Als we écht leren, is ons geheugen hard aan het werk. Het werkgeheugen krijgt nieuwe informatie binnen en probeert dit als kennis op te slaan. Dat werkgeheugen kan een beperkte hoeveelheid informatie aan en als dit te veel of complex is, raakt het werkgeheugen overbelast. Willen we dat onze leerlingen en studenten effectief leren, dan is het dus belangrijk om rekening te houden met hun cognitieve belasting. De Load Reduction Instruction biedt handvatten om dat te doen. In hoeverre doe jij dit? Onderaan een bijbehorende vragenlijst die je kunt downloaden en afnemen om daar inzicht in te krijgen.
Leren en het geheugen
Het geheugen bestaat simpel uitgelegd uit drie onderdelen (Baddeley & Hitch, 1974): het sensorisch geheugen, het werkgeheugen (kortetermijngeheugen) en het langetermijngeheugen. Deze onderdelen werken samen om de prikkels oftewel informatie die jij binnen krijgt te vergeten of te verwerken. Dit verwerken gebeurt doordat je werkgeheugen de informatie doorzet naar het langetermijngeheugen, waar het wordt georganiseerd en geïntegreerd. Zo vormen zich nieuwe schema’s of worden bestaande schema’s uitgebreid, oftewel wordt informatie omgezet in kennis. Het uitbreiden van bestaande schema’s gebeurt doordat voorkennis wordt aangesproken, die dus wordt verrijkt met de nieuwe kennis. Dit laatste kost het werkgeheugen relatief minder moeite en daarom is het zo waardevol om voorkennis te activeren, zodat je er op voort kunt bouwen (zone van naaste ontwikkeling). In een simpel model ziet ons geheugen er als volgt uit:
Chunking
De informatie die je binnenkrijgt kun je ook omschrijven als ‘chunks’: brokken van informatie. Dit omdat je hiermee concreter kunt duiden hoeveel informatie je verwerkt. Dezelfde informatie wordt namelijk door de één anders ontvangen dan door de ander, wat te maken heeft met je voorkennis oftewel schema’s die al aanwezig zijn in je langetermijngeheugen. Zo’n schema bestaat uit chunks (segmenten). Zo kan voor de één een bepaald model geheel nieuw zijn en voor de ander een variant op iets wat hij of zij al kent. Zo zullen alle onderdelen van het model voor de eerste persoon meer voelen als losse chunks en voor de andere persoon meer als één chunk. Door regelmatig te herhalen, wordt informatie toegevoegd aan zo’n chunk. Ons werkgeheugen kan ongeveer 7 ‘chunks’ van informatie tijdelijk vasthouden, voordat het wordt doorgezet naar het langetermijngeheugen of wordt vergeten.
Een simpel voorbeeld hiervan is het strikken van je veters: eerst is iedere stap losse informatie, later is het de chunk ‘veters strikken’ (zie hieronder). Dit kan ook weer onderdeel kan zijn van het schema ‘ochtend’ (zie figuur 2). Dit proces noem je chunking. Een chunk is dus zoals een zip-bestand waar meer informatie in verstopt zit. Door iets veel te herhalen kost het minder denkruimte – al kan dat voor leerlingen en studenten soms niet zo voelen.
Cognitieve belasting
Het verwerken van nieuwe informatie, kost het geheugen, oftewel jouw lichaam, energie. Daarom is lang en geconcentreerd leren dan wel studeren erg lastig. Hoe lang kun je dit volhouden? Er zijn technieken zoals de pomodoro techniek die aansturen op 25 minuten focussen afwisselen met 5 minuten pauze. En dat maximaal 4 keer om vervolgens een langere pauze te nemen. Een prima richtlijn om mee te werken, maar ook niet te strikt in zijn: soms zit je nu eenmaal in een lekkere flow en dan is het zonde om deze te doorbreken. Hoe lang je je kunt concentreren is dan van veel en diverse factoren afhankelijk. Enkele bepalende factoren zijn; in hoeverre de informatie nieuw is, maar ook in hoeverre je gemotiveerd bent om het te leren, hoe rustig de leeromgeving is waarin je leert en in hoeverre je ondersteund wordt bij dit leerproces. Al deze factoren hebben dus invloed op in hoeverre je je geheugen belast oftewel je cognitieve belasting.
