CHƯƠNG 1. LÍ THUYẾT HỌC TẬP VÀ CÁC MÔ HÌNH DẠY HỌC PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC
1.2. Mô hình các giai đoạn của quá trình xử lí thông tin
Xử lí thông tin đã đƣợc mô tả là "các khoa học liên quan đến việc thu thập, thao tác, lưu trữ, truy xuất và phân loại thông tin được ghi lại".
Bắt nguồn từ kết quả nghiên cứu của Atkinson và Shriffin (1968), đƣợc các nhà lí luận nhận thức phát triển và xây dựng thành mô hình các giai đoạn của quá trình xử lí thông tin (Stage model of information processing). Mô hình này đưa ra hướng tiếp
6 Trần Khánh Ngọc, Ứng dụng lý thuyết học tập và mô hình các giai đoạn của quá trình xử lý thông tin trong dạy học, ĐHSP Hà Nội
cận về cơ chế học tập của con người theo 3 giai đoạn cơ bản, gồm: tiếp nhận thông tin, xử lí thông tin, lưu trữ và tái hiện thông tin để sử dụng; được thực hiện lần lượt ở các vùng trí nhớ cảm giác (Sensory memory), trí nhớ ngắn hạn hay trí nhớ làm việc (Short- term memory hay Working memory) và trí nhớ dài hạn (Long-term memory). Mô hình này thực chất là sự phát triển của cách tiếp cận học tập theo quan điểm nhận thức, và đƣợc bổ sung bởi các thành tựu về khoa học thần kinh.
Hình 1.1. Sơ đồ về mô hình các giai đoạn của quá trình xử lí thông tin7 Chú thích: (1) Thu nhận thông tin từ môi trường vào trí nhớ cảm giác; (2):
Chuyển thông tin từ trí nhớ cảm giác sang trí nhớ ngắn hạn (hay còn gọi là vùng trí nhớ làm việc); (3): Xử lí thông tin tại trí nhớ ngắn hạn; (4): Chuyển thông tin từ trí nhớ ngắn hạn sang trí nhớ dài hạn để lưu trữ; (5): Chuyển thông tin từ trí nhớ dài hạn về trí nhớ ngắn hạn (tái hiện thông tin).
* Trí nhớ cảm giác (Sensory memory) hay còn đƣợc gọi là vùng cảm giác hoặc vùng nhớ tạm (Sensory register).
Vùng trí nhớ cảm giác là nơi tiếp nhận thông tin đầu tiên từ môi trường bên ngoài thông qua các cơ quan cảm giác nhƣ thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác.... Tại vùng này, các thông tin tiếp nhận từ môi trường bên ngoài dưới các dạng năng lượng khác nhau (ánh sáng, âm thanh, mùi vị, nhiệt độ nóng, lạnh...) đƣợc chuyển hoá năng lƣợng
7 Huitt, W. (2003). The information processing approach to cognition. Educational Psychology Interactive. Valdosta, GA: Valdosta State University.
http://www.edpsycinteractive.org/topics/cognition/infoproc.html
sang dạng năng lƣợng điện (não bộ chỉ hiểu và giải mã đƣợc dạng năng lƣợng này).
Thông qua các tế bào thụ cảm đặc biệt ở các giác quan, các dạng năng lƣợng này ở môi trường ngoài được chuyển hoá thành các xung thần kinh mà não có thể hiểu được thông qua các hoạt động điện – hoá (electro-chemical). Trong quá trình chuyển hoá này, trí nhớ được tạo thành. Trí nhớ này rất ngắn, thường nhỏ hơn 0,5 giây đối với việc nhìn và nhỏ hơn 3 giây đối với việc nghe.
Sau khi thông tin đƣợc tiếp nhận vào vùng cảm giác, chúng sẽ đƣợc chuyển sang vùng trí nhớ làm việc hay trí nhớ ngắn hạn. Tuy nhiên, không phải tất cả các thông tin đều được chuyển đi. Nhiều nghiên cứu cho thấy các thông tin được chuyển đi thường là các thông tin mới lạ, gây cho ta sự tò mò, hoặc các thông tin liên quan đến những điều mà chúng ta đã biết. Ứng dụng điều này, trong dạy học, GV nên yêu cầu HS nhớ lại những kiến thức mà họ đã biết liên quan đến chủ đề sắp học hoặc trình bày thông tin mới một cách thú vị để thu hút đƣợc sự chú ý của HS.
* Trí nhớ ngắn hạn (Short-term memory) hay còn đƣợc gọi là trí nhớ làm việc (Working memory)
Trí nhớ làm việc liên quan đến điều mà chúng ta đang nghĩ đến hay “làm việc”
với nó ở bất kì thời điểm nào. Trí nhớ làm việc đƣợc tạo ra khi chúng ta chú ý đến một kích thích bên ngoài, một ý nghĩ bên trong, hoặc cả hai. Thông tin tồn tại ở vùng này sẽ chỉ kéo dài trong một khoảng thời gian rất ngắn (khoảng từ 15 đến 20 giây).
Tuy nhiên, theo nghiên cứu của (Breznitz & Share, 1992), quá trình “làm việc”
trong vùng trí nhớ này hết sức quan trọng: Con người thực hiện tất cả mọi hoạt động tư duy và giải quyết vấn đề trong trí nhớ làm việc8.
Từ lí thuyết trên, chất lƣợng của việc tƣ duy và giải quyết vấn đề học tập phụ thuộc rất lớn vào chất lƣợng thu nhận thông tin và xử lí các thông tin khi chúng tồn tại trong vùng trí nhớ này. Kết quả của quá trình làm việc tại vùng trí nhớ ngắn hạn có thể tạo ra câu trả lời hoặc/và chuyển thông tin sang kho lưu trữ là vùng trí nhớ dài hạn.
