Onderwijsprofessor Fred Paas over de cognitieve belastingtheorie

Wil je zo effectief mogelijk leren? Dan is een juiste interactie tussen je werkgeheugen, ook wel kortetermijngeheugen genoemd, en je langetermijngeheugen cruciaal. Hoogleraar onderwijspsychologie Fred Paas houdt zich bezig met de cognitieve belastingtheorie en onderzoekt hoe je hersenen tot een optimaal leerproces kunnen komen.

We hebben een werkgeheugen en een langetermijngeheugen. Wil je kennis of vaardigheden opdoen, dan moet je die eerst met je werkgeheugen opnemen en dan opslaan in je langetermijngeheugen. Fred: ‘Het werkgeheugen van mensen kent beperkingen. Je moet het niet overbelasten want dat leidt tot frustratie en onzekerheid, maar je moet het ook niet te weinig belasting geven want dat leidt tot verveling.”

Werkgeheugen kan vijf tot acht leereenheden aan

De cognitieve belastingtheorie beschrijft de kwaliteit van het leerproces op basis van de interactie tussen het werkgeheugen en het langetermijngeheugen. Fred: “Als een lerende te veel elementen tegelijk moet verwerken of activiteiten moet uitvoeren die niet echt relevant zijn voor de leertaak heeft het leerproces minder effect. Uit onderzoek blijkt dat het werkgeheugen bij het verwerven van nieuwe kennis en vaardigheden met maximaal vijf tot acht informatie-elementen overweg kan. Deze leereenheden moet je eerst opslaan in het langetermijngeheugen, voordat je met het werkgeheugen weer iets nieuws kunt opnemen.”

Cognitieve belastingtheorie

Zo beïnvloed je de hersenen nog meer

Op dit moment onderzoekt de Erasmus Universiteit hoe we het leerproces in de hersenen nog meer kunnen beïnvloeden is. Er zijn vier recente inzichten:

1. Het maken van bewegingen tijdens het leren heeft een positief effect

Fred: “Als je bijvoorbeeld een taal leert, leer je die beter door de letters in de lucht op te schrijven. Artsen in opleiding kunnen leren door over een medische handeling te lezen of een mondelinge instructie te krijgen. Maar het werkt beter als zij tijdens het leren de handbeweging zelf maken en oefenen of als ze naar iemand kijken die de handbeweging maakt. Dit heeft te maken met spiegelneuronen. Neem het volgende voorbeeld. Als we zien hoe een ander met een hamer op zijn vinger slaat, hebben we de neiging onze eigen hand weg te trekken. Au! Dat doet pijn! Maar hoe ‘weet’ ons brein dat eigenlijk? Als we iemand iets zien doen worden bij ons als toekijker dezelfde neuronen geactiveerd als de neuronen die bij de doener actief zijn. In het voorbeeld van de arts zie je als leerling de hand van de arts bepaalde handelingen verrichten. Bij jou worden de neuronen dan ook actief, zonder dat je daar iets voor hoeft te doen. Hierdoor leer je makkelijker en wordt het ook makkelijker om gerelateerde informatie op te nemen.”

2. Fysieke inspanning heeft een positief effect op leren

Fred: “Hoe meer je beweegt, hoe beter je leert. Er zijn al kortdurende effecten zichtbaar tijdens of direct na een eenmalige inspanning, maar de langdurige effecten van regelmatige fysieke inspanning zijn zeer duidelijk. Deze effecten hebben met name invloed op zogenaamde executieve functies, zoals switchen van aandacht, selectieve aandacht, en het updaten en controleren van de inhoud van het werkgeheugen. De positieve effecten worden toegeschreven aan fysiologische processen, als betere doorbloeding en zuurstofvoorziening van de hersenen en het vrijkomen van een stof die ervoor zorgt dat er nieuwe neuronen en synapsen gevormd kunnen worden.”

Meer bewegen betekent beter leren

3. Laat mensen zelf hun werkbelasting regelen

Fred: “Mensen die zelf hun werk kunnen bepalen, zelf kunnen beslissen hoe zij leren en zelf hun informatie kunnen ordenen, leren beter. Daarom is het belangrijk om metacognitieve vaardigheden te stimuleren. Simpel gezegd: de kennis en vaardigheden die iemand nodig heeft om zijn eigen leergedrag te controleren en aan te sturen, zoals doelen stellen, plannen en reflecteren. Ook bepaalde middelen kunnen helpen. Neem een smartboard: het werkt positief als mensen bijvoorbeeld bij een diagram zelf verduidelijkende teksten kunnen zetten.”

4. Omgeving, kleur en materialen hebben effect op leren

Fred: “We onderzoeken kenmerken van effectieve leermaterialen en -omgevingen
Om een voorbeeld te geven: mensen worden creatiever in een ruimte met planten. We kunnen dan in een lesruimte planten zetten, de kleur groen gebruiken of foto’s van planten laten zien. We testen ook de effecten van licht en geluid.”

Kantoor met planten

Wellicht ook interessant

Hoe optimaliseer je leerprestaties?

Hoe beïnvloedt ons lichaam onze leerprestaties?

Fred Paas over het didactische principe 70-20-10. In het kort komt de theorie op het volgende neer. Je leert het meest van doen in de praktijk: 70%. Daarnaast leer je 20% van collega’s en door je netwerk en 10% via training. Wat kun je hiermee binnen leeroplossingen?

Meer weten?

Lees meer over de samenwerking tussen TinQwise en Fred Paas, hoogleraar onderwijspsychologie aan de Erasmus Universiteit Rotterdam