مقايسه تأثير الگوهاي طراحي آموزشي مريل و گانيه بر بار شناختي، يادگيري و بهره‌وري آموزشي

Comparing the effects of Merrill & Gagne’s instructional design models on cognitive load, learning and instructional efficiency

پيشينه و اهداف:با اهميت يافتن روز افزون چند رسانه اي هاي آموزشي و بهره گيري از ويژگيهاي تعاملي و منحصربفرد آنها در فرايند ياددهي يادگيري، شاهد طراحي و توليد بيش از پيش اين فناوري و استفاده از آن در آموزش دروس و سطوح مختلف سيستم آموزشي مي باشيم. نظريه بار شناختي به عنوان يكي از نظريه هاي مرتبط با پردازش اطلاعات، از تأثير گذارترين نظريه ها در طراحي آموزشي و راهنمايي مؤثر براي طراحي چندرسانه اي ها و ساير مواد آموزشي است. فرض اساسي اين نظريه بر آن است كه يادگيرندگان به هنگام مواجهه با اطلاعات جديد، از ظرفيت حافظه فعال بسيار محدودي براي پردازش برخوردارند. هدف اين نظريه، پيش بيني نتايج يادگيري با در نظر گرفتن قابليت ها و محدوديت هاي ساختار شناختي انسان است. نظريه بار شناختي بر مبناي اين ايده استوار است كه طراحي مواد آموزشي بايد بر اساس دانش ما درباره نحوه عملكرد ذهن انسان باشد. بر اساس اين فرض، فرايندهاي مختلف كسب دانش و درك و فهم، بر اساس باري كه بر سيستم شناختي انسان (كه سيستمي فعال و داراي ظرفيت محدود پردازش اطلاعات است) وارد مي كنند توضيح داده مي شوند. از آنجا كه اين نظريه بين ويژگيهاي طراحي مواد آموزشي و اصول پردازش شناختي انسان پيوند برقرار مي كند، مي توان از آن در طيف گسترده اي از محيط هاي يادگيري استفاده نمود.هدف پژوهش حاضر مقايسه تأثير الگوهاي طراحي آموزشي مريل و گانيه بر بار شناختي، يادگيري و بهره‌‌وري آموزشي دانش‌آموزان در درس علوم تجربي بود. روش‌ها: اين پژوهش از نوع نيمه آزمايشي با طرح پيش‌آزمون-پس‌آزمون با دو گروه آزمايش و يك گروه كنترل بود. جامعه آماري را كليه دانش‌آموزان پسر پايه ششم ابتدايي شهر قزوين تشكيل مي‌دادند. نمونه آماري شامل سه كلاس 30 نفره با استفاده از روش نمونه گيري در دسترس انتخاب و اين كلاس‌ها به‌صورت تصادفي به عنوان گروه‌هاي آزمايش و كنترل در نظر گرفته شدند. مواد و ابزار پژوهش شامل چند‌رسانه‌اي‌هاي آموزشي، آزمون‌هاي يادگيري و نيز مقياس سنجش بار شناختي بود. گروه آزمايش اول با چندرسانه‌اي مبتني بر الگوي مريل، گروه آزمايش دوم با چندرسانه‌اي مبتني بر الگوي گانيه و گروه كنترل با چندرسانه‌اي بدون الگو آموزش ديدند. براي تجزيه‌ و تحليل داده‌ها از آزمون تحليل كوواريانس (آنكوا) استفاده شد. يافته‌ها:‌ نتايج پژوهش حاضر نشان مي دهد كه چندرسانه‌اي مبتني بر الگوي طراحي آموزشي مريل در مقايسه با چندرسانه‌اي‌هاي مبتني بر الگوي طراحي آموزشي گانيه و چندرسانه‌اي بدون الگو منجر به بار شناختي كمتر، يادگيري و همچنين بهره‌وري آموزشي بيشتري شده است. همچنين، چندرسانه‌اي مبتني بر الگوي طراحي آموزشي گانيه در مقايسه با چندرسانه‌اي بدون الگو منجر به بار شناختي كمتر و يادگيري و بهره‌‌وري آموزشي بيشتري شد. نتيجه‌گيري: همواره يكي از دغدغه هاي طراحان آموزشي در فرايند طراحي محتواي چند‌رسانه‌اي‌هاي آموزشي و ساير مواد يادگيري، معطوف به انتخاب مناسب الگوهاي طراحي آموزشي بوده است. از آنجا كه الگوهاي مختلفي براي طراحي آموزشي مواد يادگيري وجود دارد، جهت انتخاب الگويي مناسب، بايد به مباني نظري و نتايج پزوهش هاي انجام شده در حوزه هاي نظري مختلف از جمله نظريه بار شناختي تكيه كرد. با توجه به يافته هاي اين پژوهش پيشنهاد مي شود كه به منظور كاهش بار شناختي و افزايش ميزان يادگيري دانش‌آموزان، در طراحي محتواي چند‌رسانه‌اي‌هاي آموزشي، از الگوي طراحي آموزشي مريلاستفاده گردد.

Background and Objectives: With the increasing importance of instructional multimedia and the use of their interactive and unique features in the teaching-learning process, we are witnessing the design and production of this technology and its use in teaching courses and different levels of the educational system. Cognitive load theory, as one of the theories related to information processing, is one of the most effective theories in instructional design and an effective guide for designing multimedia and other instructional materials. The basic premise of this theory is that learners have very limited working memory capacity to process when facing with new information. The purpose of this theory is to predict learning outcomes by considering the capabilities and limitations of human cognitive structure. Cognitive load theory is based on the idea that the design of instructional materials should be based on our knowledge of how the human mind works. Based on this assumption, the various processes of acquiring knowledge and understanding are explained based on the load they place on the human cognitive system (which is an active system with limited information processing capacity). Because this theory links the design features of instructional materials to the principles of human cognitive processing, it can be used in a wide range of learning environments.The present study aimed to compare the effects of Merrill and Gagne's instructional design models on students' cognitive load, learning and instructional efficiency in Science lesson. Methods: The study was quasi-experimental with pretest and posttest design with two experimental and one control groups. The statistical population consisted of all male students of the sixth grade elementary school of Qazvin. The sample including three 30 students’ classes were selected through convenience sampling procedure and the classes randomly assigned to experimental and control groups. The materials and instruments included instructional multimedia contents, learning tests, and cognitive load assessment scale. The first experimental group studied the multimedia based on the Merrill model, the second group studied the multimedia based on the Gagne model and the control group studied non-model multimedia. Data were analyzed by using analysis of covariance (ANCOVA). Findings: The results of the study showed that multimedia based on the Merrill instructional design model compared to multimedia based on Gagne instructional design model and non-model multimedia, has led to less cognitive load, more learning and instructional efficiency. Also, multimedia based on Gagne's instructional design model compared to non-model multimedia led to less cognitive load, more learning and instructional efficiency. Conclusion: One of the concerns of educational designers in the process of designing the content of multimedia educational materials and other learning materials has always been focused on the appropriate selection of instructional design models. Since there are different models for instructional design of learning materials, to choose a suitable model, one should rely on theoretical foundations and the results of research conducted in various theoretical areas, including cognitive load theory. According to the findings of this study, it is suggested that in order to reduce the cognitive load and increase students’ learning, Merrill instructional design model would be used in designing instructional multimedia content.