Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết đề xuất quy trình dạy học kĩ thuật dựa trên mô hình 4C-ID nhằm giảm tải nhận thức trong quá trình dạy học kĩ thuật. Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo bài viết.
VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 135-139 ISSN: 2354-0753 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH 4C-ID TRONG DẠY HỌC KĨ THUẬT NHẰM GIẢM “TẢI NHẬN THỨC” Nguyễn Thị Cúc Article History Received: 16/4/2020 Accepted: 08/5/2020 Published: 25/5/2020 Keywords technical teaching, 4C-ID model, cognitive load, teaching design Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Hưng Yên Email: nguyenthicucspkthy@gmail.com ABSTRACT In Vietnam, there are many studies on building a technical teaching model based on learning theories However, the studies on cognitive load theory and instructional design model to reduce cognitive load are still few The article analyzes the memory model, the cognitive load in the information processing process, and the structure of the 4C-ID model From there, the author proposes a technical teaching process based on 4C-ID model to reduce cognitive load in the technical teaching process Those studies will contribute to the theoretical basis for the specific design of technical and professional lessons Mở đầu Lí thuyết học tập khung khái niệm mơ tả cách thức thơng tin hấp thụ, xử lí giữ lại q trình học tập Lí thuyết tâm lí học nhận thức giải thích, học tập dựa vào q trình xử lí thơng tin não để từ đưa biện pháp, kĩ thuật thúc đẩy học tập Khái niệm “tải nhận thức” (Cognitive load) xuất để giải thích hoạt động thần kinh, hoạt động học tập bên tâm trí người Ngày nay, quan điểm lí thuyết tải nhận thức (Cognitive load theory) có ảnh hưởng lớn đến thiết kế dạy học Lí thuyết tải nhận thức cho rằng, nhớ làm việc có giới hạn bị tải việc học, ghi nhớ khả ứng dụng bị ảnh hưởng tiêu cực Lí thuyết tải nhận thức thừa nhận rằng, người học có ba nguồn tải nhận thức độc lập với nhau: tải nhận thức bắt buộc, tải nhận thức ngoại lai tải nhận thức lược đồ Cả ba nguồn tải nhận thức phối hợp với tạo thành nhớ làm việc suốt trình học tập người học (Nguyễn Văn Hạnh Nguyễn Hữu Hợp, 2016) Mục tiêu thiết kế dạy học để tạo nhiệm vụ học tập nhằm kiểm soát tải nhận thức bắt buộc mức vừa phải; phát triển thiết kế dạy học để giảm tải nhận thức ngoại lai; thúc đẩy người học tham gia vào q trình xử lí tích cực để huy động tải nhận thức lược đồ (Nguyễn Văn Hạnh Nguyễn Hữu Hợp, 2016) Hiện có nhiều mơ hình hướng dẫn thiết kế dạy học, mơ hình 4C-ID nhiều nhà nghiên cứu giới nghiên cứu áp dụng để hướng dẫn thiết kế dạy học hướng đến đạt mục tiêu thiết kế dạy học Bài viết đề xuất quy trình dạy học kĩ thuật dựa mơ hình 4C-ID nhằm giảm tải nhận thức trình dạy học kĩ thuật Kết nghiên cứu 2.1 Lí thuyết “tải nhận thức” Thuyết tải nhận thức xây dựng loạt giả định cấu trúc nhận thức người (Moreno Park, 2012) bao gồm: (1) Bộ nhớ làm việc khả xử lí người có giới hạn; (2) Bộ nhớ dài hạn gần khơng bị giới hạn kích thước; (3) Tính tự động q trình xử lí nhận thức làm giảm tải cho nhớ làm việc Ý tưởng trọng tâm thuyết tải nhận thức nhớ làm việc có giới