Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML)

Bij ons op school zijn we aan het dubben hoe (of) we nu verder gaan met de huidige methoden voor de wereldoriënterende vakken. De natuurmethode is sterk verouderd, techniek wordt onderbelicht en ook bij geschiedenis en aardrijkskunde lopen we tegen dingen aan zoals verouderd, ontbreken van aansluiting bij de actualiteit en daarnaast nog hoe we dat alles aan een thema kunnen koppelen.

De vraag die direct opkomt wanneer je overweegt een nieuwe methode aan te schaffen is of je over gaat op een (compleet) digitale methode of toch nog met leerlingboeken en dito werkschriften gaat werken.

Een collega van een andere school liep tegen hetzelfde aan. Zij is sterk voorstander van het aanschaffen van een digitale methode en wil eigenlijk af van de dure boeken en dito werkschriften waar je vervolgens 10 jaar aan vast zit, in tegenstelling tot een aantal van haar collega’s die echt iets tastbaars in handen willen hebben.

Een van haar belangrijkste argumenten is dat een leerlingboek veel tekst bevat (weliswaar met plaatjes ter ondersteuning van de tekst) en vooral een beroep doet op vaardigheden als goed technisch en begrijpend kunnen lezen. Ook de werkschriften bevatten veel ‘invuloefeningen’ waarbij je vragen over de tekst moet beantwoorden. Je zal dan maar dyslectisch zijn of anderszins lezen moeilijk en niet leuk vinden….

Een medestudent liep tegen weer een ander probleem aan. Zij is weer druk bezig haar instructie te herontwerpen door gebruik te maken van ‘Flipping the Classroom’ en kon weinig geschikt rechtenvrij beeld-, film- en geluidsmateriaal vinden ter ondersteuning van haar instructiemateriaal en vroeg zich daarnaast af welk beeld-, film- en geluidsmateriaal nou echt ondersteunend werkt.

Vorig semester (ik ben bezig met de Master Leren & Innoveren) heb ik een onderwijsontwerp gemaakt hoe rekeninstructie nou het best ontworpen kan worden door gebruik te maken van ‘Flipping the Classroom’. Daarvoor heb ik me in de theorie gestort en kwam daarbij uit op de Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) van R.E. Mayer. Ik wilde dit toch nog even delen.

Deze theorie gaat uit van drie aannames:

  1. De Dual channel aanname: dit betekent dat onze cognitieve structuur beschikt over twee parallelle verwerkingskanalen nl. één voor visuele en één voor auditieve informatie.
  2. De Limited capacity aanname: dit gaat uit van de Cognitive load theorie van Sweller & Chandler  waarbij wordt gesteld dat het werkgeheugen beperkt is tot het tegelijkertijd vasthouden en verwerken van de hoeveelheid informatie ( 5 – 7 chunks) (een chunk is te vertalen als een brokje gecombineerde informatie).
  3. De Active processing aanname: de lerende moet zelf in staat zijn kennis te construeren.

Op basis van deze aannames heeft Mayer een zevental ontwerpprincipes gedefinieerd waarbij je bij het ontwerpen van multimedial leermaterialen rekening kunt houden.

Het multimedia principe
Dit principe houdt in dat een betere verwerking van kennis plaatsvindt, wanneer tekst gecombineerd wordt met beelden.

Het ‘spatial contiguity’ principe
Dit principe houdt in dat nieuwe kennis beter verwerkt wordt wanneer de tekst dicht bij het relevant beeld staat afgedrukt.

Het temporal contiguity principe
Dit principe houdt in dat kennis sneller wordt verwerkt wanneer tekst en beeld tegelijkertijd wordt aangeboden en wanneer het beeld of een animatie door gesproken tekst wordt vergezeld.

Het modaliteitsprincipe
Dit principe houdt in dat minder cognitive load wordt veroorzaakt wanneer toegevoegde informatie (aan een beeld, foto of animatie) gepresenteerd wordt in de vorm van audio dan in de vorm van (alleen maar) tekst.

Het coherentieprincipe
Dit principe houdt in dat extra, niet essentiële informatie zoals bijvoorbeeld achtergrondmuziek, de cognitieve verwerking verstoort omdat dit ook in het werkgeheugen moet worden verwerkt.

Het redundantieprincipe
Dit principe houdt in dat het niet nodig is audio-uitleg aan te vullen met tekst: dezelfde informatie wordt twee keer verwerkt. Daarnaast kan men wel tegelijkertijd kijken naar een animatie en luisteren naar een audio-uitleg, maar niet luisteren naar een audio-uitleg en uitleg tegelijkertijd te lezen.

