My Official Site

Why some material are difficult to learn while the others are not? This question may be answered using the approach of cognitive load (beban kognitif).

Before hand, we need to define these terms. The term ‘difficult to learn’ is defined how material cannot be easily held in working memory and altered into long term memory. Otherwise, ‘difficult to understand’ refers to how material cannot be easily rationalised. This difficulty is related to the limitation of working memory and the nature of the material itself. By definition, element interactivity is an interaction between elements of material which are being processed in working memory.

Some materials have natural difficulty because they consist of a set of concepts that must be processed simultaneously in working memory to be understood. Cognitive load caused by these materials is categorised intrinsic cognitive load. For example, the mental calculation of 5+4 has lower intrinsic cognitive load than the 19 + 27. The last addition contains concepts of numbers, addition properties, place value of numbers which need to be simultaneously connected to understand and accomplish the task of the material. It cannot be understood in a sequence manner because learners need to consider about concept of place value as together as they think about the addition.

Intrinsic cognitive load cannot be modified by instructional learning, because material which is high element interactivity presented by any instructional learning will remain high element interactivity.

However, Cognitive load theorists suggest that material which is intrinsic high in element interactivity should be initially thought in isolated elements and learn the relevant interaction afterwards. Although understanding is not obtained at the first stage, by this way learning can be advanced because learners already acquire the conditional knowledge of the interacted elements. Thus, learning two digit addition like 19 + 27 should be started by learning single digit addition, tens concept and commutative property of addition. This might be underlying why mathematics is hierarchical structured.

Currently, I am doing a research on instructional learning designs, based on cognitive load theory. Here is the abstract.

It is argued that a productive thinking is as a consequence of having a well defined knowledge and therefore learning process should encourage an effective knowledge acquisition. Research has shown that knowledge acquisition is assisted when learners think in forward direction from the given information to the goal of a problem solving. However, novel learners often think backward or use means ends analysis. Using means ends analysis, problem solvers try to reduce the distance between the given information and the problem goal by creating sub-sub goals and then examining them individually to find the solution. This strategy might be beneficial for solving some problems but it requires a heavy cognitive load. According to a Cognitive Load Theory, an excessive cognitive load in working memory impairs knowledge construction. The cognitive load theory has suggested the use of goal-free problems that can eliminate the use of means ends analysis. Goal free problems discourage students from creating sub-goals and separate the problem state and the problem goal because the problem goal is not given. Nevertheless, most research on goal-free effect has only been conducted in individualised learning environments, despite a large body of literature indicating that learning can be effective in small-groups.

.
A controlled experiment is proposed to engage students in a group work activity using goal-free or goal problems in Geometry learning (Determining angle measures when a pair of parallel lines is cut by a transversal) and compare the effect of two approaches (goal-free problem and goal-given problem) on numeric and reasoning abilities using both near and far transfer tests. Whether learning in a group work setting is beneficial compared with individual setting is particularly examined. One hundred and one Year 7 students are randomly allocated into four experimental groups:

(1) goal-given problems in an individual setting;

(2) goal-free problems in an individual setting;

(3) goal-given problems during group work;

(4) goal-free problems during group work.

Each group receives two consecutive instructional learning stages: group work skill induction and an acquisition stage. In the group work skill induction, students are given a set of routine problems and in the acquisition stage, students are given a set of non-routine problems. Numeric and reasoning abilities of all groups using both near and far transfer tests are measured and analysed by 2 x 2 MANOVAs. A questionnaire is distributed to obtain information on students’ interaction intensity and their impression of the learning activities. Data is still being analysed in January 2009 and will be presented in an International Conference on Thinking, Malaysia.

Mengapa hasil penelitian di skripsi-skripsi mahasiswa dan penelitian dosen di Indonesia yang pernah saya baca, selalu mengatakan bahwa metode pembelajaran yang diterapkan efektif? Mengapa selalu menghasilkan keefektivan? Apakah hasil yang diperoleh benar-benar dapat dipertanggung jawabkan? Diperoleh dengan objektif? Atau semata-mata supaya nulis pembahasannya mudah -efektif bearti sudah sesuai dengan teori-?

Kalo semata-mata biar nulis laporannya mudah, wah picik sekali pemikirannya!

