۲- حافظۀ کاری
حافظۀ کاری یا کوتاه مدت، ساختار اولیه ای است که اطلاعات ورودی از حافظۀ حسی را پردازش می کند در عین حال، اطلاعات تثبیت شده در حافظۀ درازمدت نیز برای مورد استفاده قرار گرفتن، ابتدا وارد حافظۀ کاری می شوند و سپس به اندام های حرکتی منتقل می گردند. ویژگی های حافظۀ کاری در هنگام مواجهه با اطلاعات جدیدی که از محیط نشأت می گیرند به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند. حافظۀ کاری، دو ویژگی برجسته و از بسیاری جهات شگفت انگیز دارد که برای هر کسی که به مطالب طراحی آموزشی علاقه مند است، مهم می باشند. اولین ویژگی حافظۀ کاری در هنگام سروکار داشتن با اطلاعات جدید این است که از لحاظ ظرفیت بسیار محدود است (کوان^[۸۵]، ۲۰۰۱: میلر^[۸۶]، ۱۹۵۶) ویژگی دوم حافظۀ کاری این است که از لحاظ مدت زمان نگهداری اطلاعات هم بسیار محدود است (پیترسون و پیتر سون^[۸۷]، ۱۹۵۹).

در هر مرحله، فقط تعداد بسیار محدودی از اقلام یا عناصر اطلاعاتی در حافظۀ کاری قابل پردازش می باشند. در حالی که توافق کلی در این رابطه که حافظۀ کاری در هنگام مواجهه با اطلاعات جدید از لحاظ گنجایش بسیار محدود است، وجود دارد، اما، مقدار دقیق این گنجایش محل بحث است. میلر (۱۹۵۶) پیشنهاد داد که ظرفیت حافظۀ کاری حدوداً هفت مورد است، اما اخیراً کوان (۲۰۰۱) پیشنهاد داده است، که چهار مورد رقم صحیح تری می باشد. در هر صورت و به رغم تفاوت این اعداد، آنچه مهم است، این است که حافظۀ کاری شدیداً در توانایی ذخیره کردن اطلاعات، محدودیت دارد.
در متون آموزشی، ما معمولاً از حافظۀ کاری برای ذخیرۀ دائمی کلمات، ارقام یا حروف، استفاده نمی کنیم، در عوض، حافظۀ کاری برای پردازش این موارد، در زمانی که پردازش نیاز به سازماندهی، ترکیب، مقایسه یا اداره کردن موارد اطلاعاتی دارد، استفاده می شود. تنها ذخیره کردنی که معمولاً لازم است حافظه کاری انجام دهد، ذخیرۀ محصولات واسطه ایِ عملیات شناختی برای حفاظت و نگهداری آنها، می باشد. به همین دلیل حافظۀ کاری علاوه بر کاربرد اولیۀ پردازنده ای خود، کاربرد ذخیره کردنی نیز دارد. از طرف دیگر، اطلاعات در حافظۀ کاری از طریق دو کانال مجزا پردازش می شود (کانال های دیداری و شنیداری) و هر کانال می تواند در یک واحد زمانی مشخص تعداد محدودی اطلاعات را پردازش کند. این دو کاناله بودن، ظرفیت حافظه کاری را دو برابر می کند.
ممکن است که ما در مقایسه با توان ذخیره ای مان، قادر باشیم موارد بسیار کمتری را پردازش کنیم، بسته به ماهیت و نوع پردازش، در یک زمان معین بیشتر از ۲ ± ۵ مورد از اطلاعات جدید نمی توانند توسط حافظۀ کاری پردازش شوند. اگر لازم باشد که در یک زمان محدود موارد بیشتری از اطلاعات جدید را پردازش کنیم، سیستم پردازشگر حافظۀ کاری ما از کار خواهد افتاد. در هنگام پردازش اطاعات جدید، ظرفیت حافظۀ کاری بسیار محدود می باشد.
