Teori Penyusun Kognitif (Cognitive Architecture) untuk Pembelajaran Multimedia

Artikel ini menyediakan sebuah tutorial mengenai gambaran tentang teori penyusun kognitif yang dapat membentuk sebuah fondasi teoritis dalam perancangan pembelajaran multimedia. Konstruksi kognitif meliputi sebuah deskripsi mengenai penyimpanan memori, pengkodean memori, dan operasi kognitif. Teori penyusun yang relevan terhadap pembelajaran multimedia antara lain teori dual coding Paivio’s, model kerja memori (working memory) Baddeley’s, teori multimodal Engelkamp, teori penyimpanan kognitif (cognitive load) Sweller, teori pembelajaran multimedia Mayer, dan teori ANIMATE Nathan. Tulisan ini menekankan pada interaksi /keterkaitan antara studi penelitian tradisional dan aplikasi pengajaran pada penelitian ini untuk meningkatkan kemampuan recall, mengurangi interferensi, meminimalkan penyimpanan kognitif (cognitive load), dan meningkatkan pemahaman. Kesimpulan sementara yang diperoleh antara lain (a) terdapat satu kesepakatan umum diantara teori-teori yang berbeda ini, hanya fokusnya saja yang berbeda ;(b) integrasi multiple codes dari pembelajar terlihat sesuai dengan model yang ada ;(c) pembelajaran dengan animasi tidak dibutuhkan ketika simulasi mental sudah tercukupi; (d) setiap aksi/tindakan harus dimaksudkan untuk berhasil ; dan (e)pembelajaran multimodal sangat cocok digunakan dalam mentargetkan perbedaan modal pada masing-masing individu.

Multimedia semakin menyediakan lingkungan yang lebih ‘kaya’ dalam pembelajaran dengan menyajikan informasi dalam bermacam-macam variasi format. Hal ini menyediakan tantangan baik untuk pembelajar maupun desainer pembelajaran untuk secara efektif menggabung informasi—nformasi yang tersedia ke dalam fasilitas pembelajaran. Tujuan dari artikel ini adalah menyediakan tutorial mengenai teori penyusun kognitif yang dapat membentuk sebuah fondasi teoritis untuk pembelajaran multimedia. Multimedia dalam konteks ini berupa gabungan dari kata dan gambar, namun format yang berbeda-beda dari gambar maupun kata tersebut menyebabkan banyaknya kombinasi yang mungkin ada. Kata dapat berupa tertulis maupun terucap dan kedua aspek fonologis dan semantiknya dapat ditekankan sedemikian rupa. Gambar dapat berupa obyek diam, grafik, obyek yang dimanipulasi atau animasi.

Keenam teori penyusun kognitif yang dijelaskan dalam artikel ini meliputi deskripsi mengenai penyimpanan memori, pengkodean memori, dan operasi kognitif tetapi tidak termasuk model komputasional yang mendetail. 3 teori telah dievaluasi secara dalam dalam laboratorium pembelajaran tradisional : teori dual coding Paivio, model kerja memori Baddeley, dan teori multimodal Engelkamp. Ketiga teori yang lain telah dievaluasi dalam konteks pembelajaran : teori penyimpanan memori Sweller, teori pembelajaran multimedia, dan teori ANIMATE Nathan.

Keenam teori ini tidak saling bertentangan namun hanya berbeda pada beberapa aspek pada pembelajaran multimedia. Tabel 1 membandingkan teori-teori tersebut dan menunjukkan aspek yang menjadi fokus dalam review penulis. Pengukuran kemampuan beralasan (reasoning) dan memanggil kembali (recall) merupakan aspek yang tidak dimasukkan dalam tabel 1. Pengukuran ini tidak

disertakan karena kedua aspek tersebut terlalu condong pada short term memory (STM) atau long term memory (LTM) yang dapat menyebabkan penelitian menjadi kurang terfokus. Reasoning lebih condong ke STM dan recall condong ke LTM.

Setelah mendeskripsikan teori penyusun tersebut, penulis menggunakannya untuk menyajikan

beberapa keuntungan yang didapat dari mempunyai berbagai pengkodean memori. Penulis menyimpulkan dengan mendiskusikan 5 pertanyaan menantang yang membutuhkan investigasi lebih lanjut.

TEORI MULTIMODAL

Teori Dual Coding Paivio

Tabel 1

Teori penyusun kognitif untuk pembelajaran multimedia

Teoris Jenis input Koding Memori Kontribusi

Paivio Kata

Gambar

Asosiasi Semantik

Gambaran visual

Jangka Panjang Teori Dual Koding

Baddeley Kata

Materi Spasial

Fonologis

Visual/spasial

Jangka Pendek Model Kerja Memori

Engelkamp Frase Kegiatan Program Motorik

Konsep Semantik

Jangka Panjang Teori Multimodal

Sweller Permasalahan Matematis

Diagram

Konstruksi Skema

Konstruksi Skema

Jangka Pendek Teori Penyimpanan Kognitif

Mayer Teks Sains

Animasi

Model Verbal

Model Gambar

Jangka Pendek/Panjang

Prinsip Desain Multimedia

Nathan Permasalahan kata

Animasi

Model Masalah

Model Situasi

Jangka Pendek Umpan Balik Konstruktivis

Teori dual koding paivio menyediakan sebua fondasi penting untuk teori penyusun kognitif selanjutnya karena teori tersebut menjelaskan perbedaan antara pengkodean informasi visual dan verbal. Penelitian mengenai perumpamaan visual telah ditinggalkan selama beberapa tahun setelah publikasi buku yang dikarang oleh Watson (1924), Behaviorism. Paivio (1969) memulihkan kembali perumpamaan visual sebagai sebuah topik yang penting untuk penelitian dengan menyatakan bahwa terdapat 2 jalur utama bagi seseorang untuk dapat mengelaborasi materi dalam penelitian pembelajaran. Salah satu bentuk elaborasi menekankan pada asosiasi verbal. Kata seperti kebebasan dapat menghasilkan asosiasi yang beragam dan dapat membedakannya dari kata-kata lain. Bentuk lain dari elaborasi adalah terciptanya gambaran visual dalam merepresentasikan gambar atau kata. Paivio mengklaim bahwa dimensi konkrit–abstrak adalah faktor penentu kemudahan yang paling penting dalam pembentukan suatu gambaran/imajinasi. Gambar merupakan faktor yang konkrit, karena gambar dengan sendirinya dapat diingat sebagai sebuah gambaran/imajinasi visual dan orang tidak perlu lagi menciptakan gambaran/imajinasi sendiri. Gambar secara umum menghasilkan ingatan yang lebih baik dibandingkan kata-kata konkrit, yang biasanya menghasilkan ingatan yang lebih baik dari kata-kata abstrak (Paivio, 1969)

Jika gambaran/imajinasi visual dan asosiasi verbal merupakan 2 bentuk utama dari elaborasi, apakah salah satunya lebih efektif daripada yang lain? Paivio dan rekannya menemukan bahwa potensi pembentukan gambaran/imajinasi dari kata-kata merupakan prediktor/penentu dari pembelajaran yang lebih reliabel

dibandingkan potensi mengasosiasikan kata-kata. Kata-kata yang mudah dibayangkan lebih mudah dipelajari daripada kata-kata yang sulit dibayangkan, tetapi kata-kata yang mudah diasosiasikan tidak lebih mudah dipelajari dibandingkan kata-kata yang sulit diasosiasikan (Paivio, 1969). Alasan mengapa gambaran/imajinasi efektif digunakan, menurut Paivio (1975) adalah karena gambaran/imajinasi menyediakan jenis pengkodean kedua dari memori yang terpisah dari pengkodean verbal. Teori Paivio ini disebut dengan teori Dual Coding karena teori tersebut mengajukan 2 pengkodean memori yang saling terpisah, yang mana keduanya dapat memberikan/menghasilkan recall/pengingatan kembali. Memiliki 2 kode memori untuk merepresentasikan sebuah ittem menyediakan kesempatan yang lebih baik untuk mengingat sebuah item daripada hanya memiliki 1 buah kode memori.

