Cognitive Load Theory (Teori Beban Kognitif): Representasi Pengetahuan

Basis pengetahuan kami di LTM sangat memengaruhi proses kognitif di sebagian besar situasi. Oleh karena itu, bentuk representasi pengetahuan sangat penting untuk memahami kognisi manusia. Beberapa cara utama untuk merepresentasikan makna informasi dalam memori telah disarankan: representasi proposisional (jaringan semantik), representasi prosedural (sistem produksi), dan skema. Representasi analogis atau model mental (Rumelhart & Norman, 1983) secara umum dapat dianggap sebagai skema. Konsep proposisi menunjukkan unit makna primitif, atau unit pengetahuan terkecil yang memungkinkan untuk membuat penilaian, benar atau salah. Jaringan seperti itu satuan-satuan yang saling berhubungan dapat digunakan untuk mewakili makna kalimat dan gambar. Newell dan Simon (1972) mengemukakan bahwa pengetahuan dapat direpresentasikan dengan seperangkat aturan kondisional atau kondisi produksi → tindakan. Aturan produksi disimpan dalam memori jangka panjang dan diambil serta digunakan dalam memori kerja. Isi memori kerja saat ini disesuaikan dengan kondisi seluruh aturan produksi dalam memori jangka panjang. Setiap kali kondisi suatu aturan terjadi dalam memori kerja, aturan tersebut dipicu dan tindakannya dilakukan. Tindakan aturan tersebut dapat mengubah isi memori kerja dan menentukan aturan mana yang dipicu selanjutnya. Dengan demikian, prinsip-prinsip yang menentukan bagaimana suatu aturan diikuti oleh aturan lainnya dibangun ke dalam aturan itu sendiri. 

Salah satu teori paling maju yang didasarkan pada gagasan aturan produksi, teori ACT* (Adaptive Control of Thought; Anderson, 1983), atau versi terbarunya ACT-R (R untuk rasional; Anderson, 1993), menyarankan tipe terpisah memori jangka panjang untuk aturan produksi (untuk keterampilan) selain memori deklaratif (proposisi, gambar, dan representasi lain untuk fakta dan pengalaman). Item dalam ingatan ini dapat bervariasi dalam tingkat 'aktivitasnya'. Jika isi memori kerja cocok dengan lebih dari satu aturan dalam memori prosedural, maka aturan mana pun yang paling aktif akan dipicu. Konsep skema, awalnya dibahas oleh Bartlett (1932), masuk ke dalam psikologi kognitif dari penelitian kecerdasan buatan (Minsky, 1975; Bobrow & Winograd, 1977). Skema umumnya merepresentasikan objek sebagai sekumpulan atribut (slot). Skema generalisasi abstrak tentang objek dari contoh spesifik, mengkodekan kategori umum dan fitur khas. Mereka mungkin tidak hanya mencakup proposisi, tetapi juga fitur persepsi (misalnya, gambar spasial) dan rangkaian peristiwa stereotip. Skema mungkin memiliki slot dengan nilai tetap atau variabel; slot dengan nilai variabel biasanya memiliki beberapa nilai default atau nilai yang paling mungkin. Fitur skema yang paling penting adalah pola hubungan yang stabil antar variabel (slot). Setiap skema berisi informasi tentang beberapa kelas struktur. Ketika nilai-nilai tertentu ditugaskan ke slot skema, struktur pengetahuan berbasis skema dapat diperoleh dalam bentuk konsep, proposisi, dll. 

Struktur pengetahuan yang diperoleh bisa lebih umum atau lebih spesifik tergantung pada nilai-nilai tersebut. Beberapa skema dapat dihubungkan bersama dan diorganisasikan ke dalam struktur hierarki yang canggih di mana satu skema dapat menjadi bagian dari skema yang lebih kompleks. Skema dapat mewakili pengetahuan dari semua jenis dan tingkatan: dari huruf individual (memungkinkan kita mengenali berbagai variasi huruf tulisan tangan) hingga sistem elektronik atau organisasi yang kompleks, pola perilaku, visual dan gambar persepsi pendengaran. Misalnya, skema kita untuk wajah manusia mencakup celah untuk mata, hidung, mulut, telinga, dll. Komponen-komponen ini disusun dalam konfigurasi tertentu yang tidak kaku. Namun, beberapa persyaratan umum harus dipenuhi: hidung dan mata harus ditempatkan di atas mulut; mata harus terletak di atas hidung pada sisi yang berbeda, dll. Skema umum ini memungkinkan kita mengenali contoh wajah manusia dalam situasi tanpa batas, termasuk beberapa bentuk seni visual yang aneh.

Skema siswa untuk menyelesaikan persamaan aljabar linier tipe ax = b dapat mencakup tiga slot: 1) angka b di sisi kanan persamaan; 2) angka a di ruas kiri persamaan; dan 3) operasi pembagian: membagi isi slot pertama dengan isi slot kedua. Untuk siswa yang kurang berpengalaman, skemanya dapat mencakup operasi membagi kedua ruas persamaan dengan bilangan a yang sama. Dalam hal ini, skema akan berisi slot untuk kedua bagian persamaan, bilangan pembagi a, dan operasi pembagian. Untuk contoh representasi pengetahuan skematis tingkat tinggi, pertimbangkan domain teknis yang mencakup pengetahuan tentang berbagai objek teknis (misalnya, perkakas, perangkat, mesin, prosedur teknologi). Keragaman pengetahuan dalam bidang teknis apa pun dapat direpresentasikan dengan tingkat spesifikasi yang berbeda: dari deskripsi fitur umum hingga detail spesifik. A Kerangka skematis untuk merepresentasikan pengetahuan tentang suatu objek teknis dapat mencakup tiga komponen utama yang saling berhubungan yang dapat disebut sebagai deskripsi fungsional, operasional, dan struktural. Objek teknis apa pun dapat dicirikan oleh beberapa fungsi atau tujuan yang dirancang untuknya (untuk apa objek ini?), proses yang digunakan dalam pengoperasian objek (bagaimana cara kerjanya?), dan struktur internal objek termasuk hubungan antar komponennya (apa apakah itu terdiri dari?). Menjelaskan operasi suatu objek berarti menjelaskan mengapa sekumpulan bagian yang terhubung melakukan fungsi tertentu dengan memanfaatkan proses tertentu selama operasi. Seorang pelajar harus membangun hubungan antara komponen fungsional, operasional, dan struktural dari deskripsi objek untuk memahami cara kerjanya (Kalyuga, 1984; 1990). 

Referensi

Kalyuga, S. 2009. Cognitive Load Factors in Instructional Design for Advanced Learners. New York: Nova Science Publishers