Jak emocje studentów są powiązane z obciążeniem poznawczym i wynikami w nauce

Spis treści:

• Jakie miejsce zajmują emocje w teorii obciążenia poznawczego?
• Jak przeprowadzono badanie?
• Co odkryli badacze?
• Co powinni wziąć pod uwagę nauczyciele i metodycy?

Jakie miejsce zajmują emocje w teorii obciążenia poznawczego?

W teorii obciążenia poznawczego emocje analizowane są przez pryzmat czterech kluczowych aspektów. Aspekty te pomagają zrozumieć, jak stany emocjonalne wpływają na proces postrzegania i przetwarzania informacji. Emocje mogą zarówno poprawiać, jak i pogarszać funkcje poznawcze, co czyni je ważnymi dla procesu edukacyjnego i rozwoju skutecznych metod nauczania. Badanie tych aspektów pozwala nam optymalizować metody nauczania, uwzględniając stan emocjonalny uczniów, zwiększając w ten sposób ich motywację i skuteczność przyswajania materiału.

• Jako zewnętrzne obciążenie poznawcze, gdy emocje doświadczane przez ucznia zajmują i tak już ograniczone zasoby pamięci roboczej. Istnieją dowody na to, że ból fizyczny odczuwany przez osobę zwiększa obciążenie poznawcze w procesie uczenia się. Zgadzam się, trudno jest zrozumieć, co mówi wykładowca, na przykład, jeśli cierpi się na ból głowy lub zęba. Udowodniono również, że negatywne emocje wywołane izolacją społeczną wpływają na te same obszary mózgu, co ból fizyczny. Dlatego naukowcy uważają, że negatywne doświadczenia mogą wpływać na obciążenie poznawcze w taki sam sposób, jak ból.
• Jako wewnętrzne obciążenie poznawcze, jeśli samo uczenie się jest poświęcone regulowaniu emocji. Wówczas emocje, którymi dana osoba próbuje zarządzać, są powiązane z zadaniem edukacyjnym.
• Jako czynnik wpływający na motywację do nauki – chęć podjęcia wysiłku umysłowego w celu zrozumienia tematu, rozwiązania problemu itd. Poprzez motywację emocje wpływają również na wewnętrzne obciążenie poznawcze: dzięki przyjemnym emocjom zadanie edukacyjne może wydawać się studentom łatwiejsze niż jest w rzeczywistości, podczas gdy dzięki nieprzyjemnym emocjom może wydawać się trudniejsze.
• Jako czynnik bezpośrednio wpływający na pamięć roboczą. Zgodnie z teorią „Poszerz i Buduj” Barbary Fredrickson, negatywne emocje zawężają zakres dostępnych myśli i działań danej osoby, kierując ją wyłącznie ku łagodzeniu stresorów. Z drugiej strony, pozytywne emocje rozszerzają ten zakres, prowadząc do bardziej otwartego umysłu, ciekawości, kreatywności, swobody eksperymentowania i współpracy. Niektórzy badacze uważają, że ten efekt poszerzania pozwala mózgowi wydajniej przetwarzać nowe informacje (co oznacza, że ​​dana osoba lepiej je rozumie i zapamiętuje) oraz lepiej wykorzystywać informacje przechowywane w pamięci długotrwałej (co jest niezbędne do przywoływania wcześniejszej wiedzy i skojarzeń ważnych dla opanowania nowego tematu).

Autorzy nowego badania skupili się na wpływie stanów emocjonalnych na proces uczenia się. Postawili hipotezę, że negatywne emocje, takie jak strach, wstyd i samotność, zwiększają zewnętrzne obciążenie poznawcze uczniów, utrudniając im realizację zadań akademickich. Jednocześnie naukowcy sugerują, że pozytywne emocje, zgodnie z teorią Barbary Fredrickson, przyczyniają się do poszerzenia „repertuaru” poznawczego, pozwalając uczniom skuteczniej radzić sobie z zewnętrznym obciążeniem poznawczym. Dzięki temu można zmniejszyć obciążenie i uwolnić zasoby pamięci roboczej, co przełoży się na bardziej produktywną naukę.

Naukowcy przedstawili mechanizm w formie hipotetycznego modelu.

Jak przeprowadzono badanie

Aby przetestować hipotezy, naukowcy przeprowadzili eksperyment z udziałem 342 uczniów klas siódmych i ósmych z trzech australijskich szkół. Celem badania było zidentyfikowanie wzorców w uczeniu się i wyszukiwaniu informacji wśród nastolatków.

