Adult Learning How to maximize your learning? รศ.นพ.สุพจน์ พงศ์ประสบชัย รศ.นพ.เชิดศักดิ์ ไอรมณีรัตน์ ผศ.พญ.กษณา รักษมณี

Teaching ≠ Learning Key Concept Lecture: teach a lot, but only 5% is memorized. Today, we are going to learn how to maximize our learning.

Learning Objectives เมื่อสิ้นสุุดการเรียนในคาบนี้แล้ว แพทย์ประจำบ้านสามารถ บอกถึงลักษณะสำคัญของการเรียนรู้ในผู้ใหญ่ บอกประโยชน์ของการเรียนแบบ active learning ได้ อธิบายแนวทางส่งเสริมการเรียนรู้ของนักศึกษาตามทฤษฎีการเรียนรู้ Cognitive information processing Meaningful learning Situated cognition Deliberate practice Experiential learning theory

Outline Adult learning Benefits of active learning Cognitive information processing Meaningful learning Situated cognition Deliberate practice Experiential learning theory

Adult Learning There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

Adult Learning Adults learn base on their own needs. Adults have life experience that serves as a resource for learning. Adults are goal-oriented. Adults enjoy active participation in learning process. Focus more on concepts and principles Problem-driven more than subject focused Feedback is central to satisfied learning.

Active Learning There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

What is active learning? A wide range of activities that share the common element of ―involving students in doing things and thinking about the things they are doing (Bonwell & Eison 1991)

Tell me and I forget, Show me and I remember, Involve me and I understand Benjamin Franklin

taking conscious control of learning planning and selecting strategies monitoring the progress of learning correcting errors analyzing the effectiveness of learning strategies changing learning behaviors and strategies when necessary

Tips to get through the program Develop good study habits and time management skills

Cognitive Information Processing There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

Stages of Information Processing Sensory Input Sensory Memory Working Memory Long-term Memory Attention Pattern recognition Responses Atkinson and Shiffrin (1968) model: Driscoll MP chapter 3 page 74 Sensory memory: The first stage of information processing. Associated with the senses (vision, hearing). It functions to hold information in memory very briefly, just long enough for the information to be processed further (about 0.5 seconds). Working memory (short-term memory): processing information further to be ready for long-term storage or response. When you are actively thinking about ideas, they are in working memory. Working memory only holds limited amount of information for a limited amount of time (about 20-30 seconds). You can only think about only a few ideas at one time and read and understand relatively few phrases at once. With a very long and complex sentences, reader has typically forgotten the beginning of the sentence by the time the end of it is reached. Long-term memory: a permanent storehouse of information. It is assumed that once information has been processed into long-term memory, it is never truly lost. Long-term memory is capable of retaining an unlimited amount of information. Forgetting things is the failure to retrieve the information. Goal: increase the amount of information transferred from sensory memory to working memory: attention, pattern recognition; increase encoding to develop long-term memory; improve retrieval to avoid forgetting Encoding Retrieval Atkinson RC, Shiffrin RM. Human memory: A proposed system and its control processes. In: Spence K, Spence J, editors. The psychology of learning and motivation. New York: Academic Press, 1968.

Attention The process by which people select some of the environmental input for further cognitive processing Factors affecting attention Meaning Competing tasks Task complexity or difficulty Individual differences: age, IQ, disabilities Presentation: Size, Novelty, Color, etc. Meaning: axillary artery vs Neisseria meningitidis Competing task: student 1: listening to a lecture on axilla, looking at the picture of axilla in the atlas; student 2: listening to a lecture on axilla, reading cartoon Task complexity: addition of 5 digit numbers vs addition of 2 digit numbers

Pattern Recognition Comparing the incoming information with the prototype (past experience, prior learning) => perception of meaning/ significance Cann youi reed thiss sentene? Off coarse, you cann. Metathesis (double displacement reaction): two compounds exchange ions or bonds to form different compounds Antacid reaction: Magnesium hydroxide

Long-term Memory Rehearsal: Repeating the information to yourself over and over again Encoding: Relating incoming information to concepts or ideas already in memory in such a way that the information is more memorable Categorization (grouping) Hierarchies or diagrams Mnemonics, stories Songs Images (Illustrations)

Meaningful Learning “The most important single factor influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this and teach him accordingly.” (Ausubel et al., 1978)

Two Types of Learning Relevance Sequence Rote learning Memorization of facts Meaningful learning The process of relating potentially meaningful information to what a learner already knows in a substantive way Relevance Sequence Ausubel, D. The psychology of meaningful verbal learning. New York: Grune & Stratton,1963.

