De kwestie in bovenstaande complexe, open werk-situatie is: hoe geef je hier instructies? We zien minstens 8 viewports. Hoe help je een user? Hoe kun je hier coachen? Hoe ga je hier bijvoorbeeld om met handleidingen?
Doe-, Werk- en Leer-omgevingen
dr. ir. Rik Min
wetenschappelijk medewerker / universitair docent
Onderzoeker van de Universiteit Twente (UT);
Faculteit der Toegepaste Onderwijskunde (TO);
Postbus 217; 7500 AE Enschede
E-mail: zie elders
Web-site: zie elders
Key-words: Leermiddelentechnologie, ontwerp gericht onderzoek, empirisch onderbouwing, conceptueel denken, vormgeving, werk-omgevingen, doe-omgevingen, werkplek-inrichting, electronische leer-omgevingen, constructivisme, problem solving, model van leren, theorie-vorming.
We hebben aan de Universiteit Twente en met name in onze vakgroep (afdeling) de afgelopen periode een kleine honderd verschillende soorten en formaten van prototypen op het web gemaakt; en hun effecten onderzocht. De recentste ontwerp-gerichte onderzoeken moeten niet los gezien worden van onderzoeken die we al vanaf 1985 met een kleine honderd verschillende prototypen op desktop computers, zoals Macintosh en SUN computers, hebben gedaan. De onderzoeksvariabelen waren steeds de nieuwe software technieken. In dit geval de web-technologie. De constantes in ons onderzoek waren steeds de wiskundige modellen, de opdrachten en de 'content'. De onderwerpen kwamen uit de medische, technische, biologische, chemische of de economie-hoek; of waren een bijzonder onderwerp uit de sociale wetenschappen.
Onze stelling is al enkele jaren dat: hypermedia, en in het bijzonder het surfen - d.w.z. het bladeren - een enorm onderschat probleem kent, om mensen goed met web-sites te kunnen laten werken (om iets te leren). We durven te stellen dat zonder pen, papier of print-faciliteiten, veel taken achter een beeldscherm niet goed uitgevoerd kunnen worden en het leren dus niet optimaal mogelijk is. Dat heeft bij veel mensen te maken met hun gebrekkig geheugen om (tijdelijke) taken of (tijdelijke) informatie te onthouden en (tijdelijk) alles in samenhang te (kunnen) zien. Een beeldscherm van met name een PC is - voor alles wat we bij goede leermiddelen nodig hebben - een veel te gebrekkige werkomgeving; en niet alleen vanwege zijn/haar beperkte afmetingen.
Stelling: Als je dingen niet naast elkaar kunt leggen, kun je niet leren.
Opzet van het onderzoek:
Ons onderzoek is zo opgezet dat we vijf verschillende soorten doe-, werk- en leer-situaties met veel parallellisme, naast identieke situaties met weinig parallellisme, met elkaar hebben vergeleken. Dit hebben we gedaan met secretaresses en collega's, in hun eigen vertrouwde werk-omgeving, maar ook in speciaal ontworpen en/of uitgezochte werk-, leer- en doe-omgevingen waarbij we onze eigen studenten als proefpersoon hebben gebruikt. Alle betrokkenen deden vrijwillig mee. De meeste proefpersonen wisten gedurende de onderzoek-sessies niet waar we speciaal op letten en ook niet waar we naar op zoek waren.
We onderscheiden - in al de verschijningsvormen van onze prototypen - fysiek twee soorten 'ruimten': de 'probleem-oplossings-ruimte' en de 'instructie-ruimte'. In de probleem-oplossingsruimte kan zich een simulatieprogramma, een VR-animatie of eenvoudigweg een tekstverwerker bevinden, waar men 'een probleem moet zien op te oplossen'. Daar moet iets 'gedaan' worden of gewoon 'gewerkt' kunnen worden. Onder de instructieruimte verstaan we (hier) een gebied op het beeldscherm, zoals een viewport of een window; of een vel papier of een boek of een koptelefoon, maar dan naast het beeldscherm. Het geheel van probleem-oplossings-ruimte en instructie-ruimte noemen we (hier) fysiek een 'doe'-, 'werk'- of 'leer'-omgeving. (Definities: zie elders.)
