konflikt om kognitiv konflikt

jag har tidigare skrivit om vikten av att utmana barns missuppfattningar när det gäller undervisning.

“psykologer från Piaget till Sweller couch learning när det gäller förvärv och förfining av schema. En av begränsningarna, antar jag, av direktinstruktionstekniker är det faktum att eleverna inte kommer till oss ‘tabula rasa’ – snarare kommer de med många förutfattade meningar redan på plats. Dessa förutfattade meningar-Geary dubbar dem ‘folkfysik ‘ eller’ folkbiologi’, etc – är ibland utomordentligt svåra att förändra; även efter att den vetenskapliga kunskapen har lärt sig och återkallats framgångsrikt under examensförhållanden.”

konstruktivistiska modeller av lärande tenderar att fokusera på rollen som kognitiv konflikt i den framgångsrika utmaningen av missuppfattningar. Kognitiv konflikt är termen pedagoger använder för tanken på kognitiv dissonans och kan i stor utsträckning definieras som det mentala obehag som produceras när någon konfronteras med ny information som strider mot deras tidigare övertygelser och tankar. Där kognitiv dissonans uppstår kommer personen vanligtvis att försöka minska detta obehag antingen genom att ändra sina tankar eller genom att undvika (t.ex. Ignorera) den nya informationen.

kognitiv dissonans är ett ganska säkert begrepp inom psykologi och det verkar därför rimligt att föreslå att provokerande kognitiv konflikt kan leda eleverna att avvisa sina missuppfattningar. Till exempel föreslog Piaget att när ett barn upplever en skillnad mellan deras förståelse av världen och en ny upplevelse, att de antingen assimilerar den nya informationen i befintligt schema eller tillgodoser den nya informationen genom att skapa nytt schema. Detta har lett till att vissa konstruktivistiska tillvägagångssätt för undervisning fokuserar på sätt att generera denna kognitiva konflikt i lektioner.

förbättrar provokerande kognitiv konflikt lärandet?

det finns psykologiskt troliga skäl att tro att det borde. För det första är förekomsten och bestående karaktär av missuppfattningar väl dokumenterade: till exempel i vetenskap – några vanliga alternativa uppfattningar (missuppfattningar)

för det andra verkar de störa förvärvet av nytt lärande, antingen för att de lärda ideerna tenderar att glida tillbaka mot de tidigare uppfattningarna över tiden eller för att den nya informationen helt enkelt ignoreras. Till exempel, från den här artikeln av American Psychological association (Hur får jag mina elever över sina alternativa uppfattningar (missuppfattningar) för lärande?)

“alternativa uppfattningar (missuppfattningar) kan verkligen hindra lärande av flera skäl. För det första är eleverna i allmänhet inte medvetna om att den kunskap de har är fel. Dessutom kan missuppfattningar vara mycket förankrade i studenttänkande. Dessutom tolkas nya erfarenheter genom dessa felaktiga förståelser och stör därmed att kunna förstå ny information korrekt. Alternativa uppfattningar (missuppfattningar) tenderar också att vara mycket motståndskraftiga mot undervisning eftersom lärande innebär att man ersätter eller radikalt omorganiserar studentkunskap. Därför måste konceptuell förändring ske för att lära sig att hända.”

för det tredje vet vi att kognitiv dissonans kan framkalla intensivt tänkande om ett visst ämne: när individen försöker lösa skillnaderna mellan deras tidigare tro och den nya informationen. En glad bieffekt av det intensiva tänkandet är att det borde skapa mycket starka minnen – som Willingham noterar:

“således är den första principen för studenter att minnen bildas som återstoden av tanken. Du kommer ihåg vad du tycker om, men inte alla flyktiga tankar—bara de saker som du verkligen ägnar lite uppmärksamhet åt.”

utmanar instruktionstekniker som främjar kognitiv konflikt effektivt missuppfattningar bättre än direkt instruktion?

det är här jag verkligen är konflikt!

några av de tidiga bevisen på detta verkar komma från en serie experiment utförda av Bell på 1980-talet.

