Как помочь студентам понять и запомнить больше информации во время лекции

Теория когнитивной нагрузки посвящена тому, как оптимизировать объём информации, которую учащийся способен удержать в своей рабочей памяти в моменте. Она очень полезна для разработки содержания занятий, чтобы студенты легче воспринимали и запоминали новые знания.

Группа исследователей-преподавателей медицинских центров при крупных американских университетах в 2020 году выпустила статью с советами, как оптимизировать лекции с точки зрения когнитивных наук.

Кратко перескажем тут основные советы экспертов и дополним их описанием сути когнитивных теорий, на которые опирались авторы, и данными других научных исследований на те же темы.

Какая бывает когнитивная нагрузка

Напомним, что когнитивная нагрузка — это количество данных, которые требуется удерживать одновременно в рабочей памяти, то есть фокусировать на них внимание, и как-то оперировать ими. Когнитивную нагрузку делят на три вида:

• Внешняя когнитивная нагрузка — это не связанные непосредственно с обучением факторы, влияющие на процесс восприятия новой информации. То есть это всё, что отвлекает внимание или, наоборот, заставляет мозг перенапрягаться — например, шум за окном, болтовня сидящих рядом однокурсников и даже тот факт, что от окна отсвечивает на доску и приходится усиленно вглядываться, чтобы увидеть, что пишет лектор, либо переспрашивать соседей.
• Внутренняя когнитивная нагрузка — это умственные усилия, которые человек прилагает для восприятия и понимания учебной информации. На то, сколько таких усилий требуется, влияют разные факторы — например, индивидуальные особенности учащегося, его возраст и то, знакома ли ему уже эта тема или она для него совсем новая, находится ли он в стрессе или в спокойном расслабленном состоянии, достаточно ли доступно для его уровня изложен учебный материал или, чтобы понять смысл, приходится сначала переводить «с научного на человеческий». Например, внутренняя когнитивная нагрузка будет разной по уровню, когда студент слушает одну и ту же по содержанию лекцию на родном языке и когда — на иностранном, пусть даже довольно хорошо ему известном.
• Релевантная (уместная) когнитивная нагрузка — это умственная работа по образованию новых когнитивных схем (так называют то, как мы систематизируем информацию в своём сознании, относя новые поступающие данные к той или иной категории) или обогащению существующих (то есть увязывая новые данные с теми, которые уже хранятся в нашей долговременной памяти). Это также усилия по извлечению информации из нашей памяти для решения текущих задач. Проще говоря, это полезная умственная нагрузка, в которой и заключается процесс обучения, то есть усвоения новой информации.

Общие правила управления когнитивной нагрузкой в обучении таковы:

• внешнюю (то есть условно лишнюю, вредную) нагрузку нужно снизить, чтобы ничто не мешало воспринимать и усваивать учебную информацию;
• внутреннюю нагрузку — оптимизировать (снижать её иногда нельзя, если при упрощении материал может потерять смысл);
• релевантную — увеличить, потому что она полезна для понимания и запоминания материала.

Как же использовать эти правила применительно к проведению лекции?

Как снижать внешнюю когнитивную нагрузку во время лекции

Итак, внешняя когнитивная нагрузка — это всё, что отвлекает или мешает воспринимать учебную информацию и, которые, соответственно, нужно минимизировать:

• Шум. Конечно, не всякий внешний шум можно полностью убрать — например, если за окном магистраль и постоянно гудят машины, вы не сможете избавиться от этого фактора полностью. Но можно хотя бы закрыть окно и говорить чуть громче, если вы знаете, что у вас довольно тихий голос.
• Проблемы с освещением. Оно может быть слишком тусклым, чтобы разглядеть то, что вы пишете на доске или показываете, или, наоборот, слишком ярким (когда кому-то свет из окна бьёт в глаза или отсвечивает на доску или экран). Освещение нужно оптимизировать.
• Некачественные изображения. Стоит заранее проверить, позволяет ли интернет-соединение в аудитории задействовать все выбранные форматы: если видео, которое вы хотите показать, долго грузится и постоянно прерывается, это мешает восприятию. Если в картинки на вашей презентации приходится долго всматриваться, чтобы разобрать, что на них изображено, это, опять же, мешает учебному процессу. Их лучше поменять или вообще обойтись без картинок, если нет изображений в хорошем качестве.
• Необходимость обращаться к гаджетам. Да, сегодня ноутбуки и смартфоны на занятии — данность, и есть множество способов внедрить их в учебную работу. Однако авторы статьи об оптимизации лекции с точки зрения когнитивной нагрузки предостерегают: лучше отказаться от них, иначе велик риск, что студенты будут постоянно отвлекаться. Правда, по последним данным, может быть полезно устраивать студентам минутные перерывы во время лекции специально для использования смартфонов.

Кстати, доказано, что вести конспекты полезнее «по старинке» — от руки. Так информация запоминается лучше. Это можно привести студентам в качестве аргумента, почему стоит отложить планшеты и ноутбуки во время лекции.

«Теория заключается в том, что, поскольку невозможно записать каждое слово преподавателя, требуется некоторая предварительная обработка информации, чтобы перевести её в стенографию. Эта предварительная обработка запускает нейронные связи, необходимые для переноса информации из рабочей памяти в долговременную», — отмечают авторы статьи.

Как оптимизировать внутреннюю когнитивную нагрузку студентов

Конечно, внутренняя когнитивная нагрузка во многом зависит от особенностей каждого студента. Тем не менее универсальные способы её оптимизации тоже есть.

Во-первых, стоит постоянно активизировать уже имеющиеся у студентов знания и связывать их с новыми. Иными словами, нужно напоминать о том, что уже пройдено, — таким образом закреплять материал, помогать учащимся вспоминать изученное. Кстати, этому гораздо лучше, чем простое напоминание, помогают практики извлечения.

Во-вторых, важно регулировать оптимальный объём лекционного материала. Авторы статьи об оптимизации лекции с точки зрения когнитивной нагрузки предупреждают: не стоит «впихивать» максимум в одну лекцию — люди просто не способны воспринимать и запоминать много информации за один раз. В течение одного занятия лучше разбирать не больше одной-двух концепций. Кроме того, содержание нужно дробить на небольшие блоки, особенно если учащиеся пока слабо разбираются в теме.

А в-третьих, важно соотносить материал с опытом и навыками студентов. Погружаясь в абсолютно новый и трудный для них материал, люди используют все ресурсы рабочей памяти (то есть, по сути, своего внимания) просто на то, чтобы вникнуть в смысл. Но, если связывать новые знания и опыт с уже существующими у студентов, это упростит им понимание и запоминание материала. И объяснять тему, конечно, нужно на доступном вашим студентам языке.

Как быть, если уровень опыта, навыков и знаний студентов, которые слушают вашу лекцию, различается? На примере обучения интернов и студентов медвузов авторы статьи об оптимизации лекции с точки зрения когнитивной нагрузки предлагают такой вариант: дифференцировать контент и отмечать, для какой аудитории он предназначен. Допустим, в презентации это можно делать с помощью цветного выделения — контент для новичков помечать одним цветом, а для уже знакомых с темой — другим.

Читайте также:

Цветовая гамма для онлайн-курсов: имеет ли она большее значение, чем чисто эстетическое?

Как работать с релевантной нагрузкой, чтобы помочь студентам запомнить больше информации

Мы уже упоминали, что человеческий мозг организует поступающую в долговременную память информацию в так называемые когнитивные схемы. То есть любую новую информацию наше сознание анализирует и относит к какой-то категории знаний, которая уже сложилась у нас в голове в систематизированном виде. Так происходит процесс познания.