Yang harus diingat bahwa teori dual coding tidak mengajukan sebuah integrasi dari kode visual dan verbal karena kedua kode tersebut hanya lebih baik daripada salah satu kode saja jika keduanya setidaknya terpisah sebagian dari satu sama lain. Terlebih lagi, integrasi terjadi untuk materi yang akan dipelajari. Teori dual coding pada mulanya diformulasikan untuk pembelajaran yang bertipe asosiasi-pasangan yang mana seseorang diharuskan untuk mengingat kembali sebuah respon ke dalam sebuah stimulus. Pembelajaran dapat menjadi lebih efektif untuk gambaran/imajinasi visual interaktif yang dapat mengintegrasikan respon dan stimulus Markschark dan Hunt, 1989).

Mempelajari perbendaharaan bahasa asing merupakan contoh yang sempurna dalam

aplikasi pembelajaran dari teori dual coding. Tantangan yang terdapat disini adalah bagaimana untuk melampaui sifat keabstrakan dari suatu kata asing dengan menggunakan metode kata kunci yang mudah dihapal. Keefektifannya diilustrasikan dalam sebuah penelitian oleh Atkinson dan Raugh (1975) dalam subyek mengakuisisi pembendaharaan kata dalam bahasa rusia. Metode kata kunci membagi proses dalam mempelajari pembendaharaan kata kedalam 2 tahap. Tahap pertama adalah mengasosiasikan kata asing dengan sebuah kata dalam bahasa inggris, atau kata kunci, yang mana kedengarannya mendekati beberapa bagian dari kata asing tersebut. Tahap kedua adalah membentuk gambaran/imajinasi mental dari kata kunci yang berinteraksi dengan penerjemahannya dalam bahasa inggris. Sebagai contoh, kata dalam bahasa rusia untuk bangunan adalah zdaine dan diucapkan seperti zdawn-yeh, dengan penekanan pada silabus/suku kata yang pertama. Menggunakan kata dawn (fajar) sebagai kata kunci, seseorang dapat mengimajinasikan cahaya merah muda pada saat fajar sedang direfleksikan pada jendela suatu bangunan. Kata kunci yang baik

seharusnya (a) terdengar semirip mungkin dengan kata asing yang dipelajari, (b) berbeda dari kata kunci lainnya, dan (c) mudah untuk membentuk sebuah gambaran interaktif dengan terjemahan bahasa inggrisnya.

Siswa dalam penelitian Atkinson dan Raugh (1975) mencoba untuk mempelajari terjemahan dari 120 kata dalam bahasa rusia dalam waktu 3 hari. Grup dari siswa yang menggunakan metode kata kunci menghasilkan penerjemahan yang benar

dari 72% kata-kata dalam bahasa rusia, dibandingkan dengan grup siswa yang tidak menggunakan metode tersebut yang hanya mencapai 46% dari keseluruhan kata. Perbedaan ini cukup impresif mengingat bahasa rusia yang dipilih merupakan bahasa yang memberikan tantangan tersendiri dalam membuat kata kuncinya mengingat bahwa pelafalan dalam bahasa rusia berbeda dengan pelafalan dalam bahasa inggris. Penemuan ini mengilustrasikan keefektifan yang sangat baik dalam pembelajaran dengan menggunakan kode meori (fonologis, semantik, visual) yang berbeda-beda.

Model Kerja Memori Baddeley

Model kerja memori yang pada awalnya diajukan oleh Baddeley dan Hitch (1974) juga membedakan antara kode verbal dan kode visual. Akan tetapi, kode verbal lebih menekankan pada informasi fonologis dibandingkan informasi semantik seperti pada teori Dual Koding. Hal ini tidak mengejutkan karena teori ingatan jangka panjang seperti teori Paivio lebih menekankan pada pengkodean semantik dan teori ingatan jangka pendek seperti teori Baddeley lebih kepada pengkodean fonologis (Craik & Lockhart, 1972). Sebagai tambahan betapa pentingnya pengkodean fonologis untuk memelihara ionformasi pada ingatan jangka pendek, pembelajaran fonologis diperlukan untuk mempelajari pelafalan kata-kata (Baddeley dkk, 1998).

Model baddeley dan Hitch terdiri dari tiga komponen : (a) loop fonologis bertanggungjawab memelihara dan menjaga informasi berbasis ucapan, (b) sketsa visuospasial bertanggungjawab untuk memelihara dan menjaga informasi visual atau spasial, dan (c) pusat/sentral

eksekutif bertanggungjawab dalam pemilihan strategi dan pengintegrasian informasi (lihat Gambar 1.a)

Model ini telah diaplikasikan pada berbagai tugas untuk menginvestigasi bagaimana ketiga komponen tersebut digunakan dalam melaksanakan suatu tugas, seperti menata ulang susunan pion-pion catur (Baddeley, 1972). Ketika pemain catur mencoba untuk mengingat letak dari pion-pion tersebut, mereka melakukan sebuah tugas sampingan yang didesain untuk membatasi penggunaan komponen-komponen tertentu di dalam model. Untuk mencegah penggunaan loop fonologis, pemain diminta untuk secera terus menerus mengucapkan suatu kata dengan berulang-ulang. Untuk mencegah penggunaan dari sketsa visuospasial, mereka diminta untuk mengetuk meja dengan serangkaian pola yang sudah disiapkan. Untuk mencegah penggunaan pusat/sentral eksekutif, mereka diminta untuk membuat/menuliskan serangkaian huruf-huruf acak dengan laju 1 kata per detik. Membuat/menuliskan kata-kata secara acak membutuhkan kemampuan seseorang untuk membuat keputusan mengenai huruf apa yang akan diucapkan berikutnya dan hal ini akan menghambat kemampuan mereka dalam mengkodekan susuna-susunan pion catur kedalam ingatan mereka.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa dalam pengucapan kata-kata secara beruntun dan berulang-ulang tidak memberikan efek pada kemampuan pemain untuk menyusun kembali pion-pion catur, akan tetapi penekanan/penghambatan pada proses visual dan spasial dan tugas memproduksi/menuliskan kata secara acak

berpengaruh cukup signifikan terhadap kemampuan mereka menyusun kembali pion catur. Penemuan ini menyarankan bahwa pengkodean visual tidak memegang peranan penting dalam tugas ini, namun untuk sketsa visuospasial maupun pusat/sentral eksekutif dibutuhkan untuk memperoleh ingatan yang baik terhadap susunan pion-pion catur. Penelitian lain juga telah mengkonfirmasi bahwa hanya dengan menghitung jumlah pion pada papan, atau membuat keputusan untuk langkah selanjutnya, dipengaruhi oleh tugas sampingan yang menginterferensi proses visual dan spasial namun tidak dipengaruhi oleh tugas yang mencegah subvokalisasi (Saariluoma, 1992)

Batasan pada model Baddeley dan Hitch (1974) yang relevan terhadap pembelajaran multimedia adalah model tersebut tidak menyediakan sebuah cara untuk mengintegrasi pengkodean visual dan verbal. Kedua formulasi dari Paivio (1969) maupun dari baddeley (1974) lebih berguna dalam mempelajari kontribusi independen dari kode visual dan verbal daripada untuk mempelajari integrasi dari kedua kode tersebut. Penempatan pusat/sentral eksekutif antara sketsa visuospasial dan loop fonologis pada gambar 1a tidak terjadi secara kebetulan karena Baddeley dan Hitch pada awalnya telah berpikir bahwa pusat/sentral eksekutif dapat berfungsi sebagai sistem penyimpanan dimana kode visual maupun kode verbal dapat diintegrasi. Akan tetapi, peningkatan penekanan pada penggunaan pusat/sentral eksekutif untuk mengontrol perhatian meninggalkan model mereka tanpa penjelasan apapun mengenai bagaimana seseorang dapat mengkombinasikan informasi-informasi yang berasal dari modalitas yang berbeda.