Bevindingen en voornaamste conclusies:
We hebben bij de hier beschreven, recente experimenten ontdekt dat print-faciliteiten en pen en papier - vanwege het parallellisme effect - essentieel zijn bij efficient leren en werken in computer-based omgevingen. We kende al andere knelpunten met beeldschermen en wisten er bepaalde oplossingen voor. (Zie elders; o.a. Min, 1992 & 1994; Benshoof & Hooper, 1993; Mousavi, Low & Sweller, 1995; Bly & Rosenberg, 1986; Min, 1999.) Sommige wetenschappers waren ook al soortgelijke problemen bij mulitmedia leren, zoals wij hadden gesignaleerd, op het spoor, zoals het 'Split Attention Effect' en de 'Cognitive Load Theory'. (Zie elders; o.a. Chandler & Sweller, 1996; Mayer & Moreno, 2000; Sweller, van Merrienboer & Paas, 2001). Het hier beschreven onderzoek interacteert met al deze onderzoeken.
Onze voorlopige eerste empirisch onderbouwde bevindingen (gebaseerd op persoonlijke waarnemingen in de loop der jaren als courseware/leermiddelen-onderzoeker en docent ontwerpvakken) zijn dat circa 20 tot 30 procent van de gemiddelde user een significant probleem lijkt te hebben, als hij/zij iets moeten onthouden bij het uitvoeren van een taak achter een beeldscherm. Dit treedt vooral op bij het gebruiken en onthouden van zinnen, woorden, getallen of opdrachten, die op het beeldscherm staan, maar verdwenen zijn, op het moment dat de gebruiker die informatie elders voor het (af)maken van de taak nodig heeft. Als de inrichting van de doe-, werk- of leer-omgeving conform de ideeen van parallellisme en de PI-theorie ontworpen zijn, scoren deze groep proefpersonen echter niet significant afwijkend t.o.v. het gemiddelde; anders wel. D.w.z. een goede leermiddelen-onderzoeker en/of -ontwerper, die rekening houdt met het verschijnsel dat bepaalde users alles in een omgeving in zicht ('in view' of 'pan-optimum') willen hebben, maakt betere leer-omgevingen. We ontdekten - terloops - hoe het (in onze optiek) komt dat een papierloos-kantoor maar (blijkbaar) niet geheel mogelijk is (en met name waarom). Onze eerste bevindingen, uit de hier beschreven pilot-studies, willen we, hier, graag met collega-onderzoekers bediscussiėren.
De kwestie in bovenstaande complexe, open werk-situatie is: hoe geef je hier instructies? We zien minstens 8 viewports. Hoe help je een user? Hoe kun je hier coachen? Hoe ga je hier bijvoorbeeld om met handleidingen?
Wij zullen vijf onderzoeken de revu laten passeren:
Zoals Min & Claessens vorig jaar op de ORD 2000 al rapporteerden (Min & Claessens, 2000), hebben we aan de Universiteit Twente een theorie ontwikkeld, de parallelle instructie theorie (de 'PI theorie'), die voor een aantal problemen met hypermedia een verklaring vanuit de cognitieve psychologie poogt te geven. Inmiddels hebben we een iets duidelijker beeld waarom de ene (open) leer-, werk- en/of doe-omgeving succesvoller is dan de andere. Het feit dat de ene open leer- of werk-omgeving succesvoller is (of beter gezegd efficienter) heeft volgens ons iets te maken met het feit dat een groot aantal mensen (wij denken aan een groep van 30 procent van de mensen) een beperkt korte termijn geheugen heeft of op een bepaalde manier lui is. De inrichter van een leer- of werk-plek dient, om een succesvol product te krijgen, bij zijn ontwerp daar dan ook rekening mee te houden. Momenteel toetsen wij onze hypotheses empirisch, in een breed opgezet onderzoek.
De rationale achter onze experimenten is de veronderstelling dat men met een leermiddel pas goed leren kan - en ook daadwerkelijk iets leert - als je er goed mee kunt werken en als alle interface-elementen het ook naar behoren doen . Er zijn - kortom - twee (opeenvolgende en waarschijnlijk in zekere zin absolute) voorwaarden verbonden aan een leeromgeving: je moet alles wat je wilt kunnen doen in de doe-omgeving; en lekker kunnen werken op een manier die de user wenst, dus de werk-omgeving moet ook 100 procent in orde zijn; ook en vooral in die volgorde en dan pas kan men veronderstellen dat er (pas) iets geleerd kan worden of wordt.