Meaningful Learning Make a connection of new concepts/ topics to students’ experience or available knowledge. Arrange proper sequence From simple to complex From known to unknown From example to principle From concrete to abstract CoxEwanTheMedicalTeacher82.pdf, P 11-12 Cox KR, Ewan CE. The medical teacher, New York: Churchill Livingstone, 1982.

Conditions for Meaningful Learning A learner must intend to make a connection between the new knowledge and his/her existing knowledge. The material to be learned must be potentially meaningful (i.e., organized and relevant). A learner knows how his/her existing knowledge relates to the new knowledge. Driscoll MP. Chapter 4 (p. 116) If a learner intends to memorize, then meaningful learning will not happen. This is a teacher’s task. A learner must structure his basic knowledge in a way that new knowledge can connect to it… one way to do this is to develop a cognitive structure Driscoll MP. Psychology of learning for instruction, 3rd ed. Boston: Pearson Allyn & Bacon, 2005.

Situated Cognition There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

Situated Cognition Cognition is a social and situated activity. Knowledge remains inert and unused if taught in contexts that separate knowing from doing. Learning occurs by increasing participation in communities of practice. การเรียนรู้เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างคนกับสังคมและสิ่งแวดล้อม การเรียนรู้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้จากเพียงการอ่านหนังสือหรือฟังบรรยายโดยไม่ได้นำไปปฏิบัติ กระบวนการเรียนรู้ตามทฤษฎีนี้เกิดขึ้นได้โดยการมีส่วนร่วมในสังคมอย่างชอบธรรม (legitimate peripheral participation) ซึ่งหมายถึงกระบวนการที่ผู้เรียนได้รับการยอมรับเข้าสู่สังคมของผู้รู้และได้รับมอบหมายบทบาทในสังคมนั้นทีละน้อย เมื่อผู้เรียนมีความรู้ความสามารถสำหรับการทำหน้าที่ในสังคมนั้นมากขึ้น บทบาทหน้าที่ของผู้นั้นก็เพิ่มมากขึ้นตามลำดับ และผู้เรียนนั้นค่อยๆกลายเป็นผู้รู้ในที่สุด จะเห็นได้ว่าเราได้ประยุกต์ใช้หลักการเรียนรู้ตามทฤษฎีนี้ในแพทยศาสตรศึกษาอย่างกว้างขวาง นักศึกษาแพทย์และแพทย์ประจำบ้านเรียนรู้ในชั้นคลินิกโดยกระบวนการมีส่วนร่วมในสังคมอย่างชอบธรรมตลอดเวลา นักศึกษาแพทย์ชั้นปี 4 เริ่มต้นขึ้นปฏิบัติงานในชั้นคลินิกโดยเริ่มจากการทำหน้าที่เพียงเล็กน้อย แล้วค่อยๆเรียนรู้จากนักศึกษาแพทย์รุ่นพี่ นักศึกษาแพทย์ค่อยๆได้รับมอบหมายหน้าที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามความสามารถที่เพิ่มขึ้น Legitimate Peripheral Participation