Untuk alasan ini, baddeley (2001) mengajukan model revisi yang mengandung komponen keempat, buffer episodik (gambar 1b). Buffer episodik adalah suatu sistem penyimpanan yang dapat mengintegrasikan kode-kode memori dari berbagai modalitas seperti penyusunan secara mental peta konsep visual dari petunjuk verbal. Tujuan dari komponen baru ini adalah untuk menyajikan sebagai kapasitas penyimpanan terbatas yang dapat mengintegrasi informasi dari sketsa visuospasial dan dari loop fonologis, yang menciptakan kode multimedia. Perubahan yang lain adalah dalam pencantuman ingatan jangka panjang untuk mengembangkan pemahaman yang lebih baik dalam inetraksi pada kerja memori dengan ingatan jangka panjang. Sebagai contoh, Beddeley dan Andrade (2000) menemukan bukti penggunaan sketsa visuospasial dalam kerja memori ketika partisipan diminta untuk menggambarkan secara visual sebuah novel. Akan tetapi, ketika partisipan diminta untuk membentuk sebuah gambaran dari adegan yang pernah dikenal, seperti pasar yang sering dikunjungi, ingatan jangka panjang menjadi lebih penting.

Seseorang dapat mempertanyakan, apakah terdapat penekanan yang berlebihan terhadap informasi episodik dalam model revisi tersebut, yang ditunjukkan oleh label ‘buffer episodik’ dan ‘ingatan jangka panjang episodik’ dalam gambar 1b. Tulving dan Thomson (1973) membedakan antara penyimpanan episode spesifik dalam ingatan episodik dengan penyimpanan ingatan secara umum, informasi faktual dalam memori semantik. Tidak jelas mengapa Baddeley (2001) tidak mengikutkan memori semantik dalam modelnya. Sebagai contoh, seorang anak

yang melihat beagle (sejenis anjing pemburu) dapat menyebutnya sebagai anjing berdasarkan informasi umum mengenai anjing yang didimpan dalam memori semantik. Akan tetapi, baik untuk penekanan paa kode-kode multimodal maupun interaksi antara ingatan jangka panjang dan jangka pendek akan membuat model revisi Baddeley (2001) menjadi lebih relevan untuk pembelajaran multimedia.

Gambar 1. Teori kerja memori Baddeley awal (a) dan revisi (b)

Teori Multimodal Engelkamp

Dua perancang sebelumnya telah fokus pada interaksi antara kata dan gambar, tetapi belum memasukkan unsur tindakan ke dalam desain mereka. Peran tindakan-tindakan bermain tersebut telah dipelajari secara langsung dan hanya baru-baru ini banyak menarik minat kalangan ilmuwan kognitif. Teori Multimodal dirumuskan oleh Engelkamp (1998) dalam bukunya Memory for Action telah memberikan kerangka teoritis untuk mendiskusikan beberapa karya terbaru.

Engelkamp merumuskan teori multimodal untuk menjelaskan pekerjaan empiris yang ia dan orang lain telah lakukan selama dekade sebelumnya. Percobaan yang khas terdiri dari penyajian peserta dengan 12 sampai 48 daftar kalimat aksi seperti "anggukkan kepala Anda" atau “bengkokkan kawat" diikuti oleh kalimat free recall. Tugas lisan terdiri dari pendengaran sederhana untuk frase dan tugas mandiri yang dilakukan terdiri dari tindakan di luar frase baik menggunakan benda imajiner atau nyata. Keunggulan yang diamati untuk banyak kondisi yang berbeda seperti daftar pendek versus panjang, daftar murni versus campuran, dan benda nyata versus imajiner (Engelkamp, 1998).

Teori multimodal yang ditunjukkan pada Gambar 2 dirumuskan untuk menjelaskan temuan yang berasal dari banyak variasi paradigma free recall ini. Teori ini membedakan antara dua sistem entri modalitas-spesifik dan dua sistem entri modalitas-spesifik. Kedua sistem terdiri dari input sistem visual (gambar, benda, peristiwa) dan sistem verbal yang melekat dalam arsitektur lain. Kontribusi baru yang besar adalah hubungan antara input verbal dan visual untuk pembuatan dan sistem konseptual.

Salah satu keuntungan dari pembuatan frase, dibandingkan dengan pendengaran sederhana mereka, adalah yang menjamin terbentuknya proses semantik dari kalimat itu karena perlu untuk memahami perintah sebelum melaksanakannya (Steffens, Buchner, & Wender, 2003). Misalnya, memberlakukan perintah verbal untuk menekuk kawat membuktikan bahwa aktor memahami

perintah tersebut. Hal ini digambarkan dalam model multimodal berdasarkan kebutuhan melalui sistem konseptual untuk bertindak berdasarkan pendengaran atau pembacaan pesan.

Bukti pendukung termasuk temuan bahwa meskipun selama penelitian terjadi peningkatan enactive clustering berdasarkan pada kesamaan gerakan motorik selama ingatan bebas, ini juga terjadi pada kelompok konseptual berdasarkan kesamaan semantik (Koriat & Pearlman-Avnion, 2003). Pemberlakuan frase "lilin mobil" meningkat kelompok enactive (misalnya, "Mengoleskan salep pada luka") namun masih ada bukti kelompok konseptual ("menuangkan minyak ke dalam mesin"). Proses tindakan semantik juga ditunjukkan dalam paradigma di mana tindakan sederhana untuk menekan tombol respon dengan menggerakkan jari telunjuk baik mendekati atau menjauhi tubuh. Hasil yang didapat menunjukkan efek kecocokan bahwa kalimat aksi di mana pergerakan satu jari ke arah yang sama dengan kalimat perintah (misalnya, menjauhi tubuh untuk "membuka laci") dihasilkan dalam waktu reaksi yang lebih cepat daripada ketika gerakan itu tidak cocok dengan kalimat aksi (Glenberg & Kaschak, 2002).

TEORI INSTRUKSIONAL

Teori-teori yang diusulkan oleh Paivio, Baddeley, dan Engelkamp memiliki implikasi untuk instruksi. Misalnya, asumsi Baddeley s bahwa memori kerja memiliki kapasitas terbatas yang penting untuk pembelajaran multimedia dan bentuk lain dari instruksi. Implikasi instruksional dari keterbatasan

kapasitas memori kerja telah dikembangkan di kawasan teori beban kognitif Sweller (1988, 1994, 2003)

Teori Beban Kognitif Sweller

Masalah potensial dalam mengkoordinasikan beberapa representasi adalah tuntutan kognitif dapat mengalahkan kapasitas STM. Ada dua cara untuk mengatasi keterbatasan ini melalui belajar (Sweller, 1994). Salah satu cara adalah melalui pengolahan otomatis. Pemrosesan otomatis membutuhkan sedikit ruang memori, membebaskan kapasitas untuk digunakan di tempat lain. Cara kedua adalah melalui akuisisi skema. Skema mengatur struktur pengetahuan yang meningkatkan jumlah informasi yang dapat dikerjakan di memori kerja oleh chunking elemen. Berbeda dengan pembelajaran assosiatif berpasangan sederhana, skema yang diperlukan untuk jenis-jenis pengetahuan yang lebih kompleks seperti menggunakan beberapa persamaan untuk memecahkan fisika atau geometri (Sweller, 1988).