Het principe van de individuele verschillen
Dit principe stelt dat de impact van voorgaande principes groter is bij lerenden met een lage voorkennis en met een groter ruimtelijk inzicht.

Naast de zeven ontwerpprincipes raadt Mayer aan bij het ontwerpen van multimediale leermaterialen gebruikt te maken van ‘pointers’ om bepaalde elementen duidelijker uit te laten komen naast het belang van een goede structuur van het materiaal ten aanzien van volgorde, aantal stappen, oorzaak-gevolg, opeenvolging, samenhang en hiërarchie.

Tenslotte stelt Mayer dat de integratie van nieuwe kennis en voorkennis in het lange termijn geheugen wordt ondersteund, wanneer gebruik gemaakt wordt van grafische elementen, het stellen van tussenvragen en het gebruik van metaforen.

Bron: Valcke, M. (2010). Onderwijskunde als ontwerpwetenschap. Gent: Academia Press.

Overigens is hier ook wel weer een kritisch geluid te horen. Zo toonde onderzoek onlangs aan dat weliswaar leereffecten vergroot kunnen worden door gebruik te maken van multimedia, maar dat het leereffect op lange termijn niet altijd stand houdt.

Zelf vind ik dit een reuze interessant onderwerp en ben daarom ook zeker van plan om naar de online lezing ‘Hoe vergroot je het leereffect door gebruik van beeld en geluid?’ te luisteren (kijken?) georganiseerd door Kennisnet op donderdag 20 juni a.s. van 20.00 – 21.00 uur. Ook geïnteresseerd? Klik om je aan te melden!

Deze blogpost is onderdeel van een Quadblog.

Advertenties

7 gedachten over “Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML)

  1. Een interessante en momenteel veel voorkomende discussie. Digitaal of papier?
    Een aantal belangrijke componenten bij besluitvorming met betrekking tot de keuze voor een methode die ik graag zou willen inbrengen zijn de volgende:
    – wat is de inhoud van het vak over 1-2-5-10 jaar?
    – kun je een papieren versie digitaal maken? kun je een digitale versie (deels) printen
    – hoe belangrijk is het de leerlingen bij het betreffende vak/in het algemeen aan te leren waar/hoe specifieke informatie te halen/vinden is?
    – gaat het om het leren terwijl je bezig met de inhoud of gaat het om leren op het moment dat er een toets gaat komen?
    Ik neig naar digitaal, maar zeker niet exclusief.

    • Goede vraag: wat is de inhoud van het vak over 1-2-5-10 jaar? We weten het niet en toch proberen we daar nu al op in te spelen door het aanschaffen van een (papieren) methode die 10 jaar (of soms zelfs langer) mee moet! En nee, een papieren versie digitaal maken (pure substitutie) is denk ik ook geen lang leven beschoren. Ik denk dat er juist meer aandacht besteed moet worden (vooral bij WO) aan de onderwerpen waarbij de metacognitieve vaardigheden worden gestimuleerd. Wat weet ik nu wel en niet? en als ik iets niet weet, waar ga ik het zoeken? en vooral hoe? en klopt het dan wat ik gevonden heb? En dat allemaal bij voorkeur in een sociale interactieve omgeving van de groep (en waarom niet vak- en groepsoverstijgend?!). Pfff, het is nogal wat. Maar volgens mij moet het kunnen. Ooit.

  2. Leuk, leuk, leuk. Een blog die je meerdere kunt lezen en terugkijken om geinspireerd te raken. Dank.

    Digitaal of papier is mede afhankelijk van de schoolvisie. Een schoolvisie waar devices worden gestimuleerd naar school te nemen, zal eerder geneigd zijn digitaal materiaal te leveren. Daarnaast is het de vraag of het materiaal geleverd door bijvoorbeeld vo-content of je uitgever overal werkt. Ik zag dat het werkboek (sic) van Biologie voor Jou op een iPad echt oogtergend scheef uitlijnt. Dan zou ik toch liever papier kiezen…. Ook is het type leerling bepalend IMHO. Ik denk dat de verantwoording die een leerling kan dragen erg bepalend is. Mijn VMBO leerlingen hebben moeite om zich te richten op 1 ding. Daar is een device als een (kleuren) ereader misschien wel rustiger dan een tablet of notebook.

