Parallelism / PI theory / PI theorie / Parallellisme

Parallel Instruction / Parallel Information / Parallelle Instructie / Parallelle Informatie

Het probleem van problem solving op een beeldscherm

Rik Min

DE PARALLELLE INSTRUCTIE EN DE PARALLELLE INFORMATIE THEORIE
De parallelle instructie en de parallelle informatie theorie is een theorie om een probleem efficient en goed op te kunnen lossen of om een college, een lezing, een studieboek of courseware goed te kunnen begrijpen.
De theorie is vooral effectief bij beeldschermen en dus in e-Learning situaties.
HOE WERKEN MENSEN ACHTER EEN BEELDSCHERM? HOE KUNNEN MENSEN PROBLEMEN OPLOSSEN ALS JE NIET ALLE INFORMATIE KAN OVERZIEN?

Als je een plaatje wilt kunnen begrijpen en wilt leren wat er op te zien is, heb je een ondertiteling nodig. Als je iets ziet op een beeldscherm wil je de stem van de meesters of je leraar horen. Als je een meetkunde-casus wilt kunnen oplossen moet je gegevens hebben. Er is altijd iets nodig om 'leren op gang te brengen'. Iets 'parallel' aan het plaatje. Die uitleg, die 'Parallelle instructie' kan bij moderne leermiddelen gemakkelijk in een andere dimensie; parallel aan elkaar [De 'PI theorie'. Min, 1992].
Als je een spelletje speelt wil je je score kunnen zien en het aantal creditpunten dat je nog hebt. Als je journaal-beelden op TV ziet, wil je een journalist kunnen horen praten. Als je een multimediale lezing bijwoont wil je naast de spreker ook zijn slides kunnen zien. Parallellisme is overal en essentieel waar begrepen en geleerd moet worden ['Parallellisme'. Min, 1994]. Bij traditionele leermiddelen is het wat moeilijker dan bij moderne leermiddelen.

Parallellisme is overal
Bij moderne multimediale leermiddelen kunnen we heel eenvoudig nieuwe dimensies toepassen. Naast tekst en beeld zijn die andere dimensies: geluid, video, lineaire animatie en intelligente objecten ['Dimensies'. Min, 2002]. In de televisie-wereld heeft men de behoefte van de kijker aan parallellisme goed door. Het 8-journaal is daar een voorbeeld van. Klassieke instructiefilms zijn ook sprekende voorbeelden hoe multimediaal leermiddelen horen te zijn. De e-Learning-industrie is er evenwel nog niet goed van doordrongen. Daar wil ik verandering in aanbrengen.

Deze web-pagina bevat links naar alle ideeën, informatie en achtergronden over parallellisme en de PI theorie die ik in de periode 1992 - 2005 heb ontdekt, uitgewerkt en met werkende prototypes empirisch onderzocht. Het idee van parallellisme, in min of minder complexe situaties, waar iets begrepen, gedaan of geleerd moet worden, is gebaseerd op de PI theorie. De PI theorie zelf is weer gebaseerd op latere en eerdere theorieën uit de gedragswetenschappen. Alle experimenten waarop deze ideeën en theorieën zijn gebaseerd op experimentele educatieve task-oriented leeromgevingen; meestal simulaties, en meestal gebaseerd op wiskundige modellen. Het tweede gedeelte van deze web-pagina bevat daarom links naar mijn honderden educatieve oude demonstratie-programma's en nieuwe, commerciële applicaties op het gebied van e-Learning om een indruk te geven van het vele ontwerp- en ontwikkelwerk dat er vast zit om een idee gestalte te kunnen geven, te onderbouwen en te bewijzen.

