O altă etapă a procesului de insușire a cunoștințelor noi de către elevi este întelegerea și generalizarea mate rialului nou. Cunoașterea senzorială, cunoașterea prin percepții și reprezentări este necesară și folositoare pentru orientarea omului în mediul înconjurător, dar ea nu este suficientă pentru a realiza o cunoaștere mai adâncă a realității. Datele obținute prin cunoașterea senzorială sunt prelucrate cu ajutorul gândirii-proces cercetat de psihologie-realizându-se astfel o cunoaștere rațională a realității.
Prin însușirea corectă a noțiunilor, elevii pot stăpâni cu ușurință materialul bogat șivariat oferit de percepții și reprezentări, se pot orienta mai ușor în realitate, pot adopta o atitudine creatoare în activitatea lor, întrucât noțiunile reflectă ceea ce este esențial și general pentru o clasă de obiecte și fenomene. În procesul de învățământ însușir ea noilor noțiuni de către elevi poate fi realizată pe două căi: a. inductiv.
Percepțiile și reprezentările despre o clasă de obiecte asemănătoare sunt comparate pentru a se putea stabili asemănările și deosebirile între ele, se extrage apoi ceea ce este c omun și esențial și se generalizează notele esențiale fixându-le în noțiuni, definiții; b. deductiv. Se prezintă noțiunea nouă sau definiția, ilustrând-o apoi cu fapte sau cu exemple. Fixarea cunoștințelor se realizează prin mai multe mijloace. Dintre aces tea cel mai des folosit este repetiția. Prin repetiție legăturile nervoase temporare formate în scoarța cerebrală cu prilejul și consolidarea cunoștinețelor este aplicarea acestora în practică.
După ce a fost însușită o definiție, o lege, este necesar ca elevii să le aplice la cazuri noi, să explice noi fenomene prin legea științifică însușită. Formarea priceperilor și deprinderilor constituie o altă etapă în procesul de însușire a cunoștințelor de către elevi. Această etapă și cea a fixării cunoștințelor sunt strâns legate și asigură împreună posibilitatea de aplicare în practică a cunoștințelor.
Prelucrarea informațiilor umane
Omul interacționează atât cu mașina, cât și cu mediul. Prelucrarea info rmațiilor umane implică transmiterea de semnale din sistemul senzorial prin căile neuronale către creier. Informațiile sunt interpretate în interiorul creierului conducând la luarea deciziilor adecvate și a acțiunilor motorii. Pentru ca acest proces să fun cționeze eficient, semnalele senzoriale nu ar trebui să intre în conflict și în creier trebuie stocate informații sub formă de memorie pentru a facilita interpretarea semnalelor primite. Cu toate acestea, există potențiale legături slabe în procesul care d uce la acțiuni care nu sunt adecvate pentru un anumit moment sau situație.
Informațiile senzoriale pot fi înșelătoare, de exemplu iluziile pot apărea din sistemul vizual sau din sistemul vestibular ( din urechea internă). Astfel, este important a se obține cunoștințe care sunt dobândite prin studiu și experiența trecută, pentru a fi folosite ca parte a procesului de informare a omului. Fig. 1.1 Model de procesare umană a informației. Fig 1.1 prezintă o reprezentare simplă a unui model de om privind procesarea informației În model este prezentat un alt model alternativ, care prezintă o buclă de feedback 1.2. Dacă se așteaptă un stimul, va fi pregătit un răspuns adecvat.
Cu toate acestea, în cazul în care stimulul primit nu este cel așteptat, răspunsul pregătit este probabil să fie deja efectuat.Timpul normal de răspuns pentru o sarcină simplă este de 0,2 sec. Programele motorii sau schemele mentale sunt subru dine comportamental nefiind nevoie de gândire conștientă. Fazele în timpul dezvoltării lor: cunoștințe cognitive = declarative asociere = compilare de cunoștințe automată = cunoștințe procedurale Fig. 1.2. Model alternativ de procesare umană a informației.
Atenția și vigilența
Atenția este obținută de un stimul, derivat de obicei dintr-o sursă de informație. Această sursă poate fi fizică, de exemplu sunetul unui avertizor de staționare (oprire), sau psihologică, de exemplu un gând care apare în minte, și care conduce procesul de informație din creier să se concentreze pe un anumit aspect. Omul are capacitate limitată de a prelucra informații. Cantitatea de informații care ajunge la receptorii senzoriali, depășeste cu mult capacitatea de procesare a sistemului.