Sebenarnya, kalo penelitiannya telah dilakukan dengan prosedur yang ketat apapun haslnya harus diakui. Kalo memang hasilnya tidak sesuai dengan teori, justru itu adalah kesempatan untuk melakukan perbaikan teori. Teori pembelajaran kan yang membuat manusia, manusia kan berkembang, berevolusi pemikirannya, sudah sewajarnya kan kalo teori pembelajaran juga perlu berkembang -diperbaiki, ditambah, dikurangi-

Jika mendapati hasil penelitian suatu metode pembelajaran tidak efektif seperti yang dikatakan oleh teorinya, di pembahasan penelitian bisa diulas penyebabnya -cari referensi lagi- kemudian dilakukan eksperimen lagi sesuai dengan refleksi yang diperoleh. Dengan demikian, teori pembelajaran akan berkembang sesuai kenyataan yang terjadi, dengan catatan prosedur eksperimennya sudah benar. Memang sih, tambah kerjaan… tapi kan hidup serasa lebih bernurani dan produktif.

Sehingga, teori pembelajaran tidak itu-itu saja ngikut tren dari negara lain. Sudah saatnya mahasiswa dan dosen meningkatkan kualitas penelitiannya. Lebih bagus lagi kalo bisa membentuk research centre yang mengembangkan suatu teori dan ekspertis (keahlian) kita orang Indonesia, tidak sekedar menerapkan teori dan mengatakan lagi bahwa teori pembelajaran dari negara ini atau itu yang efektif!

Problem solving atau Pemecahan Masalah dapat digambarkan sebagai aktivitas untuk mendapatkan suatu solusi atau penyelesaian yang tepat dari suatu permasalahan. Suatu pertanyaan dikatakan sebagai masalah jika tidak dapat dijawab secara langsung oleh seseorang menggunakan pengetahuan yang telah dimilikinya. Problem solving memerlukan identifikasi informasi yang diberikan terlebih dahulu sebelum proses penyelesaiannya dilakukan.

Contoh pertanyaan: jika lima hari setelah hari kemarin adalah hari Jumat, hari apakah besok? Untuk saya, pertanyaan ini adalah suatu masalah, karena saya tidak dapat menyelesaikannya secara langsung meskipun saya punya pengetahuan tentang hari dan konsep tambah kurang. Untuk menyelesaikan masalah ini saya perlu mengidentifikasi informasi apa saja yang diberikan (mungkin dengan membacanya berulang-ulang untuk mencatat informasi kunci dan menghiraukan informasi yang tidak dipakai), sebelum proses penyelesaian selanjutnya dilakukan. Dalam proses identifikasi ini, memori bekerja akan dibebani oleh muatan kognitif intrinsik (kerumitan masalah) dan penyejian informasi (struktur kalimat). Selanjutnya, saya perlu muatan kognitif germane yang mendorong saya untuk menyelesaikan masalah tersebut.

Polya mungkin adalah seseorang yang sering dirujuk dalam penyelesaian masalah. Selain Polya, sebenarnya ada ahli pendidikan lainnya yang membahas bagaimana proses problem solving dan apakah problem solving bisa diajarkan, seperti Schoenfeld, Kantowski, Bransford, Sweller, Mayer, dan lain-lain.

Ujian akhir semester gasal telah dimulai hari ini. Salah satu mata kuliah yang saya ampu adalah Metode Pembelajaran Matematika (MPM). Salah satu tujuan perkuliahan ini adalah mahasiswa mampu menrancang suatu metode pembelajaran. Sehingga, pada ujian MPM kali ini, saya akan menguji apakah mahasiswa mampu merancanag suatu metode berikut menguraikan langkah-langkah pembelajaran suatu topik.

Yang esensi dari suatu perancangan pembelajaran adalah bagaimana menyajikan materi dan memanajemen kelas agar siswa dapat memahami suatu pelajaran dengan baik. Untuk itu, pendesain metode pembelajaran perlu pengetahuan mengenai bagaimana sistem memori kita bekerja untuk memproses informasi yang disajikan dalam pembelajaran sehingga dapat mengkonstraknya menjadi pengetahuan yang tersimpan dengan baik. Selain itu, bagaimana seting kelas dapat berpengaruh baik dalam meminimalkan beban (muatan) kognitif di memori bekerja sehingga tidak terjadi cognitive over load!

Selamat belajar!