De cognitieve belasting theorie (cognitive load theory, afgekort CLT) van John Sweller (1988) komt voort uit onderzoek naar problemen oplossen binnen probleemgestuurd onderwijs. De theorie wordt door Dylan Wiliam (o.a. bekend van formatief handelen) omschreven als de belangrijkste theorie die je als leraar zou moeten kennen. In zijn theorie gaat Sweller in op de manier waarop we ons werkgeheugen belasten bij het leren van informatie oftewel kennis of vaardigheden. Belasten we ons werkgeheugen te veel of op de verkeerde manier, dan zijn we op dat moment moeilijk of niet meer in staat nieuwe dingen te leren (denk waterige oogjes in de klas!). Rekening houden met de cognitieve belasting is dus eigenlijk een voorwaarde om überhaupt tot leren te komen. Sweller stelt dat we bij het leren ons werkgeheugen op drie verschillende manieren belasten:
- Interne belasting (intrinsic load): de moeilijkheid en complexiteit van de kennis of vaardigheid. Nieuwe dingen leren kost per definitie moeite. Deze belasting is inherent aan de taak. Deze belasting wil je onder controle houden.
- Relevante belasting (germane load): het verwerken van de informatie in je langetermijngeheugen oftewel het vormen of uitbreiden van schema’s. Deze belasting wil je relatief vergroten.
- Onnodige belasting (extraneous load): informatie die het werkgeheugen onnodig belast, bijvoorbeeld door irrelevante informatie, een drukke omgeving, etc. Deze belasting wil je zo klein mogelijk maken.
Meer weten? Luister dan naar onze podcast
Load Reduction Instruction
Om leerlingen of studenten tot goed leren te laten komen, is het waardevol om de cognitieve belasting zo laag mogelijk te houden. Je wilt met andere woorden met name de relevante belasting vergroten en de onnodige belasting verkleinen, terwijl de interne belasting onder controle blijft. Een model hierbij kan ondersteunen is de Load Reduction Instruction (Martin, 2016; Martin & Evans, 2018). In dit model komen vijf factoren naar voren die kunnen helpen de cognitieve belasting te verminderen: moeilijkheidsvermindering, ondersteuning en scaffolding, oefening, feedback en begeleide zelfstandigheid. Hieronder een korte toelichting per onderdeel.
Moeilijkheidsvermindering
Nieuwe informatie kan complex zijn, zeker als je er nog weinig voorkennis over hebt. Door nieuwe informatie makkelijker te maken, kun je deze sneller aan voorkennis koppelen en makkelijker organiseren en intergeren in je langetermijngeheugen. Je kunt de moeilijkheid bijvoorbeeld verminderen door complexe taken op te delen in kleine stappen, uitgewerkte voorbeelden te laten zien of didactische tips te geven.
Ondersteuning en scaffolding
Als je iets nieuws leert is het voor je cognitieve belasting prettig en daarmee waardevol om voldoende ondersteuning te krijgen, zoals instructie, voorbeelden etc. Deze ondersteuning oftewel steigers kunnen gaandeweg het leerproces worden afgebouwd, waarmee de zelfstandigheid wordt opgebouwd (lees hier meer over scaffolding). Je kunt dit bijvoorbeeld doen door eerst een instructie met voorbeelden laten zien, daarna in een groepjes daarmee aan de slag laten gaan en uiteindelijk er zelfstandig mee laten werken. Dit alles staat volgens Martin (2016) overigens los van de discussie of je eerst moet beginnen met instructie of juist een vraag: dit is afhankelijk van doelgroep waarmee je te maken hebt.
Oefening
‘Oefening baart kunst’, is het gezegde. Informatie die ons werkgeheugen binnenkomt, moet goed worden verwerkt voordat het kennis is. Eén keer een verhaal horen maakt nog niet dat het is verwerkt. Enkel door actieve verwerking en regelmatige herhaling worden de verbindingen tussen de neuronen versterkt en wordt de informatie omgezet in kennis. Willen we dat leerlingen of studenten nieuwe leerstof eigen maken, dan is het dus belangrijk om voldoende kansen te bieden om te oefenen. Je kunt dit bijvoorbeeld doen door activerende opdrachten te bieden en door deze regelmatig actief te laten herhalen.
