Cognitieve theorie multimediaal leren (12 ontwerpprincipes) van Richard E. Mayer
Definitie
...
Boeken:
- Multimedia Learning, Richard E. Mayer
- The Cambridge Handbook of Multimedia Learning, Richard E Mayer
Zie ook:
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-01: Coherentieprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-02: Signaleringsprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-03: Overtolligheidsprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-04: Ruimtelijk nabijheidsprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-05: Tijdelijke nabijheidsprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-06: Segmenting principe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-07: Pre-training principe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-08: Modaliteitsprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-09: Multimediaprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-10: Personaliseringsprincipes
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-11: Stemprincipe
- Richard E. Mayer's Cognitieve theorie multimediaal leerprincipe-12: Beeldprincipe
Alias:
- Multimediale principes van Mayer
- Cognitieve multimedia theorie
- Cognitieve theorie van multimedia leren
- Ontwerpprincipes multimedia instructie
Cognitieve multimedia theorie
De theorie van Mayer (2001) is een verdere uitwerking van de cognitivistische visie op leren. De kern van de cognitivistische visie is dat studenten bij hun leerproces 'schema's' opbouwen die in hun langetermijngeheugen worden opgeslagen. Deze schema's worden soms interne structuren, mentale schema's of mentale modellen genoemd. Ze vormen de basis voor verder leren. Dank zij de voorhanden zijnde schema's in ons geheugen kunnen we nieuwe informatie situeren (selectief waarnemen), organiseren en verder integreren.
Het leerproces dat leidt tot de opbouw van de schema's (verder vooral mentale modellen genoemd) gebeurt in een drietal gerelateerde processen: selectieprocessen, organisatieprocessen en integratieprocessen.
Bij de selectieprocessen selecteert de student uit de aangeboden leermaterialen die informatie die hij/zij relevant vindt/ ervaart om te worden opgenomen. Deze selectie is uiteraard bepaald door de manier van presenteren (bijv. de multimedia presentatie), maar ook door de reeds aanwezige voorkennis.
De organisatieprocessen zorgen er voor dat de nieuwe verworven informatie tot mentale modellen wordt georganiseerd en geëlaboreerd.
Uiteindelijk wordt deze nieuwe informatie ook weer gekoppeld aan de reeds aanwezige voorkennis. Dit zijn de integratieprocessen. De bestaande mentale modellen worden hierbij verdere georganiseerd en geëlaboreerd. De cognitieve multimedia theorie benadrukt dat in het — zeer kort beschreven — proces de multimedia kenmerken van de informatie van belang zijn. Mayer & Moreno maken hierbij een fundamenteel onderscheid tussen informatie die via beelden (tekst, plaatjes, animatie, video) wordt aangeboden en informatie die via een auditief kanaal wordt aangeboden. Ze schuiven — samen met andere auteurs — drie belangrijke veronderstellingen/assumpties voorop: de dual channel assumptie, de limited capacity assumptie en de active processing assumptie. We beschrijven beknopt deze drie veronderstellingen omdat pas dan de verschillende ontwerpprincipes goed kunnen worden begrepen.
(1) Dual channel assumptie
Paivio (1986), Baddeley (1995) en Neath (1998) stellen dat we via twee aparte kanalen informatie verwerken. Enerzijds beeldende informatie die via de ogen wordt aangeboden (woorden, animatie, illustraties, enz.) en in het visuele kanaal tot mentale modellen verwerkt. Anderzijds informatie die via de oren wordt opgenomen en dus via het auditieve kanaal wordt verwerkt tot mentale modellen. Mayer (2001) bouwt verder op de bevindingen van Paivio en Baddeley om deze assumptie te betrekken bij de cognitieve multimedia theorie.
[W]e leren via een auditief/verbaal en een pictorieel/visueel kanaal. Informatie die auditief of verbaal wordt aangeboden zal worden verwerkt tot een ver-baal/auditief model. Een pictorieel/visueel model zal het resultaat zijn van de verwerking van de informatie die visueel/pictorieel wordt aangeboden. Een opmerking hierbij is dat woorden, ... op twee manieren kunnen worden aangeboden : verbaal/auditief (gesproken) en visueel/pictorieel (gedrukte tekst).