Atenția poate fi selectivă, deoarece, în mod normal, este posibil să se conștient izeze prelucrarea informațiilor din mai multe surse simultan, alocarea selectivă a resurselor mentale disponibile („cocktail party efect” sau efect de amestec). Un al doilea tip de atenție este atenția împărțită. Spre deosebire de atenția selectivă, atunci când există o alocare selectivă a resurselor m intale, în timpul atenției, întreaga resursă este alocată unei porțiuni a sarcinii. Astfel, în cabina de pilotaj, este imposibil să vă concentrați pe o transmisie radio când țineți simultan o conversație cu un alt individ.
Un alt exemplu apare în timpul unui volum mare de muncă, când atenția poate fi concentrată mai ales pe o sarcină solicitantă și o alarmă fonică sau o avertizare vizuală este ignorată deoarece informațiile nu reușesc să fie procesate. În îndep linirea unei sarcini complexe, cum ar fi operarea unei aeronave, este deseori necesar să împărțiți atenția între mai multe surse de informații. Indivizii diferă prin capacitatea lor de a aloca mental resurse între cerințe diferite și diferă în ceea ce priv ește acest lucru în condiții variate de sarcină mare.
Este o facilitate care se dezvoltă cu pregătirea și experiența acumulată, dar fiecare individ are o capacitate finală de procesare a informațiilor cu mai multe surse. Supraîncărcarea poate rezulta dintr-o lipsă de înțelegere atunci când se face trimitere la o suprasarcină calitativă si cantitativă sau la primirea prea multor informații. Vigilența este starea de conștientizare a aportului senzorial extern și este gradul de activare a sistemului nervos central. Atenţia este influențată direct de nivelul de vigilență, care poate fi redusă în condiții de sarcină ridicată.
Hipo-vigilența este starea receptivității senzoriale scăzute rezultând dintr-o excitare a cărui nivel se abate de la optim, datorită volum ului de muncă, stresului sau perturbării (modelul de somn întrerupt). O teorie a procesării sugerează că informația este divizată în porții mici sau „biți” care trec rapid printr-o poartă sau filtru de procesare. Aceasta explică capacitatea de a împărți atenția atunci când fluxul de biți este întrerupt de biții de informații din alte sisteme senzoriale. De asemenea, explică unele erori atunci când sunt procesați biții din secvență sau biți de informații dintr-o sursă care se amestecă cu biții dintr-o altă s ursă.
O teorie alternativă sugerează că informațiile din sistemele senzoriale sunt procesate în „colete” distincte, iar prelucrarea are loc prin comutare rapidă între aceste parcele de informații. Astfel, un individ poate desfășura mai multe activități sim ultan, cu condiția ca cererile combinate ale acestor activități să nu depășescă capacitatea de procesare centrală și c a activitățile să nu supraîncarce oricare dintre subsistemele memoriei de lucru.
Starea de vigilență poate fi afectată de următorii factori: - intrarea senzorială externă sau volumul de muncă-oboseala-stres-sănătate-motivație-starea de bine (primul efect observabil al monoxidului de carbon (otrăvirea) este o stare de vigilență redusă). - Semnele de vigilență redusă includ: - concentrare pe o singură sarcină în detrimentul altor cerinţe-comunicare slabă în cabina de pilotaj-iritabilitate
Percepţia
Acțiunile fizice ale unui pilot reprezintă răspunsul motor la ceea ce este perceput. Percepția este derivată din sistemul senzorial, adică ochii, sistemul vestibular al urechii interne și sistemul proprioceptiv care implică terminații nervoase în piele, mușchi și articulații. Semnalele de la aceste sisteme permit formarea unui model mental al individului, orientarea în spațiu, folosind experiența și cunoștințele, se produce un răspuns adecvat. Iluzii perceptive Percepția este influențată de așteptare și anticip are, ceea ce de fapt poate face diferența într-o situație reală. Fig.
1.3 Percepție prin procesare de sus în jos O privire rapidă la figura 1.3 urmată de o lectură atentă a cuvintelor este un bun exemplu despre modul în care expectativa se bazează pe existență și poate duce la erori în percepție. Informația senzorială este utilizată pentru a forma un model mental. Aceasta se bazează pe trecut și experiența existentă, și este ignorată în timpul prelucrării prin cortexul vizual. Acest lucru poartă denumirea de procesare de sus în jos.
