Covid-19 har påverkat samhället på flertal olika sätt. Med uppmaningar och råd om social distansering kan sådant som tidigare varit vardagliga aktiviteter bli alltmer svårt att genomföra. Denna pandemi har orsakat att många hellre utför sina träningspass hemifrån och under en sådan period kan det behövas alternativa sätt att få träningsinstruktioner på. Augmented Reality är ett sätt att förstärka användarens verklighet. Genom att nyttja kamerateknologi som reflekterar det användaren ser kompletterar systemet samtidigt den bilden, vanligtvis med 3D modeller. Denna teknik har tidigare använts inom områden som visualisering av information och instruktioner. Flertal studier som gjorts inom Augmented Reality och instruktioner har använt enheter som är mindre tillgängliga för allmänheten. Dessa enheter är exempelvis digitala glasögon eller AR headset. En mer konkret studie på mobilbaserad AR hade behövts göras inom ett område som träningsinstruktioner, vilket kräver fokus både på den mobila enheten och verkligheten på ett annat sätt än vad som hade behövt om användaren burit glasögon eller headset.  Denna studie utforskar Augmented Reality kopplat till träningsinstruktioner i en egenskapad (skapad av oss) mobilbaserad applikationsprototyp med ett fokus påinteraktiv design utifrån instruktionsstruktur och heuristiker inom användbarhet. För att utföra detta användes primärt Cognitive Load Theory som ett ramverk både för skapandet av prototypens instruktionsmaterial och i analysen samt besvarandet av forskningsfrågorna. I studien utfördes användartester på sammanlagt sju deltagare. Resultatet visade attAugmented Reality i en mobilbaserad prototyp har potential. Däremot finns det problematik som är viktigt att ha i åtanke vid design av AR, instruktionsstruktur och det grafiska gränssnittet. I allmänhet handlar dessa om markörbaserad teknik, interaktioner i koppling till fysiska handlingar och hur lätt det är att ta in instruktionerna baserat på dess struktur och prototypens gränssnitt / Covid-19 has affected society as we know it in many ways. Social distancing has been called for and this has caused daily activities that once were prominent to become harder to perform. During a period, such as this, alternative methods for training instructions would then be more searched out for. Augmented Reality is a technology which can be used to enhance the user’s world. This is accomplished by using camera technology in synchronization with other technologies to affect the camera and therefore the users view. Which for example could be via 3D models to enhance the world. This technology has been used in other studies with the focus of instructional material and physical training. However, these studies have often used such equipment that is not commonly available, and more concrete research about the use of a mobile based Augmented Reality application with the purpose of visualizing training instructions would be needed. As the interaction with a mobile unit varies a lot in contrast to that with a headset or glasses. This study investigates Augmented Reality in connection to training instructions by using a mobile based prototype with focus on how to design based on instructional structure and usability heuristics. The study has primarily used cognitive load theory as a framework for the prototypes instructional design but also in the analysis and the methods used to answer the research questions. The study conducted user tests with seven participants in total. The result showed that Augmented Reality in a mobile based prototype has potential. However, there are problems that you must think about when designing for AR, instructional structure and the graphical interface. In general, it is about marker based Augmented Reality, interactions with the graphical interface while doing physical actions and the ease of understanding instructions based on structure and graphical user interface.

Jag har i denna studie haft som syfte att undersöka hur förmågan att skriva för hand ser ut för elever i mellanstadieålder i en svensk grundskola. Mitt syfte har också varit att undersöka om det finns ett samband mellan förmågan att skriva för hand och förmågan att skriva med textkvalitet. För att nå svar på mina frågeställningar genomförde jag en undersökning där 25 elever deltog. Undersökningen innehöll fyra testdelar som vardera var designade för att mäta olika delar i förmågan att skriva för hand och även ämnade att synliggöra förmågan att skriva med textkvalitet. Den forskning som ligger till grund för den här studien visar att det finns ett samband mellan en automatiserad förmåga att skriva för hand, förmåga att skriva med textkvalitet och skolframgång. Orsaken till detta samband förklaras av forskningen i hur olika minnesstrukturer kan användas och avlastas vid automatiserade förmågor jämfört med icke automatiserade förmågor. Resultatet av studien visar att det finns en stor variation i den undersökta elevgruppens förmåga att skriva för hand. Tydliga tendenser pekar även på att det finns ett samband mellan en automatiserad förmåga att skriva för hand och en förmåga att skriva med textkvalitet.

