35
3. Cognitive Load Theory
Berikut ini beberapa garis besar kajian teori yang berkaitan dengan Cognitive Load Theory
CLT.
a. Dimensi Kognitif secara umum dalam pembelajaran
Menurut Mayer 1999: 13, dimensi kognitif adalah hal yang merujuk pada bagaimana pembelajaran yang berkaitan dengan hal pemrosesan
informasi secara internal dan struktur kognitif yang efektif sehingga guru dapat menentukan beda kualitas proses kognitif siswa selama proses
pembelajaran serta hasil dari pembelajaran. Misalnya bagaimana guru mendesain metodecara pembelajaran agar siswa dapat terfasilitasi untuk
memperoleh informasi yang relevan lalu mengelolanya menjadi struktur kognitif yang koheren serta mengintegrasikannya dengan pengetahuan yang
telah ada. Berikut ini skema dimensi kognitif secara umum.
Mayer, 1999: 13 Menurut Bruning, Schraw, Norby dan Ronning 1999: 6, dimensi
kognitif dalam pembelajaran memiliki tujuh pokok pikiran: 1 pembelajaran merupakan sebuah proses konstruktif bukan reseptif, 2 pola pikir berperan
sebagai pengatur memori dan pedoman pikiran, 3 belajar memerlukan
Materi Pembelajaran
Proses Pembelajaran
Hasil Pembelajaran
Hasil Kemampuan
Karakteristik Siswa
36 kemampuan kognitf, 4 perkembangan kemampuan kognitif memerlukan
perkembangan self-awarness
kesadaran diri
dan self-regulation
kedisiplinan diri, 5 kemampuan kognitif merupakan perpaduan antara motivasi dan kepercayaan, 6 perkembangan kognitif berdasarkan pada
interaksi sosial dan 7 pengetahuan, strategi dan keahlian digunakan pada waktu dan tempat yang tepat bagi siswa.
b. Struktur Kognitif Manusia
Sweller, Ayres, dan Kalyuga 2011: 45 berpendapat bahwa Cognitive Load Theory
merupakan teori yang menggunakan desain instruksional pembelajaran agar dapat menyiasati keterbatasan memori kerja dengan
mengurangi muatan yang tidak diperlukan dalam memori kerja dan memastikan komponen memori kerja dapat digunakan dalam proses
pembelajaran serta menghindari hal-hal bersifat parsial melalui aspek extraneous
penyajian materi pembelajaran. Sweller, Ayres dan Kalyuga 2011: 8 menekankan Cognitive Load
Theory pada struktur kognitif manusia dalam hal ini struktur kognitif yang
memiliki peran bagi pengelolaaan informasi dan pembelajaran yang memiliki tujuan utama memperdayakan dimensi kognitif manusia dengan
mengakomodasi prinsip
desain pembelajaran.
Struktur kognitif
menggambarkan proses pengolahan dan penyimpanan informasi pada working memory
memori kerja dan long-term memory memori jangka panjang.
37 Owens dan Sweller 2008 berpendapat bahwa memori manusia
merupakan pola yang mengilustrasikan cara informasi diproses melalui keputusan dalam sistem kognitf manusia yang terdiri dari kombinasi
keterbatasan memori kerja working memory dan kekuatan memori jangka panjang long-term memory yang memfasilitasi mekanisme pembelajaran
seperti schema acquisition dan schema automtion Owens dan Sweller, 2008. Bagian utama dari struktur kognitif manusia dapat diilustrasikan pada
Gambar 2.1 berikut.