Hoewel de lerende over twee kanalen beschikt om informatie op te nemen en te verwerken staan die niet los van elkaar. Er zijn wisselwerkingen tussen beide. Het model wordt in stappen doorlopen: 1) het selecteren van relevante woorden voor het verwerken in het verbale werkgeheugen en/of het selecteren van relevante beelden voor het verwerken in het visuele werkgeheugen; 2) het organiseren van de geselecteerde woorden tot een verbaal model en/of het organiseren van de geselecteerde beelden tot een visueel model en 3) het integreren van de verbale en visuele modellen met de reeds aanwezige voorkennis).
(2) Limited capacity assumptie
De tweede assumptie stelt dat iedereen beperkt is in hoeveelheid informatie die in het werkgeheugen kan worden vastgehouden. Sweller & Chandler (1994,1991b), Chandler & Sweller (1991a) en Sweller (2003) hebben rond deze assumptie een eigen theorie uitgewerkt die door Tabbers (2002), Brnken, Plass & Leutner (2003) en Paas, Renkl & Sweller (2003) uitgebreid wordt besproken. Mayer bouwt verder op deze Cognitive Load Theory. De informatie die in het werkgeheugen kan worden vastgehouden, is slechts een kleine deelverzameling van de informatie die men waarneemt of aangeboden krijgt. Dit heeft zijn invloed op zowel het visuele/pictoriële als het auditieve/verbale kanaal. Wanneer materialen worden ontworpen, moet daarmee ook rekening worden gehouden. Enkel informatie aanbieden via het visuele kanaal betekent dat we de beschikbare capaciteit via het auditieve kanaal negeren. Teveel tekst aanbieden remt af; teveel audio-informatie aanbieden remt af.
(3) Active processing assumptie
Deze assumptie gaat er vanuit dat lerenden spontaan actief informatie verwerken tot een coherent geheel van schema's/mentale modellen. De assumptie gaat dus uit van een aangeboren neiging om informatie gebaseerd op eigen 'ervaringen' te selecteren, te organiseren en te integreren met eerder opgedane kennis. De actieve verwerking leidt tot het opbouwen (elaboreren en organiseren) van de mentale modellen.
Overzicht van de mogelijke mentale modellen
- Proces: Oorzaak-gevolg
- Vergelijking: Vergelijken van meerdere elementen aan de hand van meerdere dimensies
- Generalisatie: Idee en de samenhangende concepten beschrijven
- Classificatie: Domein in sets en subsets analyseren
- Enumeratie: Itemlijst presenteren
De drie assumpties zijn de pijlers van de Cognitieve Multimedia Theorie. Ze bepalen de manier waarop multimediale informatie wordt verwerkt. Ze vormen ook de basis voor verschillende principes van het ontwerpen van multimediale leermaterialen. In de volgende paragrafen overlopen we deze ontwerpprincipes. We herhalen dat elk principe onderbouwd is met uitgebreid onderzoek, dat in de context van dit hoofdstuk niet in detail kan worden besproken. We verwijzen de geïnteresseerde lezer naar de aange-geven bronnen.
Bron: Digitaal leren - ICT-toepassingen in het hoger onderwijs, Ivan D'Haese & Martin Valcke (Red.)
De Cognitieve Theorie voor Multimediaal Leren
We zullen er vaker aan refereren in dit boek: wanneer docenten informatie in woord en beeld aanbieden, dan is de kans dat leerlingen die informatie
onthouden groter. Richard E. Mayer (2014) heeft daar veel onderzoek naar gedaan. Hij staat bekend om zijn Cognitieve Theorie voor Multimediaal Leren
(CTML), een theorie die stelt dat multimediaal aangeboden informatie beter beklijft als die voldoet aan bepaalde principes die overeenkomen met
hoe ons brein werkt. Multimedia kun je in dit kader overigens verschillend opvatten, het kan gaan over verschillende kanalen, over verschillende zintuigen
of over verschillende apparaten. De aanname van Mayer is in ieder geval dat:
• mensen leren via een auditief kanaal (de dingen die we horen) en een visueel kanaal (de dingen die we zien), die onderling met elkaar interacteren;
• slechts een deel van de informatie die we via een van die kanalen binnenkrijgen, vastgehouden kan worden in het werkgeheugen (de capaciteit is beperkt);
• mensen informatie selecteren en verwerken op basis van reeds aanwezige kennis en ervaringen.