Quá trình xử lí thông tin đƣợc mô tả trong sơ đồ hình 1.1 cụ thể nhƣ sau:
- Thu nhận thông tin: Thông tin đƣợc đƣa vào vùng trí nhớ ngắn hạn từ hai nguồn, một là chuyển thông tin từ vùng cảm giác sang vùng trí nhớ ngắn hạn (2) và nguồn khác là tái hiện thông tin từ trí nhớ dài hạn chuyển sang vùng trí nhớ ngắn hạn (5)
8 Monetti, D., Hummel, J., & Huitt, W. (2006). Educational psychology principles that contribute to effective teaching and learning. International Journal of Arts & Sciences, 1, 22-25.
- Xử lí thông tin: thực chất là quá trình hình thành các liên kết giữa các thông tin mới và thông tin đƣợc tái hiện để chuyển thông tin sang dạng “đƣợc mã hóa” để sẵn sàng lưu trữ (quá trình mã hoá thông tin) hoặc để tạo ra một phản ứng trả lời nhất định. Điều lưu ý ở quá trình xử lí thông tin trong vùng trí nhớ làm việc đó là: các phần tử thông tin có thể đƣợc xử lí trong cùng một thời điểm là rất ít (khoảng 7 đơn vị thông tin cùng lúc chỉ trong ít giây) và thời gian thông tin tồn tại ở đó khá ngắn, vì vậy nếu không đƣợc xử lí, thông tin sẽ bị mất dần khỏi trí nhớ làm việc. Do đó, trong quá trình dạy học, GV nên chuẩn bị sẵn các thông tin đã có liên quan đến thông tin mới để tạo thuận lợi cho việc hình thành các liên kết giữa thông tin mới và thông tin cũ. Đồng thời, GV nên tạo điều kiện để thông tin đƣợc lặp đi lặp lại đủ lâu cho trí nhớ làm việc có thời gian xử lí chúng...
* Trí nhớ dài hạn (Long-term memory) là kho lưu trữ thông tin trong một khoảng thời gian dài.
Trí nhớ dài hạn còn đƣợc gọi là trí nhớ tiềm thức (unconscious memory) vì nó có ưu điểm là ta không cần chủ động nhẩm lại thông tin để giúp chúng được lưu trữ trong đó. Đồng thời, cũng không có giới hạn về số lượng thông tin mà ta có thể lưu trữ trong trí nhớ dài hạn. Nếu thông tin đã đƣợc chuyển vào trong trí nhớ dài hạn, nó sẽ tồn tại ở đây trong một khoảng thời gian dài, có lẽ là suốt đời. Để sử dụng lại các thông tin trong trí nhớ dài hạn, thông tin phải đƣợc chuyển ngƣợc trở lại trí nhớ làm việc. Quá trình này đƣợc gọi là quá trình tái hiện thông tin (retrieval information).
Từ sơ đồ hình 1.2, các hoạt động liên quan đến trí nhớ dài hạn gồm việc thu nhận, lưu trữ thông tin vào trí nhớ dài hạn (4) và tái hiện thông tin cho trí nhớ làm việc khi cần thiết (5). Để có thể đƣợc chuyển từ trí nhớ làm việc sang trí nhớ dài hạn, thông tin cần tiếp tục đƣợc sắp xếp và tổ chức, thực chất là quá trình liên kết các thông tin mới với các thông tin có sẵn trong trí nhớ dài hạn, sắp xếp thông tin mới vào hệ thống thông tin đã có, cấu trúc lại các thông tin cũ liên quan đến thông tin mới. Yếu tố chủ yếu tạo thuận lợi cho việc lưu trữ lâu dài này là tính có nghĩa của thông tin - được tính bằng số lƣợng các liên kết mà thông tin đó tạo đƣợc với các thông tin cũ. Do đó, trong dạy học, để tăng cường hiệu quả của việc mã hoá và lưu trữ thông tin, GV có thể sử dụng một số biện pháp nhƣ: đặt vấn đề theo kiểu bắc cầu với các kiến thức cũ, đặt câu hỏi định hướng, yêu cầu HS tìm điểm tương đồng hoặc điểm khác biệt giữa thông tin mới và thông tin cũ, xây dựng sơ đồ tƣ duy về các kiến thức liên quan đến chủ đề đó, vận dụng thông tin để xử lí nhiều tình huống khác nhau, hệ thống hoá lại kiến thức
sau mỗi bài học...
Quá trình tái hiện thông tin từ trí nhớ dài hạn cho trí nhớ làm việc có mối quan hệ chặt chẽ và tuyến tính với quá trình mã hoá, tổ chức và lưu trữ thông tin. Thông tin càng đƣợc mã hoá và tổ chức hiệu quả thì khả năng nó đƣợc tái hiện càng cao. Vì tính có ý nghĩa là một nhân tố then chốt trong việc lưu trữ thông tin, một trong những chiến lƣợc hiệu quả nhất để kích hoạt trí nhớ dài hạn và tạo thuận lợi cho quá trình tái hiện thông tin là để HS đƣợc học tập trong những tình huống có ý nghĩa. Bên cạnh đó, việc thực hành lặp lại (repeated practice) - thường xuyên sử dụng các thông tin đã học để hiểu các khái niệm khác hoặc để giải quyết các vấn đề thực tế - cũng là một chiến lƣợc tốt và nên đƣợc áp dụng trong dạy học.