Sweller (1994) menggunakan elemen skema interaktivitas untuk membuat perbedaan antara kognitif asing dan beban intrinsik kognitif. Beban intrinsik terjadi ketika ada tinggi interaktivitas antar elemen dalam materi, sehingga instruksional desainer tidak dapat mengurangi kerumitan. Beban asing terjadi ketika desainer instruksional gagal untuk menyajikan materi pembelajaran dengan cara yang kurang menuntut. Beban kognitif asing penting untuk desain multimedia karena upaya kognitif yang diperlukan untuk mengintegrasikan sumber informasi yang berbeda secara mental dapat dikurangi dengan mengintegrasikan informasi fisik.

Sebagai contoh, ketika mempelajari bukti geometris, siswa sering membutuhkan untuk menggabungkan informasi yang disajikan baik dalam diagram dan teks. Karena membutuhkan upaya mental untuk menyatukan informasi yang disajikan dalam dua representasi, beban kognitif dapat dikurangi dengan merancang contoh kerja yang berhubungan dengan diagram langkah-langkah dalam pembuktian dengan seksama.Hal ini dapat dicapai dengan mengintegrasikan teks dan diagram fisik untuk menghindari efek pemisahan perhatian dimana peserta didik harus terus-menerus mengalihkan perhatian mereka di antara dua representasi. Sweller dan rekan-rekannya melakukan banyak percobaan yang telah menunjukkan bahan ajar instruksional yang lebih cepat ketika disajikan secara terpadu, daripada format konvensional, (Sweller, 1994).

Efek pengalihan perhatian terjadi ketika beberapa sumber informasi merujuk satu sama lain dan tidak dapat dimengerti dalam isolasi. Namun, diagram dan teks tidak akan menghasilkan efek pengalihan perhatian jika diagram dimengerti sepenuhnya dan tidak memerlukan penjelasan. Memberikan penjelasan dalam hal kasus ini dapat menyebabkan efek redundansi di mana informasi tambahan akan mengganggu belajar daripada memberikan efek positif atau netral (Sweller, 2003). Jika salah satu bentuk instruksi memadai, memberikan informasi yang sama dalam bentuk yang berbeda akan menghasilkan beban kognitif asing.

TeoriAnimasi Nathan

Keteranganinidigunakanuntukmembedakanpersamaandanperbedaandaripendekatanlainnya (Nathan, Kintsch, & Young, 1992)

untukinstruksi multimedia yang dikombinasikandenganteksdananimasidimanasedikitberbedadenganapa yang dilakukan Mayer. Tujuandariinstruksimenggunakan multimedia adalahuntukmeningkatkankemampuansiswadalammerumuskanpersamaan kata sulitaljabar. Contohnya, masalah yang diperlihatkanpadagambar 4 memerlukankonstruksipersamaanuntukmenemukanberapajarak yang diperlukan helicopter dankeretauntukbertemujikamerekaberjalanmenujusatusama lain.

Siswamerumuskansebuahpersamaandenganmemilihpaletdarikomponen yang menjadibagiandaripersamaan.Contohnya, merekamemilihkomponen yang menentukanbagaimanakominasilajudanwaktuuntukmenentukanjarak, apakahkeduajaraktersebutharusditambah, dikurangiataudisamakan; danapakahsalahsatuwaktunyasama, lebihbesarataubahkanlebihkecildarilainnya. Perumusanpersamaan yang tepatuntukmewakili kata sulittergantungpadakoordinasikeadaaninstruksi model dariteksdenganmasalah model yang mengungkapkanhubunganmatematikaantarakonsep yang didiskripskanpadakeadaan model (lihatgambar 4).

System pembelajarandengan computer yang dinamakananimasimembantuuntukmembentukkorespondensidenganmenyediakananimasiberbasisumpanbalik (Nathan et al., 1992).Simulasiinimenyediakanumanbalik visual mengenaiapakhhubungankuantitatifantarakuantitasdan variable dalampermasalahan yang telahditentukandengantepat.Misalnya,

salahsatu icon mulaibergeraksebelumlainnya, hl inimengidentifikasikanadanyakesalhanspesifikasihubunganantarakeduawaktu.

Sebuahevaluasimenunjukkanbahwasiswa yang menggunakananimasimengalamipeningkatan yang lebihsignifikanpadasaat posttest daripadasiswa yang hanyadiberikanhubunganmatematikatanpaadanyabantuandarianimasiumpanbalik (Nathan et al, 1992).Namu, meskipunbanyaksiswa yang belajar, sebagiandarimerekatidakmelakukannya (Nathan &Resnick, 1994).Dalamkasusini, bimbinganpengetahuantambahansangatdiperlukan.Nathan danResnick (1994) mengusulkanbahwabimbingantambahandapatdiperkenalkanketikadibutuhkanuntukmenukungpembelajaran yang berpusatpadasiswa.

Para desidgnerawalnyamemilihuntuktidakmemberikanbimbinganumpanbalikuntukmelibatkansiswadalammenghasilkandanmenilaipenyelesaiandarimasalah.Dalamkasuspembelajarankontruktivislainnya, tantangannyaadalahdalammenyediakankeseimbangan yang tepatantarakebebasandanpetunjuk.Potensirintangannyaadalahbahwasiswa yang berjuangdenganmengekspresikanhubunganmatematika yang tepatdapatmenciptakanhubungan yang mungkinmirip.Contoh, terdapatbeberapakesalahanpadapenyelesaian yang ditunjukkangambar 4.Tidakmungkinkalau helicopter dankeretamempunyaijaraktempuh yang samadalamwaktu yang samajugajikalaju helicopter 3 kali lebihcepatdaripadalajukereta.

Perlujugadihitungjaraknyadenganmengalikanlajudanwaktu, bukandenganmenambahkanlajudanwaktuseperti yang terlihatpadapenyelesaiansebelumnya.Hal inidipertanyakanapakahsuatuperistiwadapatdisimulasikandenganbegitubanyakpertentangandanhubunganmatematika yang salah.Olehkarenaitu, diadakannyasuatubimbingansangatdiperlukanuntukmembentukumpanbalik verbal disampingsimulasi visual.

Instruksiinimenyediakananimasi yang berbedadaripendekatan yang lebihtradisional yang digunakan Mayer dimanasiswaawalnyamengkombinasikanteksdangambaruntukmembentukkeadaan model.Padaanimasiini, siswamembacadiskripsi verbal daripermasalahandanmenerjemahkannyadalamkeadaan model bergambartanpaadanyabantuangambar.Siswakemudianmengevaluasikeberhasilaninstruksimatematikamerekadenganmenentukanapakahaniamsicocokdengankeadaan model bergambar yang merekakonstruksikandariermasalahan yang dibaca.Keberhasilanatasperbandinganinitergantungpadakemampuansiswauntukmembentuk model bergambar yang tepatdariteks (kintsch, 1998) tanpaadanyaanimasi yang Mayer sediakanuntukmembantusiswadalamkurikulum.

Keuntungan dari beberpa kode

enamarsitekturkognitif yang dibahasdalamartikeliniberbedaapakahmerekadikembangkanuntukmenjelaskantemuanlaboratoriumatauuntukmerumuskanprinsipinstruksi yang efektif. PerumusanPaivio (1969) danEngelkamp (1998)

dikembangkanuntukmenjelaskanhasilpenelitiansederhana yangdidasarkanpadapembelajaranasosiasiberpasangandan recall bebas. Model memorikerjaBaddeley (2001) jugadiaplikasikankebanyaktugaslaboratoriumsederhanasepertikesimpulanpenelitiandarinalarataulogika (Gilhooly, Loogie, Wetherick, &Wym, 1993).Kontrasdenganperumusan yang dikembangkanolehSweller(1994), Mayer(2001), dan Nathan et al.(1992) diterapkanlangsungkedesaininstruksional. Ketiganyalebihterfokuspadamembangun model istruksionaldarieksperimensebelumnya.

