Blogserie 'Hoe leren werkt' #3: De architectuur van het denken

In de derde van de zes blogs in de serie 'Hoe leren werkt', gaat dr. Carl Hendrik dieper in op het model dat Baddeley en Hitch introduceerden, namelijk de werking van het geheugen. In dit model trokken zij de aannames over hoe het kortetermijngeheugen werkt, in twijfel. Daarnaast maakten zij een duidelijker onderscheid tussen de verschillende geheugens. In deze blog deelt Carl Hendrick de belangrijkste bevindingen van dit model.

Zoals we in de vorige post zagen, introduceerden Atkinson en Shiffrin in 1968 het Multi-Store Model van het geheugen, waarin het geheugen uit drie afzonderlijke geheugens bestaat:

• Het sensorische register, waar binnenkomende informatie wordt verwerkt,
• Het kortetermijngeheugen (STM) en vervolgens,
• Het langetermijngeheugen (LTM).

Hierop voortbouwend stelden Alan Baddeley en Graham Hitch een paar jaar later, in 1974, een nieuw model van het kortetermijngeheugen voor dat de heersende opvatting van het geheugen als één systeem in twijfel trok. Ze stelden voor dat het kortetermijngeheugen bestaat uit meerdere, maar verschillende componenten die samenwerken om ons in staat te stellen informatie in gedachten te houden en te manipuleren. Dit model werd bekend als het werkgeheugen (Working Memory, WM) en werd enorm invloedrijk in de cognitieve psychologie, in het ontwerpen van instructies en ook in de populaire cultuur.

Wat is het verschil tussen kortetermijngeheugen en werkgeheugen?

De grote vooruitgang is dat Baddeley en Hitch erkenden dat het kortetermijngeheugen meer is dan een tijdelijke opslagplaats voor binnenkomende informatie; het is ook een soort actieve werkruimte voor het verwerken en manipuleren van binnenkomende informatie. Hun model breidde daardoor ons begrip uit van hoe informatie actief wordt bewerkt in de geest en verfijnde de structuur van het geheugen in het eerdere model van Atkinson en Shiffrin.

Het kortetermijngeheugen en het werkgeheugen zijn verschillend wat betreft hun werking en functie. Het kortetermijngeheugen (Short Term Memory, STM) onderscheidt zich door zijn beperkte capaciteit en korte levensduur, meestal maximaal 30 seconden, en dient vooral om informatie even vast te houden terwijl er actief over wordt nagedacht. Het werkgeheugen (WM) heeft een complexere en actievere rol. Het gaat verder dan het tijdelijk vasthouden van informatie. Het gaat om de actieve manipulatie en toepassing van deze informatie.

Wat zijn de specifieke elementen van dit model?

In hun raamwerk wordt het kortetermijngeheugen, naast de eerder beschreven sensorische en langetermijnopslag, geconceptualiseerd als bestaande uit drie elementen:

• De fonologische lus, die verbale en auditieve gegevens vasthoudt;
• Het visuospatiële schetsblok, dat verantwoordelijk is voor het vasthouden van visuele en ruimtelijke details;
• De “central executive”, die fungeert als de bestuurlijke spin in het web, die de functies van de andere componenten orkestreert en tegelijkertijd waar nodig aandacht en cognitieve middelen toewijst aan verschillende taken.

Daarnaast bespraken ze ook de rol van het langetermijngeheugen in relatie tot het werkgeheugen, waarbij ze opmerkten dat het langetermijngeheugen een cruciale rol speelt in het vermogen om informatie gedurende langere perioden vast te houden en te manipuleren, wat suggereert dat het werkgeheugen en het langetermijngeheugen eigenlijk afzonderlijke, maar met elkaar verweven systemen zijn.

Wat moeten leraren en andere onderwijsprofessionals weten?