Mayer vat het samen als ‘The human mind is a dual-channel, limited-capacity, active processing system’ en gebruikt daarbij het schema in figuur 1.7.
Op basis van deze drie aannames heeft Mayer [12] ontwerpprincipes voor leren via multimedia geformuleerd.
Bron: Wijze lessen - 12 bouwstenen voor effectieve didactiek, Tim Surma (e.a.)
12 Ontwerpprincipes van multimediaal leren
De Cognitive Theory of Multimedia Learning, uitgewerkt door Richard E. Mayer, vertrekt vanuit drie veronderstellingen:
* er zijn twee aparte kanalen (auditief en visueel) om informatie te verwerken;
* elk kanaal heeft een beperkte capaciteit;
*leren is een actief proces waarbij informatie wordt gefilterd, georganiseerd en geintegreerd.
In zijn boek Multimedia Learning (Mayer, 2001) stelt de auteur twaalf ontwerpprincipes of richtliinen voor waaraan multimediapresentaties of digitale leermiddelen (alle leermiddelen waarbij tekst, afbeeldingen of geluid worden gebruikt) volgens hem moeten voldoen om een optimaal leereffect te bereiken.
[01] Het coherentieprincipe (coherence principle): leerlingen leren beter wanneer alle overbodige elementen (woorden, afbeeldingen, geluiden) worden weggelaten uit het leermateriaal. Daardoor kunnen de leerlingen beter focussen op de essentie.
[02] Het signaliseringsprincipe (signaling principle): leerlingen leren beter wanneer er verbale (titels, signaalwoorden enzovoort) en visuele (pijlen enzovoort) aanwijzingen zijn voor de organisatie van het (belangrijkste) materiaal.
[03] Het redundantieprincipe (redundancy principle): gedrukte woorden toevoegen leidt niet tot betere leerresultaten wanneer er al beeldmateriaal en gesproken woorden aangeboden worden.
Deze principes zijn uitgebreid onderzocht en blijken zeker binnen natuurwetenschappelijke kennisdomeinen geldig te zijn. Ze zijn ook effectiever dij lerenden met weinig voorkennis en een goed ontwikkeld ruimtelijk voorstellingsvermogen. Binnen het sociaal-wetenschappelijke kennisdomein blijken de ontwerpprincipes niet of minder van toepassing te zijn?.
Bron: Mind the map: krachtige tools om leren in beeld te brengen, Tommy Opgenhaffen
Mayer’s ontwerpprincipes van multimedialeren
Je vindt hier een korte introductie over de verschillende ontwerpprincipes. We tonen daarbij steeds een voorbeeld waarbij het principe niet is toegepast en een voorbeeld waar dat wel is gebeurd.
Wens je nog meer te weten over deze principes, dan kan je hiervoor in de ‘uitdieping’ terecht.
- Personaliseringsprincipes
- Signaleringsprincipe
- Multimediaprincipe
- Ruimtelijk nabijheidsprincipe
- Modaliteitsprincipe
- Tijdelijk nabijheidsprincipe
- Overtolligheidsprincipe
- Coherentieprincipe
- Stemprincipe
- Beeldprincipe
- Principe van de individuele verschillen
(1) Coherence Principle: People learn better when extraneous words, pictures and sounds are excluded rather than included.
Presenteer informatie in een kennisclip zo sec mogelijk, want ‘opleuken ’met muziek, plaatjes en letters in verschillende kleuren heeft een negatief effect op leren.
(2) Redundancy Principle: People learn better from pictures and narration than from pictures, narration and on-screen text.