Например, простое понятие «автомобиль» включает в вашем сознании целую систему знаний обо всём, что связано с автомобилями: как они выглядят снаружи и внутри, как они устроены, каких типов и марок бывают, какие могут быть неполадки в автомобиле и как их устранять. И чем лучше вы разбираетесь в автомобилях, тем сложнее будет хранящаяся в вашем сознании когнитивная схема «автомобиль». А новички, узнавая всё больше и больше об автомобилях, строят связи между старыми и новыми знаниями и благодаря этому постепенно наращивают и усложняют свою когнитивную схему «автомобиль».

Преподаватели могут помочь формированию когнитивных схем у студентов. Для этого авторы статьи об оптимизации лекции с точки зрения когнитивной нагрузки советуют преподавателям разбивать новую информацию на небольшие части, подавая их постепенно (благодаря этому мозгу студентов будет проще её обработать) и связывать эти части между собой. Например, рассказывая на занятии по анатомии о каком-либо человеческом органе, сразу подчёркивать его взаимосвязь с другими органами.

Ещё можно обозначать связи между разными элементами учебного материала визуально, изобразив понятную схему на доске или в презентации.

Отдельно эксперты напоминают, что учебный материал полезно сопроводить иллюстрациями: согласно теории двойного кодирования информация запоминается лучше, если она выражена одновременно вербально (словами) и образно (картинками). В будущем картинка может вспомниться проще и дать мозгу нужную подсказку, чтобы вспомнить и связанную с ней текстовую информацию.

Также, по мнению авторов, не стоит пренебрегать эмоциями — они способствуют вовлечению, а вовлечение, в свою очередь, также влияет на успешность формирования когнитивных схем.

7 принципов хорошего содержания лекции

Содержание хорошей лекции нужно грамотно распланировать. Чем системнее собрана и чем понятнее оформлена информация, тем проще студентам будет воспринимать её. Тогда меньше ресурсов рабочей памяти уйдёт на обработку, и больше — на понимание и запоминание.

Вот несколько принципов хорошего содержания лекции.

Принцип 1

Сразу вовлекать в тему

Авторы статьи про оптимизацию лекции с точки зрения когнитивной нагрузки рекомендуют в начале лекции «закинуть крючок» — обозначить, чем новый материал будет важен и полезен студентам. Таким «крючком» может послужить, например, интересный кейс или задача, которые наглядно покажут слушателям, зачем им нужны новые знания, что они с их помощью смогут делать.

Принцип 2

Излагать последовательно, без «перескоков»

Типичная ситуация: преподаватель только что объяснил что-то — допустим, сложную формулу — и ненадолго переключается на нечто другое (например, на рассказ о том, как будет проходить зачёт, или на какое-то «лирическое» отступление — воспоминание из жизни или вспомнившийся к слову интересный факт), а потом возвращается к теме — даёт примеры и так далее.

Вроде бы ничего страшного, но умственные ресурсы студентов уйдут на то, чтобы вспомнить формулу, с которой всё начиналось. На понимание примеров и другой связанной с ней информации останется меньше ресурсов.

Происходит это потому, что людям сложнее воспринимать и затем вспоминать информацию, которая подаётся раздробленно по времени или способу подачи.

Так что очень важно излагать последовательно — чтобы не терялась нить повествования и студенты тратили меньше сил на соединение обрывков этой нити у себя в рабочей памяти.

Принцип 3

Быть осторожнее с занимательными фактами

Как показывают исследования, стремление обогатить содержание учебного материала всякими «интересностями» может помешать запоминанию основной информации. Может получиться так, что в памяти у студентов останутся только эти яркие детали, не сильно важные для содержания темы, а не ключевая информация по ней.

Если вы всё же вставляете в свои лекции какие-то истории и яркие факты чисто ради привлечения интереса студентов, то учёные из Гисенского университета и Университета Фрайбурга рекомендуют задавать в конце прохождения темы вопросы, которые помогут акцентировать внимание на той информации, что на самом деле нужно запомнить. Например: «Перечислите все признаки млекопитающих» — это будет своеобразной подсказкой для мозга студентов, что запомнить нужно именно общие признаки, а не упоминавшийся вскользь факт про то, что у дельфинов панорамное зрение или удачную шутку про дельфинов.