Gambar 2. 1 Bagian Utama Struktur Kognitif Manusia diadaptasi dari Moreno,
2010: 213
Sensory memory alat indera terdiri dari himpunan penginderaan
manusia, yaitu indera penglihatan visual register, indera pendengaran auditory register, indera peraba tactile register, indera penciuman
olfactory register dan indera perasa gustatory register. Bagian memori
38 pertama ini berperan dalam menerima rangsangan atau informasi dari
lingkungan dan meneruskan informasi yang diperoleh ke working memory atau bisa jadi informasi tersebut tidak dapat diteruskan hilang. Dalam
konteks pembelajaran biasanya yang umum digunakan adalah indera penglihatan dan indera pendengaran. Contohnya saat pembelajaran panjang
garis singgung persekutuan luar dua lingkaran, siswa melihat worked- examples
pada LKS dan mendengarkan penjelasan guru. Kemudian siswa mengerjakan soal lain dengan cara penyelesaian yang sama dengan worked-
exampled tersebut.
Prior-knowledge sangat berpengaruh dalam pengenalan recognition,
pemahaman perception dan pemrosesan makna yang diperoleh dari panca indera dan bagaimana indera tersebut digunakan Bruning, Schraw, Norby
dan Ronning, 2004. Contohnya bagaimana menghitung panjang sabuk lilitan minimal yang menghubungkan dua lingkaran atau lebih. Siswa dapat
mengenal, memahami, dan mengolah informasi baru tentang panjang sabuk lilitan minimal yang menghubungkan dua lingkaran atau lebih berdasarkan
pengetahuan sebelumnya prior-knowledge yaitu mengetahui panjang diameter dan busur lingkaran. Melalui prior-knowledge tersebut siswa dapat
menghubungkannya dengan informasi yang diperoleh dari sensory memory. Dengan kata lain, sensory memory merupakan aspek yang sangat penting bagi
working memory karena berperan dalam memilih dan memilah rangsangan
yang diterima untuk disimpan ke dalam working memory.
39
Working memory berfungsi untuk mentransfer informasi ke long-term
memory dan juga menerima kembali retrieve informasi dari long-term
memory . Sama seperti sensory memory, working memory juga memiliki
keterbatasan kapasitas Miller, 1956 khususnya pada kemampuan kognitif Simon, 1974 serta keterbatasan durasi informasi baru yakni selama 20 detik
Peterson Peterson, 1959 atau 15 hingga 30 detik Moreno, 2010. Sweller 1999 menyimpulkan, karena keterbatasan kapasitas dan durasi, informasi
pada working memory bersifat tidak permanen sehingga akan terlupakan. Menurut Cowan 2005 konten dari working memory manusia adalah apa
yang menjadi fokus perhatiannya dan Sweller 1999 menambahkan informasi yang ada pada working memory terdiri dari informasi yang
diperoleh secara sadar. Dalam working memory terdapat dua komponen diantaranya central
executive juga dikenal sebagai sistem kontrol utama dan sistem pendukung
yang terdiri dari dua, yakni phonological loop dan visuo-spatial-sketch. Kedua sistem pendukung tersebut berperan khusus dalam pemrosesan
informasi yang bersifat sementara. Phonological loop mengontrol informasi verbal sedangkan visuo-spatial-sketch mengontrol informasi visual dan
spasial yang masuk. Central executive megawasi kedua proses tersebut dan memerintahkan, membedakan dan mengontrol seluruh aktivitas dalam
working memory Baddeley, 2012: 6.
Bagian central executive merupakan pusat sistem pemisahan informasi berdasarkan fungsi spesifik yang diproses melalui sensory memory alat
40 indera, kemudian disimpan sementara dalam working memory dan apabila
strategi pembelajaran telah digunakan maka informasi akan di transfer menuju long-term memory. Informasi yang tersimpan dalam long-term
memory mempengaruhi
pemrosesan informasi
baru sebagaimana
pengetahuan sebelumnya yang berdampak pada pemrosesan kapasitas working memory
Rooderyns, 2012: 17.
Long-term memory LTM merupakan sistem penyimpanan
pengetahuan yang tak terbatas. LTM memungkinkan seseorang untuk mengingat wajah orang lain, tanggal lahir, mengendarai sepeda, bermain
sepak bola atau menulis surat dan lainnya. Pengetahuan dalam LTM tidak disadari hingga pengetahuan tersebut dibawa ke dalam working memory.