Det ser verkligen imponerande ut, men det ser ut att vara en stor skillnad i de två gruppernas tidigare uppnåelse (förtest). Vi kan inte heller berätta något om designen från denna graf (randomisering, bländande eller vad kontrollgruppen faktiskt involverade). Tyvärr har jag inte kunnat få tag på någon av tidningarna så att jag kan förhöra designen.

Postscript: en kollega bloggare kunde förse mig med Bells 1993 sammanfattning av denna forskning ‘några experiment i diagnostisk undervisning’. Diagrammet ovan kommer från Experiment 3 som involverade fyra år 7 och 8 klasser. I experimentellt tillstånd, grupper av 4 studenter tacklade arbetsboksproblem före en klassrumsdiskussion om slutsatserna och konflikterna. Kontrollgrupperna verkade arbeta sig igenom ett instruktionshäfte med exempel med övning. Från vad jag kan säga verkar det inte ha gjorts något försök till randomiserad fördelning eller bländande på vad som verkar vara ganska subjektiva mått på resultatet. Det verkar inte heller vara någon användning av inferentiell statistik för att se om skillnaderna mellan gruppen faktiskt var signifikanta på något sätt. Kort sagt, Bells slutsats att guidad upptäckt var överlägsen direktinstruktion verkar extremt djärv med tanke på bevis av dålig kvalitet!

mer nyligen Guzzetti (2000) granskade ett decennium av kvantitativa och kvalitativa studier och föreslog att korta textstycken som direkt utmanar missuppfattningar hade den starkaste och längsta effekten på att ändra dessa uppfattningar.

“flera undersökningar visade att instruktionsstrategier som demonstrationer, kooperativ diskussion och nonrefutational expository text, utformad för att vara sammanhängande, lyckades producera konceptuell förändring för grupper av studenter i genomsnitt. Dessa effekter demonstrerades emellertid endast omedelbart efter instruktion (Dole, Niederhauser, & Haynes, 1990 ; Hynd, Alvermann, & Qian, 1994a). Effekterna tenderade att försvinna över tiden. Endast studenter som läste refutational text återvände inte till sina alternativa uppfattningar när de testades en månad eller mer efter instruktion (Hynd et al., 1994a).”

dessa insatser var dock inte alltid framgångsrika:

“även om vissa elever blev medvetna från att läsa refutational text att deras tidigare tankar var otillräckliga, kunde inte alla dessa elever ändra dessa förutfattningar enbart genom att läsa refutational text. Därför, även om kognitiv konflikt kan vara nödvändig för att konceptuell förändring ska inträffa, är det inte tillräckligt.”

det verkar också som peer-gruppdiskussioner för att stödja refutational text var inte alltid effektiva:

“i den andra studien placerades eleverna helt enkelt i små grupper för samarbetsdiskussion. I var och en av studierna kunde emellertid den mest övertygande, kraftfulla och övertygande gruppmedlemmen eller medlemmarna svänga andra gruppmedlemmar till sina naiva uppfattningar. I vissa fall var individer som deltog i små gruppdiskussioner nöjda med sina förklaringar, även om deras tankar motsattes av refutational text.”

Instruktionstekniker centrerade kring kognitiv konflikt kommer potentiellt att misslyckas av samma anledning att kognitiv dissonans inte alltid leder till en förändring i attityder och övertygelser. Till en början kan människor helt enkelt ignorera eller avvisa motsatta bevis. De kan behålla sina tidigare övertygelser genom att orimligt ifrågasätta bevisens giltighet eller tolka uppgifterna på nytt. Till sist, de kan helt enkelt Rama disconfirming bevis som en anomali – en udda undantag som inte utmanar ‘folk teori’.

i en studie som undersöker effekterna av kognitiv konflikt och direkt undervisning för studenter på olika akademiska nivåer, Zohar (2005) rapporterar hur dessa frågor har bedeviled forskning inom detta område:

“studier har visat kontroversiella resultat angående effektiviteten av kognitiv konflikt i lärandet. Forskare har observerat att i situationer med kognitiv konflikt lappar eleverna vanligtvis lokala inkonsekvenser på ett ytligt sätt snarare än att genomgå de mer radikala typerna av konceptuella förändringar som antyds av konceptuell förändringsteori.”

