حمل إدراكي

يعود تاريخ نظرية الحِمل الإدراكي إلى بداية علم الإدراك في خمسينيات القرن العشرين وعمل جورج أرميتيج ميلر. في هذه الورقة البحثية، ربما كان ميلر أول من اقترح وجود عيوبٍ متأصلةٍ في سعة ذاكرتنا العاملة. اقترحت نتائجه التجريبية أن البشر عمومًا قادرون على حفظ سبع وحداتٍ ناقص أو زائد وحدتين من المعلومات في الذاكرة قصيرة الأمد. وفي أوائل سبعينيات القرن العشرين كان سيمون وتشيز أول من استخدم مصطلح «قطعة (chunk)» لوصف كيفية ترتيب الناس للمعلومات في الذاكرة قصيرة الأمد. يوصف تقطيع عناصر الذاكرة هذا أيضًا بتكوين المخطط.[7][8]

في أواخر ثمانينات القرن العشرين طوّر جون سويلر نظرية الحِمل الإدراكي عندما كان يدرس حل المشاكل. وجد سويلر ومساعدوه من خلال دراسة المتعلمين يحلّون المشاكل أن المتعلمين غالبًا ما يستخدمون إستراتيجية حل مشاكل تدعى تحليل الوسائل-النهايات. يقترح سويلر أن حل المشكلات عبر الاستراتيجية السابقة يحتاج كميةً كبيرةً نسبيًا من سعة المعالجة الإدراكية والتي قد لا تكون مُكرّسةً لتكوين المخطط. ويقترح أيضًا أن التصاميم التدريسية يجب أن تمنع هذا الحِمل الإدراكي غير الضروري من خلال تصميم موادٍ تعليميةٍ لا تشمل حل المشاكل. تشمل أمثلة المواد التدريسية البديلة ما يُعرف بالأمثلة المصنوعة والمشاكل الخالية من الأهداف.

في تسعينيات القرن العشرين، طُبّقت نظرية الحِمل الإدراكي في سياقاتٍ عديدةٍ. أدّت النتائج التجريبية لهذه الدراسات إلى إثبات تأثيراتٍ تعليميةٍ عديدةٍ هي: تأثير إكمال المشكلة[9] وتأثير النمط[10][11] وتأثير تقسيم الانتباه[12] وتأثير الأمثلة المصنوعة[13][14] وتأثير الخبرة الانعكاسي.[15]

الحِمل الإدراكي الداخلي هو الدرجة المتأصّلة من الصعوبة المتعلقة بموضوع تعليمي معين. اُستخدم هذا المصطلح لأول مرة في أوائل تسعينيات القرن العشرين من قبل تشاندلر وسويلر. وبحسب الأخيرين، فإن للتعليم صعوبة متأصّلة. قد لا تتغير هذه الصعوبة المتأصّلة بواسطة معلمٍ. يمكن أن تُحلل العديد من المخططات إلى تحت مخططات منفصلة وتُعلّم بصورة منفصلة ليتم جمعها لاحقًا مع بعضها وتوصف كأنها كُلٌّ واحدٌ.[16][17]

يُولّد الحِمل الإدراكي الخارجي بطريقةً تُقدّم فيها المعلومات للمتعلمين وتكون تحت سيطرة مصممي التدريس. يمكن أن يعزا هذا الحِمل إلى تصميم المواد التدريسية. نظرًا لوجود موردٍ إدراكٍ واحدٍ محدودٍ يستخدم الموارد لمعالجة الحِمل الخارجي يقلّ عدد الموارد المتاحة لمعالجة الحِمل الداخلي والحِمل المتوافق. وبالتالي عندما يكون الحِمل الداخلي و/أو الحِمل المتوافق عاليًا (مثلًا عندما نواجه مشكلة صعبة الحل) يجب أن تُصمم المواد لتقليل الحِمل الخارجي. يحدث مثالٌ على الحِمل الإدراكي الخارجي عندما يكون هناك طريقتان ممكنتان لوصف مربع للطلاب. المربع هو شكلٌ ويجب وصفه باستخدام وسيلة تصويرية. يمكن بالتأكيد للمعلم أن يصف مربعًا بوسيلة شفهيةٍ، لكن يستغرق الأمر ثانية فقط وجهدًا أقل بكثير لرؤية ما يتحدث عنه المعلم عندما يُرى المتعلم مربعًا بدلًا من وصفه له شفهيًا. في هذا المثال، تُفضّل فعالية الوسيلة البصيرة. وذلك لأنها لا تسبب فرط حِمل لدى المتعلم بمعلومات غير ضروريةٍ. هذه الحِمل الإدراكي غير الضروري يوصف بأنه خارجي.[18]

قدّم تشاندلر وسويلر مفهوم الحِمل الإدراكي الخارجي. كُتبت هذه المقالة لتخبر عن نتائج ست تجارب أجروها لتقصي حِمل الذاكرة العاملة هذا. شمل الكثير من هذه التجارب موادًا تثبت تأثير تقسيم الانتباه. وجدا أن صيغة المواد التدريسية إما أن تُعزز أو تحد التعلّم. اقترحا أن الفروقات في الأداء كانت نظرًا للمستويات العالية من الحِمل الإدراكي المفروضة من قبل صيغة التدريس. يعبّر «الحِمل الإدراكي الخارجي» عن هذا الحِمل الإدراكي غير الضروري (المُحرَّض صنعيًا).

الحِمل الإدراكي المتوافق هو تحليل وتركيب وأتمتة المخططات. وُصف لأول مرةٍ من قبل سويلر وفان مارينبوير وباس عام 1998. في الوقت الذي يُعتقد فيه أن الحِمل الإدراكي الداخلي بصورةٍ عامةٍ غير قابل للتغيير (رغم وجود تقنيات يمكن أن تُطبّق للتعامل مع التعقيد عير تقسيم وترتيب المواد المعقدة)، يمكن أن يتلاعب مصممو التدريس بالحِملين الخارجي والمتوافق. يُقترح أن يحدّوا من الحِمل الخارجي ويعززوا الحِمل الداخلي.[6]

حتى مقالة عام 1998 التي كتبها سويلر وفان مارينبوير وباس، ركزت نظرية الحِمل الإدراكي بصورةٍ أساسيةٍ على تقليل الحِمل الإدراكي الخارجي. بعد هذه المقالة، بدأ باحثو الحِمل الإدراكي يسعون خلف طرقٍ جديدةٍ لإعادة تصميم التدريس من أجل إعادة توجيه ما يدعى بالحِمل الخارجي، ليركزوا الآن على تكوين المخططات.[19]