De invloed van desirable difficulty en effectief herinneren op het spacing effect

Feedback geven of bedenkingen formuleren? Lees misschien eerst deze disclaimer of Over deze blog.


In het artikel "Examining the contributions of desirable difficulty and reminding to the spacing effect" (Maddox, Pyc, Kauffman, Gatewood, & Schonhoff, 2018) worden drie experimenten beschreven waarbij nagegaan wordt wat de bijdrage van desirable difficulty en het effectief herinneren van lesmateriaal is aan het spacing effect.

Enkele inzichten voorafgaand aan de tekst

Het spacing effect stelt dat er een positief effect op leren plaatsvindt bij het spreiden van leermomenten vergeleken met het op één momenten 'massed' bestuderen. Hierbij kan een onderscheid gemaakt worden tussen spacing within sessions en between sessions. In de eerste methode worden te bestuderen items door andere items gescheiden alvorens ze opnieuw bestudeerd worden (maar op eenzelfde studiemoment). Bijvoorbeeld, in plaats van een woordpaar drie keer te bestuderen, dan een volgend woordpaar drie keer ... wordt het bestuderen van woordparen afgewisseld met de andere woordparen (1/1/1/2/2/2/3/3/3 = massed, 1/2/3/1/2/3/1/2/3 = spaced). Between sessions betekent het spreiden van studie over verschillende momenten in tijd. In deze studie wordt tijdens de experimenten de within sessions aanpak gehanteerd.

Vanaf hier volg ik tenzij expliciet anders vermeld de tekst van het artikel.

Het spacing effect is veelvuldig aangetoond in vele onderzoeken. Tevens is het zo dat er sprake is van een lag effect: als de spreiding tussen studiemomenten groter wordt is het spacing effect sterker (resultaat op een eindtoets). Toch tot op zeker ogenblik, dan gaat de curve van leerwinst die initieel toenam met langere lags (inverted U-shape) weer omlaag, er is geen effect meer van een grotere lag (er zou ook wel een relatie bestaan tussen de lengte van de lags en de retentie-interval: deze laatste is de periode tussen laatste studiefase en de eindtoets. Ietwat samenvattend: als de lags toenemen, is het spacing effect ook sterker als de retentie-interval toeneemt; eigen toevoeging).

Twee fenomenen zouden aan de grondslag liggen van deze omgekeerde U-curve:

• Desirable difficulty: als iets lastiger is om effectief herinnerd te worden, zal het geheugenspoor sterker zijn;
• Reminding mechanism: als een item tijdens herhaalde studiemomenten effectief herinnerd kan worden, zal het geheugenspoor voor dit item sterker zijn.

(ik lees dit als volgt: als de lags langer worden, en je slaagt er toch nog steeds in het item te herinneren, neemt de leerwinst toe (dan is er zowel Desirable difficulty als reminding). Op een bepaald ogenblik wordt de lag echter te lang, er is dus zeker nog difficulty, maar er wordt niet meer effectief herinnerd, dus de curve voor de leerwinst gaat omlaag; eigen toevoeging)

Een voorloper van de reminding account is de studyphase-retrieval account. Deze stelt dat er maar een voordeel kan zijn van spacing als studenten een item tijdens een volgende studiefase ook effectief herkennen als reeds bestudeerd. Echter, alleen deze uitleg kan niet volstaan voor het verklaren van het verschil tussen massed en spaced study: je zou verwachten dat geslaagde studyphase-retrieval net hoger gaat zijn in geval van massed study.

Er dient dus nog een aanvullende verklaring te zijn voor het spacing effect, en dat kan het idee van desirable difficulties van Bjork (1994) zijn. De reminding account (Benjamin & Tullis, 2010) combineert zowel het mechanisme van reminding als desirable difficulty.

Zoals gezegd, kan een combinatie van beide de omgekeerde u-curve verklaren, waarbij in eerste instantie leerwinst toeneemt bij toenemende lags en dus toenemende moeilijkheid. Tot er op een bepaald moment niet meer 'herinnerd wordt' en de leerwinst daalt.

Moeilijkheid zou kunnen geoperationaliseerd worden door een toenemende lag (maar dan kunnen er beïnvloedende factoren zijn zoals de moeilijkheid van het te leren item zelf) of door response latency: de tijd die nodig is voor een student om een item te herkennen als reeds bestudeerd. Deze wijze om difficulty te operationaliseren wordt in dit onderzoek gehanteerd.