• De consequentie van het model van Baddeley en Hitch is het idee dat het werkgeheugen een zeer beperkte en eindige hulpbron is. Aandacht voor de grenzen van het werkgeheugen zou de basis leggen voor latere modellen van instructieontwerp, zoals de cognitieve belastingstheorie. Deze ontdekking impliceert belangrijke aanbevelingen voor het ontwerpen van instructies en suggereert dat nieuwe informatie op een duidelijke en ondubbelzinnige manier moet worden gepresenteerd. Het lesmateriaal moet ook zodanig worden geordend dat de inherente kracht van het langetermijngeheugen wordt benut om de belasting van het werkgeheugen te verminderen en de leerling in staat te stellen zich te concentreren op de onmiddellijke taak.
• Daarnaast suggereert dit geheugenmodel dat leraren repetitieve oefening en herhaling moeten gebruiken vanwege de beperkte capaciteit van het werkgeheugen. Herhaling is cruciaal voor de overgang van informatie naar opslag op lange termijn. Leraren moeten geregeld mogelijkheden bieden voor herhaling en oefening, zoals zelftests en verschillende generatieve leerstrategieën (zie Fiorella en Mayer).
• De effectiviteit van de “central executive” en de inherente kracht van kennis die is opgeslagen in het langetermijngeheugen, kan verbeter worden door het ontwerpen van curriculummateriaal en instructie voor 'Desirable Difficulties' (Bjork en Bjork, 2011), zoals het spreiden van het leren in de tijd, het variëren van het type oefening en de duur, en het gebruik van retrieval quizzen. Zulke strategieën maken het leren op de korte termijn uitdagender en zullen waarschijnlijk leiden tot meer leren op de lange termijn.
• Tenslotte moeten leraren overwegen hoe zij zowel visuele als verbale materialen kunnen integreren. Het onderscheid in het model tussen de fonologische lus en het visuospatiële schetsblok suggereert dat het integreren van verbale en visuele materialen in de instructie het leren kan verbeteren. Door informatie in beide vormen te presenteren, kunnen leerlingen beide componenten van het werkgeheugen gebruiken, wat een beter begrip en een betere retentie bevordert.

Zo'n 50 jaar later kan de impact van het geheugenmodel van Baddeley en Hitch niet worden overschat. Het heeft het vakgebied van de cognitieve psychologie en ons begrip van het geheugen diepgaand beïnvloed. Door een meer genuanceerde structuur te introduceren dan de simplistische kijk op het kortetermijngeheugen, maakte hun model duidelijk hoe informatie actief wordt verwerkt en beheerd. Het maakte onderscheid tussen verschillende componenten - het centraal uitvoerend orgaan, de fonologische lus en het visuospatiële schetsblok - die elk een cruciale rol spelen bij het verwerken van informatie. Dit raamwerk heeft niet alleen geleid tot theoretische inzichten in cognitieve functies, maar had ook praktische implicaties voor onderwijs, neuropsychologie en cognitieve revalidatie. Het heeft richting gegeven aan onderzoek naar hoe mensen leren, onthouden en cognitieve taken uitvoeren. Daarnaast heeft het invloed gehad op onderwijsmethoden, de ontwikkeling van cognitieve assessments en interventies voor geheugen-gerelateerde stoornissen. De blijvende erfenis van het model van Baddeley en Hitch is te zien in de wijdverspreide acceptatie en het voortdurende onderzoek dat het inspireert, waardoor ons begrip van het menselijke geheugensysteem voortdurend wordt verfijnd.

Literatuur

Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). Menselijk geheugen: A proposed system and its control processes. In K. W. Spence & J. T. Spence (Eds.), The Psychology of Learning and Motivation (Vol. 2, pp. 89-195). Academic Press.Bottom of Form

Baddeley, A. D., & Hitch, G. (1974). Werkgeheugen. In G. A. Bower (Ed.), The psychology of learning and motivation (pp. 47-89). Academic Press.

Bjork, R. A., & Bjork, E. L. (2011). Het jezelf moeilijk maken, maar op een goede manier: Wenselijke moeilijkheden creëren om het leren te bevorderen. In M. A. Gernsbacher, R. W. Pew, L. M. Hough, & J. R. Pomerantz (Eds.), Psychology and the real world: Essays ter illustratie van fundamentele bijdragen aan de samenleving (pp. 56-64). Uitgeverij Worth.

Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2015). Leren als een generatieve activiteit: Acht leerstrategieën die begrip bevorderen. Cambridge University Press.

Benieuwd naar onderwerpen waar Carl scholen bij ondersteunt?  Hier vind je meer informatie over hoe hij scholen begeleidt. Ook geeft hij les binnen het Programma Excellent Teaching. 

Lees ook de vorige blog uit de serie Hoe leren werkt over hoe het geheugen werkt.