Knowledge-based assets play a very important role in the Information Age. How to organize existing knowledge and present to the user properly are important research issue for decision support. Previous literature has indicated that multiple documents can be organized in different ways and different modes of knowledge presentation may result in different learning effects. Typical presentation modes include textual summarization and graphical presentation. The purpose of this thesis is to evaluate whether textual and graphical presentations of a news event may result in different effects for the user. In particular, this study is focused on comparing the textual summary and ontology-base graphical presentation and use the Bloom Theory of Educational Objectives to measure the learning effect of the user An experiment was conducted to assess the knowledge and cognitive process dimension in the Bloom¡¦s theory. We also measured the learning time, system quality, content quality, and overall satisfaction. The result shows that the textual system performed better in learning factual knowledge, and the ontology-base system performed better in learning conceptual and procedural knowledge.

By the catholicity of Internet and the advances of information technology, more and more people use the e-Learning to do the teaching and learning activities. However, whether using the abundant multimedia learning content can really achieve better learning performance? This study tries to use the information processing theory to discuss the impact of fitness bwteeen learner¡¦s different information processing abilities and content¡¦s medium types on cognitive load and learning performance. That is if learner¡¦s information processing abilities can fit with content medium types would result better learning performance. We found that firstly, the diversity of learners¡¦ individual information processing abilities has no impact to the cognitive load. Secondly, the different content medium types with the same quantity of media content also have no impact to the cognitive load. Lastly, the wordy ability learners with wordy content medium type or the phonic ability learners with audio content medium type can lower learner¡¦s cognitive load. It is suggested that educators can apply the results for the adaptive learning. By using information processing ability analysis system to classify learners into wordy ability and phonic ability learners and then give them adaptive content materials according to their own information processing abilities.

ABSTRACT THE EFFECTS OF COGNITIVE LOAD IN LEARNING FROM GOAL BASED SCENARIO DESIGNED MULTIMEDIA LEARNING ENVIRONMENT FOR LEARNERS HAVING DIFFERENT WORKING MEMORY CAPACITIES Kili&ccedil / , Eylem Ph.D., Department of Computer Education and Instructional Technology Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Zahide Yildirim December 2009, 201 pages The purpose of this study is to investigate the effects of principles aiming to reduce extraneous cognitive load in learning from goal based scenario designed multimedia learning environment for learners having different working memory capacities. In addition, the effects of goal based scenario and the principles of cognitive load theory on students&rsquo / perception, motivation and satisfaction has been explored. Two versions of the multimedia were developed for this study. In the first version (+CLT), the principles such as split attention, multimedia, modality, redundancy, coherence and signaling was applied. In the second version (-CLT), these principles were violated. Mixed method was used and two studies were conducted for this study. The first study was conducted with 82 ninth grade students from one of the Anatolian High School in Ankara. However, the participants&rsquo / working memory capacities were found very close to each other. Therefore, the second study was conducted with 54 11th grade students having different working memory capacity from the same school. The result of the first study showed that the cognitive load principles aim at reducing extraneous cognitive load increased learning gains, decreased invested mental effort and affected students&rsquo / motivation and satisfaction in positive ways. On the other hand, when cognitive load principles were not considered, this decreased learning gains, increased invested mental effort and affected students&rsquo / motivation and satisfaction in negative ways. The result of the second study showed that the only difference between high and low WMC students found on the number of errors made in sequencing meiosis sub phases in favor of the first version (+CLT). This might be explained by the task characteristics in that the difference between high and low WMC individuals can be observed when task demanded attention. It can be concluded that students benefited from the cognitive load principles reducing extraneous cognitive based on the findings of both studies.