Profunzimea percepției este atunci când, obiecte mai mici din jurul nostru sau obiecte mai apropiate de orizont sunt percepute ca fiind mai îndepărtate decât obiectele mai mari sau cele de mai departe de orizont, pentru că aceasta s-a bazat pe experiența umană. Procesarea de sus în jos utilizează ipotezele existente ale realității pentru procesarea datelor primite. Percepția de sus în jos este atunci când individul realizează o scenă potrivit căreia se asteaptă a fi în imaginația sa. Acest lucru poate provoca un tip de insuficiență cognitivă care poate duce la un accident sau incident.
Pentru exemplu, efectuarea une i aterizări pe trenul de aterizare atunci când nu există un indicator verde luminos de protecție. Pilotul poate „vedea” (ca fiind) verde, pentru că asta era așteptarea, din cauza altor factori care determină o sarcină mare de muncă. Figura 1. 4 ilustrează o altă formă de percepție greșită, cunoscută sub numele de iluzia Muller-Lyer. Deși linia orizontală din stânga arată mai scurtă decât cea din dreapta, corect este că ambele sunt de aceeași lungime. Cortexul vizual analizează imaginea folosind combinații de celule cerebrale care răspund la linii, margini, unghiuri și capete. În acest caz, modelul analizat duce la o percepție necorespunzătoare a realității.
Prelucrarea informațiilor de jos în sus este condusă de natura stimulilor de mediu și poate fi import antă în timpul fazei de apropiere și aterizare în timpul zborului. Așteptarea, are influență asupra percepției. În primul exemplu, experiența anterioară duce la un set de idei dat și astfel se citește ceea ce se așteaptă să se citească. În al doilea exempl u, influența unghiurilor și tiparelor duce la o iluzie perceptivă. Prelucrarea de jos în sus poate fi considerată ca fiind bazată pe percepția dată, în timp ce procesarea de sus în jos este condusă de percepţia conceptuală. Utilizarea celor două împreună d uce la procesarea interactivă. Fig.
1.4 Iluzia Muller – Lyer, folosind procesare de jos în sus Subiectivitatea perceptivă Percepția se bazează foarte mult pe experiența și cunoștințele anterioare ceea ce duce inevitabil la subiectivitate. Acest lucru poate fi, de asemenea, influențat și de dorințe individuale. Astfel, doi indivizi pot percepe bine aceleași informații senzoriale în mod diferit, dacă aceștia au experiențe și pregătire diferite. De aici și importanța procedurilor de operare standardizate și instruirea standardizată pentru asigurarea unei baze de cunoștințe și experiență constante. Aceasta duce la dezvoltarea unei moderații adecvate a filtrării informațiilor pentru a asigura conceptul corect de realitate.
Filtrele de percepție sunt experiența trecută și învățarea.
Memoria
Memoria simbolizează facultatea mentală de a reține și de a aminti cunoștințe și experiențe trecute. Cu toate acestea, la atât de mulți oameni memoria apare în diferite grade, iar nivelul de apelare la memorie de asemenea variază între persoane, zilnic și individual. Există o capacitate a creierului de a înregistra informații, de a stoca, asociind cu informațiile stocate anterior și reamintindu-le când este necesar. Creierul este format din aproximativ 21 de miliarde de ce lule și acestea sunt unite de o serie complexă de legături; formarea de legături dintre aceste celule alcătuiesc sistemul de memorie.
La fel, elementul de memorie poate fi stocat într-un număr de celule diferite ale creierului și poate fi accesat prin dife rite căi de legătură. Acest lucru explică de ce celulele creierului pot fi pierdute prin vârstă sau accidente și totuși se păstrează clare amintirile multor experiențe trecute. Prelucrarea informațiilor umane poate fi considerată ca având trei „magazine”(spații de stocare) diferite de informații din care se face rechemarea (reapelarea) sau rememorarea. Acestea sunt denumite memoria pe termen scurt (memoria senzorială), memoria pe termen lung și memoria de lucru.
În plus, există o memorie motorie care este folosită în subconștient pentru performanța de a învăța si pentru aptitudini. Poziția funcției de memorie în procesarea informațiilor este prezentată în figurile 1.1 și 1.2. Memoria pe termen scurt (senzorială) Memoria pe termen scurt se referă la informați ile stocate pentru un timp foarte scurt și apoi uitate. De obicei este limitată la câteva elemente de informații pentru câteva secunde. Un exemplu în acest sens ar fi citirea unui număr de telefon și apoi, din cauza lipsei de reamintire, trebuind să-l citiți din nou înainte de a finaliza secvența de apelare.