بیشتر ما از طریق تجربه های شخصی مان از محدودیت های ذخیره ای حافظۀ کاری خود آگاهیم. برای مثال می دانیم که اگر بخواهیم عددی مانند یک شماره تلفن را که بیشتر از ۲ ± ۷ رقم دارد به یاد آوریم، بعید است که قادر به انجام آن باشیم و نیاز داریم که حداقل یک بار در هنگام تماس گرفتن به شمارۀ مربوط نگاه کنیم. ممکن است کمتر آگاه باشیم که اگر در فهم یک توضیح یا حل مسئله ای دشوار مشکل داریم، دلیل اش همان محدودیت های پردازشی حافظۀ کاری می باشد. این محدودیت های پردازشی باید در هنگام طراحی هر نوع متن آموزشی، از جمله چند رسانه ای های آموزشی، مورد توجه قرار بگیرند.
همانطور که اشاره شد، محدودیت های حافظۀ کاری فقط محدود به ظرفیت آن نمی باشد. حافظۀ کاری از لحاظ مدت زمان بقا نیز محدودیت دارد. محدودیت های زمانی حافظۀ کاری توسط پیترسون و پیترسون (۱۹۵۹) مورد مطالعه قرار گرفتند. اکثر اطلاعات جدید فقط می توانند برای چند ثانیه (حدود ۲۰ ثانیه) در حافظۀ کاری نگهداری شوند. البته می توانیم از طریق تمرین تا حدودی از محو شدن اطلاعات جلوگیری کنیم. اگر بتوانیم مطالب جدید را تکرار کنیم، آنها تازه شده و می توانند برای همیشه در حافظۀ درازمدت نگهداری شوند.
محدودیت های گنجایشی و زمانی حافظۀ کاری فقط در ارتباط با اطلاعات جدید به دست آمده از محیط توسط حافظه حسی و انتقال آنها به حافظۀ بلند مدت، کاربرد دارند. این محدودیت ها شامل اطلاعات آشنای وارد شده از حافظۀ بلند مدتمان نمی شوند. حافظۀ کاری در هنگام مواجهه با اطلاعات قدیمی آشنا و اطلاعات جدید نا آشنا، ویژگی های کاملاً متفاوتی را بروز می دهد.
در حافظۀ کاری نیز، بخش زیادی از اطلاعات وارد شده به آن دچار فراموشی می شود و بخش کوچکی از آن اطلاعات، یعنی آنچه که مورد تکرار قرار گرفته و با اطلاعات قبلی موجود در ذهن مرتبط شده اند به حافظۀ درازمدت منتقل می شوند. برای پیشگیری از سنگینی بار حافظۀ فعال، بهتر است که:
۱- تا حد امکان، اطلاعات نامربوط را حذف و مطالب را خلاصه کنیم.
۲- محتوای آموزش را به قطعه ها یا گروه های کوچک و قابل مدیریت تقسیم کنیم.
۳- برای یادگیرنده شرایطی را فراهم کنیم تا بتواند مطالب را به جای مورد های مجزا، در دسته ها و گروه های منسجم مطالعه کند.
۴- با تمرین های مناسب و معنادار کمک کنیم تا مطالب از حافظۀ فعال وارد حافظۀ درازمدت شود. به این ترتیب، فضای کاری حافظۀ فعال خالی شده و آمادۀ پذیرش مطالب جدید شود (امیرتیموری، ۱۳۹۰).
معماری شناختی، به ما می گوید که برای پردازش اطلاعات جدید، حافظۀ کاری با گنجایش و مدت زمان محدود آن، درگیر می شود. در حالی که پردازش اطلاعات آشنا با حافظۀ درازمدت، که از نظر گنجایش و مدت زمان نامحدود است، مرتبط می باشد. توصیه های آموزشی، محدودیت های حافظۀ کاری را در نظر می گیرند تا اطلاعات به طور اثربخشی در حافظۀ بلند مدت ذخیره شوند. هنگامی که اطلاعات مناسب در حافظۀ بلند مدت ذخیره می شوند، و به عبارت دیگر، یادگیری حاصل می شود، محدودیت گنجایش و مدت زمان حافظۀ کاری تحت تأثیر قرار می گیرد. یادگیری وظایفی که پیش از این غیر ممکن یا حتی غیر قابل تصور بودند، به طور ناباوری می توانند آسان شوند. از این روی، هدف طراحی آموزشی، تسهیل اکتساب دانش در حافظه بلند مدت، از طریق حافظۀ کاری است. ویژگی های حافظه کاری می تواند راهبردهایی را در طراحی آموزشی فراهم آورد.
