Integrasi konsep dan teori beban kognitif dalam pendidikan kejuruteraan di Malaysia: Satu kajian literatur (Integration of cognitive load theory and concepts in Malaysia’s engineering education: A literature study)

Abstract

Bidang pendidikan kejuruteraan telah menyaksikan pertumbuhan yang mampan kebelakangan ini. Namun,
kurangnya penyelidikan dalam bidang ini menyebabkan sukar menemui emprikal dan teoritikal yang boleh dijadikan
panduan bagi membantu pelajar kejuruteraan menyerap kandungan pembelajaran dengan lebih efektif. Secara
dasarnya, reka bentuk kejuruteraan merupakan satu aktiviti kognitif yang kompleks, disebabkan pembelajaran
domain ini kebanyakannya memerlukan keupayaan pelajar untuk menggunakan beban mental yang tinggi dalam
pembelajaran. Bagaimanapun, salah satu kunci untuk membantu pelajar menghadapi cabaran ini adalah dengan
membantu mereka menyesuaikan diri dalam membina pengetahuan dan kemahiran dengan mudah untuk menguasai
kandungan pembelajaran yang berbentuk novel atau kompleks. Mujurlah, Teori Beban Kognitif kaya dengan
pelbagai maklumat dan berupaya menjana kaedah pengajaran yang lebih berkesan dalam menyediakan garis panduan
untuk reka bentuk pengajaran. Merujuk kepada teori ini, sebahagian besar sifat-sifat pembelajaran dan ciri-ciri
pelajar telah ditekankan dalam menguruskan beban ingatan kerja melalui reka bentuk pengajaran. Oleh itu, kajian
literatur ini bertujuan untuk mengkaji dan meneliti kajian emprikal terdahulu dalam prospek Teori Beban Kognitif
dengan membandingkan keberkesanan pembelajaran pelajar bagi mendapatkan satu pendekatan yang relavan dengan
domain kejuruteraan. Hasil kajian mendapati, pembelajaran berasaskan contoh kerja adalah lebih relavan
dilaksanakan dalam pembelajaran kejuruteraan berbanding penyelesaian masalah terutamanya pada fasa awal
pembelajaran. Seterusnya, dua jenis pendekatan pengajaran berasaskan contoh kerja dicadangkan dalam kajian ini.
Pertama, pendekatan contoh kerja mudah ke sukar dan kedua adalah sebaliknya.

Katakunci: contoh kerja, domain kejuruteraan, pendekatan pengajaran, , penyelesian masalah, reka bentuk
pengajaran kejuruteraan, teori beban kognitif

The field of engineering education has seen a sustained growth in recent years. However, the theoretical and
empirical foundations that assist engineering students in grasping the learning content more effectively are still
vague due to lack of research in this area. Engineering design involves complex cognitive activities because the
learning of this domain requires the students to exert higher mental effort in the learning process. One of the keys of
aiding students in facing up to this challenge is to help them build up knowledge and acquire skills related to novel or
complex learning contents. In this vein, the Cognitive Load Theory which is rich in information can be used as a
referential theory to generate more effective teaching methods and to provide guidelines for the design of lessons.
This literature study examined previous empirical studies from the perspective of Cognitive Load Theory. The
existing empirical findings were also compared in order to attain an approach that is relevant to the engineering domain. The findings suggest that example-based learning could be one of the approaches that is more effective to be
applied in engineering lessons compared to problem-solving methods especially at the beginning of the learning
phase. Two types of worked examples formats are proposed in this article. The first is ‘easy-to-difficult’ worked
example; the second, ‘difficult-to-easy’.

Keywords: cognitive load theory, engineering domain, engineering instructional design, learning approach, problem
solving, worked example