TEORI
BEBAN KOGNITIF (cognitive load theory)
Makalah
ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah
Seminar
pendidikan matematika
Dosen
pengampuh :
Dr.
Agung Lukito, M.Pd
Wilda Syam Tonra
NIM: 127785006
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
PROGRAM
PASCASARJANA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA
2013
TEORI
BEBAN KOGNITIF (cognitive load theory)
A. DEFINISI
TEORI BEBAN KOGNITIF
·
Teori beban kognitif adalah teori
psikologis yang bertujuan untuk memprediksi hasil belajar dengan memperhatikan
kemampuan dan keterbatasan dari arsitektur kognitif manusia (Plass,. J,
moreno,. R and Sweller, J., 2010)
·
Teori beban kognitif adalah teori yang
menjelaskan tentang perbedaan antara tuntutan tugas dan kemampuan seseorang
untuk menguasai tuntutan tersebut (Moray, 1979 )
·
Teori beban kognitif adalah teori yang menjelaskan
tentang besarnya usaha yang dilakukan memori kerja (working memory) untuk memproses
informasi dalam waktu tertentu (Cooper, 1990)
·
Teori beban kognitif adalah teori yang
dimulai dari teori pengajaran yang berdasar pada arsitektur kognitif manusia
(Sweller, J, 2010)
Dari beberapa pendapat para ahli
tersebut dapat disimpulkan bahwa teori beban kognitif (cognitive load theory) adalah teori psikologis yang menjelaskan
tentang besarnya beban yang terjadi dalam kognitif manusia yang disebabkan
tuntutan tugas yang melebihi kapasitasnya.
B. TAHAP
PERKEMBANGAN TEORI BEBAN KOGNITIF
Tahap I
Istilah teori beban kognitif (cognitive load theory) yang biasa
disingkat CLT pertama kali diperkenalkan oleh John Sweller sekitar tahun 1980-an
di Australia,
Beliau yang dijuluki sebagai penemu CLT.
John Sweller adalah dosen di University of New South Wales.
Ia terfokus pada tuntutan kognitif dari metode pembelajaran yang lebih
cenderung melihat pada hasil akhir yang diperoleh dari peserta didik ketika
dihadapkan pada pemecahan masalah, metode dimana peserta didik secara mandiri memecahkan
sejumlah besar masalah untuk mengembangkan keahlian. Dengan menggunakan metode
tersebut John Sweller menganggap bahwa metode analisis hasil akhir malah menciptakan
beban kognitif yang sangat tinggi pada kapasitas pengolahan kognitif peserta
didik yang sangat terbatas. Teori John Swelller menyimpulkan bahwa upaya
kognitif dihabiskan dalam metode analisis hasil akhir yang mengarah pada solusi
masalah saja atau tujuan dari tugas yang mendesak tetapi tidak meninggalkan sumber
daya kognitif yang cukup untuk akuisisi skema yang menjadi tujuan dari pembelajaran
itu sendiri. Oleh karena itu, tahap awal perkembangan CLT adalah bagaimana membentuk hubungan antara metode pembelajaran
yang digunakan untuk mempromosikan pemecahan masalah dan beban kognitif yang
disebabkan oleh metode tersebut.
Sweller, Chandler,
Tierney, and Cooper (1990) menyatakan
bahwa CLT menyangkut tentang bagaimana sumber daya kognitif didistribusikan
selama pembelajaran dan selama proses pemecahan masalah. Banyak metode pembelajaran
dan pemecahan masalah yang memaksakan siswa sehingga menimbulkan beban kogntif
bagi siswa, dalam hal ini beban tersebut diistilah beban kognitif asing (extraneous cognitive load), yaitu beban
kognitif yang muncul akibat desain pengajaran yang tidak tepat.