۳- حافظۀ بلند مدت
حافظۀ بلند مدت، حافظۀ تمام عمر ماست.این حافظه تمام آنچه را که در طول زندگی یاد می گیریم در خود جای می دهد. اطلاعات رسیده از محیط به مخزن حسی اگر مورد توجه قرار گیرند به حافظۀ کاری انتقال می یابند، و اطلاعات رسیده به این حافظۀ نیز اگر تکرار و مرور شوند و با اطلاعات قبلاً آموخته شده مرتبط گردند به حافظۀ درازمدت انتقال می یابند.
یاد آوری، توانمندی ذهنی مرتبط با حافظۀ درازمدت می باشد و عبارت است از: بازیابی اطلاعات از حافظۀ درازمدت و انتقال مجدد آن به حافظۀ کاری برای استفاده. فراموشی را اختلال در این فرایند، یعنی ناتوانی از به یادآوری اطلاعاتی که زمانی در دسترس بوده اند، می دانیم. هرچه اطلاعات سازمان یافته تر، معنی دارتر و با سایر اطلاعات موجود در مخزن حافظۀ درازمدت مرتبط تر باشد، بهتر تثبیت شده و در وقت نیاز سریع تر یادآوری می شود (امیرتیموری، ۱۳۹۰).
کارکرد حافظه بلند مدت در شناخت، به عنوان یک مخزن عظیم برای اطلاعات می باشد. بخش عمدۀ فعالیت های عادی روزمرۀ ما آشنا هستند. وقتی می گوییم که چیزی “آشنا است” منظورمان این است که مبتنی بر و مرتبط با اطلاعات حافظه بلند مدت، است. این اطلاعات، این امکان را به ما می دهند که به فعالیت هایی از شناسایی خودکار تعداد زیادی از اشیایی که لحظه به لحظه می بینیم گرفته، تا برنامه ریزی کردن فعالیت های روزانۀ خود بپردازیم. همگی این فعالیت ها وابسته به یک پایگاه دانش عظیم و سازمان یافته است که در حافظه بلند مدت نگهداری می شود.
می توان گفت که بخش زیادی از اطلاعات ذخیره شده در حافظۀ بلند مدت متشکل از دانش اولیه می باشد. ما تکامل یافته ایم تا مقادیری انبوه از دانش اولیه را کسب کنیم تا زنده بمانیم و در جهان کار کنیم. برای مثال وقتی که ما گوش کرده و صحبت می کنیم، بیشتر جنبه های فیزیکی و اجتماعی فعالیت هایمان مبتنی بر یک مخزن عظیم از دانش اولیه است که در حافظه بلند مدتمان نگهداری می شود. بسیاری از این فعالیت ها را می توان بدون نیاز به دورۀ آموزشی خاص یادگرفت.
معماری شناختی انسان می تواند برای توجیه عملکرد خط مشی های آموزشی نیز استفاده شود، در غیر این صورت با مشکل های اساسی در فهم خط مشی های آموزشی مواجه می شویم. ساختارهایی که چارچوب معماری شناختی انسان را تشکیل می دهند، زمینه ای را برای کار طراحان آموزشی، پژوهشگران، برنامه ریزان و معلمان حرفه ای فراهم می آورند. این ساختارها به ما اجازه می دهند که، موضوعات طراحی آموزشی را بفهمیم. در عین حال، می توانیم برای مطرح نمودن نظریه های آموزشی از دانش خود در زمینه معماری شناختی انسان استفاده کنیم. همانطور که اشاره شد، منظور از معماری شناختی انسان، همان ساختار شناخت انسان، شامل نظام حافظه ای و هر آنچه مربوط به فرایند ذخیره و به یاد سپاری اطلاعات است می باشد. در ادامه بحث دربارۀ، پنج اصل پردازش اطلاعات گفتگو خواهیم کرد.
