Narratiivinen kirjallisuuskatsaus kognitiivisen kuormituksen optimointiin koulutusteknologisilla työkaluilla

Abstract

Tässä kandidaatin tutkielmassa tavoitteena on tarkastella, millaisia koulutusteknologisia työkaluja on tutkittu kognitiivisen kuormituksen optimoinnin näkökulmasta, sekä selvittää, millaisia mahdollisuuksia ja rajoitteita näihin työkaluihin liittyy suhteessa kognitiiviseen kuormitukseen. Aihe on ajankohtainen ja merkityksellinen, koska opetuksen digitalisoituminen on luonut uudenlaisia oppimisympäristöjä, joissa oppijoiden kognitiiviset resurssit voivat ylikuormittua muun muassa runsaiden ärsykkeiden vuoksi. Teknologisten ratkaisujen ymmärtäminen kognitiivisen kuormituksen näkökulmasta on keskeistä, jotta oppimista voidaan tukea parhaalla mahdollisella tavalla.

Tässä kandidaatin tutkielmassa hyödynnetään narratiivisen kirjallisuuskatsauksen menetelmää. Tarkastelun kohteena on erityisesti kognitiivisen kuormituksen teoria, joka keskittyy työmuistin rajallisuuden ymmärtämiseen ja siihen, miten opetuksen suunnittelu voi tukea tehokasta oppimista. Koulutusteknologialla tarkoitetaan tässä yhteydessä teknologisia välineitä ja sovelluksia, joita hyödynnetään oppimisen tukena digitaalisissa ympäristöissä.

Kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan seuraavia tutkimuskysymyksiä:

1. Millaisia koulutusteknologisia työkaluja on tutkittu kognitiivisen kuormituksen optimoinnin tarkoituksessa? 2. Millaisia mahdollisuuksia ja rajoitteita koulutusteknologisilla työkaluilla on suhteessa kognitiiviseen kuormitukseen?

Aineiston analysoinnin perusteella koulutusteknologiset työkalut jaoteltiin neljään pääryhmään: 1. virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus, 2. älykkäät oppimisympäristöt ja tekoälypohjaiset oppikirjat, 3. puettavat kognitiiviset apuvälineet ja 4. älykkäät sensorit. Päätulokset osoittavat, että pedagogisesti ja teknisesti huolellisesti suunnitellut teknologiat voivat tukea oppimista esimerkiksi vähentämällä tarpeetonta kognitiivista kuormaa, tehostamalla tiedon jäsentymistä ja tukemalla työmuistia. Erityisesti virtuaalitodellisuusympäristöt korostuvat tehokkaiksi tiedon havainnollistamisessa ja selkeyttämisessä. Toisaalta useat tutkimukset huomauttavat, että teknologioiden vaikutus oppimiseen on kontekstisidonnaista ja riippuu muun muassa käyttöliittymän selkeydestä, sisällön suunnittelusta sekä käyttäjien digitaalisesta osaamisesta. Katsauksen perusteella voidaan todeta, että koulutusteknologiat tarjoavat merkittäviä mahdollisuuksia kognitiivisen kuormituksen optimointiin, mutta vaativat samalla tarkkaa suunnittelua ja jatkotutkimusta. Erityisesti tarvitaan lisää tutkimusta eri oppimisympäristöissä, ikäryhmissä ja oppiaineissa, jotta teknologian käyttöä voidaan optimoida oppimista tukevaksi.