Informasi yang tersimpan dalam LTM bersifat permanen dan lebih terstruktur Owens Sweller, 2008.
Tidak seperti yang terjadi pada working memory, rehearsal latihan bukanlah hal yang begitu penting untuk dilakukan dalam LTM. Pengingatan
informasi yang telah tersimpan dalam LTM bergantung pada pemahaman tentang apa yang akan ditanya dan bagaimana mencapainya. LTM terdiri dari
himpunan kemampuan dan pengetahuan yang kompleks seperti pemecahan masalah, penalaran dan penginderaan. Struktur pengetahuan pada LTM
dikenal dengan istilah schema atau schemata skema Kalyuga, 2006. Skema merupakan hal yang penting dalam pembelajaran. Skema juga
sangat berguna dalam pemecahan masalah karena dengan adanya skema seseorang dapat memperoleh informasi relevan yang dibutuhkan dalam
41 memecahkan masalah. Skema terdiri dari serangkaian metode yang
terstruktur. Contohnya low-order schemas serangkaian huruf, middle-order schemas
serangkaian kata dan higher order schemas serangkaian frasa atau kalimat Rooderyns, 2012: 23.
Schema acquisition dan schema automation merupakan esensi dalam
pemecahan masalah dan pembelajaran Cooper Sweller, 1987. Schema acquisition
adalah proses konstruksi pengetahuan dan schema automation adalah proses memperoleh skema baru yang dapat diproses dengan sedikit
kesadaran atau otomatis Sweller, Ayres Kalyuga, 2011. Jika siswa tidak diarahkan dalam pembelajaran maka akan memperbesar schema acquisition
dan schema automation pada LTM sehingga pembelajaran akan tidak optimal Rooderyns, 2012. Cognitive Load Theory memiliki kerangka pikir tentang
bagaimana pembelajaran yang mengurangi proses kognitif yang tidak penting dalam working memory serta memfasilitasi schema acquisition dan schema
automation . Dengan demikian perkembangan skema penting bagi
pembelajaran materi baru yang memungkinkan pembelajar untuk mentransfer informasi ke LTM.
Ada lima prinsip struktur kognitif manusia dalam pembelajaran berdasarkan Cognitive Load Theory Sweller, Ayres kalyuga, 2011:
1. Information store principle
, belajar pada dasarnya merupakan kegiatan menyimpan informasi secara permanen pada LTM
karena LTM memiliki kapasitas yang tidak terbatas.
42 2.
Borrowing and reorganizing principle , belajar sebagai proses
akumulasi informasi dengan meminjam dan menyusun kembali informasi dari berbagai sumber kemudian disimpan ke dalam
LTM berupa skema. 3.
Randomness as genesis principle , belajar sebagai proses
mengkreasikan pengetahuan dimana pengetahuan diperoleh setelah melakukan pengelompokan secara acak dan pengujian
informasi. Contohnya pemecahan masalah yang memerlukan langkah yang menggunakan pengetahuan pada LTM dan
dilanjutkan dengan proses pengelompokan secara acak dan pengujian hingga solusi dari pemecahan masalah tersebut
ditemukan. 4.
Narrow limits of change principle , belajar sebagai kegiatan
memproses informasi baru dalam working memory kemudian berlanjut pada LTM yang dilakukan secara bertahap dan pada
periode yang lama. Dengan adanya working memory seseorang dapat mengurangi banyaknya informasi sesuai dengan kebutuhan
sehingga dapat mengoptimalkan kinerja LTM. 5.
Environmental organising and linking principle , belajar sebagai
kegiatan merespon segala sesuatu yang ada di lingkungan dengan mengaitkan kembali pengetahuan yang telah ada pada LTM
kemudian diproses dalam working memory.
43
c. Cognitive Load T heory dalam pembelajaran
Kategori