Om iets te begrijpen is er veel informatie nodig
Als je iemand die je iets uitlegt, wilt begrijpen op TV, bij een lezing of op een computerscherm, heb je heel vaak iets nodig; een plaatje of onder in beeld een vertaling. In een klaslokaal is dat - bijvoorbeeld - een onderwijzer die langs de banken loopt of een wandplaat met de kaart van Nederland aan de muur. Dat is allemaal parallellisme. Een mens heeft bij het oplossen van problemen, bij het uitvoeren van een taak of bij het begrijpen van een tekst of een betoog, in de praktijk altijd extra informatie nodig. Dat is informatie die vaak niet in de primaire boodschap zit. Iemands geheugen kan gewoon niet alles bevatten. Zonder parallelle informatie is het bijna niet mogelijk om een redenering of een betoog te volgen of zelfs helemaal niet te begrijpen. We zeggen van een dergelijke incomplete situatie dat je werkgeheugen dan te klein is of de 'cognitive load' dan te hoog is.

Om een taak uit te voeren moet je informatie tot je beschikking hebben
Dit veel voorkomend fenomeen doet zich voor in musea, in een klaslokaal, op een computerscherm, op je PC, op internet; overal in het dagelijkse leven. Bij serieuze dingen zoals leren, maar ook bij minder serieuze dingen, zoals bij niet-ondertitelde films op de televisie op je buitenlandse vakantieadres of het ontbreken van - parallelle - informatie bij een schilderij of een object in een museum. Zondigt een onderwijskundige of communicatief ontwerper tegen de principes die aan de noodzaak van parallellisme ten grondslag liggen, dan weet hij/zij zeker dat een boodschap niet overkomt of dat een of een opdracht of leer-taak achter een computerscherm nooit goed uitgevoerd kan worden.

De theorie die achter dit fenomeen steekt is de 'PI theorie' van Min (1992 - 2005). We geven deze theorie in onderstaand kadertje schematisch weer. Een volledige uitleg en het bijbehorende bewijs voor de stelling voor de noodzaak van parallellisme en de PI theorie wordt gegeven in de artikelen die op deze pagina vermeld worden.

the PI theory
(short definition)

The Parallel Instruction theory of Min is a theory for task oriented learning, listening or working in environments on monitors, TV-screens, in exhibition rooms or in lecture rooms for overhead projection, etc. The theory has 4 components, conditions or rules from the cognitive psychology.

If the user can't compare two or more things (the parallelism condition)
and if the user has a limited working memory (the cognitive overload condition)
and/or if the user can't see cause-effect relations (the 'split-attention-effect' condition or the 'cause-effect' condition)
and/or if the user can't create on his own way his own frame of reference (the mindmap condition)

then it is supposed that the user can't solve a task in such environments very well. The environment is not optimal for solving problems, finding solutions, working and/or learning.

EEN VOORBEELD VAN EEN E-LEARNING PROGRAMMA
ONTWORPEN CONFORM DE PARALLELLE INSTRUCTIE THEORIE:

Links het 'instructie'-deel; rechts het 'probleem'-deel. R. Haster & R. Min, Saxion Hogescholen, 2007 - 2009

Parallellisme en de PI theorie

(parallellisme wordt duidelijk gemaakt en de PI theorie wordt uitgelegd)

Parallelism & the PI theory (idem; Engelstalig)

(parallelism & the PI theory)

De CL Theorie en de PI theorie (in het Nederlands)

(de PI theorie wordt hier vergeleken met de Cognitive Load Theory)

Parallelism and interfaces (Engelstalig paper)

(een achtergrond-artikel over de begrippen parallellisme, interfaces en de PI theorie)

Paper about experiments with parallelism (Engelstalig paper)

(een research paper over parallellisme, interfaces en de PI theorie)

ENGELS

Lecture about the PI theory

Report about the PI theory (Yu)

Report about parallelism (Claessens)

Demo's (pictures)

NEDERLANDS

Parallellisme en de PI theorie

Onderzoek (lezing) (versie A)

Onderzoek (lezing) (versie B)

Demo's (screendumps)

English Dutch

Simulations / Simulaties

Alle ideeen over het begrip parallellisme, mijn PI theorie, en andere theoretische achtergronden, zijn gebaseerd op meer dan 30 jaar experimentele research naar simulaties als leermiddel in electronische leeromgevingen. Daarom hierbij ook nog iets over mijn research en mijn objecten van studie, de losse, al dan niet experimentele simulatieprogramma's als typische learning objects.