De hier aan de orde zijnde experimenten betreffen: twee experimenten op het gebied van iets kunnen doen (experiment 3, maar deels ook 1); drie op het gebied van kunnen werken (experiment 1, 2 en 4) en een op het gebied van iets kunnen leren (experiment 5) op de manier zoals wij die denken dat het gecoached ontdekkend leren gedaan kan worden.
1. U krijgt 3 taken van steeds 4 opdrachten te doen.
U mag even kijken naar de voorbeeld taak.
2. De werkomgeving is een web-site. De opdrachten
krijgt u op papier.
3. U mag scrollen, klikken op diverse windows, enz.
Alleen niet cutten en pasten.
Wij observeren u manier van werken.
4. Wij verzoeken u achtereenvolgens de volgende taken te maken:
taak 1 (met 4 opdrachten)
taak 2 (met 4 opdrachten)
taak 3 (met 4 opdrachten)
U kunt met de back-toets op de browser switchen.
5. Als u de drie taken met de totaal van 12 opdrachten
gedaan hebt, bent u klaar.
Het aantal proefpersonen is tot op heden onder de tien gebleven. Bij alle experimenten hebben we met de hand de tijd opgenomen hoeveel het kost om taak 1, 2 resp. taak 3 te maken. Momenteel doen we dat met een log-systeem waarbij de gemeten tijden naar de onderzoeks-leider worden gemaild. In eerste instantie bleek dat tussen de 20 tot 30 % van de proefpersonen het gedrag vertoonden waar we op zoek naar waren.
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software, problemen hebben met het onthouden van een opdracht, of het onthouden van een resultaat, indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken. (Zie screendump en runable voorbeeld; verderop.)
1. U krijgt 3 taken van steeds 4 opdrachten te doen.
U mag even kijken naar de voorbeeld taak.
2. De werkomgeving is een web-site. De opdrachten
krijgt u via de computer.
3. U mag scrollen, klikken op diverse windows, enz.
Alleen niet cutten en pasten.
Wij observeren u manier van werken.
4. Wij verzoeken u achtereenvolgens de volgende taken te maken:
taak 1 (met 4 opdrachten)
taak 2 (met 4 opdrachten)
taak 3 (met 4 opdrachten)
U kunt met de back-toets op de browser switchen.
5. Als u de drie taken met de totaal van 12 opdrachten
gedaan hebt, bent u klaar.
Het aantal proefpersonen is tot op heden beperkt gebleven. We kunnen er nog niet over rapporteren. Er wordt namelijk nog aan de opstelling gewerkt.
(Zie screendump en runable voorbeeld; verderop.)
1. Hier heb je een floppy. 2. Doe dit floppy in je computer 3. Hoe gooi je de file 'x.doc', van dit floppy, naar een bestaande map, op jouw C-schijf: 'temp'? 4. Wij observeren je methode van werken. 5. Hoe open je op jouw harde schijf - uiteindelijk - deze file?Het aantal proefpersonen is tot op heden onder de tien gebleven. De C-schijf, de naam van de file 'x.doc' en de map 'temp' zijn hier vrij willekeurig gekozen. (Zie screendump en runable voorbeeld; verderop.)
1. Ga naar web-site "users.edte.utwente.nl/min". 2. Klik daar door en klik daar op 'artikelen'. 3. Klik op het artikel 'digitale leermiddelen'. 4. Lees de eerste alinea en schrijf daarover in Word een hele korte samenvatting (u mag niet cutten en pasten; niets printen; niets opschrijven) 5. Lees de laatste alinea en schrijf daarover in Word een hele korte samenvatting (u mag niet cutten en pasten; niets printen; niets opschrijven)Het aantal proefpersonen is tot op heden onder de tien gebleven. De web-site en de tekst was in principe willekeurig gekozen. De alinea's waren geselecteerd op de veronderstelling dat de tekst makkelijk was samen te vatten in twee of drie korte zinnen. Er werd - door ons - verondersteld dat er minstens twee of drie keer geswitched zou moeten worden van de tekstverwerker naar de openstaande tekst in Netscape om een goede en correcte samenvatting te krijgen. (Zie screendump en runable voorbeeld; verderop.)
1. U krijgt enkele kleine opdrachten met een zonneboiler te doen. 2. De werkomgeving is een web-site. 3. De opdrachten krijgt u via een instructie, via de computer. 3. U mag niet cutten en pasten. Wij observeren u manier van werken. 4. Wij verzoeken u deze kleine opdrachten een voor een te maken. 5. Noteer het gevraagde in de velden van het formulier. 6. Als u deze opdrachten gedaan hebt, bent u klaar. (De gegevens die u heeft ingevoerd worden dan automatisch per e-mail naar ons toegezonden.)
