Bilişsel yükün ölçülmesi

Çalışan bellek yükü ya materyalin gerçek doğasıyla ya da diğer bir seçenek olan materyalin sunum şekliyle veya öğrencilerin gerekli aktiviteleriyle belirlenebilir

22

(Sweller ve diğerleri, 1998). Bu nedenle bilişsel yükün nasıl belirleneceğine geçmeden önce bilişsel yüke etki eden faktörleri belirtmekte fayda vardır. Çünkü bilişsel yük sadece tek bir faktörün etkisiyle değil birden çok faktörün etkisi sonucunda oluşmaktadır. Kirschner (2002) bilişsel yükü etkileyen faktörleri nedensel ve değerlendirme faktörleri olmak üzere iki gruba ayırmış ve bunları Şekil 6’daki gibi belirtmiştir. Nedensel faktörler bilişsel yükün hangi faktörlerden kaynaklandığını açıklamamıza yardımcı olurken değerlendirme faktörleri de oluşan bilişsel yükü değerlendirmemize ve ortaya koymamıza yardımcı olmaktadır.

Şekil 6. Bilişsel Yükü Etkileyen Faktörler (Kirschner, 2002; 4)

Kirschner (2002) bilişsel yükü etkileyen bilişsel yetenek gibi öğrenen özellikleri, görevin karmaşıklığı gibi görev özellikleri, gürültü gibi ortam özellikleri ve bunların birbiri ile ilişkisini nedensel faktörler olarak tanımlamıştır. Yapılan BYK araştırmalarında görev biçimi, görev karmaşıklığı, çoklu ortamın kullanımı, zaman baskısı ve öğretimin hızı görev özellikleri olarak tanımlanırken uzmanlık düzeyi, yaş ve mekânsal yetenekler de öğrenen ile ilgili özellikler olarak belirtilmektedir (Paas, Tuovinen, Tabbers ve Van Gerven, 2003).

Diğer taraftan zihinsel yük, zihinsel çaba ve performans faktörleri de bilişsel yükü etkileyen ölçülebilir faktörler yani değerlendirme faktörleri olarak tanımlanmıştır. Değerlendirme faktörlerinden ilki zihinsel yüktür ve bir öğrenme görevinde öğrencinin yapması gereken işlemleri ifade etmektedir. Öğrencinin öğrenme

23

esnasında yapması gereken işlerin, bilişsel sisteminde oluşturduğu baskı olarak da tanımlanmaktadır (Kablan, 2005). Sweller, van Merriënboer ve Paas’ın (1998) tanımında, öğrencinin öğrenme esnasında problem çözme, grafik yorumlama, kavram öğrenme gibi uğraşması gereken işlerin, öğrencinin bilişsel sisteminde oluşturduğu baskı da zihinsel yükü işaret etmektedir. Zihinsel yük konunun özelliği ve bu konu ile ilgili sahip olunan bilgi miktarı ile belirlenebilir (Paas ve diğerleri, 2003).

Zihinsel çaba ise görevin gerekliliklerini yerine getirmek için yani zihinsel yük ile başa çıkmak için kullanılan zihinsel kapasiteyi ifade eder. Zihinsel çaba bir görev üzerinde çalışırken ölçülür ve gerçek bilişsel yükü yansıttığı kabul edilir (Paas ve diğerleri, 2003). Öğrencinin sahip olduğu bilişsel kapasite zihinsel çaba olarak kendini gösterir (Kablan, 2005). Öğrenci zihinsel çaba gösterirken konu ile ilgili sahip olduğu zihinsel şemalar kontrollü ya da otomatik olmak üzere iki farklı türde işlem yaparak bu sürecin tamamlamasını sağlar.

Performans da bilişsel yükün bir yönü olarak kabul edilir. Bir görev tamamlandıktan sonra yapılan doğru ve yanlış sayısı, tamamlanan görev sayısı ve görevi tamamlama zamanı gibi öğrenci başarısı göstergeleriyle belirlenir (Paas ve diğerleri, 2003). Ayrıca bu bileşenler ışığında öğrencinin zihinsel yükle baş etmek için göstermiş olduğu çaba ve bu çaba sonucunda oluşan performans hesaplanarak öğretim verimliliği ortaya konulabilir (Sweller, ve diğerleri, 1998).

Bilişsel yükün nasıl belirleneceği önemli bir sorundur, çünkü bilişsel yük, zihinsel yük, zihinsel çaba ve performanstan etkilenen çok boyutlu bir yapıdır (Sweller ve diğerleri, 1998). Wierwille ve Eggemeier, (1993) bilişsel yük için zihinsel çabayı ölçme tekniklerini öznel, fizyolojik, görev ya da performans temelli teknikler olmak üzere üç grupta sınıflamıştır (akt. Sweller ve diğerleri, 1998). Öznel tekniklerde kişinin kendi zihinsel süreçleri ile ilgili görüşlerinden yola çıkarak veriler toplanır. Genellikle bu teknikler kişilerden dereceleme ölçekleri ile zihinsel süreçlerine ilişkin veri toplamayı içerir. Fizyolojik teknikler, fizyolojik ölçümlerin bilişsel fonksiyonlardaki değişimi yansıttığı varsayımına dayanır ve kalp atışı, kalp atış hızı değişkenliği, beyin aktivitesi ve göz hareketleri gibi verileri toplayan teknikleri içerir (Sweller ve diğerleri, 1998). Görev ya da performans temelli teknikler birincil görev performansı ve ikincil görev performansı olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır (Sweller ve diğerleri, 1998). Birincil görev performansında öğrencilerin üzerinde