hạn bị q tải việc học, ghi nhớ khả ứng dụng bị ảnh hưởng tiêu cực Như vậy, trình xử lí thơng tin người học diễn nhớ làm việc áp đặt lên nhớ làm việc tải trọng nhận thức gọi tải nhận thức (cognitive load) Thuyết tải nhận thức thừa nhận rằng, người học có nguồn tải nhận thức độc lập với nhau, hình thức tải nhận thức phối hợp với tạo thành tải kí ức làm việc đặt lên người học suốt trình học: - Tải nhận thức bắt buộc (intrinsic cognitive load): Tải nhận thức bắt buộc xuất trình học tập người học phải xử lí thơng tin từ học liệu, q trình xử lí diễn nhớ làm việc áp đặt lên nhớ làm việc (Đặng Đức Trọng Lê Quốc Dũng, 2017) Tải bắt buộc chịu áp đặt chất cấu trúc bên thông tin từ học liệu Cụ thể, yếu tố thông tin ảnh hưởng đến độ cao/thấp tải bắt buộc mức tương tác thành tố thông tin Thông tin tương tác cao đòi hỏi tải bắt buộc cao lên nhớ làm việc ngược lại Trong thiết kế dạy học kiểm sốt mức độ mức vừa sức người học 135 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 135-139 ISSN: 2354-0753 - Tải nhận thức ngoại lai (extraneous cognitive load): loại tải hình thành cách trình bày thơng tin hoạt động học tập mà người học tham gia, địi hỏi nguồn lực nhớ làm việc (Đặng Đức Trọng Lê Quốc Dũng, 2017) Loại tải không cần thiết không liên quan đến mục tiêu học tập, áp đặt phương thức/thiết kế dạy học sử dụng Các học trình bày chưa phù hợp, chưa hiệu gây loại tải nhận thức Loại tải xác định mức tương tác thành tố thông tin trình bày Để giảm loại tải này, thiết kế dạy học cần ý cách trình bày thông tin tổ chức hoạt động học tập phù hợp - Tải nhận thức lược đồ (germane cognitive load): Mục đích việc học tập xây dựng tự động hóa lược đồ Sự xây dựng lược đồ liên quan đến trình giải thích, minh họa, phân loại, suy luận, phân biệt, tổ chức xảy nhớ làm việc Các yếu tố thông tin sau xử lí q trình lưu trữ nhớ dài hạn dạng lược đồ Sau đó, trước nhiệm vụ nhận thức, lược đồ sử dụng được, trí nhớ chủ thể nhận thức chuyển lược đồ đến nhớ làm việc ứng dụng chúng cách có ý thức Nếu q trình ứng dụng lặp lặp lại, ý thức chủ thể trình ứng dụng giảm dần đến mức độ tối thiểu Quá trình ứng dụng lược đồ tương ứng với mức độ nỗ lực ý thức tối thiểu gọi tự động hóa lược đồ (Đặng Đức Trọng Lê Quốc Dũng, 2017) Do hai q trình xây dựng tự động hóa lược đồ diễn nhớ làm việc nên chúng áp đặt lên nhớ làm việc tải nhận thức lược đồ Trong trình học tập, nhiệm vụ nhận thức áp đặt lượng tải nhận thức (gồm tổng lượng tải ba loại tải) lên nhớ làm việc, tức đòi hỏi dung lượng định nhớ làm việc để lưu giữ xử lí thơng tin nhiệm vụ Nếu dung lượng nhớ làm việc đòi hỏi cao mà sẵn sàng đáp ứng xảy tình trạng tải nhận thức (cognitive overlad), gọi tắt tải (overload) Nếu dung lượng nhớ làm việc bị tải xử lí khối thơng tin sau vài, tất cả, thông tin bị (Đặng Đức Trọng Lê Quốc Dũng, 2017) 2.2 Mô hình 4C-ID (Four Components - Instructional Design Model) Mơ hình 4C-ID (Four Components - Instructional Design Model) (Van Merriënboer, 1997) giả định rằng, tất kiến thức người lưu trữ lược đồ nhận thức Mô hình hướng dẫn thiết kế dạy học dựa kiến trúc người nguyên tắc đa phương tiện để đảm bảo người học làm việc mơi trường có mục tiêu, hiệu hấp dẫn