Adapun deskripsi dari tahap I dari perkembangan
teori beban kognitif
Extraneous
Load = Total cognitive Load
|
Tahap
II
Tahap ke-II CLT ditandai dengan
pengenalan sumber tambahan beban kognitif yaitu beban kognitif intrinsik. CLT
pindah dari yang hanya berfokus pada beban kognitif asing (extraneous cognitive load). Lebih khusus lagi, beberapa materi
sulit untuk dipelajari atau beberapa masalah yang sulit untuk dipecahkan karena
mengharuskan melibatkan beberapa elemen yang secara bersamaan berinteraksi satu
sama lainnya ( Sweller & Chandler, 1990)
Awal
mula munculnya ide tentang beban kognitif intrinsik yaitu berasal dari
penelitian Harford, maybery, dan Bain (1986). Dalam penelitian tersebut para
peneliti menemukan bahwa kesulitan dalam pengolahan kesimpulan dalam penalaran
anak-anak sebagai contoh : a lebih tinggi dari b, dan b lebih tinggi dari c, siapakah
yang paling tinggi ?? hal ini menunjukkkan bahwa anak-anak harus mempertimbangkan
elemen-elemen diwaktu yang bersamaan. Menurut CLT, beban kognitif intrinsik tergantung pada
dua faktor yaitu: pertama, jumlah elemen yang harus diproses secara bersamaan
dalam memori kerja pada setiap tugas belajar dan yang kedua, pengetahuan sebelumnya
dari pelajar.
Ketika orang dihadapkan dengan materi baru,
beban kognitif yang dikenakan oleh materi yang akan terdiri dari beban kognitif
intrinsik karena interaktivitas elemen dan beban kognitif asing ditentukan oleh
desain pengajaran yang digunakan, jika beban kognitif total berlebihan, belajar dan pemecahan masalah akan terhambat (Sweller, 1997)
Adapun deskripsi dari tahap II dari
perkembangan teori beban kognitif
Extraneous
Load + Intrinsic Load = Total cognitive Load
|
pada tingkat yang ada beban kognitif intrinsik:
jika tingkat beban intrinsik rendah, maka beban asing yang tinggi mungkin tidak
menghalangi belajar karena siswa dapat menangani bahan interaktivitas rendah ,
jika beban intrinsik tinggi , menambah beban asing tinggi akan menghasilkan
total beban yang mungkin melebihi sumber daya kognitif ( Sweller , 1994;
Sweller & Chandler , 1994) . Asumsi ini memfokuskan kembali CLT sebagai
teori yang terutama berkaitan dengan pembelajaran tugas yang kompleks, dimana
siswa biasanya kewalahan oleh jumlah elemen dan interaksi yang perlu diproses
secara simultan ( Plass, Renkl , & Sweller , 2004) . Terlepas dari
kenyataan bahwa teori telah menawarkan metode untuk mengukur elemen
interaktivitas ( Sweller & Chandler , 1994) , apa yang tidak jelas adalah
kriteria untuk menentukan sebuah prioritas ketika tugas yang cukup kompleks
dengan kemungkinan untuk menghasilkan beban kognitif dalam pembelajaran
Tahap
III
Baru-baru ini, CLT telah mengalami dua revisi utama. Yang
pertama adalah pengenalan sumber ketiga beban kognitif , yaitu beban kognitif erat (germane cognitive load). Ciri khas dari beban kognitif erat
adalah bahwa , tidak seperti dua lainnya , ia memiliki hubungan yang positif
dengan belajar karena itu adalah hasil dari mencurahkan sumber daya kognitif
untuk akuisisi skema dari pada kegiatan mental lainnya. Ide beban kognitif erat berasal
dari kebutuhan untuk menentukan efek dari beban kognitif untuk akuisisi skema yang diusulkan
menjadi bermanfaat untuk belajar.