De gesimuleerde micro-wereld - ZONNEBOILER - die we bij dit experiment gebruiken, is hier vrij willekeurig gekozen uit een groot aantal simulatieprogramma's dat we op de plank hebben liggen. Deze gesimuleerde zonneboiler was toevallig klaar en heel geschikt voor dit experiment. Een aantal studenten hadden er recent nog aan gewerkt en hebben toen - in het kader van het keuzevak "Computersimulatie als Leermiddel" - de uitvoering, de opdrachten en de casuistiek redelijk goed op elkaar afgestemd. (Zie screendump en runable voorbeeld; verderop.)
De vijf interactieve experimenten:
Proefpersonen moeten getallen (onderin op de web-pagina) aflezen, onthouden en (bovenin de web-site) noteren.
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software, problemen hebben met het onthouden van een opdracht, of het onthouden van een resultaat, indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken.
Hier bleek dat veel proefpersonen moeite hadden om lange getallen in een keer in het betreffende veld op te schrijven. Vooral als ze afgeleid worden door een of twee - vreemde - handelingen, zoals bijvoorbeeld een stukje naar beneden en/of naar boven scrollen.
Proefpersonen moeten getallen (ergens op de web-pagina) aflezen, onthouden en (elders in de web-site) noteren. De instructie is verweven in de taak.
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software, problemen hebben met het onthouden van een opdracht, of het onthouden van een resultaat, indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken.
We ontdekten dat deze vorm makkelijker werkt dan de vorm die wij in experiment 1 gebruikten. Dat is te verklaren doordat de opdrachten en de oplossingsruimte fysiek dicht bij elkaar liggen.
Een proefpersoon (pp 3) opende met internet explorer zowel het floppy 'A', alsmede de map 'temp' op schijf 'C'.
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software, problemen hebben met het onthouden van een opdracht, of het onthouden van een resultaat, indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken.
We ontdekten dat iedere proefpersoon anders werkt bij deze simpele alledaagse copieer-taak. Alle twee de uitersten - zoals we die van te voren bedacht hadden - kwamen een of twee maal voor (met al het mogelijke er tussen in). Het ene uiterste type werkende, is de blind commando's gevende (en niet veel nadenkende) 'ms-dos'-gebruiker en het andere uiterste type werkende is de alleen maar kijkende (en niet veel willen nadenkende) 'klassieke Macintosh'-manier. Maar ook opmerkelijke combinatie-soorten kwamen in onze populatie voor.
Proefpersonen moeten stukken tekst uit een bepaald window van een applicatie ('Netscape') van een bepaald artikel samenvatten en elders in een andere window van een andere applicatie ('Word') kort en bondig samenvatten en noteren. (Hier pp 0.)
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software, problemen hebben met het onthouden van een opdracht, of het onthouden van een resultaat, indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken.
Dit was - achteraf - ons meest opmerkelijke experiment. We ontdekten dat bijna iedereen - bij het maken van een taak - naar de klassieke media greep. De ene greep naar pen en papier; de ander printte de moeder-tekst eerst, alvorens de samenvatting in Word te gaan typen. Een andere proefpersoon copieerde de moedertekst (met cut, copy en paste) en dumpte de passage in zijn/haar tekstverwerker (om de tekst daar te bewerken en samen te gaan vatten)!
We lieten dat soort eerste reacties steeds expres toe. Dit omdat we de eerste reactie c.q. de eerste 'soort tool', om dit speciaal uitgezochte probleem te lijf te gaan, wilden weten. Daarna stopten we dan het experiment. Het beste bewijs dat bijna alle mensen dingen parallel en naast elkaar willen hebben en houden was hiermee wel geleverd. We vervolgden dit experiment dan door te vragen de taak nog eens te doen met uitsluiting van hun eerste, tweede en soms derde keuze. Dat was vaak net zo verrassend. De tweede keuze bij de methode van werken was heel vaak wéér een klassiek oplossing, namelijk printen of op- of overschrijven. In een geval wist iemand niet hoe hij/zij tenslotte het probleem moest oplossen. Dat was verrassend, maar ook vervelend, want dat betekende dat - bijvoorbeeld - het werken met losse windows - althans bij deze ene proefpersoon - niet voor de hand lag. Eén proefpersoon wilde eerst printen, toen dat niet mocht de tekst overschrijven en tenslotte toen dat ook niet mocht,probeerde hij met cut, copy en paste de alinea in Word zetten ('pasten'). Ook het na-gesprek was heel opmerkelijk. (Zie elders meer hierover.)