Kilka dni przed głównym etapem eksperymentu uczniom zaproponowano test matematyczny, aby ocenić ich wstępną wiedzę. W ramach lekcji matematyki uczniowie obejrzeli trzy krótkie filmy edukacyjne trwające od jednej do trzech minut. Pierwsza lekcja obejmowała rozwiązywanie prostych równań w jednym kroku, druga – równań w dwóch krokach, a trzecia – układu równań z dwiema zmiennymi. Lekcje wideo zostały zorganizowane zgodnie z zasadą rosnącej złożoności, co pozwoliło na stopniowe zwiększanie obciążenia poznawczego uczniów. Takie podejście sprzyja skuteczniejszemu przyswajaniu materiału i rozwojowi umiejętności matematycznych.

Po obejrzeniu filmów uczestnicy wypełnili kwestionariusz, w którym oceniali zewnętrzne, wewnętrzne i istotne obciążenie poznawcze odczuwane podczas oglądania. Uczniowie wypełnili również kwestionariusz PANAS-C, adaptowaną wersję Skali Pozytywnych i Negatywnych Afektów dla Dzieci i Młodzieży. Kwestionariusz ten obejmuje 12 pozytywnych i 15 negatywnych stanów emocjonalnych. W tym eksperymencie naukowcy ograniczyli listę negatywnych emocji do sześciu związanych z bólem psychicznym: „smutek”, „zdenerwowanie”, „nieszczęśliwość”, „zawstydzenie”, „strach” i „samotność”. Każdy uczestnik oceniał w skali od 1 do 5, jak bardzo ten stan jest zbliżony do jego aktualnych odczuć.

Po wypełnieniu kwestionariuszy uczniowie rozwiązali dodatkowy test matematyczny. Pozwoliło to badaczom ocenić skuteczność szkolenia prowadzonego z wykorzystaniem lekcji wideo.

Odkrycia badaczy

Wyniki eksperymentu tylko częściowo potwierdziły hipotezy badaczy. Zgodnie z oczekiwaniami, uczniowie doświadczający negatywnych emocji wykazali większe obciążenie poznawcze w porównaniu z innymi uczestnikami. Wskazuje to, że mieli trudności z koncentracją na materiale. W rezultacie ich osiągnięcia akademickie były niższe, a na teście końcowym wypadli średnio gorzej niż ich rówieśnicy.

Autorzy badania argumentują, że bolesne doświadczenia psychologiczne mogą mieć znaczący wpływ na pamięć roboczą. To obciążenie emocjonalne może utrudniać uczniom wykorzystanie dostępnych zasobów psychicznych do skutecznego radzenia sobie z zewnętrznymi wymaganiami poznawczymi. Podkreśla to wagę uwzględnienia stanu psychicznego uczniów przy ocenie ich zdolności do radzenia sobie z zadaniami i obciążeniami akademickimi.

Badanie nie wykazało istotnego związku między pozytywnymi emocjami a zewnętrznym obciążeniem poznawczym, co oznacza, że ​​pozytywne emocje nie przyczyniają się do zmniejszenia zewnętrznego obciążenia poznawczego. Jednak uczniowie, którzy doświadczali szczęścia, wykazywali lepsze wyniki w nauce w porównaniu z mniej szczęśliwymi rówieśnikami. Naukowcy wyjaśnili, że związek między pozytywnymi emocjami a uczeniem się jest bezpośredni i niezależny od zewnętrznego obciążenia poznawczego. Podkreśla to znaczenie stanu emocjonalnego dla skutecznego uczenia się.

Pozytywne emocje mogą mieć znaczący wpływ na uczenie się, nawet jeśli nie są bezpośrednio związane z zewnętrznym obciążeniem poznawczym. Autorzy sugerują, że potrzebne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć ten mechanizm. Motywacja może odgrywać kluczową rolę: zadowoleni uczniowie chętniej wkładają wysiłek w opanowanie materiału i rozwiązywanie problemów akademickich. Tymczasem uczniowie doświadczający presji psychologicznej mogą być skupieni na innych kwestiach, co utrudnia im naukę. Możliwe jest również, że sama nauka może wywoływać pozytywne emocje, zwłaszcza gdy uczniowie są zainteresowani tym, czego się uczą i szybko przyswajają nowy materiał. Zatem pozytywny stan emocjonalny może przyczyniać się do efektywniejszej nauki i lepszych wyników w nauce.