Adapun deskripsi dari tahap III dari
perkembangan teori beban kognitif
Germane
load + Extraneous Load + Intrinsic Load =
Total
cognitive Load
|
Beban kognitif intrinsik , asing , dan erat adalah
aditif dalam hal itu, bersama-sama , beban total tidak bisa melebihi sumber
daya yang bekerja memori yang tersedia jika menginginkan belajar itu terjadi.
Hubungan antara tiga bentuk beban kognitif yang asimetris . Beban kognitif
intrinsik memberikan beban dasar yang tereduksi selain dengan membangun skema
tambahan dan mengotomatisasi skema yang diperoleh sebelumnya. ( Plass dkk, 2003)
C.
KATEGORI BEBAN KOGNITIF
Teori
beban kognitif (Plass, Renkl & Sweller, 2010) menyebutkan bahwa beban
kognitif dalam memori pekerja dapat disebabkan oleh tiga sumber yaitu: (1)
beban kognitif intrinsik (intrinsic
cognitive load) (2) beban kognitif
ekstrinsik (extraneous cognitive load)
dan (3) beban kognitif erat (germane
cognitive load)
Jika
beban kognitif bekerja melebihi kapasitas memori, pengolahan informasi termasuk
belajar akan dikompromikan. Dengan kata lain, jika beban total memori kerja
yang berlebihan, probabilitas perubahan berguna untuk memori jangka panjang
berkurang. Masing-masing dari tiga kategori beban kognitif akan dibahas berikut
ini:
1.
Beban
kognitif intrinsik (intrinsic cognitive load)
Beban
kognitif intrinsik ditentukan oleh tingkat kesulitan informasi atau materi yang
sedang dipelajari (Mayer, R, E,. & Moreno, R,. 2010). Beban kognitif
intrinsik tidak dapat dimanipulasi karena sudah menjadi karakter dari
interaktifitas elemen-elemen di dalam materi. Sehingga, beban kognitif
intrinsik ini bersifat tetap. Beberapa materi secara intrinsik sulit untuk
dipahami dan belajar terlepas dari bagaimana hal itu diajarkan. Faktor kritis
adalah elemen interaktivitas yang mengacu pada jumlah elemen yang harus
diproses dalam memori kerja untuk memahami dan mempelajari materi.
Menurut CLT, beban kognitif
intrinsik tergantung pada dua faktor yaitu:
(1). jumlah elemen
yang harus diproses secara bersamaan dalam memori kerja pada setiap tugas
belajar, Beban yang dihasilkan dari elemen interaktivitas bervariasi antara dan
di dalam bidang studi yang berbeda. Misalnya, memecahkan masalah aljabar
berurusan dengan elemen interaktivitas yang lebih tinggi dari pada belajar kosa
kata itu sendiri (sweller, 2010).
(2) pengetahuan
sebelumnya dari peserta didik.
2. Beban
kognitif asing/ ekstrinsik (extraneous cognitive load)
Kategori
beban kognitif ini juga tergantung pada elemen interaktivitas tetapi tidak seperti
beban kognitif intrinsik, unsur-unsur berinteraksi sepenuhnya di bawah control
pembelajaran, dan CLT dirancang terutama untuk memberikan prinsip-prinsip untuk
mengurangi beban kognitif asing. Apakah prosedur pengajaran menghasilkan beban
kognitif asing jika prosedur pelajaran tidak memfasilitasi perubahan untuk menyimpan
informasi (memori jangka panjang) atau jika prosedur pengajaran mengabaikan
batas-batas prinsip perubahan dengan baik mengabaikan keterbatasan memori kerja
atau melanjutkan pada asumsi bahwa memori kerja tidak memiliki keterbatasan.
