Cognitive Load Theory – en teori som varje lärare bör känna till…? Del 1

Del 1: Var kommer CLT ifrån och vart är den på väg…?

I min internationella utblick som forskare noterar jag att Cognitive Load Theory (CLT) refereras allt oftare som influens för lärare i deras undervisningspraktik. CLT kan översättas till kognitiv belastningsteori och är grundat av den australiensiske forskaren i pedagogisk psykologi John Sweller. Även om forskningen vilar på sina egna meriter så fick CLT ett uppsving när professor Dylan Wiliam för ett antal år sedan lyfte fram den som en av de viktiga teorierna som varje lärare bör känna till. I detta första inlägg av två ska jag beskriva den teoretiska bakgrunden till CLT och om pedagogiska implikationer.

”Mycket förenklat beskrivs i CLT att när elever ska lära sig kunskaper så behöver kunskaper först bearbetas i arbetsminnet för att sedan lagras i långtidsminnet”

Mycket förenklat beskrivs i CLT att när elever ska lära sig kunskaper så behöver kunskaper bearbetas i arbetsminnet för att sedan lagras i långtidsminnet. Om kunskapernas komplexitet, eller uppgifters och undervisningens utformning av olika skäl överbelastar elevens arbetsminne så ökar risken för att kunskaperna inte lagras i långtidsminnet. Arbetsminnet översvämmas.

Denna överbelastning kan enligt teorin ske i relation till tre former av kognitiv belastning: 1) inre belastning (intrinsic load), t ex att kunskaperna är för komplexa i relation till elevens kapacitet att bearbeta dem, eller 2) yttre belastning (extrinsic load) t ex att uppgifternas utformning eller andra aspekter i lärmiljön överbelastar arbetsminnet, eller 3) relevant processbelastning (germane load), ett svåröversatt och omdiskuterat begrepp som innebär att själva den kognitiva process som krävs vid skapande av långtidsminnen överbelastas.

Var hör CLT hemma teorimässigt?

CLT vilar teorimässigt på två ben. Det ena benet är arbetsminnesforskningen, vilken jag återkommer till. Det andra benet – som kan förvåna en del – är att en av CLTs utgångspunkter är en konstruktivistisk modell av hur inlärning sker i hjärnan. Sweller refererar uttryckligen till Piaget och inlärningsprocessen beskrivs just som en process där ”scheman” konstrueras i långtidsminnet. I Sverige görs dock sällan distinktioner mellan konstruktivism som beskrivning av hur inlärning sker och konstruktivism som en beskrivning av ett undervisningssätt.

”En av CLTs utgångspunkter är en konstruktivistisk modell av hur inlärning sker i hjärnan”

CLT i relation till exekutiva funktioner, metakognition och självreglering

När jag genom åren följt forskningen kring CLT framstår ett utvecklingsområde för CLT att fortsätta integrera dess kognitiva modell med modern neurokognitiv forskning. Vi vet idag mycket mer om hur exekutiva funktioner, metakognition och självreglering påverkar elevers lärande. Denna koppling har lyfts av t ex Seufert i en artikel om CLT och självreglering i lärandet (1) samt av forskaren Kalyuga, som i sina studier laborerat med hur CLT och kunskapsutveckling kan förstås i relation till metakognition och exekutiva funktioner (2).

”Två elever med samma arbetsminneskapacitet kan ha sårbarheter i olika underliggande kognitiva processer, vilket också kan medföra skillnader i vad som blir kognitivt överbelastande i uppgifter och undervisning.”

CLT bygger i sina teoretiska utgångspunkter i stort på en hybrid mellan Piagets schemateori och Millers arbetsminnesmodell med rötter från 50-talet. Jag har tidigare skrivit i bloggen här (3) om hur det inom modern neurokognitiv forskning finns olika modeller för arbetsminne, där en del forskare pekar på att arbetsminnet inte är en process utan består av flera underliggande processer som samverkar och som går att skilja åt.

Jag har också kritiserat att arbetsminnesbegreppet används så lättvindigt som en förenklad ”lagringsmetafor” i skolan och att detta kan leda fel i slutsatserna om vad som ”ställer till det” för elever, och vad som kan vara vettiga undervisningsstrategier. Två elever med samma arbetsminneskapacitet kan ha olika underliggande kognitiva sårbarheter, vilket också kan medföra skillnader i vad som blir kognitivt överbelastande i uppgifter och undervisning. I min bok ”Att utveckla förmågor på vetenskaplig grund i skolan” beskriver jag hur CLT kan förstås i relation till en i lärandet välbeforskad neurokognitiv teori för hjärnans processande, den så kallade PASS-teorin.

 CLT och pedagogiska implikationer

Vilka pedagogiska implikationer har då CLT när man synar forskningen? Paas & Merrienboer (4) pekar i sin forskning på att CLT ofta har fokuserat på att minska den kognitiva belastningen genom att förenkla instruktioner och uppgifter så att de inte överbelastar tänkandet. De lyfter att senare CLT-forskning pekar på vikten av att ta hänsyn till tre aspekter: elevers varierande förutsättningar, olika uppgifters utformning, samt olika kontexters eller lärmiljöers effekter på elevers lärande. Givet att elever vid varje tidpunkt har såväl varierande förkunskaper i en klass eller åldersgrupp, liksom varierande kognitiva förutsättningar, även rörande arbetsminne, så är det en rimlig slutsats.

I det kommande inlägget del 2 kommer jag att skriva om ett antal undervisningsstrategier som har lyfts fram i senare CLT-forskning, och relatera dem till den svenska kontexten. Om du inte redan gjort det, registrera dig för kommande nyhetsbrev här.

Med vänlig hälsning, Petri Partanen

PS. Tycker du inlägget är intressant, dela det gärna med knapparna. DS

Referenser:

(1) Seufert, T. (2018). The interplay between self-regulation in learning and cognitive load. Educational Research Review, 24, 116-129.

(2) Kalyuga, S. (2009). Knowledge elaboration: A cognitive load perspective. Learning and Instruction, 19(5), 402-410.

(3) Metakognitiva brister bakom sviktande arbetsminneskapacitet (blogginlägg)

(4) Paas, F., & van Merriënboer, J. J. (2020). Cognitive-load theory: Methods to manage working memory load in the learning of complex tasks. Current Directions in Psychological Science, 29(4), 394-398.