اصول پردازش اطلاعات
طبیعت شامل سامانه های پردازش اطلاعات^[۸۸] فراوانی می باشد. هر موجود زنده برای بقاء وابسته به یک سامانه پردازش اطلاعاتی است که امکان کار با انواع دانشی را که جاندار در محیط طبیعی اش با آنها سروکار دارد به وی می دهد. این سامانه های پردازش اطلاعات، از لحاظ پیچیدگی و کمال با یکدیگر متفاوت اند و در اشکال نسبتاً ساده تا کاملاً پیچیده وجود دارند. ما با پیچیده ترین و تکامل یافته ترین این سامانه ها، یعنی با سامانه تکامل زیستی و شناخت انسانی سروکار داریم. این سامانه های طبیعی و تکامل یافتۀ پردازش اطلاعات چندین ویژگی دارد: ۱- به منظور انطباق با محیط های گوناگون قادر به تولید اطلاعات جدید می باشند. ۲- پس از تولید و کسب اطمینان از اثربخشی اطلاعات جدید، می توانند آنها را برای استفادۀ بعدی به یاد آورند و یا در صورت اثربخش نبودن، آنها را حذف و فراموش کنند. ۳- می توانند از اطلاعات ذخیره شده برای کنترل فعالیت هایشان استفاده کنند. ۴- می توانند اطلاعات اثربخش و مفید را بین دیگران منتشر کنند.
یک سامانه تکامل یافتۀ طبیعی پردازش اطلاعات باید واجد ویژگی های ذکر شده باشد. بدیهی است که این ویژگی ها در زمینه شناخت انسان نیز کاربرد دارند. ما اطلاعات جدید خلق می کنیم، رویه هایی برای یادآوری این اطلاعات داریم که می توانیم از آن ها برای کنترل فعالیت هایمان استفاده کنیم و قادریم که اطلاعات را انتشار دهیم. از آنجا که هم شناخت انسان و هم تکامل زیستی، سامانه های تکامل یافتۀ طبیعی پردازش اطلاعات اند که به تولید، انتشار و استفاده از اطلاعات می پردازند، احتمالاً می توانیم فرض کنیم که هر دو به تشکیلات بنیادی پردازش اطلاعات یکسانی وابسته باشند. عمل این تشکیلات بر اساس مجموعه ای از اصول است.
این اصول، به شکلها و اسامی گوناگونی مطرح شده اند، اما در این پژوهش پنج اصل اساسی مورد بحث ما قرار خواهند گرفت: اصل ذخیرۀ اطلاعات^[۸۹]، اصل تقلید و سازماندهی مجدد^[۹۰]، اصل تکوین تصادفی^[۹۱]، اصل تغییرات محدود^[۹۲] و اصل ارتباط و سازماندهی محیطی^[۹۳]. این اصول، تکامل زیستی شناخت انسان را مورد تأکید قرار می دهند و در نتیجه شناخت انسان به عنوان، نمونه و نمودی از تکامل زیستی تلقی می شود. استفاده از این اصول در شناخت انسان، برای ما معماری شناختی ای را فراهم می آورد که بایدهای آن از قبل در علوم زیستی تکاملی به عنوان یک سامانه طبیعی و یکپارچۀ پردازش اطلاعات بنا نهاده شده است (سوئلر، آیرز و کالیوگا^[۹۴]، ۲۰۱۱).
۱- اصل ذخیرۀ اطلاعات
این اصل از معماری شناختی انسان به اهمیت حافظۀ بلند مدت در ذخیره کردن و نگهداری اطلاعات در آن می پردازد. نقش حافظه بلند مدت در یادگیری و حل مسأله، از نظر آموزشی برای ما اهمیت دارد. هدف آموزش افزایش کمی و کیفی دانش ذخیره شده در حافظه بلند مدت است. اگر هیچ تغییری در حافظه بلند مدت صورت نگیرد بدین معنا خواهد بود که هیچ چیزی یاد گرفته نشده است.
