Learning with visual representations through cognitive load theory

This study examined two different strategies of learning with diagrams: drawing diagrams while learning or learning from pre-constructed diagrams. One hundred ninety six junior high school students were randomly placed in a condition either to draw while learning about how airplanes fly or to study from pre-constructed diagrams. Before the learning, students' prior knowledge and elaboration strategies were measured. During learning in either condition, students reported their mental effort. Afterwards, students' learning was tested on both a similar task and transfer task. Cook's (2006) theoretical framework, which combines prior knowledge and cognitive load theory on visual representations in science education, was used to analyze the results. Results showed that students' mental effort significantly increased in the drawing condition, yet results on the posttest were mixed. Students did not do better, and sometimes did worse, on the posttest measures when they learned by drawing diagrams versus using pre-constructed diagrams to learn. The exception was that students with low initial prior knowledge did do better. Elaborations strategies did not have an effect on students' achievement or mental effort in either condition.Cette étude a examiné deux stratégies différentes d'apprendre à l'aide des diagrammes: le dessin de diagrammes tout en apprenant ou en apprenant sur la base des diagrammes préconstruits. Cent quatre-vingt-seize étudiants de lycée ont été aléatoirement placés dans une condition où soit ils dessinaient tout en se renseignant sur la façon dont les avions volent ou étudiaient à partir des diagrammes préconstruits. Avant l'étude, les stratégies de connaissance et d'élaboration des étudiants ont été vérifiées. Pendant l'étude sous l'une ou l'autre des conditions, les étudiants signalaient leur effort mental. Suite à cela, l'étude des étudiants est examinée sur une tâche semblable et une tâche de transfert. Cadre théorique de Cook (2006), qui combine la théorie de la connaissance antérieure et de charge cognitive sur les représentations visuelles dans l'éducation de la science, ont été employés pour analyser les résultats. Les résultats ont prouvé que l'effort mental des étudiants a augmenté sensiblement sous condition de dessin, pourtant les résultats sur le post-test étaient mitigés. En règle générale, les étudiants ont fait plus ou moins mauvais sur les mesures de post-test quand ils ont appris en traçant des diagrammes au contraire de l'utilisation des diagrammes préconstruits pour apprendre. Cependant, les étudiants ayant une faible connaissance de base ont mieux exécuté le post-test en traçant leurs propres diagrammes. Les stratégies d'élaborations n'ont pas exercé d' effet sur l'accomplissement ou l'effort mental des étudiants pour chacune des conditions