Interaksiantarapenelitiantradisionaldanaplikasiinstruksionaldapatdilihatketikamempertimbangkankeuntungandaribeberapakode.Saahsatukeuntungannyaadalahmeningkatkaningatan.Keuntungantersebutmemilikilebihdarisatukodememorisesuaidenganteori dual coding Paiviobahwasatukodedapatberfungsisebagaicadanganketikakode yang lainnyalupa.Prinsipyngsamajugadapatdiaplikasikanuntuksemuakodememoritidakhanyakode verbal dan visual yang dipelajariolehPaivio. Contohnya, temuan yang dilakukandirisendirimeningkatkaningatandapatdijelaskandengantambahankodememoriuntukmekanisme program yang mendasaritindakan.

Keuntungankeduadari multiple kodeadalahdapatmengurangurangigangguan.Model kerjamemoriBaddeley (2001) dapatmenjelaskanpenguranganinterferensijikainformasidipartisiantaralingkaranfonologidan visual sertasketsaspasial.Percobaan yang mendahului model Baddeleydan Hitch (1974) menunjukkanbahwa STM

(memorikerja) dapatmemilikilebihinformasijikabeberapainformasitersebutdapatdisimpansebagaikode verbal danbeberapainformasilainnyadapatdisimpansebagaikode visual. Orang mampumengingatlebihbanyakinformasijikaterdiridaricampurankonsonandanposisispasialdaripadasemata-matahanyaterdiridarikonsonanatauposisispasialsaja (sanders &Schroots, 1969).Prinsippermodelan Mayer (2001) menyatakanbahwasiswabelajarlebihbaikdarianimasidannarasidaripadadarianimasidantampilanteks, ituadalahcontoh lain daripengurangangangguan.

Perbedaanantaraparadigmaingatanlaboratoriumdanparadigmapembelajaraninstruksionaladalahbesarnyakebutuhanuntukmengintegrasikaninformasiinstruksionalseperti yang diilustrasikanolehbeberapasumberinformasidarigambar 4 (Nathan et al., 1992). Hal iniperludidukungteorimuatankognitifyangdiusulkanolehSweller (2003).PenemuanSwellerpadateksintegrasifisikdan diagram telahdiverifikasioleh Mayer (2001) danbentukdasaruntukprinsiphubunganspasialnyabahwasiswabelajarlebihbaikketikakesesuaian kata dangambardisajikanmiripsatusamalainnya. Mayer memeperluas ide inipadaprinsiphubungan temporal bahwasiswajugabeljarlebihbaikketikakesesuaiannarasidangambardisajikanbersamaanbukanberurutan.Integrasi yang tepatdarihasilintruksionalinformasipadakeuntunganketigadaribeberaparepresentasi; merekamempunyaiperan yang salingmelengkapi.Denganmenggabungkanrepresentasi yang salingmelengkapisatusamalain, pesertadidikakanmendapatkankeuntungand

arijumlahkeuntunganmereka (Ainsworth, 1999).

Perbedaanlainnyaantara paradigm ingatan yang dipelajaripadalaboratoriumdanaplikasiinstruksionaldaripenelitianiniadalahbahwainstruksidapatmeningkatkankeduamemoridanmemahaminya.Padakenyataannya, penelitiannyamenyatakanbahwabeberapastrategipenyelesaianmasalahmembutuhkanmuatanbebankognitifsehinggapemecahmasalahhanyamempunyaisedikitkapasitas yang tersisauntukmembangunstrukturskematis yang akhirnyamenyebabkanmasalahpadasaatpenyelesaian.

Keuntungankeempat yang potensialdari multiple kodeadalahuntukmeningkatkanpemahaman (Ainsworth, 1999). Mayer (2001) mengemukakanbahwaantaramengingatdanmemahamidenganmenggunakantesdayaingatuntukmengukuringatandantes transfer untukmengukurpemahaman. Tes transfer mengharuskanpesertadidikuntukmenerapkanpengetahuan yang sudahdiperolehuntukkeadaan yang baru. Misalnya, setelahsiswamempelajaripresentasi multimedia tentangbagaimana system pengeremanbekerja, siswadimintauntukmenjelaskanbagaimana system pengereman bias gagal.Arsitekturkognitifdanprinsip multimedia dikembangkanoleh Mayer didasarkanpadapenelitian yang menunjukkanbaikkesuksesanretensimaupun transfer. Multiple kode, meskipunhanyamempunyaipotensiuntukmeningkatkanpemahamansiswa.Penggunaankesuksesanmerekaakantergantungpadapene

muanjawabanuntukkeduateoridanpertanyaanintruksionaltersebut.

Teori Multimedia Mayer

Berbeda antara Paivio, Baddeley, dan Sweller. Mayer mengembangkan teori khusus untuk pembelajaran multimedia. Namun, teori sepreviously membahas bentuk dasar untuk kontribusinya sendiri, sebagaimana terbukti pada referensi Multimedia learning (Mayer, 2001). Mayer meminjam dari Paivio mengenai usulan bahwa informasi dapat dikodekan dengan menggunakan salah satu kode verbal atau visual. Dia meminjam dari gagasan Baddeley tentang kapasitas kerja memori yang terbatas yang dapat dikelola oleh proses eksekutif. Headopts perbedaan Sweller ini antara beban kognitif asing dan intrinsik, dan mengusulkan tujuan merancang cara-cara untuk mengurangi beban kognitif asing (lihat Mayer & Moreno, 2003, untuk pembahasan rinci mengurangi beban kognitif dalam pembelajaran multimedia).

Rancangan yang diusulkan Mayer ditunjukkan pada gambar3. Modus pilihan dari presentasinya adalah untuk menyajikan kata-kata pendengaran sehingga mereka tidak bertentangan dengan kode visual yang dibutuhkan untuk gambar. Suara tersebut akan disusun dalam model verbal dan gambar visual yang menjadi model bergambar. Kerja memori digunakan untuk mengintegrasikan model verbal, model yang bergambar, dan pengetahuan sebelumnya disimpan dalam LTM. Integrasi ini sering terjadi setelah menerima sejumlah kecil informasi, bukan pada akhir instruksi.

Arsitektur, dan prinsip-prinsip yang diusulkan ini untuk desain multimedia, yang didasarkan pada puluhan percobaan oleh Mayer dan siswanya. Instruksi biasanya melibatkan pelajaran ilmu pengetahuan, seperti bagaimana bentuk badai, atau deskripsi beberapa perangkat, seperti bagaimana pompa bekerja. Instruksi yang diberikan (lisan atau tertulis) teks dengan animasi. Setelah instruksi, siswa menjawab pertanyaan yang diukur baik retensi fakta dan kesimpulan berdasarkan fakta-fakta (transfer).

Penelitian ini menghasilkan tujuh prinsip untuk instruksi desain multimedia:

1. Prinsip Multimedia: Siswa lebih baik belajar dari kata-kata dan gambar dari pada kata-kata saja.

2. Prinsip kedekatan spasial: Siswa belajar dengan lebih baik ketika kata-kata yang sesuai diwakili dalam gambar bukannya jauh dari pada halaman atau layar.

3. Prinsip kedekatan Temporal: siswa belajar dengan lebih baik

ketika kata-kata yang sesuai dengan gambar disajikan secara bersamaan, daripada berturut-turut.

4. Prinsip hubungan (keterpaduan): Siswa belajar dengan lebih baik ketika kata-kata asing, gambar, dan suara yang dikecualikan.

5. Prinsip modalitas: Siswa belajar lebih baik dari animasi dan narasi daripada dari animasi dan layar teks.

6. Prinsip redundansi: Siswa belajar lebih baik dari animasi dan narasi daripada dari animasi, narasi, dan pada layar teks.

7. Prinsip perbedaan individu: efek desain yang kuat untuk pelajar berpengetahuan rendah daripada peserta didik berpengetahuan tinggi dan untuk pelajar spasial tinggi daripada peserta didik spasial rendah.