24

çalışmış oldukları görev ile ilgili performans ölçümleri kullanılırken ikincil görev performansında öğrenciler bir görev ile ilgilenirken aynı zamanda başka bir görev daha sunulur. Burada birincil görev ile birlikte tamamlamış oldukları ikincil görev performansları kullanılır. İkincil görev yönteminin güvenirliliği ve hassasiyeti yüksek olmasına rağmen araştırmalarda yaygın olarak kullanılmamaktadır (Paas ve diğerleri, 2003).

Linton, Plamondon ve Dick, (1989) bilişsel yük ölçüm yöntemlerini analitik ve deneysel olmak üzere iki gruba ayırmıştır. Analitik yöntemler uzman görüşü, görev analizi ve matematiksel modeller gibi analitik veri toplama teknikleri ile öznel veri toplayarak zihinsel yükü tahmin etme yöntemleridir (Paas ve diğerleri, 2003). Deneysel yöntemler ise analitik yöntemlerin aksine zihinsel çaba ve performansı belirlemeye yönelik yöntemlerdir. Deneysel yöntemlerde dereceleme ölçekleri ile toplanan öznel veriler, birincil ve ikincil görev teknikleriyle toplanan performans verileri ve psikofizyolojik tekniklerle toplanan psikofizyolojik veriler ifade edilmektedir (Paas ve diğerleri, 2003).

Brünken, Plass ve Leutner (2003) bilişsel yük ölçüm yöntemlerini iki boyutlu sınıflandırmışlardır. Bilişsel yük ölçüm yöntemlerini ilk olarak nesnelliğe göre öznel ve nesnel yöntem olarak, nedensel ilişkiye göre de doğrudan ve dolaylı yöntemler olarak sınıflandırmışlardır (Tablo 1). Bu sınıflandırmada bilişsel ölçüm yöntemleri hem nesnellik hem de nedensellik ilişkisiyle birlikte dört gruba ayrılmış durumdadır.

Nesnellik ve Nedensel İlişki Temelli Bilişsel Yük Ölçüm Yöntemleri Tablo 1.

(Brünken, Plass ve Leutner, 2003; 55)

Nesnellik

Nedensel ilişki

Dolaylı Doğrudan

Öznel Harcanan zihinsel çabanın öz değerlendirmesi

Stres düzeyinin öz değerlendirmesi Materyal zorluğunun öz değerlendirmesi

Nesnel Psikolojik ölçümler Davranışsal ölçümler Öğrenme çıktılarının ölçümü

Beyin aktivitesi ölçümleri (fMRI gibi) İkili görev performansı

25

Bilişsel yükün ölçülmesi için hangi tür ölçüm yönteminin daha iyi olduğu tartışılmaktadır. Joseph (2013) bu konu ile ilgili yapmış olduğu doktora tez çalışmasında aynı görev ile ilgili öznel ve nesnel bilişsel yük ölçüm sonuçlarını toplayıp incelemiştir. Araştırmada klasik öznel ölçme yöntemi olarak öz değerlendirme ölçeği, nesnel ölçme yöntemi olarak da fizyolojik ölçümlerden göz izleme ve EEG sonuçları kullanılmıştır. 56 üniversite öğrencisi ile yapılan çalışma sonucunda öznel ve nesnel bilişsel yük ölçümlerinin benzer sonuçlar gösterdiği ortaya konmuştur. Chen, Epps ve Chen (2011) tarafından yapılan benzer bir çalışmada da öznel görev zorluğu derecelendirmesi, görev tamamlama süresi, performans doğruluğu ve göz izleme temelli fizyolojik ölçüm olmak üzere dört tür ölçüm sonuçları beş düzey görev için değerlendirilmiştir. Araştırma kapsamında yapılan analizler sonucunda en etkili ölçüm yönteminin öznel görev zorluğu derecelemesi olduğu ortaya konulmuştur. Öznel ve nesnel yöntemlerini karşılaştıran araştırmaların yanında aynı türde ölçme tekniklerini karşılaştıran araştırmalar da mevcuttur. Örneğin Wiebe, Roberts ve Behrend (2010), öznel bilişsel yük değerlendirme araçlarından ikisini alarak karşılaştırmışlardır. Bilişsel yükü altı alt faktörde ölçen NASA-TLX ve bilişsel yükü tek madde ile ölçen Bilişsel Yük Ölçeği (Subjective Cognitive Load - SCL) ile toplanan verilerin karşılaştırılmasının yapıldığı araştırmada iki ölçekle elde edilen sonuçların asıl bilişsel yük ve konu dışı bilişsel yük açısından çok benzer sonuçlar verdiği ortaya konulmuştur. Bu çalışmalara dayalı olarak bilişsel yükün farklı yollarla ölçülebileceği ve bu araştırmada kullanılan SCL’nin de bilişsel yükü ölçmek için kullanılabilecek bir araç olduğu söylenebilir.