Questa teoria suggerisce che l’apprendimento avviene meglio in condizioni che sono allineate con l’architettura cognitiva umana. La struttura dell’architettura cognitiva umana, sebbene non sia nota con precisione, è discernibile attraverso i risultati della ricerca sperimentale. Riconoscendo la ricerca sull’elaborazione delle informazioni di George Miller che mostra che la memoria a breve termine è limitata nel numero di elementi che può contenere simultaneamente, Sweller costruisce una teoria che tratta gli schemi, o combinazioni di elementi, come le strutture cognitive che costituiscono la base di conoscenza di un individuo. (Sweller, 1988)
I contenuti della memoria a lungo termine sono “strutture sofisticate che ci permettono di percepire, pensare e risolvere problemi”, piuttosto che un gruppo di fatti appresi a memoria. Queste strutture, note come schemi, sono ciò che ci permette di trattare più elementi come un unico elemento. Sono le strutture cognitive che costituiscono la base di conoscenza (Sweller, 1988). Gli schemi sono acquisiti nel corso di una vita di apprendimento, e possono avere altri schemi contenuti al loro interno.
La differenza tra un esperto e un principiante è che un principiante non ha acquisito gli schemi di un esperto. L’apprendimento richiede un cambiamento nelle strutture schematiche della memoria a lungo termine ed è dimostrato da una performance che progredisce da goffa, soggetta a errori, lenta e difficile a fluida e senza sforzo. Il cambiamento nelle prestazioni si verifica perché man mano che lo studente diventa sempre più familiare con il materiale, le caratteristiche cognitive associate al materiale sono alterate in modo che possa essere gestito in modo più efficiente dalla memoria di lavoro.
Da una prospettiva educativa, le informazioni contenute nel materiale educativo devono prima essere elaborate dalla memoria di lavoro. Affinché l’acquisizione dello schema avvenga, l’istruzione dovrebbe essere progettata per ridurre il carico della memoria di lavoro. La teoria del carico cognitivo si occupa delle tecniche per ridurre il carico della memoria di lavoro al fine di facilitare i cambiamenti nella memoria a lungo termine associati all’acquisizione dello schema.
Applicazione
Le teorie di Sweller sono applicate al meglio nell’area della progettazione didattica di materiale cognitivamente complesso o tecnicamente impegnativo. La sua concentrazione è sulle ragioni per cui le persone hanno difficoltà ad apprendere materiale di questa natura. La teoria del carico cognitivo ha molte implicazioni nella progettazione dei materiali di apprendimento che devono, se vogliono essere efficaci, mantenere il carico cognitivo degli studenti al minimo durante il processo di apprendimento. Mentre in passato la teoria è stata applicata principalmente ad aree tecniche, ora viene applicata ad aree discorsive più basate sul linguaggio.
Esempio
Nella combinazione di un’illustrazione del flusso di sangue attraverso il cuore con testo ed etichette, la separazione del testo dall’illustrazione costringe l’allievo a guardare avanti e indietro tra le parti specificate dell’illustrazione e il testo. Se il diagramma è autoesplicativo, i dati della ricerca indicano che elaborare il testo aumenta inutilmente il carico della memoria di lavoro. Se le informazioni potessero essere sostituite da frecce numerate nell’illustrazione etichettata, l’allievo potrebbe concentrarsi meglio sull’apprendimento del contenuto dalla sola illustrazione. In alternativa, se il testo è essenziale per l’intelligibilità, collocarlo sul diagramma piuttosto che separato ridurrà il carico cognitivo associato alla ricerca di relazioni tra il testo e il diagramma (Sweller, 1999).
Principi
Raccomandazioni specifiche relative alla progettazione di materiale didattico includono:
- Cambiare i metodi di risoluzione dei problemi per evitare approcci “means-ends” che impongono un pesante carico di memoria di lavoro, utilizzando problemi senza obiettivi o esempi lavorati.
- Eliminare il carico della memoria di lavoro associato alla necessità di integrare mentalmente diverse fonti di informazione integrando fisicamente tali fonti di informazione.
- Eliminare il carico della memoria di lavoro associato all’elaborazione inutile di informazioni ripetitive riducendo la ridondanza.
- Aumentare la capacità della memoria di lavoro utilizzando informazioni uditive e visive in condizioni in cui entrambe le fonti di informazione sono essenziali (cioè non ridondanti) alla comprensione.