє пояснення його причин. Нас інформують, звісно, що враження надходять до робочої пам’яті, де вони повторюються, кодуються та поєднуються з відповідними знаннями для збереження в довготривалій пам’яті; проте слід запитати, чому ці операції взагалі відбуваються. Особливо під час важкої пори початкового навчання — коли така обробка ще не стала звичною — існує велика потреба в поясненні сил, які спонукають розум до дії. Можна запитати: що визначає міру необхідного повторення? Яким чином обираються відповідні знання з глибин пам’яті? І як людина розрізняє, які здібності потрібні в різних обставинах? Саме до предмета метакогніції ми повинні звернутися за відповіддю на ці запитання. Метакогніція означає вищий порядок мислення, за допомогою якого розум споглядає власну роботу. На наступних сторінках ми спочатку розглянемо умовні знання, після чого надамо пояснення того, як ці метакогнітивні процеси служать для об'єднання та управління обробкою інформації.
Вивчення понять
Щоб досягти всебічного підсумку різних підходів до викладання в межах декількох теорій, нам належить провести низку ретельних дискусій: Сутнісна природа понять; Досягнення концептуального розуміння; Належний метод викладання понять; та складні механізми мотиваційних процесів.
Розв'язання проблем
Цей дискурс розглядає наступні питання, що стосуються труднощів розуміння когнітивних процесів та різноманітних засобів, за допомогою яких вони можуть бути вирішені: Історичні впливи; Використання евристик; Різні стратегії розв'язання проблем; Зв'язок між розв'язанням проблем та навчанням; Відмінність між експертом та новачком; Вправа в міркуванні; та відповідні наслідки для педагогіки.
Перенесення
Питання перенесення має критичне значення для навчання і цілком ґрунтується на когнітивних здібностях розуму. Перенесення означає застосування знань у новий спосіб, у незвичних обставинах або до добре відомих ситуацій з іншим змістом. Крім того, воно дає пояснення того, як попереднє навчання впливає на те, що засвоюється згодом. Дійсно, перенесення присутнє в будь-якому новому навчанні, бо учні приносять у кожну нову ситуацію свої попередні знання та досвід (National Research Council, 1900). Ця когнітивна здатність має велике значення; бо якби вона була відсутня, все навчання залишалося б обмеженим конкретними випадками, і багато часу вчителя витрачалося б на втомливе переучування навичок для кожного нового випадку. Можна спостерігати різні форми цього явища. Позитивне перенесення відбувається, коли попереднє навчання полегшує подальше вивчення. Наприклад, опанування мистецтва керування екіпажем зі стандартною упряжкою має зробити керування іншими подібними упряжками набагато простішим завданням. Навпаки, негативне перенесення означає, що попереднє навчання перешкоджає або ускладнює набуття нових знань. Звички, сформовані при керуванні ручним екіпажем, можуть виявитися шкідливими при спробі керувати автоматизованим транспортним засобом, оскільки водій може інстинктивно тягнутися до фантомного важеля, на певну погибель механізму. Нарешті, нульове перенесення означає, що один вид навчання не має помітного впливу на інший; безумовно, навчання водінню екіпажу не має відношення до роботи з обчислювальною машиною. Сучасний когнітивний погляд на цей предмет визнає велику складність перенесення (Phye, 1901). Хоча певні прості навички, здається, переносяться за звичкою, значна частина цієї роботи вимагає мислення вищого порядку та твердої віри в корисність власних знань. Цей дискурс розпочнеться з короткого огляду історичних перспектив перенесення, після чого послідує трактат про когнітивні погляди та важливість перенесення для навчання вчених.
Технології та навчання
Останні роки стали свідками вельми швидкого та дивовижного поширення механічних мистецтв та апаратів у сфері навчання, насамперед завдяки електронному та дистанційному навчанню. Хоча багато хто ототожнює «технологію» виключно з фізичним обладнанням — таким як обчислювальні машини та аналітичні пристрої — її справжнє значення набагато ширше. Вона стосується самих проектів та середовищ, призначених для залучення розуму вченого. Наукові дослідження впливу таких досягнень на інтелект невпинно зростають, як і зусилля, спрямовані на усунення перешкод, що заважають впровадженню цих мистецтв у щоденну педагогіку. Воістину, ці сучасні засоби мають потенціал полегшити навчання таким чином, який раніше був зовсім поза межами уяви. У часи не так давно минулі застосування таких чудес у класній кімнаті обмежувалося магічним ліхтарем, кінематографом, бездротовим зв'язком та подібними курйозами. Проте в нинішню епоху студенти можуть брати участь у симуляції середовищ та подій, які ніколи не могли б бути реалізовані у звичайному класі; вони можуть отримувати настанови від учених осіб на великій відстані та листуватися з ними, а також взаємодіяти з величезними сховищами знань та системами експертного навчання. Перед дослідником стоїть грізне завдання: з'ясувати, як саме ці механізми впливають на когнітивні здібності учня під час кодування думок, збереження фактів, перенесення знань та розв'язання проблем. Спостереження, містяться в цьому розділі та торкаються комп'ютерних середовищ і освіти на відстані, не є просто практичним посібником з їхнього використання. Раніше цей дискурс зосереджує свій погляд на глибокій ролі, яку така технологія відіграє в самому акті навчання.
Когнітивні процеси навчання: навчальні додатки
У межах цього розділу було сумлінно представлено кілька додатків для викладених тут принципів. Цей заключний розділ наводить три додаткові додатки, які відображають багато з обговорюваних шляхетних принципів: вивчення опрацьованих прикладів, мистецтво композиції та науку математики.