” för att studenter ska kunna nå ett stadium av meningsfull konflikt måste de ha en viss mängd förkunskaper och en viss grad av resonemangsförmåga för att kunna förstå konfliktens kärna och förstå den nya informationen.”

Zohars studie försökte undersöka två undervisningsmetoder; ICC (inducing cognitive conflict) och DT (direct teaching) och deras effekt på studenter med olika tidigare akademiska poäng. Studien lärde ut en del av biologin (faktorer som påverkar fotosyntesen) på vilka eleverna inte tidigare fått undervisning. Förutom växtbiologin var eleverna också tvungna att tillämpa tankar om kontrollvariabler. Studenter som deltar i en datorsimulering av ett fotosyntesexperiment tillsammans med skriftliga kalkylblad och klassdiskussion för båda instruktionsförhållandena.

resultaten visade att det inte fanns någon huvudeffekt för undervisningsmetod – både ICC-och DT-instruktionstekniker hade samma vinster. Det fanns dock en viktig interaktion. Högre prior achievement studenter tycktes dra nytta av ICC medan lägre prior achievement studenter gynnades av DT. Detta tyder på att en potentiellt förvirrande faktor i tidigare forskning om kognitiv konflikt kan vara deltagarnas förkunskaper i studien.

författarna är angelägna om att inte presentera detta som bevis för att ICC inte ska användas för lägre uppnå studenter (Det finns kanske en indikation på deras möjliga bias genom att de omvänt insisterar på att DT inte ska användas för högre uppnå studenter!). Vad resultaten tycks understryka är emellertid de komplexa interaktionerna mellan förkunskaper, studentmotivation och instruktionsdesign som leder till en effektiv utmaning av missuppfattningar.

detta område verkar vara rikt inom vilket man kan bedriva större skala RCT-forskning. Det finns emellertid betydande problem med många av de mönster som kan hjälpa oss att välja ut samspelet mellan instruktionsstrategier och lärandemål på grund av forskarnas olyckliga vana att samla ihop flera insatser inom dessa studier. Till exempel finns det en RCT som för närvarande pågår i Storbritannien och tittar på effektiviteten i ett program som heter: Låt oss tänka! Sekundär vetenskap

“det strukturerade programmet utmanar elevernas tänkande genom kognitiv konflikt, återspeglar den sociala konstruktionen av kunskap genom att främja samarbete och uppmuntrar eleverna att reflektera över sitt eget tänkande och lärande (metakognition).”

enligt min åsikt kommer framgången eller misslyckandet av denna speciella RCT inte att berätta mycket om den kognitiva konfliktens roll för att provocera djupare tankeprocesser och mer exakta uppfattningar om vetenskapen. Till exempel är metakognition och samarbete två strategier som är högt rankade av EEF, så ett positivt resultat för studien kommer inte att berätta för oss mycket om rollen som kognitiv konflikt inom paketet.

ett försök till syntes

ostyrda undervisningsmetoder är ineffektiva och det verkar klokt att tillämpa direkt instruktion som ett ‘första linjens läkemedel’ under de flesta omständigheter. Innan något barn intellektuellt kan tolerera och rimligen engagera sig i obehaget av kognitiv konflikt behöver de en fast grund i ämnet. Utan den grunden kan försök att undervisa genom kognitiv konflikt misslyckas eftersom arbetsminnet är överbelastat eller helt enkelt för att eleverna inte kan känna igen vikten av att de bevis som bekräftas presenteras.

när kunskapsbasen blir säker finns det ett argument att andra instruktionsmetoder kan vara mer effektiva för att hantera missuppfattningar. Detta är dock inte säkert. Även om eleverna har en ganska solid kunskapsbas att arbeta med, finns det ingen garanti för att provokerande kognitiv dissonans framgångsrikt kommer att få dem att ändra sina tankar. Det kräver en ganska stor grad av inneboende motivation att tolerera obehaget av dissonans tillräckligt länge för att undersöka frågorna mer än ytligt.

så jag är fortfarande konflikt i denna fråga. Det verkar som om det finns goda skäl att tro att en kombination av direkt instruktion och kognitiv konflikt framgångsrikt kan utmana missuppfattningar, men frågan är hur och när man ska ta tid på dessa konflikter så att de producerar konceptuella förändringar som är säkra och långvariga.