Implications An ordinary factual telling lecture only leads to inert knowledge, not an actual learning. An actual learning occurs when students have active participation in the situation that requires the use of that knowledge. ตามทฤษฎีนี้การสอนบรรยายในห้องเรียนธรรมดานั้นไม่สามารถก่อให้เกิดการเรียนรู้ได้ ความรู้ที่นักศึกษาได้รับจากการฟังบรรยายหรือการอ่านหนังสือโดยไม่ได้นำไปใช้นั้นเป็นความรู้เฉื่อยที่ไม่สามารถนำไปใช้ในการปฏิบัติงานจริงได้ เนื้อหาวิชาที่นักศึกษาได้เรียนในชั้นปริคลินิกปริมาณมากนั้นไม่สามารถเตรียมความพร้อมให้นักศึกษาทำการแก้ปัญหาในชั้นคลินิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากนักเรียนไม่สามารถเชื่อมโยงความรู้ในชั้นปรีคลินิกเข้ากับปัญหาทางคลินิกได้ นักศึกษาได้เรียนเกี่ยวกับสมดุลของสารน้ำและเกลือแร่ในชั้นปรีคลินิกแต่กลับไม่สามารถทำการสั่งน้ำเกลือได้เมื่อขึ้นคลินิก และต้องได้รับการชี้แนะจากแพทย์ประจำบ้านเกี่ยวกับการคำนวณน้ำเกลือ หากเราทำการวิเคราะห์ปัญหานี้ตามทฤษฎีการเรียนรู้จากการมีส่วนร่วมจะพบว่านักศึกษาไม่ได้เรียนรู้เกี่ยวกับสมดุลของสารน้ำและเกลือแร่จากการบรรยายในชั้นปรีคลินิก แต่มาทำการเรียนรู้จริงเมื่อได้เข้ามีส่วนร่วมในการดูแลผู้ป่วยในชั้นคลินิก Students learn math in classroom do very poorly in solving math problems comparing with street boys selling goods. What this theory tells us is that we should provide our students with early clinical exposure so that our students are situated in the situation that requires the uses of their knowledge…. Lead to actual learning. Early Clinical Exposure

Cognitive Apprenticeship Anchored Instruction Creating the conditions for situated learning in a classroom using various instructional materials and multimedia However, we not always can bring all students into all clinical situations for the learning of all the things in the medical curriculum. We cannot have a ruptured aortic aneurysm case for all students to palpate. We cannot bring all students into an OR session of appendectomy to study the technique. An alternative…. Cognitive apprenticeship. I believe we all know about apprenticeship…. It’s the things that we provided our externs and residents to learn by working under supervision of an assigned faculty. However, instead of providing an actual apprenticeship…. We used some instruments or materials to produce virtual conditions that place students into a cognitive situation for solving that problem. A successful approach… developed by the Cognition and technology group at Vanderbilt… called cognitive apprenticeship. การฝึกงานทางปัญญา (Cognitive apprenticeship) อาจารย์สามารถจำลองปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในทางคลินิกมาในรูปแบบที่นักเรียนสามารถคิดวิเคราะห์ได้ในห้องเรียน การสอนในรูปแบบนี้เรียกว่า การสอนยึดเหนี่ยวกับสถานการณ์จริง (Anchored instruction) การจำลองเหตุการณ์ทางคลินิกมาให้นักเรียนเรียนรู้ในห้องเรียนนั้นสามารถทำได้หลายวิธีเช่นการทำวิดิทัศน์ การถ่ายภาพ การใช้โปรแกรมช่วยสอนบนคอมพิวเตอร์ การตั้งโจทย์ปัญหา แต่หลักการสำคัญคือต้องทำให้ปัญหาเหมือนจริง การที่นักเรียนไม่สามารถนำความรู้เกี่ยวกับสารน้ำและเกลือแร่ที่เรียนในชั้นปรีคลินิกมาแก้ปัญหาทางคลินิกได้นั้นเป็นเพราะว่ารูปแบบปัญหาที่นักเรียนได้รับการสอนในชั้นปรีคลินิกนั้นแตกต่างจากสถานการณ์จริง นักเรียนไม่เคยรู้ว่าจะดูปริมาณน้ำเข้า น้ำออกจากฟอร์มปรอทได้อย่างไร ไม่รู้ว่าจะหาผลการตรวจเกลือแร่ของผู้ป่วยได้จากที่ใด ไม่รู้ว่าจะประเมินน้ำหนักตัวของผู้ป่วยอย่างไร ไม่รู้ว่ามีสารน้ำในรูปแบบใดบ้างในท้องตลาด ไม่รู้ว่าจะต้องเขียนคำสั่งการรักษาอย่างไร ฯลฯ การสอนในห้องเรียนที่ให้ข้อมูลที่ต้องการทุกอย่างในหน้ากระดาษไม่สามารถเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการแก้ไขปัญหาในสถานการณ์จริงซึ่งต้องค้นหาข้อมูลด้วยตนเองได้ อาจารย์สามารถช่วยให้นักเรียนเรียนรู้การแก้ไขปัญหาในสถานการณ์จริงได้โดยพัฒนาสื่อการสอนที่นำเสนอปัญหาให้นักเรียนในรูปแบบที่เสมือนจริง เช่นนำเสนอผู้ป่วยด้วยรูปภาพ หรือวิดิทัศน์ ร่วมกับฟอร์มปรอทจำลอง Cognition and technology group at Vanderbilt. Anchored instruction and its relationship to situated cognition. Educational Researcher 1990; 19: 2-10.