Wat we zochten staat elders beschreven, maar komt neer op het fenomeen dat een minderheid van de gebruikers van software problemen hebben met het onthouden van een opdracht of het onthouden van een resultaat indien ze gedwongen worden die informatie ook daadwerkelijk te gebruiken.
Dit laatste experiment is nog niet echt begonnen. Het aantal proefpersonen is tot op heden beperkt geweest en de proefpersonen zijn nog niet systematisch aan het 'leren' geweest. Het was vooralsnog meer een het uittesten van de afzonderlijke delen. Derhalve kunnen we nog niet over echte onderzoeks-resultaten rapporteren. Er wordt nog steeds aan de definitieve vorm en inhoud van de proefopstelling(en), de instructie(s) en de opdracht(en) gewerkt.
Feitelijk willen we al jaren aantonen dat er, dwars door alle lagen van de bevolking heen, twee essentieel verschillende groepen gebruikers zijn. De ene groep klaagt niet, maar de andere groep kan - aantoonbaar - niet goed met bepaalde applicaties of met een bepaald ontworpen probleem-oplossingsruimte werken, omdat er geen rekening wordt gehouden met hun 'afwijking'. Een 'afwijking' die hier uit bestaat dat ze - blijkbaar - sommige dingen niet willen onthouden of niet vermoeid willen worden met onzin (in hun ogen).
Uit veel van onze recente experimenten - vooral uit experiment met het schrijven van een samenvatting - blijkt dat bijna alle proefpersonen behoefte hebben aan de zekerheid van de opdracht of de instructie n a a s t hun probleem-oplossingsruimte. De werkruimte die hen geboden wordt, kan dus in hun ogen (vaak) iets missen. Dat blijkt uit hun onmiddelijke akties (bij het willen uitvoeren van een taak of iets willen leren), zoals het haast automatisch pakken van pen en papier, het haast automatisch willen gaan printen van de teksten, het haast automatisch willen gaan cutten, copy-en en pasten, etc.
Ons derde experiment toonde aan dat een secretaresses heel snel zal grijpen naar de printer om documenten (eerst) uit te draaien. Daarna kan ze (blijkbaar) handiger haar taak afmaken of een opdracht vervullen. Uit deze laatste vijf experimenten begrijpen we beter waarom er anno 2001 - blijkbaar - nog steeds geen 100 procent papierloos kantoor is en - blijkbaar - ook niet zomaar kan zijn.
Met onze bevindingen hebben we argumenten in handen gekregen en kunnen we - achteraf - aantonen/begrijpen waarom ms.dos computers niet geschikt waren (zijn) voor leren in het onderwijs (omdat je niet gemakkelijk kunt bladeren en van pagina naar pagina kunt switchen); waarom tutoriele courseware niet is doorgebroken (screens verdwijnen waar andere screens verschijnen); waarom SUN-computers zo een succes zijn (grote beeldschermen); waarom het groot formaat kranten zo populair is (je kunt snel van bericht naar bericht switchen en skippen) en meer van dit soort zaken.
......
Uit al onze experimenten en onze eerdere ervaringen van meer dan tien jaar onderzoek bij leer-omgevingen voor simulaties, bleek ons keer op keer dat een significant aantal proefpersonen moeite heeft om de hele tijd alle informatie te onthouden die op een zeker moment nodig is om een taak te doen; iets te begrijpen of een iets goed te leren. Die groep users blijkt slecht in het onthouden van wat we hier irrelevante dingen moeten noemen. Deze irrelevante dingen zijn echter vaak wel de voorwaarde om een taak goed te kunnen doen. Als leermiddelen-onderzoekers moeten we dit verschil met de gemiddelde user verder uitzoeken. Een goede leeromgeving zal gewoon aan allerlei voorwaarden (onder bepaalde condities) moeten voldoen op straffe van het falen van het software-product.
Onze bevindingen zijn dat ongeveer 30 procent van de gebruikers van PC's eigenlijk - onbewust of bewust - een extra grote monitor, wat extra windows, een extra beeldscherm of papieren hulp-materiaal naast elkaar wil kunnen zetten en/of gebruiken; zo niet dan ontstaat bij hen een achterstand in het goed kunnen werken op de computer; en derhalve kan het leren in een voor hen verkeerd ontworpen omgeving ook niet optimaal zijn.