مطابق با این اصل دانش در حافظۀ درازمدت به شکل طرحواره هائی^[۹۵] ذخیره می شود. طرحواره ها سنگ بناهای تفکر به شمار می آیند. “به الگوهای سازمان یافتۀ اندیشه و عمل که در تعامل بین انسان و محیط به کار می روند، طرحواره گفته می شود” (فتسکو و مککلور، به نقلِ سیف؛ ۱۳۸۹). به طور مثال، وقتی که برای اولین بار به صندلی نگاه می کنیم، پایه ها، جایی برای نشستن و ویژگی های دیگر آن را مشاهده می کنیم، طرحواره ای از صندلی در ذهنمان تشکیل می شود که صندلی را در حافظه ما بازنمایی می کند. با دیدن صندلی های متنوع، ویژگی های مشترک صندلی ها در ذهنمان شکل می گیرد و در واقع ذهن ما طرحواره ای از صندلی را تشکیل می دهد.
اطلاعات نگهداری شده در مخزن حافظه بلند مدت برای تمامی فعالیت های شناختی انسان اساسی و مهم اند. یک مخزن طبیعی اطلاعات باید به اندازۀ کافی بزرگ باشد تا پاسخ گوی منعطف و مناسبی در وضعیت های متفاوت باشد. در مورد شناخت انسان، مخزن حافظه بلند مدت باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا فعالیت های شناختی اولیه و ثانویه را ممکن سازد.
در مواجهه با اطلاعات جدید، در صورتی که در رابطه با آن موضوع، از قبل اطلاعاتی در ساخت شناختی موجود باشد، جای دهی آن در حافظۀ درازمدت به سهولت صورت می گیرد. اما در صورتی که در ارتباط با اطلاعات جدید، در ساخت شناختی اطلاعاتی موجود نباشد، جای دهی آن اطلاعات در حافظۀ درازمدت نیاز به تلاش بیشتری خواهد داشت.
اصل ذخیره اطلاعات حاکی از اینست که سامانه های طبیعی برای هدایت فعالیتها در محیط های پیچیده به مخزن عظیمی از اطلاعات نیاز دارند. یکی از کارکردهای مهم آموزش فراهم آوردن رویه های کارآمد و اثربخش برای کسب اطلاعاتی است که باید در حافظه بلند مدت ذخیره شوند.
نکته مهم دیگر در رابطه با معماری شناختی انسان این است که مخازن اطلاعات طبیعی، چگونه شکل می گیرند. دو رویه اساسی برای اکتساب اطلاعات موجود است: رویه ای برای اکتساب اطلاعات سازماندهی شده از مخازن اطلاعاتی دیگر، که با عنوان اصل تقلید و سازماندهی مجدد خوانده می شود، و رویه ای برای خلق اطلاعات جدید، که عنوان اصل تکوین تصادفی به آن داده شده است.
۲- اصل اقتباس و سازماندهی مجدد
سامانه های پردازش طبیعی اطلاعات چگونه دانش را کسب می کنند؟ قسمت عمدۀ این اطلاعات بر اساس اصل تقلید و سازماندهی مجدد به دست می آید. بخش مهمی از دانش ذخیره شده در حافظه بلند مدت از افراد دیگر تقلید می شود. این دانش در مخازن حافظه بلند مدت افراد ذخیره شده و می تواند به افراد دیگر نیر منتقل شود. مهارت ما در دریافت چنین دانشی از دیگران و انتقال آن احتمالاً به میزان زیادی به یک مهارت وابسته است. این یک مهارت تکامل یافته است که ما را قادر می سازد تا با کمک این دانش با یکدیگر ارتباط برقرار کنیم.
چندین فرایند وجود دارد که ما برای برقراری ارتباط از آنها استفاده می کنیم. تقلید^[۹۶] می تواند برای انجام بسیاری از فعالیت هایی که ما به آنها می پردازیم مدد رسان باشد (بندورا^[۹۷]، ۱۹۸۶).