Prosedur pengajaran mungkin tidak efektif karena tidak perlu memperkenalkan
interaksi elemen yang harus dihilangkan. Sebagai contoh, perhatikanlah orang mencoba
untuk belajar melalui pembelajaran teknik penemuan. Dari pada diberitahu aturan
ilmiah, orang itu diberikan informasi minimal dan diperlukan untuk bekerja
diluar aturan dari informasi minimal dan diperlukan untuk bekerja diluar aturan
dari informasi tersebut. (Sweller, 2010)
Kalguya, S (dalam Plass,. J,
moreno,. R and Bruken, R, 2010) menyatakan
bahwa beban kognitif asing dapat diterapkan oleh satu atau lebih sumber berikut
ini:
a.
Tidak memaksa pelajar untuk mencari
langkah-langkah solusi dengan menggunakan prosedur (bukannya langsung belajar
prosedur yang merupakan solusi dari pelajaran)
b.
Belajar yang memperkenalkan elemen baru
dengan terlalu banyak informasi ke dalam memori kerja untuk dimasukkan ke dalam
struktur memori jangka panjang
c.
Representasi terpisah (dalam
ruang/waktu) terkait pelajaran yang memerlukan pelajar untuk melakukan penemuan
dan proses.
3.
Beban
kognitif erat (germane cognitive load)
Beban
kognitif erat adalah beban kognitif yang diakibatkan oleh proses kognitif yang
relevan dengan pemahaman materi yang sedang dipelajari dan proses konstruksi
(akuisisi skema) pengetahuan. Jika tidak ada beban kognitif erat, berarti memori
kerja tidak dapat mengorganisasikan, mengkonstruksi, mengkoding, mengelaborasi
atau mengintegrasikan materi yang sedang dipelajari sebagai pengetahuan yang
tersimpan dengan baik di memori jangka panjang.
Sebagian besar dari beban kognitif
asing diasumsikan bahwa sebagai kategori beban kognitif berkurang, beban
kognitif erat secara otomatis akan meningkat karena peserta didik akan mencurahkan
upaya yang sama untuk belajar terlepas dari efektifitas pelajaran.
D.
PENGUKURAN BEBAN KOGNITIF
Pertanyaan yang mendasar
adalah bagaimana mengukur beban kognitif itu sendiri ? dan apakah metode yand
dipilih tersebut valid dan dapat secara praktis mengukur beban kognitif ?
Tipe pengukuran beban kognitif
|
Ukuran
|
masalah yang diteliti
|
peneliti
|
Subjektif
objektif
|
1. Penilaian
subjektif siswa
2. Hasil
belajar
3. Waktu
4. Kompleksitas
tugas
5. Reaksi
tubuh (denyut jantung, reaksi kulit, pelebaran pupil mata)
6. Dua
tugas sekaligus (dual-task)
|
1. Penilaian
subjektif siswa dari tugas yang diberikan
2. Hubungan
antara desain pengajaran dan akuisisi pengetahuan
3. Jumlah waktu yang diperlukan untuk mencapai
solusi
4. Semakin
tinggi kompleksitas tugas, semakin tinggi sumber daya kognitif yang digunakan
5. Reaksi
fisiologis organisme yang terlibat dalam proses pembelajaran
6. Seorang
pelajar yang harus memproses dua tugas yang berbeda pada saat yang sama
|
Paas & van
Merrie¨nboer, 1993
Mayer, 2005; Mayer & Moreno, 1998
Tabbers et al., 2004
Seufert et al.,
2007
Van Gerven et al.,
2004
Bru¨ nken et al., 2002
|
E.
PEMBELAJARAN YANG MENGACU PADA CLT
Prinsip dasar dari teori beban kognitif adalah
belajar efektif yang dapat dicapai dengan mengelola beban intrinsik, mengurangi
beban kognitif asing, dan meningkatkan beban erat (kalguya, 2010)
Berikut
adalah cara pengelolan beban kognitif dalam pembelajaran ( Nidar, R, 2011)
1. Beban
kognitif intrinsik
Beban
kognitif intrinsik
|
Engelola
beban kognitif intrinsik
|
1.
Materi yang sulit
2.
Jumlah bahan ajar yang harus
diproses di waktu yang bersamaan
3.