Praat bij een beeld en voeg geen of weinig geschreven tekst toe.
(3) Signaling Principle: People learn better when cues that highlight the organization of the essential material are added.
Richt de aandacht van de student op belangrijke informatie. Dit kan bijvoorbeeld door:
- Highlighten belangrijke begrippen
- Inzoomen
- Voice-over die het belang benadrukt.
(4) Spatial Contiguity Principle: People learn better when corresponding words and pictures are presented near rather than far from each other on the page or screen.
Plaats wat bij elkaar hoort qua beeld en tekst dicht bij elkaar.
(5) Temporal Contiguity Principle: People learn better when corresponding words and pictures are presented simultaneously rather than successively
Presenteer wat bij elkaar hoort tegelijkertijd en niet na elkaar.
(6) Segmenting Principle: People learn better when a multimedia lesson is presented in user-paced segments rather than as a continuous unit
Geef de student de gelegenheid om de kennisclip stil te zetten.
(7) Pre-training Principle: People learn better from a multimedia lesson when they know the names and characteristics of the main concepts
Ga na of inhoud kennisclip past bij de voorkennis van de student.
(8) Modality Principle: People learn better from pictures and narrations than from pictures and on-screen text
Geef de informatie bij een plaatje liever mondeling dan in de vorm van geschreven tekst.
(9) Multimedia Principle: People learn better from words and pictures than from words alone
Gebruik in een kennisclip waar mogelijk goed gekozen afbeeldingen
(10) Personalization Principle: People learn better from multimedia lessons when words are in conversational style rather than formal style
Spreek de student aan met je. Laat vaktaal intact.
(11) Voice Principle: People learn better when the narration in multimedia lessons is spoken in a friendly human voice rather than a machine voice
Laat de kennisclip inspreken door echte mensen.
Bron: http://www.rbbh.nl/kennisclip/dia02.htm
Twaalf ontwerpprincipes voor multimedialeren (Richard E. Mayer)
Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML)
De 'Cognitive Theory of Multimedia Learning' (CTML) werd uitgewerkt door Mayer en zijn collega's en bouwt voort op drie centrale assumpties die al eerder in dit thema aan bod zijn gekomen:
(1) De 'dual channel'-assumptie, waarin gesteld wordt dat we in onze cognitieve architectuur beschikken over twee parallelle verwerkingskanalen voor visuele en auditieve informatie.
(2) De 'limited capacity'-assumptie, die terugvalt op de 'cognitive load'-theorie (Sweller & Chandler). Deze assumptie stelt dat het werkgeheugen beperkt is wat betreft de hoeveelheid informatie die tegelijkertijd kan worden vastgehouden en verwerkt (7 +1- 2 chunks).
(3) De 'active processing'-assumptie. Dit is in feite de grondassumptie van het cognitivisme, waarin vooropstaat dat lerenden zelf actief hun kennis construeren (Doolittle).
Lerenden beschikken dus enerzijds over een beperkt werkgeheugen, maar anderzijds beschikken ze wel over twee parallelle verwerkingskanalen in het werkgeheugen. Dat vergroot dus de cognitieve verwerkingsmogelijkheden.
Mayer leidt uit zijn theorie ontwerpprincipes af voor multimediale materialen: leermaterialen worden in zijn opvatting het best multimediaal uitgewerkt en bestaan uit méér dan tekst alleen. Hij schuift ontwerpprincipes naar voren. Deze principes zijn zeer uitgebreid onderzocht en blijken —zeker voor natuurwetenschappelijke kennisdomeinen — geldig te zijn.
Eigen onderzoek (De Westelinck & Valcke, 2005) toont aan dat de ontwerpprincipes niet altijd van toepassing zijn in het sociaal-wetenschappelijke kennisdomein.
Het toevoegen van grafische representaties aan bijvoorbeeld leermaterialen uit de psychologie of onderwijskunde, blijkt niet op dezelfde manier mentale processen te ondersteunen.
Bron: Onderwijskunde als ontwerpwetenschap - van leren naar instructie, Martin Valcke