Читайте также:

Есть ли польза от юмора в серьёзных курсах? И как пошутить «методически правильно»

Принцип 4

Привлекать уже знакомый опыт и частично решённые задачи

Мы уже не раз упоминали, что, связывая новые знания и опыт с уже существующими у студентов, вы упрощаете им понимание и запоминание материала. С задачами это работает по тому же принципу: если студент решает новую задачу совсем с нуля, то ему нужно держать в голове и только что изученный материал, и содержание задачи, и последовательность решения. А если дать для примера уже частично решённую задачу, то это даст студентам возможность сосредоточиться непосредственно на решении, потому что алгоритм они уже поняли. При этом сложность задач можно постепенно увеличивать.

Принцип 5

Быть осторожнее с визуалами

Лекции часто сопровождают презентациями. Некоторые преподаватели стремятся сделать их поинтереснее, добавляя побольше иллюстраций, видео, анимаций и гифок.

Тут стоит учитывать теорию мультимедийного обучения Ричарда Майера и разработанные им принципы использования мультимедиа в обучении.

Если кратко, то в презентацию стоит добавлять только такие изображения, которые помогают достигнуть целей обучения. То есть визуализирующие именно то, о чём вы рассказываете, или сами служащие источником информации (например, графики). Такие изображения помогают легче воспринимать информацию.

Но изображения, которые используются лишь для красоты или чтобы было нескучно, могут отнять ценный ресурс внимания студентов, отвлекая их от речи преподавателя. Может быть, не стоит отказываться от них совсем (например, они могут быть уместны в момент, когда нужно взбодрить аудиторию, вовлечь, сделать какой-то перерыв в повествовании, перейти к новой теме и так далее). Но их применение должно быть оправданным и продуманным.

Принцип 6

Не перегружать презентацию текстом

Мозг тяжело воспринимает информацию, когда она подаётся одновременно устным объяснением и текстом. Это перегружает студентам вербальный канал восприятия, который «расшифровывает» и речь, и текст, поэтому в данном случае два потока информации мешают друг другу.

К тому же, когда текст на слайдах подробный, у преподавателя велик соблазн начать просто зачитывать его, а не рассказывать то же самое свободно. Но мозг слушателя обрабатывает услышанное и читаемое с разной скоростью, поэтому студенты прочтут текст на слайде про себя быстрее, чем преподаватель произнесёт его вслух. Поскольку процессы будут идти параллельно, но с разной скоростью, это тоже лишь напрасно перегрузит их рабочую память.

Лучше записать на презентации краткие тезисы и снабдить их иллюстрациями в тему (помня о том, что картинки должны быть информативными, а не просто для красоты).

Принцип 7

Следить за своим темпом речи и движениями

На когнитивную нагрузку слушателей влияет и стиль подачи информации преподавателем: например, паузы и запинки, чрезмерная жестикуляция. Вот что, по мнению группы экспертов, написавших статью про оптимизацию лекции, поможет преподавателям не рассеивать внимание студентов:

• Заранее отрепетировать своё выступление.
• Обращать внимание на то, как вы двигаетесь во время выступления — например, если вы заметили привычку слишком активно размахивать руками, стоит подумать, как этого избежать.
• Медленно двигаться по аудитории, поддерживать зрительный контакт со студентами.
• Говорить ясно, чётко и достаточно громко — чтобы вас слышали все присутствующие в аудитории.

Читайте также:

Почему принципы Майера сложно применить на практике: опыт британских педдизайнеров

Добавим, что последние исследования показывают: на восприятие студентами преподавателей влияют даже такие факторы, как поза преподавателя (закрытая и открытая), тембр его голоса и даже стиль его одежды.