We zouden (als we willen) met onze experimenten kunnen begrijpen waarom sommige sprekers op symposia liever geen PowerPoint gebruiken. Bijvoorbeeld omdat ze niet snel even kunnen zien wat er volgt. Ook niet als ze de speciale optie daarvoor gebruiken. Omdat die optie te veel tijd kost en op een andere manier weer storend is. (Dat hebben sommige mensen nodig omdat ze dan handiger een bruggetje kunnen maken naar de volgende slide. Veel mensen bereiden hun verhaal niet lineair voor en springen liever naar iets wat ze bijvoorbeeld net nog even zien.) Maar voor deze conclusie moeten we eerst meer kwalitatieve gegevens hebben dan we momenteel uit deze vijf pilot-projecten aan gegevens hebben.
Toen in de negentiger jaren educatieve simulatie software voor ons onderzoek, "optimalisering van leeromgevingen", gemaakt werd met onze simulatie-systemen, begonnen wij bepaalde eisen te stellen aan de computer, het beeldscherm en de userinterface.
Wij ontdekten met onze experimenten dat de desktop metafoor van Jobs een nog grotere potentie had dan op dat moment zelfs in de literatuur verondersteld werd. Niet alleen het toepassen van interfaces met losse windows, maar ook een goede functionele scheiding tussen het kale leermiddel en de instructie werd pas in 1997 theoretisch verklaarbaar. De parallelle instructie-theorie voor simulatie-omgevingen ontstond. De theoretische verklaring werd vooralsnog gevonden in het gegeven dat een lerende voortdurend wil kijken naar zijn instructie, ook al heeft een gebruiker een goed korte termijn geheugen. Er werd in 1992 door Min een hypothese opgesteld met een mogelijke verklaring vanuit de cognitieve wetenschappen. In 1994 werd ontdekt dat niet alleen leer-omgevingen, maar ook werk- en met name doe-omgevingen op dit punt overeenkwamen. Er werd begin 1999 een onderzoekster (mw. M. Claessens) aangesteld om het concept van parallellisme te onderzoeken om te proberen de PI-theorie empirisch te bewijzen.
De parallelle instructie theorie - de PI theorie - is gebaseerd op het concept van parallellisme. De laatste drie jaar hebben we geprobeerd de PI theorie zo goed mogelijk te omschrijven. De komende twee jaar zullen we gebruiken om de PI theorie te bewijzen. We zijn bezig daartoe een empirisch onderzoek op te starten. De onderzoeker zal een goede cognitieve basis moeten hebben. Vooralsnog is het fenomeen en het concept van parallellisme omlijnd en omschreven. Wij hopen met deze theorie (achteraf) aan te kunnen geven waarom en waardoor tutoriele courseware en geprogrammeerde instructie vooralsnog gefaald hebben - althans nog bijna nergens dat succes hebben als dat er oorspronkelijk aan toegekend was. Indirect hopen we te kunnen bewijzen dat ms.dos computers met lage beeldschermresolutie en slechte of geen windows, als leermiddel in het onderwijs ook niet hebben kunnen slagen. Overigens voor de goede orde: de PI theorie is dan ook een 'ontwerp theorie'. Het is een theorie waarmee ontwerpers van educatieve software rekening moeten houden op straffe van het falen van hun product.
De PI theorie - als veronderstelling - is als volgt te omschrijven:
ALS men een leer-, werk- of doe-omgeving moet ontwerpen en vormgeven DAN moet men alles in het werk stellen dat alle losse onderdelen, zowel de instructie-onderdelen (de 'instructie-ruimte'), alsmede de open delen (de 'probleem-oplossings-ruimte'), als het ware voor het oprapen of minimaal in het zicht (voor het grijpen) liggen; en wel zodanig dat ze direct voor gebruik gereed zijn en dat ze in de 'stand' (c.q. 'state') blijven staan, die ze (dan) hebben (of die ze hadden). Gebeurt dit niet dan loop u een grote kans dat uw software product in de praktijk niet succesvol zal zijn.
De centrale onderzoeksvraag is: Waarom loopt de ontwikkelaar een grote kans dat zijn product zal falen als hij een te lineair product maakt en te weinig of geen rekening houdt met de concept-ideeen van parallellisme?