Mơ hình gồm có thành phần (hình 1): - Nhiệm vụ học tập (learning tasks): Các nhiệm vụ học tập thể dạng vòng tròn; chuỗi nhiệm vụ đóng vai trị xương sống khóa học chương trình giảng dạy Tải nhận thức bắt buộc xuất người học nỗ lực giải nhiệm vụ học tập; vậy, bị ảnh hưởng lớn chun mơn học tập Để kiểm soát tải nhận thức liên quan đến việc thực nhiệm vụ học tập, cần thiết kế tổ chức nhiệm vụ học tập từ đơn giản đến phức tạp hỗ trợ giảm q trình học tập người học có thêm chun mơn (hình 1) - Thơng tin hỗ trợ (supportive information): Thông tin hỗ trợ liên kết với lớp nhiệm vụ, thơng tin có liên quan đến tất nhiệm vụ học tập lớp (hình 1) Thơng tin hỗ trợ thường có tính tương tác cao; đó, khơng nên trình bày cho người học thực nhiệm vụ học tập Thơng tin hỗ trợ trình bày tốt trước người học bắt đầu thực nhiệm vụ học tập để không bị tải Theo cách này, lược đồ nhận thức xây dựng nhớ dài hạn; sau đó, kích hoạt nhớ làm việc q trình thực nhiệm vụ Thơng tin hỗ trợ phải xác định loại với số lượng hỗ trợ phù hợp để giảm dần vào thời điểm thích hợp, q nhiều q hỗ trợ cản trở q trình học tập Đặc biệt, trình bày thơng tin cần ý đến ngun tắc xử lí thơng tin theo mơ hình học tập đa phương tiện để người học khơng bị q tải q trình tiếp nhận thơng tin (Merriënboer Kirschner, 2018) - Thông tin thủ tục (procedural information): Thông tin thủ tục rằng, đơn vị thông tin kết hợp rõ ràng với nhiệm vụ học tập riêng biệt Thông tin thủ tục bao gồm hướng dẫn bước phản hồi khắc phục; đó, thơng tin thủ tục tốt trình bày xác người học cần Thơng tin thủ tục cần trình bày cho người học xác vào thời điểm cần thiết trình bày người học khơng thể nhớ lại Mơ hình 4C-ID lập luận rằng, cách đưa thông tin thủ tục cần thiết, hạn chế hiệu ứng ý phân chia theo thời gian; từ đó, giảm tải nhận thức (Merriënboer Kirschner, 2018) - Thực hành phần nhiệm vụ (part - task practice): Thực hành phần nhiệm vụ đại diện cho mục thực hành xen kẽ với nhiệm vụ học tập; điều đem lại hiệu việc giảm tải nhận thức người học, đặc biệt người học có kinh nghiệm kiến thức 136 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 135-139 ISSN: 2354-0753 Hình Mơ hình 4C-ID (Van Merriënboer Paul A Kirschner, 2018, tr 13) 2.3 Đề xuất quy trình dạy học kĩ thuật dựa theo mơ hình 4C-ID Dưới góc độ giáo dục, kĩ thuật ngành học truyền đạt kiến thức khoa học thiết kế xây dựng cấu trúc, máy móc, vật liệu, hệ thống quy trình giống ứng dụng kiến thức khoa học Quá trình học tập kĩ thuật có ý nghĩa người học thực nhiệm vụ học tập gắn liền với thực tiễn nghề nghiệp; thơng qua đó, người học xây dựng lược đồ nhận thức cho thân tự động hoá lược đồ người học áp dụng kiến thức vào tình bối cảnh nghề nghiệp khác Do đó, q trình dạy học kĩ thuật dựa theo mơ hình 4C-ID giúp giáo viên có sở thiết kế dạy học để giảm tải nhận thức cho người học Chúng đề xuất quy trình dạy học kĩ thuật dựa theo mơ hình 4C-ID tiến hành qua bước bản: (1) Bước Xác định mục tiêu học: Mục tiêu học tập xác định tuân theo chương trình giáo dục môn học, tuân theo chuẩn học vấn quy định chương trình Thiết kế mục tiêu học tập cần bao quát đủ lĩnh vực học tập là: Nhận thức (tri thức kĩ kiện; kĩ hẹp - hiểu, kĩ mở rộng - phân tích, tổng hợp, đánh giá); Cảm xúc (bao gồm kĩ cảm thụ phán xét giá trị, ứng xử tình cảm văn hóa thẩm mĩ, biểu đạt thái độ giá trị rung cảm, đồng cảm, bất bình, hài lịng); Hoạt động thực tiễn (di chuyển tri thức phương thức hành động tình thực tế, giải vấn đề từ kiện thực tế) (2) Bước Thiết kế học: giáo viên cần thực công việc cụ thể sau: - Thiết kế nhiệm vụ học tập: phải thực công việc thiết kế nhiệm vụ học tập phù hợp mục tiêu, nội dung xếp nhiệm vụ vào lớp nhiệm vụ từ đơn giản đến phức tạp thuận lợi cho trình tiếp thu xây dựng lược đồ nhận thức giảm tải cho người học trình học tập Thiết kế nhiệm vụ học tập kĩ thuật cần: + Phải xuất phát từ nhiệm vụ thực tế làm sở cho trình học tập phù hợp với bối cảnh nghề nghiệp + Xây dựng dựa sở phân tích mục tiêu học, thành phần nội dung tri thức, kĩ hợp thành + Xây dựng dựa tích hợp kiến thức kĩ để giải nhiệm vụ + Chiến lược xây dựng lược đồ nhận thức theo cách thiết kế nhiệm vụ học tập học tập quy nạp, kiến thức tạo từ kinh nghiệm cụ thể; vậy, nhiệm vụ học tập thiết kế cần phải cung cấp cho người học kinh nghiệm cụ thể để xây dựng lược đồ nhận thức sửa đổi có nhớ + Sắp xếp nhiệm vụ học tập thành lớp nhiệm vụ từ đơn giản phức tạp phải dựa sở kiến thức, kĩ cần thiết để thực nhiệm vụ học tập Để giảm tải trình thực nhiệm vụ học tập hướng dẫn hỗ trợ giảm dần người học có thêm kiến thức chuyên môn + Xác định môi trường thực nhiệm vụ học tập môi trường mô hay môi trường thực tế Nếu môi trường mô phải thiết kế chân thực môi trường thực tế 137 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 135-139 ISSN: 2354-0753 + Thiết kế thông tin hỗ trợ giúp người học xây dựng kết nối người học biết thơng tin hữu ích để thực thành công nhiệm vụ học tập Xác định thơng tin hỗ trợ cần trình bày: thơng tin chung, ví dụ minh hoạ phản hồi nhận thức + Thiết kế thơng tin chung theo tiếp cận có hệ thống để giải vấn đề mơ hình miền, sử dụng phương pháp hướng dẫn nhấn mạnh mối quan hệ có ý nghĩa yếu tố để giúp người học hiểu thông tin + Thiết kế hệ thống giải vấn đề phải có bối cảnh rõ giai đoạn giải vấn đề quy tắc giúp người học hoàn thành giai đoạn + Thiết kế phản hồi nhận thức: yêu cầu người học so sánh đối chiếu quy trình giải pháp giải vấn đề họ với người khác + Thơng tin hỗ trợ trình bày dạng giảng đa phương tiện kết hợp hình ảnh chữ viết giao diện xuất trình bày trước người học thực nhiệm vụ để giảm tải nhận thức ngoại lai - Thiết kế thông tin thủ tục: Thông tin thủ tục dạy học kĩ thuật trình bày dạng bảng quy trình kĩ thuật hay hướng dẫn giáo viên trình người học thực nhiệm vụ Để thiết kế thông tin thủ tục, giáo viên cần thực công việc sau: + Xác định nội dung thông tin thủ tục cần trình bày cho học: Người học cần thơng tin thủ tục để thực khía cạnh thường xuyên nhiệm vụ học tập Thông tin thủ tục “hướng dẫn cách làm”, “hướng dẫn dựa quy tắc” “hướng dẫn bước” thường trình bày người hướng dẫn cung cấp dạng hướng dẫn, hệ thống trợ giúp (trực tuyến), hướng dẫn tham khảo nhanh, ứng dụng trợ giúp máy tính bảng / điện thoại thơng minh, Thơng tin thủ tục cịn phản hồi khắc phục giúp người học phát hiện, sửa lỗi hình thành quy tắc nhận thức xác + Xác định