Cette thèse se situe dans le domaine de l’Instructional Design, un champ de recherche anglo-saxon qui génère des connaissances pour améliorer la conception des environnements destinés aux apprentissages directs et explicites. Les recherches actuelles montrent que les apprentissages à partir d’environnements complexes permettent de confronter les apprenants à des situations authentiques des réalités de la vie et montrent des performances intéressantes, notamment dans les situations de transfert. Les environnements complexes sont caractérisés par la présence de nombreux éléments et de nombreuses interactions qui peuvent être difficilement traités par la mémoire de travail et dégrader fortement les performances d’apprentissage. Dans ce cas, la théorie de la charge cognitive préconise une approche en deux étapes en présentant en premier les éléments extraits du tout puis le tout. A partir d’une contribution empirique fondée sur quatre expérimentations où sont manipulés le niveau de complexité du matériel d’apprentissage, le degré d’isolement des éléments et le séquencement de la présentation, nous montrons que pour du matériel très complexe, les meilleures performances d’apprentissage sont obtenues en présentant de la complexité dans la première étape. Pour expliquer ces résultats, nous nous appuyons sur la théorie des desirable difficulties et sur les théories de l’engagement. / This thesis is in the field of Instructional Design, an Anglo-Saxon field of research that generates knowledge to improve the design of environments for direct and explicit learning. Current research shows that learning from complex environments allow learners to confront authentic situations from the realities of life and show interesting performance, especially in transfer situations. Complex environments are characterized by the presence of many elements and many interactions that can’t be easily dealt with by the working memory and greatly degrade the learning performance. In this case, the cognitive load theory recommends a two-step approach by presenting first extracts elements of the whole and the whole. From an empirical contribution based on four experiments which handled the complexity of the learning material, the degree of isolation and sequencing of the presentation, we show that for highly complex environments, the best learning performance are obtained by introducing the complexity in the first step. To explain these results, we rely on the desirable difficulties theory and theories of engagement.

Digitala läroböcker har ökat i skolorna efter Skolverkets nya riktlinjer 2018 om att skolorna skulle förstärka digitaliseringen. Läroboksförlagen erbjuder därför både traditionella analoga böcker, online- samt digitala böcker. I det här examensarbetet har jag studerat den digitala versionens potentiella påverkan på den kognitiva belastningen vid inlärning jämfört med den traditionella analoga boken. Studien har utförts enligt Swellers kognitiva belastningsteori (cognitive load theory) för att utvärdera hur den kognitiva belastningen påverkas utifrån några valda faktorer som enligt teorin belastar minnet och därmed inlärningen. Resultaten visar att det finns skillnader i den kognitiva belastningen mellan den analoga boken, boken online och den digitala boken enligt de variabler som studerades. Den analoga boken ger med stor sannolikhet den minsta kognitiva belastningen och därmed bättre inlärning för eleverna. Den digitala versionen ger i sin nuvarande form en ökad kognitiv belastning främst genom splittrat fokus.

Tidigare forskning visar att användandet av lösningsförslag kan vara fördelaktigt för elever som ska lära sig att lösa standarduppgifter inom ett, för eleven, nytt matematikområde. Om elever även bearbetar informationen i lösningsförslaget genom att föra "inre samtal", har det visat sig bidra till ett ännu effektivare lärande. Dessa återkommande resultat refereras numera till som "the worked example effect". Orsakerna till den positiva effekten lösningsförslag har på lärandet förklaras med hjälp av teorier inom den kognitiva forskningen. Att studera lösningsförslag har visat sig vara mindre kognitivt ansträngande jämfört med att lösa standarduppgifter utan tillgång till lösningsförslag. Detta frigör mentala resurser som eleverna kan ägna åt kognitiva aktiviteter som är gynnsamma för lärandet. Syftet med denna studie är att undersöka hur användandet av lösningsförslag, i lärarledda klassrumssituationer, påverkar elevers utveckling av begrepps- och procedur-förmåga, jämfört med traditionell matematikundervisning. Provresultat från 76 elever som haft traditionell undervisning har jämförts med provresultatet från 76 elever som undervisats i en miljö där lösningsförslag har studerats och diskuterats. Provuppgifterna omfattade både imitativa- och kreativa-resonemang vilket innebär att mer än enbart utantillkunskaper har mätts. Ingen påtaglig skillnad mellan elevgruppernas begreppsliga eller procedurmässiga förmågor kunde dock urskiljas i denna studie. Att studera lösningsförslag kan vara en effektiv metod att använda sig av när ingen annan vägledning finns tillgänglig för eleverna. I klassrumsundervisningen kan eleverna även få vägledning från läraren, vilket kan vara en av faktorerna som förklarar det likvärdiga resultatet för de två undervisningsmetoderna i denna studie. / Recent research indicate that learning from worked examples might be superior for novice learners compared to solving traditional math problems without solutions. Learners who also actively process the information in the presented example seem to profit noticeably from this learning mode. These reoccurring findings are now referred to as the "worked example effect". Cognitive load theorists argues that solving conventional problems imposes an extraneous cognitive load that interferers with learning, while worked examples reduces extraneous load which free working memory for germane cognitive activities beneficial for learning. The reason for this study is to examine how the uses of worked examples, in normal teacher-lead classroom conditions, affects conceptual- and procedural-skill acquisition in mathematics, compared to traditional teacher-lead education in Sweden. This is done by comparing the result of 76 tests done by students having traditional education with 76 similar tests done by students having used an educational method called SDL, which involves studying and discussing worked examples. The students are considered as novice within the studied area and the performance measured involves both imitative and creative reasoning. Although earlier studies indicate a superiority of different worked example approaches, no significant difference in skill acquisition between the groups where found in this study. Hence, this study questions the hypothesis that teacher- lead worked examples activities would be superior to traditional educational methods. Studying worked examples might be an effective learning method, when no other guidance is available. In traditional classroom education, guidance can also be given from teachers, which might explain the similar learning outcomes found in this study.

Listening is one of the key skills needed to be proficient in a second language (L2). Some L2 teachers support the development of L2 learners' listening skills by providing input in a different sensory mode (e.g., reading). Nevertheless, developing L2 listening skills using more than one sensory mode, may lead to cognitive overload. In order to provide effective L2 listening instruction, teachers need to know what learning strategies will help students improve their listening skills. This quasi-experimental study examined the benefits of reading a text while listening to it and the effect that reading-while-listening (RWL) has on an L2 learner's listening comprehension. The study was done with intermediate-level, English as a Second Language (ESL) students in two pre-existing classes at the English Language Center (ELC) in Provo, Utah, with one class using a teaching method that included reading and listening together and one class that did no reading, just listening. The results of this study showed that both the control group and treatment group significantly improved their listening comprehension skills over the course of 14 weeks. For the treatment group which had used RWL, however, their listening scores were not significantly different from those of the control group. The pedagogical implications of the findings for second language teachers teaching listening skills are also discussed.

Detta arbete berör arbetsminnets betydelse för matematikinlärning och hur lärare kan arbetaför att optimera lärandet för elever med svagt arbetsminne. Syftet med arbetet var att göra ensammanställning och översikt om vad forskningen säger angående hur elever imatematiksvårigheter utifrån ett svagt arbetsminne kan stöttas i skolan. Avgränsningargjordes till arbetsminnet och dess funktion kopplat till matematiksvårigheter. Andraavgränsningar vi gjorde i arbetet var att utgå från Baddeleys modell av arbetsminnet och thecognitive load theory. Sökningar gjordes i både ERIC och ERC efter relevanta källor. Vianvände oss mestadels av peer review artiklar men utgick även från tidigare kurslitteratur därvi gjorde kedjesökningar utifrån källor i dessa. Forskningen vi har tagit fram och presenterar idetta arbete visar på att arbetsminnets kapacitet har en stor betydande roll för eleversmatematikinlärning. De olika delarna i arbetsminnet ansvarar för olika arbetsuppgifter menresultatet visar att samarbetet mellan dessa delar är väsentlig för att eleven ska kunna ta in nykunskap. För elever med ett svagt arbetsminne är det viktigt med stöttning för att minskabelastningen på arbetsminnet. Forskningen visade att visuellt stöd, meningsfullt och bekantinnehåll samt repetition är stöttning som lärare borde inkludera i sin undervisning för attstötta matematikinlärningen för elever med ett försvagat arbetsminne.