Pengetahuan sebelumnya
|
1.
mengelola bahan ajar yang yang
sulit menjadi lebih sederhana, salah satunya dengan bantuan alat peraga
2.
mengelola jumlah bahan ajar yang
harus diproses secara bersamaan dengan membagi materi menjadi beberapa
pertemuan.
3.
mengetahui tingkat pengetahuan
awal siswa dengan memberikan pre-test
|
2.
Beban kognitif asing
Beban
kognitif asing
|
Mengelola
beban kognitif asing
|
1.
Penyampaian materi yang kurang
baik
2.
Informasi yang diberikan terlalu
banyak sehingga menguras pikiran
3.
Kurangnya contoh dan latihan soal
4.
Siswa tidak ingat materi
prasyarat
5.
Perhatian siswa terbagi saat
penyampaian materi berlangsung
|
1.
Penyampaian materi sebaiknya
disesuaikan dengan kondisi siswa dan tingkat kebutuhan siswa
2.
Inforasi yang disajikan harus
disesuaikan dengan tingkat kemampuan siswa
3.
mengoptimalkan pemahaman siswa dengan
memberikan contoh, latihan-latihan soal serta penyampaian materi yang
mendalam
4.
mereview pengetahuan prasyarat
yang berhubungan informasi di awal pembelajaran
5.
meminta siswa untuk tidak
mencatat atau tidak beraktifitas lainnya ketika penyampaian materi
.
|
3. Beban
kognitif erat
Beban
kognitif erat
|
Mengelola beban
kognitif asing
|
1.
Imajinasi
|
Membayangkan prosedur atau konsep
meningkatkan pembelajaran dibandingkan dengan hanya mempelajari materi semata
|
DAFTAR
PUSTAKA
Cooper, G. 1990. Cognitive load theory as an aid for instruction design.
Australia journal for education technologi
kalyuga, S. 2010. Cognitive load theory : Schema Acquisition and Sources of Cognitive Load. Cambridge: Cambridge
university prress
Moray, N. (1979). Mental workload: Its theory and measurement. New York: Plenum
Moreno, R and Park,
B. Cognitive Load Theory: Historical Development
and Relation
to Other Theories.
Moreno, R., & Mayer, R. E. (2007). Interactive multimodal learning environments.
Educational
Psychology Review
Nidar, R. 2011. Penerapan pembelajaran matematika
mengacu
pada Cognitive load theory untuk meningkatkan
hasil belajar siswa kelas VIII SMP
negeri 21 malang. malang: malang
university press
Paas, F., Moreno, R , ., & Sweller, J. (2010). Cognitive load theory: Recent developments. Educational Psychologist
Paas, F., Renkl, A., &
Sweller, J. (2004). Cognitive load theory: Instructional implications of the interaction
between information structures and cognitive architecture [Guest editorial statement]. Instructional
Science
Solso,
R. L (2008) Psikologi Kognitif: Edisi
kedelapan. Jakarta: Erlangga
Sweller, J. (1994). Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional
design.
Learning and Instruction
Sweller, J. 2010 Cognitive Load Theory: Recent Theoretical Advances. Australia journal for education
technology
Sweller, J., &
Chandler, P. (1994). Why some material is difficult to learn. Cognition
and Instruction
Mohon izin share tulisannya untuk tugas kuliah saya ya Mba.
BalasHapusizin mba
BalasHapusemmmmm
BalasHapusbagaimana untuk memutuskN bahwa beban kognitif seseorang atau suatu populasi itu tinggi?
BalasHapusMaaf mba, saya ingin bertanya. Bagaimana contoh dari tes (instrumen) dari beban kognitif ini ? supaya kita mengetahui bahwa siswa memilki beban kognitif.
BalasHapusTerima Kasih
Naaf mba,mau tnya tntng cara pengelolaan beban kognitif itu bagaimana ya mba?
BalasHapus