chiến lược trình bày thơng tin thủ tục giảm phân chia ý người học trình học tập (nhằm làm giảm tải nhận thức bên ngoài) giao điện học: Khi sử dụng thông tin thủ tục, người học phải phân chia ý họ nhiệm vụ học tập mà họ thực thông tin thủ tục trình bày để định cách thực khía cạnh lặp lại nhiệm vụ Trong tình này, người học phải liên tục chuyển ý thông tin thủ tục nhiệm vụ học tập để tích hợp tinh thần hai Việc chuyển đổi liên tục hoạt động tinh thần (nghĩa thực nhiệm vụ xử lí thơng tin thủ tục) làm tăng tải nhận thức bên cản trở việc học Để ngăn chặn hiệu ứng phân chia ý, điều quan trọng tích hợp đầy đủ thông tin thủ tục vào môi trường nhiệm vụ thay nhiều nguồn thông tin nguồn thơng tin tích hợp Sự tích hợp làm giảm tải nhận thức bên có tác dụng tích cực học tập + Thiết kế giao diện trình bày thơng tin thủ tục: thoả mãn điều kiện tích hợp đầy đủ thơng tin thủ tục vào môi trường nhiệm vụ thay nhiều nguồn thơng tin nguồn thơng tin tích hợp nhất; hiển thị thông tin thời gian định cách thực nhiệm vụ mức độ chi tiết hiểu tất người học Các phương tiện truyền thơng truyền thống để trình bày thơng tin thủ tục giáo viên tất loại công cụ hỗ trợ công việc giấy hỗ trợ học tập Vai trò giáo viên quan sát lớp học, phịng thí nghiệm nơi làm việc đưa hướng dẫn để thực Trong môi trường dựa máy tính, việc trình bày thơng tin thủ tục tiếp nhận công cụ hỗ trợ công việc trực tuyến hệ thống trợ giúp tác nhân sư phạm thông minh Trong môi trường nhiệm vụ mô thực tế, thiết bị di động điện thoại thông minh máy tính bảng trở thành cơng cụ quan trọng để trình bày thơng tin thủ tục - Thiết kế thực hành: Thực hành phần nhiệm vụ thiết kế giúp người học luyện tập lặp lặp lại để đạt mức độ tự động cao Trong dạy học kĩ thuật thể tập để người học luyện tập lớp nhiệm vụ học tập (3) Bước Tổ chức dạy học: Những học thiết kế dựa vào mơ hình 4C-ID tổ chức theo hình thức học tập kết hợp hình thức tự học Bảng Cách tổ chức hoạt động học tập cho thành phần với trường hợp theo hình thức kết hợp hình thức tự học (Merriënboer Kirschner, 2018) Hình thức kết hợp Hình thức tự học (Điều khiển giáo viên hệ thống (Người học tự điều khiển trình học tập học thiết kế máy tính) giao diện học máy tính) Giáo viên/hệ thống lựa chọn trình bày Nhiệm vụ Người học tự định hướng tìm kiếm chọn nhiệm nhiệm vụ học tập phù hợp cho cá học tập vụ học tập riêng nhân người học 138 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 135-139 Thông tin hỗ trợ Thông tin thủ tục Thực hành phần nhiệm vụ Giáo viên/hệ thống trình bày thơng tin hỗ trợ có liên quan trước người học bắt đầu làm việc với lớp nhiệm vụ đảm bảo thơng tin có sẵn Giáo viên/hệ thống đóng vai trị trợ lí trình bày thơng tin thủ tục xác người học cần Giáo viên/hệ thống cung cấp thực hành phần nhiệm vụ cho khía cạnh lặp lại tự động hóa để người học luyện tập ISSN: 2354-0753 Người học tự định hướng tìm kiếm nghiên cứu thơng tin hỗ trợ hữu ích từ tất tài ngun có sẵn (ví dụ: Internet, thư viện…) Người học tự định hướng tìm kiếm hướng dẫn sử dụng, hướng dẫn tham khảo nhanh cần trình thực nhiệm vụ Người học tự định hướng tìm kiếm thực hành phần nhiệm vụ để cải thiện hiệu suất toàn nhiệm vụ (4) Bước