Feedback
Feedback is één van de belangrijkste factoren van een goed leerproces. Waarom werkt het specifiek voor het reduceren van de cognitieve belasting? Hiervoor geven Martin en Evans (2018) drie redenen: feedback helpt om goede leerstrategieën toe te passen, versterkt motivatie en zorgt ervoor dat je het juiste leert en dus niet onnodig verkeerde informatie opslaat. Nu is niet alle feedback effectief. Weten wat werkt? Bekijk dan deze poster met 10 tips voor effectieve feedback, luister deze podcast over effectieve feedback of deze over feedback aan grote groepen. Ook is het waardevol je te verdiepen in feedbackgeletterdheid. Meer over feedback kun je hier lezen.
Begeleide zelfstandigheid
Wil je nieuwe dingen leren, dan is het belangrijk dat je hier uiteindelijk ook zelfstandig mee uit de voeten kunt. Dit niet alleen ter bevestiging dat je zelfstandig iets goed beheerst, maar ook omdat ‘experts’ juist gebaad zijn bij het meer zelfstandig aan de slag gaan met de leerstof; een te basale instructie zorgt bij hen juist voor onnodige belasting (extraneous load). Die zelfstandigheid vraagt wel om voldoende begeleiding. Zoals Patrick Sins ook schrijft (2023): zelfregulerend leren kun je niet zelfregulerend leren. Zelfregulerend leren is een cyclisch proces. Waak er dus voor te snel te veel autonomie te bieden, want dit kan zorgen voor keuzestress en daarmee juist voor cognitieve overbelasting.
Load Reduction Instruction Scale (LRIS)
In hoeverre houd jij rekening met de cognitieve belasting van je leerlingen of studenten? In het verlengde van het bovenstaande is er de Load Reduction Instruction Scale (LRIS) (Martin en Evans, 2018). Deze vragenlijst bestaat uit 25 stellingen, evenredig verdeeld over de vijf hierboven omschreven onderdelen. Iedere stelling wordt beantwoord met een 5-punts likertschaal, variërend van helemaal oneens naar helemaal eens.
- Vraag 1, 6, 11, 16 en 21 verwijzen naar moeilijkheidsvermindering,
- Vraag 2, 7, 12, 17 en 22 verwijzen naar ondersteuning en scaffolding
- Vraag 3, 8, 13, 18 en 23 verwijzen naar oefening
- Vraag 4, 9, 14, 19 en 24 verwijzen naar feedback
- Vraag 5, 10, 15, 20 en 25 verwijzen naar begeleide zelfstandigheid
De vragenlijst is vertaald naar de Nederlandse context en zo geformuleerd dat je deze in alle soorten onderwijs kan gebruiken. Download hieronder de vragenlijst om deze af te nemen bij je leerlingen en studenten.
Meer van dit soort handige vragenlijsten, bijvoorbeeld over formatief handelen, feedback of hoge verwachtingen in de les? Bekijk dan onze downloads.
Hopelijk bieden de inzichten en vragenlijst handvatten om je leerlingen of studenten te ondersteunen bij hun leerproces. Veel succes!
Baddeley, A. and Hitch, G. (1974). Working memory. In Bower, G., editor, The Psychology of Learning and Motivation, pages 47–89. Academic Press
Horvath, J.C. (2019). Stop talking, start influencing: 12 insights from brain science to make your message stick. Chatswood, NSW : Exisle Publishing
Martin, A.J. (2016). Using Load Reduction Instruction (LRI) to boost motivation and engagement.
Martin, A.J., & Evans, P. (2018) The Load Reduction Instruction Scale. Sydney: School of Education, University of New South Wales.
Sweller, John (1988). Cognitive Load During Problem Solving: Effects on Learning. Cognitive Science 12 (2):257-285.
Mede-oprichter van Vernieuwenderwijs. Daarvoor onderwijskundige in het hoger onderwijs en leraar geschiedenis en maatschappijleer in het voortgezet onderwijs. Praat graag over en is graag bezig met: didactiek, curriculumontwerp, toetsing, leren leren en veranderkunde. Actieve ontwikkelaar, onderzoeker en spreker.