Banyak dari prinsip-prinsip yang konsisten dengan tujuan Mayer dari mengurangi beban kognitif asing, seperti tidak termasuk informasi asing dan berlebihan. Menyajikan kata-kata dan gambar dekat satu sama lain dan dalam kedekatan temporal yang dekat juga mengurangi beban asing karena meningkatkan kesempatan untuk memiliki kedua model verbal dan piktorial bersamaan tersedia dalam memori kerja. Keuntungan dari narasi atas teks tertulis adalah bahwa narasi dan gambar menempati terpisah "Saluran" pada Gambar 3. Teks tertulis, seperti gambar, awalnya menempati saluran visual dan kemudian memiliki permintaan tambahan bahwa itu akan dikonversi kembali pada pembicaraan untuk membuat model verbal.

Formulasi Mayer memiliki banyak kekuatan. Model ini parsimoni dan mudah dimengerti. Ini menggabungkan ide-ide penting dari teori yang diusulkan oleh Paivio, Baddeley, dan Sweller, dan menambahkan hasil penelitian banyak yang secara khusus menyelidiki pembelajaran multimedia. Ia juga memiliki aplikasi praktis, seperti yang digambarkan oleh tujuh prinsip untuk desain multimedia.

Kelemahan utamanya adalah spesifikasi di bawah dari apa yang terjadi selama tahap integrasi penting di mana pengetahuan verbal, visual, dan sebelum dibawa bersama dalam kerja memori. Sebuah keprihatinan yang diangkat oleh Schnotz (2002) adalah bahwa paralelisme teks dan pengolahan gambar dalam model ini bermasalah karena teks dan gambar didasarkan pada sistem tanda yang berbeda yang menggunakan representasi yang sangat berbeda (lihat juga Tabachneck-Schijf, Leonardo, & Simon, 1997). Saya kembali ke masalah mengintegrasikan modalitas yang berbeda pada bagian pertanyaan menantang.

Pertanyaan yang Menantang

Keenam arsitektur kognitif dibahas dalam artikel ini yang meningkatkan pemahaman kita tentang proses kognitif yang terlibat dalam pembelajaran multimedia. Sebagian besar penelitian ini masih dalam tahap awal, bagaimanapun, jadi tidak mengherankan bahwa ada banyak pertanyaan yang belum terjawab. Saya menyimpulkan artike ini dengan membahas kelima pertanyaan.

Apakah ada arsitektur kognitif yang tunggal?

Ulasan Keenam arsitektur kognitif dalam artikel ini konsisten pada tingkat umum dengan arsitektur kognitif tunggal. Misalnya, Sweller (2003) mengusulkan arsitektur kognitif berdasarkan model tradisional dengan kapasitas yang terbatas memori kerja dikombinasikan dengan kapasitas yang terbatas LTM. LTM menyimpan informasi skematis yang diperlukan untuk interpretasi dari informasi modalitas tertentu yang berada dimemori

kerja. Perbedaan antara memori kerja dan LTM penting dalam semua model, meskipun khususnya pada model dan aplikasi dapat menekankan salah satu ingatan seperti pada (1969, 1975) penelitian Paivio tentang LTMand yang Baddeley (1992, 2001) penelitian memori kerja.

Pada tingkat yang lebih rinci ada beberapa perbedaan dalam kognitif arsitektur. Sweller (2003) baru-baru ini menyatakan bahwa memori kerja ini terbatas untuk menangani informasi baru karena tidak ada eksekutif sentral dalam memori kerja untuk mengkoordinasikan informasi yang baru. Sebaliknya, memori kerja efektif dalam menangani bahan ajar yang diadakan sebelum LTM karena bahan ajar sebelumnya dapat bertindak sebagai eksekutif pusat. Pernyataan ini jelas bertentangan dengan model Baddeley (1992, 2001) yang menyatakan eksekutif pusat merupakan peraturan penting. Jika eksekutif pusat didefinisikan sebagai komponen yang mengatur informasi, maka hal ini tidak jelas mengapa eksekutif pusat diperlukan untuk menjalankan skema terintegrasi dengan baik yang disimpan dalam LTM. Sebaliknya, eksekutif pusat diperlukan untuk mengelola informasi baru dalam memori kerja seperti yang diusulkan oleh Baddeley. Sweller s (1988) mendokumentasikan kesulitan melaksanakan strategi pencarian umum seperti analisis akhir ini biasanya disebabkan oleh ketidakmampuan eksekutif pusat untuk bias meninjau informasi yang diperlukan untuk memilih langkah yang baik.

Perbedaan yang terjadi diantara 6 teori biasanya mencerminkan apa yang mereka upayakan pada model, bukan perbedaan utama dalam arsitektur kognitif. Mayer

(2001) mengatur suara menjadi model verbal karena narasi yang diucapkan merupakan komponen utama pengajaran multimedianya. Narasi yang diucapkan bukan bagian dari instruksi aniamsi pada persamaan kontruksi, sehingga informasi auditory tidak bagian dari model ini (Nathan et al., 1992). Multimedia instruksi dibatasi oleh topik yang diajarkan. Sebuah narasi lisan bekerja dengan baik dalam penjelasan ilmiah tetapi akan menjadi rumit ketika memanipulasi simbol dan ikon pada animasi.

Mayer dan model Nathan adalah contoh bagaimana instruksi mempengaruhi teori, namun teori-teori juga dapat mempengaruhi instruksi. Instruksi dikembangkan oleh Sweller dan kolaboratornya yang didasarkan pada teori kognitif. Instruksi ini menuntut siswa untuk mempelajari sebagian besar contoh bekerja untuk mencegah kognitif yang berlebih dengan menyediakan bimbingan ekstensif dalam menyelesaikan suatu masalah. Hal ini kontras dengan pendekatan konstruktivis diambil dalam animasi. Menurut Sweller (2003), pendekatan yang paling konstruktivis memberikan terlalu banyak pilihan kepada siswa, sehingga kognitifnya berlebih.

Bagaimana beberapa Integrasi Kode terjadi?

Kesamaan lain dari arsitektur adalah ketentuan untuk mengintegrasi kode yang berbeda dalam modalitas. Namun, banyak teori menyatakan bagaimana integrasi ini terjadi . Sebuah asumsi yang masuk akal menyatakan bahwa integrasi atau perbandingan kode membutuhkan mengubah kode ke modalitas umum. Perhatikan percobaan Clark dan Chase (1972) yang dilakukan awal tahun

pengolahan informasi revolusi. Orang harus menilai apakah sebuah kalimat (misalnya, A di atas B) benar menjelaskan gambar. Clark dan Chase berpendapat bahwa perbandingan tersebut diperlukan format umum, seperti menghasilkan deskripsi verbal gambar.

Baru-baru ini, Schnotz (2002) membahas masalah ini dalam konteks belajar dari teks dan tampilan visual. Tantangan mengintegrasikan gambar dan teks mereka didasarkan pada perbedaan tanda sistem dan prinsip-prinsip representasi. Sebuah teks representasi deskriptif eksternal yang terdiri dari symbol yang berkaitan dengan isi yang mereka wakili oleh konvensi. Menampilkan visual penggambaran depictive yang terdiri dari tanda-tanda ikonik. Namun, tampilan visual dan teks dapat mengakibatkan baik deskriptif dan depictive representasi internal dengan menghasilkan representasi internal yang tidak disediakan secara eksternal. Hal ini memungkinkan untuk format umum yang mungkin diperlukan untuk integrasi dan perbandingan dari beberapa kode, tapi tidak menentukan format yang digunakan.