    De afhankelijk van een onderwijsmethode vind ik altijd al moeilijk te verkroppen. Dit jaar hebben we gekozen voor een methode die wat meer modulair is ogebouwd. We kiezen welke antwoordbladen ik gebruik of niet. Dat geeft al wat meer flexibiliteit. Volgend jaar heb ik de intentie om de geleverde Wintoetsen om te zetten naar Moodle en digitaal te gaan toetsen. Ook hier heb ik wat gemengde gevoelens. De methode geeft slechts 1 toets per onderwerp en dan ongeveer 20 vragen. Dat is veel te weinig voor een goede gevarieerde digitale toets. Ook plaatjes zijn weinig kleurrijk en video materiaal zit er niet tussen en we hebben geen standaard koptelefoons in het computerlokaal…

    bij de theorie van een digital load vraag ik me af of dat niet per leerling erg kan verschillen. Is daar onderzoek naar gedaan?

    Je principes zijn een leuke leidraad. Handig voor mijn toekomstige projecten.

    • Eigenlijk geef je al een aantal manco’s aan bij het ontwerp van het (huidige) leermateriaal die allemaal precies niet doen zoals al in de theorie beschreven. En inderdaad, digitaal toetsen is een prachtig middel, maar als je maar 20 toetsvragen tot je beschikking hebt…. Tablets hebben wij niet op school, ik zie ze nog niet 1-2-3 aangeschaft worden. Wel hebben we in alle lokalen een digibord en 4 computers (op een groep van 23 lln) en nog een computerlandschap van 10 computers. Het is zeker niet 1 op 1, maar we komen een heel eind. Tablet hoeven voor mij ook nog niet, laten we eerst maar eens optimaal gebruik van de huidige middelen maken! En een digitale methode past daar uitstekend bij!

      Tja, de digital (over)load is meer een model hoe het korte en lange termijn geheugen werkt. Overload doet zich vooral voor wanneer het schort aan de aanwezige voorkennis. Ik heb niet gelezen dat nou nog aan het type leerling ligt, maar ik zou me heel goed kunnen voorstellen dat voorkennis een zeer belangrijke rol kan spelen.

  3. Manuela,

    Fijn om deze theorie op zo’n toegankelijke manier te kunnen lezen.
    Ik zou graag, niet gehinderd door kennis over lesmethodes :), iets willen toevoegen.

    Ik heb relatief veel gelezen en gedaan rondom natuureducatie en ben mede daardoor een voorstander van ervaringsleren. En die vakken die jij noemt zijn daar net zo geschikt voor. Als ik zou mogen kiezen dan koos ik voor de methode die de meeste zintuigen gebruikt.
    Bij welke methode kan je:
    een vlinder die je zelf vanaf eitje hebt verzorgd buiten loslaten
    kan je voelen dat een pasgeboren kuiken nat is
    kan je ruiken hoe de kleding van een ridder ruikt
    voel je de frustratie van een rups die je sla opeet
    kook je zoals soldaten in de de oorlog
    Enz enz
    De projecten die ik heb gedaan op de lagere school hebben voor mij bevestigd dat ze zoveel onthouden (ook woorden/taal) als er ervaring bij zit.
    Succes met kiezen.

    • Ik ben het helemaal met je eens, Ilse! In het basisonderwijs is het juist belangrijk dat er aandacht is voor de zintuigen. Een digibordmethode kan nooit de tastzin vervangen, hoe goed de animatie ook is. Vooral het ontdekken staat juist bij technieklessen centraal bij het leren. En inderdaad, in combinatie met een rijke woordenschat is dit een zeer betekenisvolle leeromgeving!

  4. Wij moeten in verband met een nieuw examenprogramma ook een keuze maken voor een nieuwe methode en ik merk dat ik steeds meer de behoefte krijg om zelf mijn methode te ‘maken’. Ik wil steeds meer vanuit mijn eigen verhaal gaan werken en schrijf liever daar dan wat tekst bij. (Of ik zoek filmpjes etc). We hebben daar wel discussie over. Hebben de leerlingen niet meer baat bij een boek. Ze moeten wel over alle informatie kunnen beschikken zodat als ze het in de les gemist hebben ze het nog na kunnen lezen, zeggen collega’s. Daar zit zeker wat in. Daarnaast raken leerlingen handouts en werkbladen steeds kwijt, bij een boek gebeurt dat niet, zeggen collega’s. (Daar kan ik zo slecht tegen…)
    Wij hebben nu een aantal iPadklassen, dus een methode op de iPad, maar het liefst op een BYOD (bring tour own device) zou nog beter zijn, met veel vrijheid, dus zoals Hans zegt modulair opgebouwd heeft min voorkeur.
    Voor natuuronderwijs op een basisschool, Ilse heeft gelijk. Als ik wat meer kennis van basisschoolleerlingen zou hebben en wat meer tijd…..

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s