Đánh giá kết học tập: Đánh giá kết dạy học theo tiếp cận lí thuyết tải nhận thức tiêu chí sau: + Bài kiểm tra, đánh giá: Kĩ nghề nghiệp sản phẩm tương ứng (cơng cụ kiểm tra lí thuyết, thực hành); kĩ phân tích chuyển giao thực tế (kĩ lập luận) (Melo Mirand, 2014) + Phiếu phản hồi: đánh giá hài lòng người học (xây dựng thang tiêu chí đánh giá hài lòng); cam kết người học cho buổi học sau (xây dựng thang tiêu chí để đánh giá); nỗ lực tinh thần (dùng thang đo Likert để xác định nỗ lực mà người học đầu tư để thực nhiệm vụ giao) (Melo Mirand, 2014) + So sánh kết học tập đạt nỗ lực tinh thần người học phải thực trình học tập để đánh giá hiệu q trình học tập theo mơ hình Kết luận Bài viết phân tích loại tải nhận thức q trình học tập theo lí thuyết tải nhận thức mối liên hệ áp dụng mơ hình thiết kế dạy học 4C-ID nhằm giảm tải nhận thức cho người học trình học tập; đồng thời, rõ quy trình vận dụng mơ hình 4C-ID dạy học kĩ thuật bao gồm bước: xác định mục tiêu, thiết kế học, tổ chức dạy học đánh giá kết Trong đó, nhấn mạnh đến cơng đoạn thiết kế học để giảm tải cho trình nhận thức trình dạy học kĩ thuật Quy trình vận dụng hợp lí góp phần củng cố sở lí luận để thiết kế học chuyên môn kĩ thuật cụ thể với nhiệm vụ học tập phù hợp nhận thức người học Tài liệu tham khảo Nguyễn Văn Hạnh (chủ biên), Nguyễn Hữu Hợp (2016) Giáo trình Cơng nghệ dạy học NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Đặng Đức Trọng, Lê Quốc Dũng (2017) Giới thiệu số khái niệm lí thuyết tải nhận thức Tạp chí Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, tập 14, số 4, tr 110-118 Baddeley, A D., & Logie, R H (1999) Working memory: The multiple-component model In A Miyake & P Shah (Eds.), Models of working memory: Mechanisms of active maintenance and executive control (p 28-61) Cambridge University Press https://doi.org/10.1017/CBO9781139174909.005 Mário Melo, Guilhermina Lobato Mirand (2014) Applying the 4C-ID Model to the Design of a Digital Educational Resource for Teaching Electric Circuits: Effects on Student Achievement Journal of Information Technology Education, 7, 313-337 http://dx.doi.org/10.1145/2643604.2643605 Moreno, R., Park, B (2012) Cognitive Load Theory: Historical Development and Relation to Other Theories Cognitive Load Theory http://dx.doi:10.1017/cbo9780511844744.003 Jeroen J G Van Merriënboer, Paul A Kirschner (2018) Ten Steps to Complex Learning Routledge New York and London Van Merriënboer, J (1997) Training complex cognitive skills Englewood Cliffs, NJ: Educational Technology Publications 139 ... tải nhận thức q trình học tập theo lí thuyết tải nhận thức mối liên hệ áp dụng mơ hình thiết kế dạy học 4C-ID nhằm giảm tải nhận thức cho người học trình học tập; đồng thời, rõ quy trình vận dụng. .. mơ hình 4C-ID dạy học kĩ thuật bao gồm bước: xác định mục tiêu, thiết kế học, tổ chức dạy học đánh giá kết Trong đó, nhấn mạnh đến cơng đoạn thiết kế học để giảm tải cho trình nhận thức trình dạy. .. người học áp dụng kiến thức vào tình bối cảnh nghề nghiệp khác Do đó, q trình dạy học kĩ thuật dựa theo mơ hình 4C-ID giúp giáo viên có sở thiết kế dạy học để giảm tải nhận thức cho người học Chúng