Secara tradisional, format yang umum telah menjadi proposisional representasi (A B di atas) yang baik adalah abstrak, modalitas representasi gratis atau ke arah yang lebih verbal berbasis representasi (Clark & Chase, 1972; Kintsch, 1998). Menurut Barsalou, Salomo, dan Wu (1999), representasi kebanyakan modal, di mana informasi persepsi dimasukkan ke dalam struktur simbolik yang lebih besar seperti frame, schemata, jaringan semantik, dan ekspresi logis. Sebaliknya, mereka berpendapat untuk pentingnya persepsi simbol sistem di mana simbol-simbol yang modal memiliki struktur yang sama dengan persepso

negara-negara. Itu inti asumsi teori mereka tentang persepsi symbol.

• Menunjukkan konsep abstrak secara langsung.

• Apakah skema dan isi hanya berupa informasi.

• Memungkinkan sistem kognitif untuk mensimulasikan entitas dan peristiwa, meskipun simulasi ini tidak sepenuhnya objektif dan benar.

Sekarang ada bukti perilaku dan neurologis yang luas bahwa simulasi mental yang memainkan peran utama dalam pemahaman dan penalaran seperti yang didokumentasikan oleh Barsalou (2003) dan Zwan (2004). Hasil ini meningkatkan pertanyaan tentang bagaimana integrasi beberapa kode terjadi karena mereka menekankan pentingnya representasi modalitas berbasis.

Kapan Animasi Meningkatkan Belajar?

Pengembangan software instruksional seperti ANIMATE dan Tutor Animasi (Reed, 2005) didasarkan pada asumsi bahwa animasi bisa menjadi faktor utama dalam meningkatkan belajar. Baru-baru ini demonstrasi yang mensimulaskan peran utama dalam penalaran menawarkan baik dorongan dan tantangan untuk asumsi ini. Dorongan adalah simulasi penalaran berbasis komponen alami dari banyak tugas penalaran sehingga animasi berbasis instruksi dapat membangun kemampuan ini. Tantangannya adalah jika siswa dapat menghasilkan simulasi mereka sendiri, mengapa animasi instruksional diperlukan?

Jawaban atas pertanyaan ini adalah baik ANIMATE dan Tutor Animasi dirancang

untuk meningkatkan penalaran dan pemecahan matematis masalah dengan fokus pada situasi yang memungkinkan simulasi mental yang membutuhkan dukungan eksternal dukungan untuk keberhasilan. ANIMATE merupakan upaya untuk mensimulasikan persamaan siswa sehingga mereka dapat melihat apakah persamaan mereka sudah benar. Pengajar Animasi mensimulasikan jawaban siswa diperkirakan dan dihitung sehingga mereka dapat menilai akurasi dari jawaban mereka. Kedua simulasi berada di luar kapasitas siswa untuk menghasilkan secara internal. Seperti yang ditunjukkan oleh Larry Barsalou (komunikasi pribadi, November 9, 2004), "Masalah apa yang terjadi ketika simulasi tidak menarik. Saya belum pernah berpikir tentang itu, tapi itu jelas sebuah pertanyaan penting dan menantang."

Menciptakan simulasi berbasis komputer siswa tidak bisa menghasilkan sendiri kondisi yang diperlukan tetapi tidak cukup untuk animasi pembelajaran efektif. Salah satu keterbatasan animasi sebagai alat pembelajaran adalah animasi yang menghasilkan peristiwa transien. Kelompok riset pengembangan Teori beban kognitif berencana untuk mempelajari implikasi dari keterbatasan ini.

Hipotesis dasar adalah animasi bisa menjadi tidak efektif dibandingkan dengan grafis statis karena seringkali animasi tetap, grafis statis represntasi menjadi transien representasi dan masalah dengan representasi transien WM dapat menahan bahan untuk tidak lebih dari beberapa detik. Oleh karena itu dalam penelitian ini kita akan berkonsentrasi pada batas durasi WM daripada kapasitas batas biasanya. (J. Sweller, komunikasi pribadi,8 Desember 2004).

Tversky, Morrison, dan Betrancourt (2002) juga membahas bagaimana animasi instruksional mungkin tidak efektif karena keterbatasan desain. Mereka mengusulkan dua prinsip untuk memandu pembangunan animasi yang efektif. Prinsip Apprehension menyatakan bahwa isi dari representasi eksternal harus secara akurat dirasakan dan dipahami. animasi yang memungkinkan close-up, zooming, perspektif alternatif, dan control kecepatan cenderung memfasilitasi persepsi dan pemahaman. Perhatikan bahwa rekomendasi ini mendukung interaktif pendekatan dalam melihat animasi. Prinsip congruence menyatakan bahwa struktur dan isi dari eksternal representasi harus sesuai dengan struktur yang diinginkan dan isi representasi internal. Misalnya, harus ada korespondensi alami antara perubahan dari waktu ke waktu dan informasi konseptual penting untuk disampaikan

Kapan tindakan meningkatkan belajar dilakukan?

Mengingat kembali penelitian tentang fase aksi (Engelkamp, 1998) relevan untuk pendidikan karena tindakan diharapkan akan meningkatkan pemahaman melalui pengolahan semantik. Namun, pembelajaran instruksional biasanya lebih terorganisir daripada melaksanakan atau mengingat fase tindakan yang tidak terkait dan membutuhkan jenis pembelajaran skematik dipelajari oleh Sweller, Mayer, dan Nathan. Sebuah hasil menggembirakan menunjukkan tindakan yang dapat memainkan peran membantu dalam instruksi yang lebih kompleks menemukan bahwa isyarat mengurangi tuntutan kognitif pada memori kerja ketika siswa diminta untuk menjelaskan solusi mereka untuk masalah matematis yang mereka tulis pada

papan (Wagner, Nusbaum, & Goldin-Meadow, 2004). Siswa mampu mengingat informasi tambahan (baik serangkaian huruf atau grid visual) dari memori kerja ketika mereka menunjuk sambil menjelaskan solusi mereka daripada ketika mereka tidak melakukan tindakan. Jumlah item yang ingat tergantung pada makna dari gerakan tersebut, dengan lebih banyak item yang diingat ketika penjelasan tindakan dan verbal disampaikan dengan maksud yang sama. Namun, ketidaksesuaian antara informasi yang disampaikan oleh gerakan dan dengan ucapan dapat memberikan informasi diagnostik, seperti menentukan kapan siswa mempertimbangkan opsi solusi yang berbeda sebagai pemecahan masalah mereka mereka (Garber & Goldin-Meadow, 2002). (Garber & Goldin-Meadow, 2002).

Sebuah tantangan instruksional yang diajukan oleh Engelkamp (1998) Teori multimodal adalah meskipun menerjemahkan informasi verbal menjadi tindakan yang tepat memerlukan pengolahan semantik, menerjemahkan masukan visual ke dalam tindakan dapat memotong semantic pengolahan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Misalnya, seorang mahasiswa mungkin melakukan tindakan pada Manipulatif selama kelas matematika tanpa memahami hubungan mereka ke matematika. Baik Manipulatif, menurut Clements (1999), yang bermakna bagi pelajar, memberikan kontrol dan fleksibilitas, dan membantu pelajar dalam membuat koneksi dengan struktur kognitif dan matematikanya sendiri. Software program yang disebut bentuk memungkinkan anak-anak untuk menggunakan computer untuk menggerakan, menggabungkan, menduplikasi, dan mengubah bentuk ke

membuat desain dan memecahkan masalah.

Dalam mengomentari hasil penelitian yang beragam tentang efektivitas dari Manipulatif, Thompson (1994) mengusulkan perlu untuk melihat lingkungan instruksional total untuk memahami efektivitas bahan yang kongkret. Meskipun bahan mungkin kongkret, seharusnya ide materi untuk menyampaikan mungkin tidak jelas karena kemampuan siswa untuk mentafsirkan suatu materi. Untuk menarik manfaat maksimal dari materi siswa, Thompson mengusulkan bahwa instruktur harus terus bertanya "Apa yang saya lakukan agar siswa saya memahami?" daripada "Apa yang ingin dilakukan siswa saya?"