De veronderstelling is dat het nut van parallellisme bij werk-, leer- en doe-omgevingen te maken heeft met:
2. Werkomgevingen zijn pas goede werkomgevingen als alles het goed doet en alles wat de user wil het ook goed doet. Dwz. als 'doe-omgeving' moet alles bij een werk-omgeving goed zijn en het goed doen. (Die voorwaarden zijn tevens de voorwaarden dat de werk-omgeving uberhaupt goed kan zijn).
3. Goede werkomgevingen zijn altijd ook zodanig goed dat iemand er goed alles mee kan doen en dat de onderliggende functionaliteiten het ook allemaal goed doen (zodanig dat de user uberhaupt kan werken in deze omgeving).
Goede 'leer-omgevingen' zijn altijd ook goede 'werk-omgevingen' (als er niet gewerkt kan worden kan er uberhaupt niet goed geleerd worden) en het zijn derhalve ook goede 'doe-omgevingen' (want als dingen niet gedaan kunnen worden kan er uberhaupt niet gewerkt worden; laat staan dat er dan goed geleerd kan worden).
Dus: iets (kunnen) doen is de voorwaarde voor het (kunnen) werken en dat is de voorwaarde voor het (kunnen) leren.
De definitie van een doe-omgeving is: een (al of niet computer-based) omgeving waarin iemand iets kan doen (bijvoorbeeld ergens in kan klikken, ergens iets kan bewegen, etc.)
De definitie van een werk-omgeving is: een (al of niet computer-based) omgeving waarin gewerkt kan worden (aan bijvoorbeeld documenten, teksten scrollen of ophalen, pagina's laten verschijneen en verdwijnen, etc.)
De definitie van een leer-omgeving is: een (al of niet computer-based) omgeving waarin geleerd kan worden. (Als hij goed is ontworpen en aan alle voorwaarden voldoet.)
Verder onderscheid ik in bijna elke doe-, werk- en/of leer-omgevingen (minstens) (altijd?) twee onderdelen die ik als volgt heb gedefinieerd:
1. een "probleem-oplossings-ruimte", d.w.z. de zogenaamde 'open' ruimte, in de (fysieke) omgeving, waar zich de werk-omgeving bevindt en waar mee een user een probleem kan oplossen: kan werken, kan typen, iets kan inspecteren of iets kan doen (of iets kan leren door te doen).
2. een "instructie-ruimte": d.w.z. de ruimte in de (fysieke) omgeving waar zich de instructie ergens in bevindt. (Instructie kan van alles zijn: visueel, tekstueel, geluid, spraak tot en met motorische beweging, etc. zijn.)
(Dus: zien, horen, ruiken en voelen, dwz. visueel, tekstueel, geluid, spraak tot en met reuk en motorische beweging, etc.)
Interactieve simulaties en interactieve VR-animaties zijn geen instructie-middelen maar leermiddelen ('open ontdekomgevingen' - zo u wilt - al dan niet met 'coaching' of 'instructie'). Dit soort 'open' leermiddelen verhogen de motivatie van de leerling om (soms saaie) vervolg-leertrajecten in te gaan. Om diè discussie met instructietechnologen goed te voeren heeft Min een concept-model ontwikkeld; een 'denk-model'. Een online te gebruiken simulatiemodel van leren om met collega's te kunnen discussieren welke parameters 'kennisaccumulatie' beinvloeden en hoe ze aangrijpen. Het betreffende model staat in een internet artikel waarin een kleine 'werk-omgeving' zit ingebakken waarbij 2e orde parallellisme is toegepast. Vandaar dit extra discussie-punt over 'leren' en 'modellen van leren'; het heeft drie aanrakingspunten met het hoofd-onderwerp van deze voordracht. In deze 'wetenschappelijke lees-omgeving' ziet men de invloed van het stellen van doelen en de begrippen motivatie en studeerbaarheid, ten opzichte van de lengte van het leertraject (c.q. 'tijdconstantes').
(Klik hier)
Ainsworth, S. (1999).
The functions of multiple representations. Computers and Education, 33, 131-152.
Benshoof, L.A., en S. Hooper (1993)
The effectes of single- and multiple-Window Presentation on Archievements During Computer-Based Instruction'. J. of Comp. Based Inst. vol. 20, no. 4, p. 113-117.
Barfield, L. (1994)
Learning about user userinterfaces for learning; science, art of craft? Interact, vol. 1, no. 4, 8-10.
Baddely, A. D. (1992, January 31)
Working Memory. Science, 225, 556-559.