Deliberate Practice There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

An Experiment on Expertise Study of violinist at the music academy in Berlin Professional violinists Good expert violinists Least accomplished experts Amateurs Ericsson KA, Krampe R T, Tesch-Romer C. The role of deliberate practice in the acquisition of expert performance. Psychological Review 1993, 100(3), 363 – 406. Ericsson KA. The influence of experience and deliberate practice on the development of superior expert performance. In Ericsson KA, Charness N, Feltovich R, Hoffman RR. Cambridge Handbook of expertise and expert performance 2006, Cambridge UK.

Deliberate Practice Not just any practice… Lots of people spend 30 – 40 years practicing in a particular profession, but never reach the level of excellence in their careers. To acquire excellent skills, the students should have deliberate practice. Duvivier RJ, et al. The role of deliberate practice in the acquisition of clinical skills. BMC Medical Education. 2011, 11: 101.

Deliberate Practice A practice that is designed to improve performance Teacher’s continuous feedback Highly demanding practice

Designed Practice Break it into chunks Slow it down Repeat practice Evaluate the performance Pick a Target Reach for it Evaluate the gap The talent code (140.8/398)

1. Break It into Chunks Meadowmount school of music, New York A student learn a year’s worth of material in seven weeks… a 500% learning speed. Students scissor their music sheet into horizontal strips, memorize individual pieces, then link them together in progressively larger groupings Talent code (142.2)

2. Slow It Down Unconsciously incompetent Consciously incompetent Consciously competent Unconsciously competent Feedback

3. Repeat Practice N Tichy, University of Michigan School of Business Comfort zone Learning zone Panic zone 3. Repeat Practice Talent is overrated (135.9): Learning zone: the location of skills and abilities that are just out of reach. N Tichy, University of Michigan School of Business

4. Evaluate the Performance Assessment of one’s own performance See the difference between the goals and the actual performance Think how to improve the level of performance to reach the goal

Experiential Learning There are a lot of misunderstandings among teachers and students about how we learn. These misunderstandings can prevent effective learning.

Experiential Learning Theory Concrete Experience Reflective Observation Abstract conceptualization Active Experimentation Kolb and Schon: Experiential learning theory Concrete experience: being involved in a new experience Reflective observation: watching and developing observations Abstract conceptualization: creating theory to explain observation Active experimentation: Using theory to solve problems and/or make decisions Learning involves having an experience, such as a patient encounter, and then reflecting on that experience (reflective observation); developing a concept on what occurred and generalizing from that experience (abstract conceptualization); and finally, applying the concepts and generalizations to new situations (active experimentation). Kolb DA. Experiential learning. Englewood cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984. Schön, D. The Reflective Practitioner, New York: Basic Books, 1983.

Experiential Learning Theory Plan for experiences in appropriate settings. Facilitate reflective observation. Encourage conceptual thinking and inquiry. Provide feedback on the insights. Kolb and Schon: Experiential learning theory Concrete experience: being involved in a new experience Reflective observation: watching and developing observations Abstract conceptualization: creating theory to explain observation Active experimentation: Using theory to solve problems and/or make decisions Learning involves having an experience, such as a patient encounter, and then reflecting on that experience (reflective observation); developing a concept on what occurred and generalizing from that experience (abstract conceptualization); and finally, applying the concepts and generalizations to new situations (active experimentation).

Tips for experiential learning Learn through the cycle, i.e. accommodate all four quadrants of the cycle If the supervisor doesn't teach through the cycle, try to fill in the gaps on your own Reflection

Levels of reflection 1. Descriptive reflection (superficial) 2.Practical action (medium) 3. Critical reflection (deep)

Summary Adult learning Benefits of active learning Cognitive information processing Meaningful learning Situated cognition Deliberate practice Experiential learning theory

Questions & Comments