Vandaag was ik in het Eye filmmuseum in Amsterdam om het congres ‘Making Shift Happen’ bij te wonen met als thema Overload. Enerzijds een bevestiging van wat ik in allerlei bronnen al gelezen heb, anderzijds kwartjes die vielen. Maar het was sowieso bijzonder om een lezing van John Sweller bij te wonen. De uiteenzetting die hij gaf van zijn theorie was heel duidelijk opgebouwd, ik deel het graag met jullie.

Biologische primaire en secundaire kennis.

Voordat het gaat over het (over)belasten van het werkgeheugen is er eerst kennis nodig over het verschil tussen Biologisch primaire en secundaire kennis. Over de generaties heen zijn we geëvolueerd en is onze biologische primaire kennis mee geëvolueerd. Dit is alles wat we automatisch leren, waar we weinig moeite voor hoeven te doen. Een aantal voorbeelden; het leren van je moedertaal, het herkennen van gezichten, het aangaan van sociale contacten, maar ook algemeen probleemoplossende vaardigheden. We leren dit allemaal zonder dat we hier les in krijgen.

Secundaire kennis is kennis die je niet vanzelf aanleert. Het oplossen van een kwadratische vergelijking of leren lezen en schrijven. Dit is kennis die je (in principe) leert op school. Hiervoor moeten we moeite doen, het kost inspanning, herhaling en je hebt instructie en begeleiding nodig.

Dit was voor mij een ‘aha-erlebnis’. Ik heb namelijk af en toe gesprekken met mensen die aangeven dat kinderen zoveel leren buiten school, dat we daar naar moeten kijken om dit ook toe te passen in de school. Mijn gevoel gaf mij wel al eerder aan, dat het een mooi romantisch beeld is, maar dat de praktijk weerbarstiger is. Met de kennis over biologische primaire en secundaire kennis begrijp ik nu ook waarom dat niet zo werkt. Op school zijn we bezig met secundaire kennis aanleren, dit gaat niet vanzelf.

Generieke cognitieve vaardigheden en domeinspecifieke vaardigheden.

Ook over vaardigheden had ik al veel gelezen, maar ook hier was er vandaag duidelijk een kwartje dat viel. We kunnen hier de koppeling maken van generieke cognitieve vaardigheden als biologisch primair en de domeinspecifieke vaardigheden als biologisch secundair. Als een vaardigheid biologisch primair is, dan is er sprake van een belangrijke vaardigheid voor de mensheid, deze zal automatisch geleerd worden, zonder expliciete instructie.

Echter, domeinspecifieke vaardigheden kunnen WEL aangeleerd worden, met de kanttekening dat een vaardigheid altijd binnen een context wordt geleerd. Als er bij de les aardrijkskunde na het bestuderen, aandacht is geweest voor kritisch denken door de tekst te vergelijken met eerder bestudeerde theorie en met deze kennis de tekst kritisch te bevragen, wil dat niet zeggen dat tijdens de les geschiedenis dezelfde vaardigheid (kritisch denken) gebruikt kan worden. Aangezien de vaardigheid context en kennis afhankelijk is.

Natuurlijke systemen voor informatieverwerking.

Na de heldere uitleg van de verschillen tussen biologische primaire en secundaire kennis en vaardigheden was de volgende stap, hoe verwerken we dan informatie?

1. Willekeur-en-test principe

Secundaire kennis die ontstaat uit probleemoplossende situaties. Er is een probleem, waarvoor nieuwe kennis nodig is. Als we nieuwe kennis ontdekken, gaan we deze kennis testen. Als het werkt bewaren we het, als het niet werkt gooien we het weg. Dit is een zeldzaam proces. De laatste 2 à 3 eeuwen hebben we een enorme ontwikkeling doorgemaakt met de mensheid, veel nieuwe ontdekkingen. Het is een proces dat we allemaal in een bepaalde mate toepassen/gebruiken. Echter, voor leerlingen is dit geen efficiënte methode om nieuwe kennis aan te leren. Het kost veel tijd en er ontstaan misconcepten.

2. Lenen – en – reorganiseren principe

De meeste kennis leren we van andere mensen. We luisteren, kijken en doen andere mensen na. Op deze manier kunnen we veel en effectief kennis opdoen. Een van de opdrachten van school is op een effectieve en efficiënte manier kennis over te dragen, waarbij dit principe zich daar uitstekend voor leent.

Als we ons dan bezig houden met het leren, dan zijn er een aantal dingen hierover bekend. Het werkgeheugen heeft een zeer beperkte capaciteit als het gaat om nieuwe informatie. We kunnen 8 à 9 items vasthouden, maar slechts 3 à 4 items verwerken en dat blijft ongeveer 20 seconden in ons werkgeheugen, daarna is het weg. Hoe leren we dan? Zodra we nieuwe informatie kunnen koppelen aan kennis uit ons langetermijngeheugen, dan kunnen we wel grotere stukken informatie verwerken en langer bewaren. We koppelen het aan een bestaand schema uit ons langetermijngeheugen. En hier is het enorme verschil tussen een beginner en een expert. Een expert heeft al rijk gevulde schema’s in zijn langetermijngeheugen, wat voor een beginner een complexe vaardigheid is (bijvoorbeeld een vergelijking oplossen) is voor een expert een fluitje van een cent. En met dit gegeven dienen we rekening te houden als we instructie geven aan leerlingen. Voorkennis activeren is hier dus het toverwoord! Hoe meer kennis we hebben, des te meer schema’s en vaardigheden hebben we in ons langetermijngeheugen waar we nieuwe kennis en vaardigheden aan kunnen koppelen.

• 

Element-interactiviteit en complexiteit van instructie.

Tot slot gaf John nog een nuance in de soort informatie die je wilt verwerken in het werkgeheugen. Is het informatie die interactie vereist met een ander element? Zo ja, dan kost dit meer ruimte in het werkgeheugen. Losse elementen, bijvoorbeeld het leren van woorden in een vreemde taal, kosten minder ruimte in het werkgeheugen.
Als een leerling aangeeft dat hij het niet begrijpt dan is de kans groot dat er verschillende processen binnen het werkgeheugen verwacht worden, die afzonderlijk door een leerling nog niet beheerst worden. Aan de docent de taak om een complexe taak uit te pluizen en eerst te checken of de leerlingen de processen met reeds aanwezige (voor)kennis en vaardigheden aankunnen. Zo kan een leerling bijvoorbeeld geen breuken vereenvoudigen als de leerling de tafels van vermenigvuldiging niet beheerst. Er zal dan een overbelasting van het werkgeheugen plaatsvinden. Door de tafels te automatiseren, kost dit geen ruimte in het werkgeheugen en kan er een nieuwe complexe vaardigheid (breuken vereenvoudigen) aangeleerd worden. De mate waarin een vaardigheid complex is, is volledig afhankelijk van de kennis en vaardigheden die jij in je langetermijngeheugen hebt.

John Sweller gaf een uiterst duidelijke uitleg van deze processen, ondanks dat ik al een deel wist, waren er toch een aantal verhelderende momenten. De grootste uitdaging ligt in het vertalen naar de praktijk, maar dat is precies wat ik zo leuk vind. Nieuwe kennis opdoen, dit vertalen naar de praktijk en daar ervaren en bijstellen.