Baddeley, A. D. (1993).
Human Memory: Theory and practice. Cambridge: Lawrence Erlbaum Assiosates.
Bly, S. A., & Rosenberg, J. K. (1986)
A comparison of tiled and overlapping windows. Proceedings of the CHI 86, human factors in computing systems conference, 101-106. New York: Assiociation for computing machinery.
Cohen, S., Ward, L. M., Enns, J. T. (1994)
Sensation and perception. Florida: Harcourt Brace College Publishers.
Cohen, R. L. (1981)
On the generality of some memory laws. Scandinavian journal of psychology, 22, 267-281.
Chandler, P., and Sweller, J. (1996)
Cognitive Load while learning to use a computer program. Appl. Cogn. Psychol. 10: 151-170.
Chi, M. T. H. (1978)
Knowledge structures and memory development. In R. S. Siegler (Ed.), Children's thinking: What develops?, 73-96. Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Cleassens, F.F.M., F.B.M. Min & J. Moonen (2000)
The use of virtual objects in multimedia for training procedural skills; a theoretical foundation (short paper on the web) In: proceedings IWALT, Intern. Workshop Adv. Learning Technology, IEEE Learning Technolology Task Force (4-6 dec 2000 Palmerston North, New Zealand) p. 229-230. IEEE Computer Society, Los Alamitos, PR00653; ISBN 0-7695-0653-4 (Eds. Kinshuk, C. Jesskope & T. Okamoto)
Claessens, F.F.M. (1999)
The effect of different ICT-designs on learning specific tasks. First year report of PhD study; period: jan. - oct. 1999; 127 pages (promotor J. Moonen; co-promotor/projectleider R. Min)
Elbro, C. and J. Christoffersen (1988)
Reading in a moving text-window: differences between fast and slow adult readers. Univ. of Copenhagen. Paper in bezit van indieners.
Mayer, R. E. and R. Moreno (2000)
A split attention Effect in multimedia Learning: Evidence for Dual Processing Systems in Working Memory. J. of Educ. Psych., Vol. 90, no. 2, p. 312-320.
Min, F.B.M., and M. Claessens (2000)
Theoretische en empirische onderbouwing voor het inrichten van rijke doe-, werk- en leer-omgevingen. In: Proceedings Onderwijs Research Dagen, ORD 2000, Universiteit Leiden. (abstract + sheets op internet) p. 358-359. ISBN 90-804722-2-0.
Min, F.B.M., (1999)
Interactive Micro-worlds on the World Wide Web. Int. J. of Continuing Engineering Education and Long-life Learning, Vol. 9, no. 2/3/4, p. 302-314.
Min, F.B.M., (1994)
Parallelism in open learning and working environments. Britsh Journal of Educational Technology, Vol. 25, no. 2, p. 108-112. ISSN 0007-1013.
Min, F.B.M., (1992)
Parallel Instruction, a theory for Educational Computer Simulation. Interactive Learning Intern., Vol. 8, no. 3, p. 177-183.
Min, F.B.M., P. Kommers, H. Vos and C. van Dijkum (2000)
A Concept Model for Learning; An attempt to define a proper relations scheme between instruction and learning and to establish the dynamics of learning in relation to motivation, intelligence and study-ability ('studeerbaarheid'). J. of Interactive Learning Research (formerly the J. of Artificial Intelligence in Education), Vol. 11, no. 3/4, 2000, p. 485-506.
Mousavi, S., Low, R., & Sweller, J. (1995)
Reducing cognitive load by mixing auditory and visual presentation modes. Journal of Educational Psychology, Vol. 87, p. 319-334.
Oliver, R. (1994)
Proof-reading on paper and screens: The influence of practice and experience on performance. J. of Comp. Based Instr., Vol. 20, no. 4. (118-123).
Schneider, W. and Shiffrin, R.M. (1977)
Controlled and automatic human information processing: I. Detection, search, and attention. Psychological Review, 84, p. 1-66.
Shiffrin, R. M. and Schneider, W. (1977)
Controlled and automatic human information processing: II. Perceptual Learning, automatic attending, and a general theory. Psychological Review, 84, p. 127-190.
Sweller, J., van Merrienboer, J. J. G., and Paas, F. G. W. C. (2001)
Cognitive Architecture and Instructional Design. Educational Psychological Review, Vol. 10, No. 3, p. 251-296.
Enschede, 22 june 2001, update nov. 2017. www.RikMin.nl