Studenten dienden tijdens de experimenten steeds aan te geven of een item dat ze voorgeschoteld kregen reeds bestudeerd werd. Toenemende herkennigstijd bij studenten wijst dan op een toenemende difficulty.

Op basis hiervan luidden de hypotheses, dat als de response latency toeneemt voor bepaalde items, de resultaten op de eindscore voor deze items eveneens beter zou moeten zijn (en omgekeerd, geen verschil in response latency, wat betekent geen verschil in difficulty, dan evenmin een verschillend resultaat voor deze items op een eindtoets).

Experiment 1

In dit experiment bestudeerden participanten 60 woorden, gescheiden door 'intervening items' (zo werden er dus within session lags gecreëerd, waarbij een item herbestudeerd werd gescheiden door 1 of 5 andere items). Tijdens een eindtoets moesten de deelnemers dan aangeven of het item herkend werd (old) of niet (new).

Op een eindtoets bleek wel degelijk een lag effect: items die tijdens de studiefase gescheiden werden door 5 andere items werden beter herkend op de eindtoets. Maar, er kon geen significant verschil gevonden worden in reminding difficulty tussen de verschillende condities. Met andere woorden, de reminding account verklaarde weinig van het spacing effect dat wel degelijk vastgesteld werd.

De onderzoekers vroegen zich af of dit te maken had met de moeilijkheid van de eindtest: er moest slechts herkend worden. Onderzoek heeft immers aangetoond dat bij een grotere moeilijkheid tijdens een eindtest het lag effect nog sterker uit de verf komt.

Experiment 2

Daarom vond experiment 2 onder dezelfde omstandigheden plaats, maar werd de eindtest moeilijker gemaakt: free recall in plaats van herkenning. Maar de resultaten van dit experiment waren gelijkaardig aan die van experiment 1. Deelnemers uit de conditie 'lag 5' scoorden beter op de eindtoets dan deelnemers uit de conditie 'lag 1'. Toch was er geen correlatie tussen response latency en de resultaten op de eindtoets. Dus ook hier kon reminding difficulty het spacing effect niet afdoend verklaren (NB er was geen significant verschil in response latency tussen de condities, met andere woorden, items werden even 'makkelijk' herkend, ongeacht of ze tijdens het studeren gescheiden werden door weinig of veel 'intervening items').

Experiment 3

Aan experiment drie werd een controlegroep toegevoegd (massed study) naast de twee experimentele groepen. Tevens werden de lags vergroot: items werden gescheiden door respectievelijk drie en 10 andere items alvorens ze opnieuw aan bod kwamen voor studie. De resultaten waren echter gelijkaardig aan die van experimenten 1 en 2.

Algemene discussie

Hoewel er geen verschillen gevonden werden tussen condities met een lange of korte lag (waarbij te bestuderen items gescheiden werden door 1, 3, 5 of tien andere items, die niet onthouden moesten worden) met betrekking tot het herkennen bij een tweede presentatie (dus geen toegenomen ervaren difficulty door lagverschillen), trad er toch een spacing effect op: indien de lags langer waren, was het resultaat op een eindtoets (zowel voor herkenning als free recall) beter voor items die bestudeerd werden met een langere lag. Maar reminding difficulty kon dus niet instaan voor het verklaren van dit spacing effect.

Tijdens de experimenten bleek er zelfs een kleine positieve correlatie te bestaan tussen het gemak waarmee een item herkend werd en het resultaat op een eindtoets ... (dus des te makkelijker herinnerd tijdens studiefase des te beter op de eindtoets). Het tegenovergestelde van de idee van desirable difficulty.

Dit natuurlijk wel in de veronderstelling, dat response latency een goede operationalisatie is voor difficulty.

NB de onderzoekers eindigen met een alternatieve suggestie voor het verklaren van de "inverted U-shape" in geval van spacing effecten: namelijk een combinatie van study-phase retrieval mechanismen met encoding variability. Deze laatste houdt in dat indien er in verschillende contexten (zowel mentale, als fysieke als eerder inhoudelijke) gestudeerd wordt, zoals bij gespreide studie het geval is, er meer retrieval paden aangelegd worden, omdat elementen uit de verschillende contexten mee opgeslagen worden met het te bestuderen item. Indien er sprake is van langere lags, is er eveneens sprake van een meer gevarieerde context.