فرایند تقلید به ندرت مستقل است. یادگیرنده از قبل در حافظه بلند مدت خود اطلاعاتی را دارد و اطلاعات جدید باید با آن اطلاعات از قبل ذخیره شده ترکیب شوند. در اینجا، فرآیندی از سازمان دهی مجدد اتفاق می افتد که منجر به تغییراتی در اطلاعات جدید می شود.
اگرچه تقلید تنها راهی نیست که از طریق آن ما از دیگران یاد می گیریم، اما روشی اساسی بوده و روش های رایج تر دیگر که انسان برای فراهم آوری اطلاعات از آنها استفاده می کنند نیز مشتق از آن هستند. به جای اینکه بخواهیم به افراد چگونگی انجام کاری را به طریق دیداری، که با تقلید مرتبط است نشان دهیم، می توانیم به روش شنیداری، یعنی گفتار، یا معادل دیداری آن، یعنی نوشتار، ایشان را به تقلید فرا بخوانیم. به این ترتیب، نه تنها با دیدن از دیگران تقلید می کنیم، بلکه هم از طریق گوش دادن و هم به کمک خواندن دست به تقلید از دیگران می زنیم. در هنگام آموزش، هدف ما از گوش دادن و خواندن این است که دانشی که در حافظۀ بلند مدت دیگران نگهداری می شود را کسب کنیم. تقریباً تمامی اطلاعاتی را که ما در فعالیتهای آموزشی کسب می کنیم، از طریق گوش دادن یا خواندن، یا نگاه کردن به تصویرها و نمودارها و اشکال به دست می آوریم و به این ترتیب اطلاعات در حافظه بلند مدت ما جذب می شود.
از آنجا که انتقال اطلاعات به روش تقلید دقیق نیست، معمولاً این اطلاعات با اعمال تغییراتی در آنها، با اطلاعاتی که از قبل در حافظه بلند مدت موجودند، ترکیب می شوند. این تغییر شکل می تواند همراه با حالتی منفی، خنثی یا مثبت باشد. در حالت منفی، یا اطلاعات به میزان بسیار زیادی تغییر شکل خواهند داد، یا در صورتی که یادگیری معنادار اتفاق افتد، حذف خواهند شد. اگر این تغییر شکل، حالت خنثی یا مثبت داشته باشد، اطلاعات می تواند در حافظه بلند مدت ذخیره شود. طرحواره های غلط، در صورتی که مشخص نباشد غلط هستند، می توانند به اشتباه در حافظه بلند مدت ذخیره شوند. تثبیت و ذخیره شدن طرحواره های غلط می تواند برای دوره های طولانی پیامد های منفی در پی داشته باشند، مگر اینکه تصحیح شوند.
اصل ذخیرۀ اطلاعات، بیانگر آن بود که دانش در حافظه بلند مدت به شکل طرحواره هایی ذخیره می شود. این طرحواره ها از دیگران تقلید می شوند. فرایند اکتساب طرحواره ها معمولاً شامل مقداری، سازمان دهی مجدد است. شواهد مبنی بر این سازمان دهی مجدد از مطالعات بارتلت^[۹۸] (۱۹۳۲) نشأت می گیرد. همانگونه که قبلاً مطرح شد، ذهن ما بخشهایی از دانش تقلید شده، که با دانش پیشین شده در حافظه بلند مدتمان ارتباط کمی دارد، را کاسته یا حذف می کند، در حالی که بر روی آن جنبه های اطلاعات تقلید شده جدید، که با اطلاعات از قبل ذخیره شده هم خوانی و مطابقت دارند، تأکید می کند. در این فرایند، اطلاعات تقلید شده وقتی که با اطلاعات کنونی حافظۀ بلند مدت برای ساختن یک طرحوارۀ جدید ترکیب می شوند، سازمان دهی مجدد شکل می گیرد. طرحوارۀ جدیدی که به این ترتیب پدید می آید ممکن است از لحاظ محتویات اطلاعاتی با طرحوارۀ تقلید شده متفاوت باشد.
