Licht, camera, leren! Medeleerlingen die hun camera aan hebben tijdens online onderwijs bevordert het leren

Videoconferencingprogramma's zoals Teams of Zoom zijn een veelgebruikt hulpmiddel geworden voor online leren, vooral tijdens het online onderwijs in de Coronapandemie. Maar hoe beïnvloedt het gebruik van camera's door leerkrachten en medeleerlingen het leren van studenten? Een recente studie van Pi et al. (2024) onderzocht deze vraag met behulp van onder andere eye-tracking.

Aan het eerste experiment dat de auteurs deden, namen 74 basisschoolleerlingen deel die Chinese idiomen leerden in een online setting met verschillende combinaties van cameragebruik door leerkrachten en medeleerlingen. De onderzoekers ontdekten dat:

• Medeleerlingen die hun camera's aanzetten de leerprestaties van leerlingen verbeterden. Leerlingen leerden beter als ze hun medeleerlingen op het scherm konden zien, ongeacht of de camera van de docent aan of uit stond. De aanwezigheid van medeleerlingen kan de motivatie en betrokkenheid van studenten bij online leren vergroten.
• Het aanzetten van de camera door de leerkracht had geen invloed op de leerprestaties van leerlingen. Leerlingen leerden op dezelfde manier, of de camera van de leerkracht nu aan of uit stond. Als de camera van de leerkracht aan stond, besteedden de leerlingen echter minder aandacht aan de dia's en meer aan de leerkracht. Dit geeft aan dat de aanwezigheid van de leerkracht een bron van afleiding kan zijn bij online leren, vooral als er visuele concurrentie is met het lesmateriaal.
• Een tweede experiment liet zien dat het type sociale vergelijking het effect van het gebruik van camera's van medeleerlingen modereert. Als leerlingen zichzelf vergeleken met hoger presterende medeleerlingen (opwaartse vergelijking) of met vergelijkbaar presterende medeleerlingen (parallelle vergelijking), leerden ze goed, ongeacht of camera's van medeleerlingen aan of uit stonden. Wanneer leerlingen zichzelf echter vergeleken met lager presterende leeftijdsgenoten (neerwaartse vergelijking), leerden ze beter wanneer leeftijdsgenoten hun camera's aanzetten dan wanneer ze deze uitzetten. Dit impliceert dat opwaartse en parallelle vergelijking leerlingen kunnen helpen zich te concentreren op de leerstof, terwijl neerwaartse vergelijking gebaat is bij zichtbaarheid medeleerlingen.

Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor online onderwijs. Ten eerste wordt leerlingen aangeraden om hun camera's aan te zetten tijdens online onderwijs om hun leerresultaten en sociale interactie te verbeteren. Ten tweede worden leerkrachten aangemoedigd om een omgeving te ontwerpen die bevorderlijk is voor opwaartse en parallelle vergelijking tijdens online onderwijs, vooral wanneer medeleerlingen hun camera's uitzetten. Ten derde moeten leerkrachten het gebruik van hun camera's afwegen om te voorkomen dat leerlingen worden afgeleid van de leerstof.

Een afbeelding zegt meer dan 1000 woorden? Niet tijdens retrieval practice

Retrieval practice, met behulp van flashcards of oefensoftware is, is een effectieve manier van studeren. Zo is het bijvoorbeeld effectiever om vocabulaire te oefenen door te leren woorden herhaaldelijk te vertalen uit het geheugen dan door herhaaldelijk woordenlijsten te lezen. In een recent onderzoek onderzochten Utrechtse collega's Gesa van den Broek, Tamara van Gog, Liesbeth Kester en studenten Evelien Jansen en Mirja Pleijsant of het toevoegen afbeeldingen of plaatjes tijdens retrvieval practice het studeren effectiever maakt. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs verschenen in Journal of Educational Psychology en laten zien dat het toevoegen van afbeeldingen of plaatjes in veel gevallen de effectiviteit van retrieval practice verlaagt. In drie experimenten onderzochten ze de effectiviteit van drie condities: (1) een conditie waarbij zowel tijdens de response phase (leerling probeert de vertaling van een woord te geven) als de feedback phase (leerling krijgt het correct antwoord te zien) het plaatje te zien was, (2) een conditie waarbij geen plaatjes in beide fases te zien was en (3) een conditie waarbij alleen in de feedback phase een plaatje te zien was.

De auteurs vatten de uitkomsten van hun onderzoek als volgt samen:

Practicing retrieval of vocabulary items from memory (e.g., with flashcard software or practice tests) is an effective study strategy to remember vocabulary over time. Retrieval practice is often implemented in digital learning environments that increasingly include multimedia (i.e., combining textual and pictorial information). However, it is unknown how multimedia design affects the benefits of retrieval. Therefore, the present study tested the effect of adding images during retrieval practice on students' learning, affective-motivational outcomes, and judgments of learning. We experimentally manipulated the presence and timing of images during retrieval practice of foreign vocabulary in three classroom experiments with students in secondary education. Across experiments, students' vocabulary recall on a posttest (1 to 4 days after practice) was weaker after practice with images that helped them retrieve the answer, compared with practice without images (Experiments 2 and 3) and compared with practice with images that appeared after the retrieval attempt (Experiments 1 and 3). Images enhanced feelings of competence but not enjoyment of practice. The majority of students recognized the negative effects of images on their learning only when the images clearly revealed the answer (Experiment 1) but-incorrectly-considered images that provided partial hints about the answer to be helpful (Experiments 2 and 3). Moreover, students consistently overestimated how much they learned with images that helped them retrieve the answer. During retrieval practice of vocabulary words, informative images are thus potentially harmful and students have limited insight into these effects.