W wyniku eksperymentu naukowcy zaktualizowali oryginalny model, uwzględniając zidentyfikowane zależności. Pozwoliło nam to na dokładniejsze odzwierciedlenie wyników badania i zwiększenie jego wartości naukowej.

Co powinni wziąć pod uwagę nauczyciele i metodycy?

Autorzy badania podkreślają wagę nauczania uczniów strategii regulacji emocji, które obejmują zarządzanie nimi. Wyniki eksperymentu pokazują, że jest to niezbędne nie tylko dla dobrego samopoczucia psychicznego uczniów i tworzenia pozytywnej atmosfery w klasie, ale także dla poprawy wyników w nauce. Naukowcy zauważają również, że wywoływanie pozytywnych emocji u nastolatków przed rozpoczęciem trudnych zadań akademickich jest korzystne. Pomaga to poprawić ich koncentrację i zmniejszyć stres, co z kolei może prowadzić do lepszego wykonywania zadań akademickich.

Andrew Watson, były nauczyciel i uznany popularyzator kognitywistyki w edukacji, podzielił się kilkoma rekomendacjami dla pedagogów opartymi na wynikach swojego eksperymentu. Na swoim blogu „Learning & the Brain” podkreśla znaczenie przestrzegania pewnych założeń, które pomogą ulepszyć proces edukacyjny. Watson sugeruje, aby nauczyciele brali pod uwagę specyfikę percepcji i przetwarzania informacji przez uczniów, a także wdrażali metody promujące rozwój krytycznego myślenia i samodzielności. Zastosowanie tych zasad może znacząco poprawić jakość uczenia się i zaangażowanie uczniów w proces uczenia się.

• Wyniki badania potwierdzają tezę, że emocje i myślenie nie istnieją w izolacji – są ze sobą powiązane i wzajemnie na siebie wpływają.
• Badanie wykazało, że uczniowie doświadczający negatywnych emocji doświadczają również zwiększonego obciążenia poznawczego. Jednak projekt badania nie pozwala na ustalenie związku przyczynowo-skutkowego: czy negatywne emocje zwiększają obciążenie poznawcze, czy też wysokie obciążenie poznawcze powoduje negatywne emocje? A może związek jest dwukierunkowy? Ważne jest jednak, aby w każdym przypadku być świadomym tego efektu.

Watson uważa, że ​​obserwacje można wykorzystać do opracowania zestawu elastycznych strategii pedagogicznych. Jeśli uczniowie przychodzą na zajęcia w złym humorze lub zdenerwowani, może to negatywnie wpłynąć na ich pamięć roboczą. W takich przypadkach wskazane jest rozpoczęcie lekcji od prostych materiałów edukacyjnych i łatwych zadań. Z drugiej strony, jeśli uczniowie nie wykazują zainteresowania lekcją, może to wskazywać na problemy emocjonalne. W takich sytuacjach ważne jest, aby nauczyciel zwracał uwagę na stan uczniów i szukał przyczyn, zanim przejdzie do dalszego wyjaśniania tematu. Takie podejście sprzyja efektywniejszej nauce i tworzy komfortową atmosferę dla uczniów.

Andrew Watson opisuje związek między emocjami a myśleniem jako „ulicę dwukierunkową”. Kiedy uczeń doświadcza zdenerwowania, może to utrudniać ukończenie zadania. I odwrotnie, jeśli uczeń napotyka trudności w rozwiązaniu zadania, może to również prowadzić do zdenerwowania. Badanie niemieckich uczniów z 2023 roku potwierdziło ten mechanizm: wyniki oceny bezpośrednio wpływały na stan emocjonalny uczniów. Z kolei nastrój wpływał na pewność siebie, motywację i późniejsze osiągnięcia akademickie. Zatem stan emocjonalny uczniów odgrywa kluczową rolę w ich procesie edukacyjnym i sukcesie.

Według Watsona nie ma prostych odpowiedzi ani uniwersalnych rozwiązań w tym obszarze. Ważne jest, aby uwzględnić złożone interakcje między emocjami a zdolnościami poznawczymi. Decyzje pedagogiczne muszą być podejmowane z uwzględnieniem konkretnej sytuacji, która podkreśla potrzebę indywidualnego podejścia w edukacji.