Pentingnya melihat lingkungan instruksional ditunjukkan dalam penelitian Moyer (2002). Dia mentelusuri bagaimana 10 guru menggunakan manipulatif setelah mereka menghadiri 2 minggu musim panas lembaga dengan Kelas Tengah Matematika Kit yang mencakup 10 blok basis, ubin warna, patahan kubus, balok pola, bar fraksi, dan tangrams. Guru membuat perbedaan antara "matematika nyata" yang menggunakan aturan, prosedur, dan tugas kertas dan pensil dan "matematika yang menyenangkan" yang menggunakan Manipulatif. Sayangnya, matematika yang menyenangkan biasanya dilakukan pada akhir periode atau akhir minggu dan tidak terintegrasi dengan baik dengan matematika nyata.

Namun, penelitian terbaru yang terinspirasi oleh teori-teori kognisi (Wilson, 2002) yang menemukan pendekatan instruksional di mana manipulatif meningkatkan pembelajaran. Contoh pada penelitian

Glenberg, Gutierrez, Levin, Japuntich, dan Kaschak (2004). Metode pembelajaran yang diperlukan pembaca muda untuk mensimulasikan tindakan dijelaskan dalam teks interaksi mainan objek seperti kuda, traktor, dan lumbung dalam teks tentang peternakan. Kedua manipulasi aktual dan manipulasi imajinasi sangat meningkatkan memori dan pemahaman teks bila dibandingkan dengan kelompok kontrol yang membaca teks dua kali.

Haruskah perbedaan individu secara verbal dan kemampuan spasial mempengaruhi desain instruksional?

Mayer dan Massa (2003) baru-baru ini meneliti hipotesis bahwa beberapa orang pelajar verbal dan beberapa orang peserta didik yang visual dengan melakukan analisis korelasional dan faktor dari 14 langkah kognitif yang terkait dengan dimensi visualisator-verbalizer. Faktor analisis menghasilkan penemuan dari empat faktor, dua di antaranya adalah kemampuan spasial dan preferensi belajar. Spasial ability diukur dengan tes standar seperti kartu rotasi dan melipat kertas. Uji preferensi belajar meminta siswa untuk menganggap mereka membutuhkan bantuan dalam pemahaman yang ilmiah, karya ilmiah Mayer (2001) digunakan dalam penelitian sebelumnya. Siswa menunjukkan kemampuan preferensi mereka baik untuk bantuan verbal yang mendefinisikan istilah-istilah uap air , kristal es, dan tingkat pembekuan atau bantuan visual yang memberikan diagram yang disertai teks.

Sebuah aspek yang menonjol dari Mayer dan Massa (2003) adalah hasil korelasi yang kurang antara kemampuan

spasial dan preferensi belajar. Kinerja pada tes kartu rotasi dengan tiga variasi uji preferensi belajar berkorelasi .02, .04, dan - 08. Tes melipat kertas dengan uji preferensi belajar berkorelasi .13, .00, dan .07. Mengapa korelasi preferensi belajar ini begitu rendah dan apa implikasi instruksionalnya?

Ada beberapa alasan yang mungkin (kompatibel) mengapa korelasi sangat rendah. Salah satu alasannya adalah bahwa hal itu tidak intuitif, bantuan harus dipilih oleh siswa dengan kemampuan spasial jauh lebih tinggi daripada kemampuan verbal. Haruskah dia memilih layar bantuan visual untuk membangun kekuatannya atau layar bantuan verbal untuk mengimbangi kelemahannya? Alasan kedua adalah bahwa siswa yang melakukan dengan baik pada dinamis visual tes seperti memutar obyek (untuk mengukur kemampuan spasial) tidak selalu melakukannya dengan baik dalam menghasilkan gambar dari teks dan manfaat dari gambar dalam uji preferensi belajar. Sebagaimana dikemukakan oleh Kosslyn (1994), pencitraan bukan kesatuan pekerjaan. Sebaliknya, tiap perbedaan subsistem berinteraksi untuk menentukan performance diberbagai citra pekerjaan. Penjelasan ketiga adalah bahwa instruksional konten bervariasi tiap citra pekerjaan, sehingga sulit untuk memprediksi jenis bantuan siswa yang dibutuhkan dalam mengingat situasi. Seorang siswa yang tahu definisi uap air dan kristal es mungkin tidak tahu definisi dari gaya dan percepatan.

Konsekuensi instruksional dari korelasi yang rendah, dan penjelasan mereka, adalah bahwa hal itu akan sia-sia untuk menetapkan siswa dengan kondisi instruksional yang berbeda berdasarkan

pada bakat mereka. Sebuah pendekatan yang lebih akan memungkinkan siswa untuk mengklik pop-up layar bantuan ketika mereka membutuhkan bantuan. Mereka bisa klik pada istilah "uap air" untuk menerima definisi atau klik pada diagram setiap kali mereka membutuhkan peraga. Pendekatan visual yang terbatas adalah bahwa siswa tidak selalu menggunakan layar bantuan dengan cara yang sangat efektif (Aleven, Stahl, Schworm, Fischer, & Wallace, 2003). Evaluasi formatif desain instruksional tertentu sangat penting untuk mengevaluasinya secara efektif.

Ketika praktek, pendekatan yang lebih baik akan menggunakan variasi format yang berbeda untuk menjelaskan konsep-konsep yang sulit. Pendekatan ini diambil dalam Tutor Animasi: Rata-rata kecepatan modul untuk menjelaskan konsep intuisi bahwa rata-rata kecepatan putaran tidak dapat melebihi kecepatan dua kali lebih lambat (Reed & Jazo, 2002). Peserta didik melihat asimut dari grafik, menggunakan definisi kecepatan sebagai rasio dari total jarak ke total waktu, dan mempelajari batas fungsi aljabar. Ketika ditanya mana dari pendekatan ini yang paling bermanfaat untuk menjelaskan kendala pada kecepatan rata-rata, 10 siswa yang dipilih pendekatan aljabar, 8 siswa yang dipilih pendekatan definisi-based, dan 6 siswa yang dipilih pendekatan grafis. Idealnya, tentu saja, siswa harus melihat interkoneksi antara ketiga representasi tersebut.

Kesimpulan

Salah satu keuntungan dari membandingkan arsitektur yang berbeda pada Tabel 1 adalah bahwa hal itu menggambarkan input dan coding yang terjadi selama pembelajaran multimedia.

Meskipun saya telah membatasi pembahasan multimedia untuk verbal dan input visual, saya telah mencoba untuk menyampaikan berbagai macam coding yang didapat dari hasil input ini. Secara umum seperti instruksional tujuan sebagai recall meningkat, mengurangi gangguan, meminimalkan beban kognitif, dan meningkatkan pemahaman, ada isu-isu pembelajaran tertentu yang diangkat, apakah pembelajaran terdiri dari menghubungkan pasang kata, mengingat sebuah papan catur, mengintegrasikan informasi dalam teks dan diagram, memahami bagaimana perangkat bekerja, membentuk sebuah persamaan untuk masalah kata aljabar, atau memanipulasi.

Membandingkan arsitektur kognitif untuk pembelajaran multimedia harus membantu para peneliti, teori, dan desainer instruksional mengambil keuntungan dari kedua persamaan dan perbedaan dari pendekatan yang berbeda. Hal ini juga harus membantu mereka memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan menantang yang diangkat dalam bagian sebelumnya. Jawaban sementara untuk pertanyaan-pertanyaan ini bahwa (a) fokusnya, terdapat kesepakatan umum di antara arsitektur yang berbeda, (b) integrasi peserta didik dari kode perkalian adalah ditetapkan dalam model, (c) animasi instruksi tidak diperlukan saat simulasi mental yang cukup; (d) tindakan harus bermakna untuk menjadi sukses, dan (e) instruksi multimodal lebih unggul menargetkan modalitas- spesifik perbedaan individu