Figura 5.5 prezintă aproximativ reținerea memoriei a unui tip de capacitate de rechemare sau remomare pe termen scurt. Procesul de rechemare folosește o serie de stimuli senzoriali, care afectează durata de timp în care informațiile sunt păstrate în memorie. Memoria iconică utilizează imaginea, iar informațiile sunt păstrate în acest tip de memorie pentru 0,5 până la 1,0 secunde. Memoria” echoica”( Echoic memory) este memoria senzorială care înregistrează specific informațiile auditive (sunete) și păstrează informațiile timp de 2 până la 8 secunde. Memoria de lucru pe termen scurt poate reține informația timp de 10 până la 20 de secunde.
Numărul maxim de articole dezasociate care pot fi în mod normal păstrate în memoria pe termen scurt este de 9(nouă), reținerea normală fiind în jur de 7 articole. 0 5 10 15 Retention interval-seconds Fig. 1.5 Memory retention time of short-term recall Memoria pe termen lung Memoria pe termen lung, după cum indică expresia, reprezintă facilitatea de a reaminti informațiile care au fost stocate spre repetare sau reamintire constantă (memorie semantică), sau de către o apariție vie (memorie episodică). E vorba despre memoria episodică care este afectată de amnezie.
Aceasta poate fi considerată ca fiind o informație care nu este utilizată în prezent, dar este deținută într-un depozit de mare capacitate de stocare, fiind spațiul aferent unui comportament bazat pe reguli. Cu toate acestea, memoria pe termen lung are limitări și Figura 1.6 arată cum crește probabilitatea recuperării elementelor odată cu numărul de rechemări efectuate. Această formă de memorie se Percent of recall îmbunătățește cu exercitarea constantă a funcției sale și este depozitul pentru cunoștințe. O metodă de îmbunătățire a rechemării este de a duce procesul de instruire dincolo de cel necesar pentru a efectua un standard acceptabil de performanță la momentul respectiv.
Acest concept (over learning) încorporat în orice program de instruire eficient, asistă reapelarea și întărește rezistența la stres, precum și îmbunătățirea efectuării de sarcini psiho-motorii. Un alt aspect al acestei forme de memorie este acea reapelare (rechemare) continuă a unor elemente specifice sau efectuarea de sarcini motorii cu un nivel bun de continuitate, care îmbunătățește capacitatea de a aminti sau de a îndeplini sarcinile. Aceasta ( Fig. 5.5) este cunoscută sub denumirea de activitate contin uă. Pe de altă parte, sarcinile care necesită răspunsuri separate (sarcini seriale), sunt mai ușor uitate. 0 1 2 3 4 5 6 Number of recalls Fig.
1.6 Ability to remember items as function of recalls actually made. Memoria de lucru Memoria de lucru utilizează informațiile utilizate în prezent. De exemplu, atunci când citiți dintr-o listă de verificare (check list), se folosește memoria de lucru folosind informații din magazia de memorie pe termen scurt și lung, ce în sensul cuvintelor se traduce: în acțiuni fizice și cognitive necesare. Un exemplu este decizia de a utiliza sau nu flapsurile la decolare sau pentru calcularea combustibilului necesar pentru un anumit tip de zbor. Deși memoria pe termen scurt este, în mod normal, restricționată la reamintire între 6 și 8 articole, aceasta poate fi îmbunătățită printr-o anumită metodă.
Această metodă este de a lua ”înscrisuri” fără legătură și de a le asocia cuvinte familiare, astfel încât cuvinte le să poată fi amintite; dacă cuvintele sunt extinse în propoziții pot fi amintite multe alte cuvinte. Alte instrumente care ajută la păstrarea memoriei, includ asocierea cuvintelor sau ideilor, repetarea, revizuirea și cercetarea. Increasing probability to recall items Memoria motorie (abilități) Memoria motorie sau de abilități se referă la controlul pre-cognitiv. Instruirea îmbunătățește și permite unui pilot familiarizarea cu caracteristicile de manipulare a aeronavei într-o situație dată.
Aptitudinile se dezvoltă și sunt rafinate, a stfel că acțiunile motorii precise sunt efectuate la nivel subconștient.