پس از اینکه اطلاعات جدید مورد سازمان دهی مجدد قرار گرفت، باید مورد آزمون واقع شود تا اثربخشی آن مشخص گردد. اما در غیاب دانش قبلی، اثربخشی هر گونه تغییری نمی تواند قبل از سازمان دهی مجدد تعیین شود. اثربخشی فقط پس از رویداد از طریق آزمون کردن اینکه آیا تغییر همان گونه که انتظار می رفت کارا است یا نه، قابل تعیین است.
اصل تقلید و سازمان دهی مجدد رویه ای مهم را برای کسب و ذخیره اطلاعات پیشنهاد می کند که هم برای طراحی آموزشی و هم از منظر نظریۀ بار شناختی اساسی و مهم است، زیرا اصل تقلید و سازمان دهی مجدد، بیانگر روندی است که طبق آن، دانش در مخزن اطلاعات ذخیره می شوند.
۳- اصل تکوین تصادفی
طبق اصل تقلید و سازمان دهی مجدد، اطلاعات از منابع خارج از فرد گرفته می شوند. اما خود آن اطلاعات خارجی از کجا آمده اند؟ در حالی که اصل تقلید و سازمان دهی مجدد به توضیح اینکه چگونه اطلاعات درون سامانه های طبیعی رد و بدل می شود می پردازد، اصل تکوین تصادفی، مکانیسم هایی را که توسط آنها اطلاعات در آغاز تولید می شوند، توضیح می دهد. این اصل، معرف موتور خلاقیت در سامانه های طبیعی پردازندۀ اطلاعات است.
شخصی را در نظر بگیرید که در تلاش است تا مسأله ای جدید را حل کند. فرض کنید که نه راه حل کاملی برای مسئله در حافظه بلند مدتش دارد و نه می تواند توسط شخص دیگری به راه حل دسترسی پیدا کند. جایی که دانش مرتبطی برای حل مسئله وجود نداشته باشد، تنها کاری که می توان انجام داد مورد آزمون قرار دادن اثربخشی یک راه حل احتمالی از طریق ذهنی یا عملی است. این فرایند، که در آن اثر بخشی یک عمل را بدون داشتن دانش قبلی از نتیجۀ آن مورد آزمایش قرار می دهیم را، تکوین تصادفی می خوانند. اگر دانشی در دسترس نباشد، این فرایند اجتناب ناپذیر خواهد بود. اگر دانشی در اختیار باشد می توان از آن برای کاهش تعداد اعمال جایگزینی که باید به طور تصادفی آزمایش شوند، استفاده کرد.
روش بارش مغزی^[۹۹] که توسط آزبورن^[۱۰۰] (۱۹۵۳) ابداع شده، ظاهراً تولید تصادفی را تشویق می کند. در روش بارش مغزی، افراد در رابطه با یک موضوع یا مسأله، هر تعداد ایده را که می توانند ارائه می کنند، بدون اینکه به درستی و سودمندی آنها بیندیشند. این روش با هیچ معماری شناختی ثابتی مربوط دانسته نشده است. اما از آنجا که چنین به نظر می رسد که شامل تولید تصادفی بدون آزمون می شود، ممکن است که بتوان آن را به جنبه هایی از اصل تکوین تصادفی ربط داد. اینکه از افراد بخواهیم به بارش مغزی بپردازند، ممکن است با اینکه از آنها بخواهیم به طور تصادفی فعالیتهایی را در جهت حل مسأله انجام دهند، یکی باشد.
شواهدی مبنی بر اینکه آموزش های مربوط به بارش مغزی منجر به شکل گیری ایده های قابل استفاده می شوند، موجود است (میدوو^[۱۰۱]، پارنس^[۱۰۲]و ریس^[۱۰۳]، ۱۹۵۹). پس بارش مغزی می تواند مثالی برای موفقیت آمیز بودن آموزش کاربرد اصل تولید تصادفی به حل کنندگان مسائل باشد.