En de Impact Statement: 

Practicing retrieval of vocabulary words from memory (e.g., with flashcard software or practice tests) is an effective strategy to remember the words over time. This study tested how adding images during such retrieval practice influences students’ learning and motivation. In three classroom experiments, we found that retrieval practice is less effective when it includes images that provide hints about the answer, compared to no images. Students were unaware of this effect and overestimated how much they learned with images. Multimedia should thus be used cautiously in vocabulary learning software. To ensure that students can later recall vocabulary not only with the help of the images from practice but also without images, practice should not include images that provide hints about the to-be-retrieved answer. Images can, however, be presented as feedback that is shown after the learner has given a response. 

Van den Broek, G. S. E., van Gog, T., Jansen, E., Pleijsant, M., & Kester, L. (2021). Multimedia effects during retrieval practice: Images that reveal the answer reduce vocabulary learning. Journal of Educational Psychology, 113(8), 1587–1608. https://doi.org/10.1037/edu0000499

De kracht van het gebaar: Gebaren die pedagogical agents maken beïnvloeden leerprocessen en -prestaties

Nu meer en meer onderwijs een online component bevat (denk aan MOOCs, blended learning, flipping the classroom) richt onderwijsonderzoek zich in toenemende mate op de kenmerken die de effectiviteit van dit type onderwijs bepalen. In een recent verschenen onderzoek onderzochten Li, Wang, Mayer (van de Cognitive Theory of Multimedia Learning) en Liu het effect van het type gebaren gemaakt door een pedagogical agent op de aandacht en leerprestaties van Chinese studenten.

Dit onderzoek is relevant omdat bijvoorbeeld in MOOCs een groot deel van de instructie via video's of kennisclips wordt aangeboden. Het onderzoek van Li en collega's laat zien hoe specifieke gebaren de aandacht van studenten kunnen richten op essentiële onderdelen van de leerstof en daarmee de leerprestaties kunnen beïnvloeden.

Een pedagogical agent is vaak een door de computer gegenereerd personage die tijdens het leerproces op het scherm verschijnen met al doel de student te helpen en bijvoorbeeld de aandacht van de student op de belangrijke elementen te richten.

Voorbeeld van een pedagogical agent (bron)

In de studie van Li et al. werden studenten in vier condities ingedeeld:

1. De pedagogical agent maakte tijdens de uitleg specifieke gebaren naar relevante onderdelen van het scherm.
2. De pedagogical agent maakte tijdens de uitleg algemene gebaren in de richting van het diagram dat studenten moesten bestuderen.
3. De pedagogical agent maakte andere gebaren (arm omhoog of omlaag bewegen, armen kruisen).
4. De pedagogical agent maakte geen gebaren.

De uitkomsten van het onderzoek, zoals samengevat in het abstract:

Previous studies have shown that students learn better from an online lesson when a gesturing pedagogical agent is added (Mayer & DaPra, 2012; Wang, Li, Mayer, & Liu, 2018). The goal of this study is to pinpoint which aspect of a gesturing pedagogical agent causes an improvement in learning from an online lesson. College students learned about neural transmission in an online multimedia lesson that included a pedagogical agent who displayed specific pointing gestures (i.e., pointing to the specific component in the diagram being mentioned in the narration), general pointing gestures (i.e., pointing in the general direction of the diagram), nonpointing gestures (moving hands as beats, moving an arm up or down, or crossing two hands), or no gestures. An analysis of students’ eye movements during learning showed that students in the specific-pointing group paid more attention to task-related elements than did students in the other groups (as indicated by fixation time and fixation count on the target area of interest). Students in the specific-pointing group also performed better than the other groups on retention and transfer tests administered immediately after the lesson and after a 1-week delay. The results show that an active ingredient in effective pedagogical agents is the use of specific pointing gestures. This work helps clarify the embodiment principle and image principle by isolating specific pointing (or deictic gestures) as a key feature that makes gesturing effective in multimedia lessons.

De implicaties van deze studie zijn volgens de auteurs de volgende:

When students learn from multimedia lessons with onscreen pedagogical agents, does the type of gesturing by the agent affect student learning? In this study, students learned better and paid more attention to relevant material on the screen when the onscreen agent used specific pointing gestures during instruction rather than general pointing gestures, nonpointing gestures, or no gestures. Specifically pointing to relevant parts of the onscreen graphic while talking guides the learner’s attention and leads to better learning.

Li, W., Wang, F., Mayer, R. E., & Liu, H. (2019, March 25). Getting the Point: Which Kinds of Gestures by Pedagogical Agents Improve Multimedia Learning? Journal of Educational Psychology.
Advance online publication. http://dx.doi.org/10.1037/edu0000352