Using insights from cognitive science for the teaching of clinical skills: AMEE Guide No. 155
Dario Cecilio-FernandesORCID Icon, Rakesh PatelORCID Icon & John SandarsORCID Icon
Published online: 23 Jan 2023
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ポイント
臨床スキルトレーニングのための現在のアプローチに認知科学のエビデンスに基づく戦略を適用することで、臨床スキルの習得と保持の両方を強化し、スキルの減衰を最小限に抑えることができます。
学習者が宣言的知識と手技的知識をどのように統合するかを理解することは、教育者が最も適切な認知科学戦略を決定するのに役立つ。
教育者は、臨床技能の指導のための現在のアプローチに認知科学的戦略を統合することができる。
学生は、臨床実習に入る前に、カニュレーションから高度救命処置まで、様々な臨床スキルを身につける必要がある。医療専門職の教育者にとって重要な課題は、学生の様々な種類の臨床スキルの習得を効果的に支援し、また時間の経過に伴うスキルの低下を最小限に抑えるための戦略を実施することである。認知科学は、臨床スキルの習得を最大化し、スキルの衰退を最小化する方法を伝えることができる統一的なアプローチを提供する。このガイドでは、専門知識と習得の発達の性質、臨床技能の発達と技能保持に関する認知科学からの主要な洞察、これらの洞察をどのように実践的に適用し、臨床技能教育で使用されている現在のアプローチと統合するかについて論じる。
理論的基盤
臨床技能を開発するための最適な教育・学習戦略については、多くの異なる視点が存在する。しかし、認知科学の観点から見ると、すべての臨床技能の根本的なプロセスは類似しており、宣言的知識と手技的知識を効果的に統合することが必要です。
宣言的知識：事実や事象を指す（「何を知っているか」）。臨床技能の場合、宣言的知識には、生物医学の関連する事実や概念的な知識、および技能を実際にどのように行うかについての技術的な側面が含まれる。
手技的知識（「ノウハウ」）：宣言的知識によって行動が自動化されることを指し、技能の反復練習によって発達します
手技の知識は通常時間が経過しても維持されるのに対し、宣言型知識は減衰し、スキルを繰り返し使用しないと忘れてしまう可能性があります
マスタリーラーニングは、構造化された指導や足場が組まれた指導に依存するスキルを習得するための個別アプローチである。マスタリーラーニングでは、次の指導目標に進む前に、個人が定義されたレベルの熟練度を達成することが要求されます。マスターラーニングでは、能力または達成度は、指定された基準テストでの個人の達成度によって完全に評価されます。
しかし、学習者が習得するまで練習しても、臨床スキルの衰退が確認されている。理論とエビデンスの観点からは、学習者が課題を遂行する能力を実証しているにもかかわらず、手技の習得を支援するための時間とトレーニングが不足していることが、観察された違いの原因であると思われます。技能の衰退とは、記憶されている宣言型知識が忘れられ、その結果、手続き型知識も失われる現象であると言えます。したがって、習得には、宣言的知識と手続き的知識の結びつきを強めることで、技能の衰退を防ぐ、あるいは衰退しにくくすることも必要なのです。
意図的な実践とは、コーチや教師によって特別に考案され、反復と連続的な改良によって個人のパフォーマンスの特定の側面を向上させる個別トレーニング活動のことである。
・意図的な実践に必要なこと
個人が集中してトレーニングをモニターする必要がある。
個人のトレーニング時間はセッションの長さに応じて慎重に管理される必要があります。
外部からのフィードバックは、エラーやミスを特定し、改善策をアドバイスするために重要である。
自己生成されたフィードバックは、専門家として自立して活動するために重要な、内部表現の発達の質を評価するために重要である。
個人に反復練習の機会を提供する訓練課題を用意し、個人が挑戦するたびに徐々に向上するように練習を構成することである。
認知科学的根拠に基づく戦略
スペーシング実習
臨床スキルを教える際によく使われるアプローチは、教育者がセッションの最初にスキルを説明・実演し、その後に学習者に練習と質問の機会を提供することである。 このアプローチは、マスドプラクティス（massed practice）と呼ばれ、一度にすべてを教えることができる。
しかし、認知科学からの証拠によると、指導の間隔をあけたり、トレーニング時間を複数のセッションに分けたりすることが、記憶保持に効果的であることが実証され、教育者は、個々のトレーニングセッションの後、スキルが常に維持されていると考えるのではなく、学習者がスキルを維持する時間の長さを認識し、評価する必要がある。
リトリーバル練習
臨床スキルを教える際によく使われるもう一つの方法は、一度教えた後、学習者がどの程度スキルを身につけたかを、直後に、または総括的評価や重要な評価の一部として評価することである。しかし、認知心理学の証拠によると、臨床技能の長期的な技能保持には、何もしない、あるいは1回だけのテストよりも、繰り返しテストを行うことが効果的であることが示唆されています。臨床技能の文脈におけるテスト効果とは、直接観察下にある学習者が、宣言的知識と手続き的知識を統合する機会を与えられながら課題に取り組み、その結果や改善のための方策などのフィードバックを受けることを指します。教育者は様々なアプローチで学習者をテストすることができ、学習者のスキル習得が進んだらすぐにテストを教育戦略として使用することが望ましい。
テスト効果のもう一つの特徴は、フィードバックの役割とその組み立て方です。テスト後のフィードバックは、教師が過去の成績と照らし合わせることなく行うことが多いが、リトリーバル実践では、教育者が積極的に課題の過去の試行に注意を払い、フィードバックには課題の連続した試行の進歩に対するより全体的な評価が含まれるようにすることが要求される。
オーバーラーニング
オーバーラーニングとは、個人が能力を獲得した後に繰り返しさらなる練習を行うことを指し、その利点として、手技知識の定着が進むことでスキルの衰退が抑えられることが挙げられる。意図的な学習戦略としてのオーバーラーニングは、「練習、練習、練習」に従事する個人と混同してはならない。繰り返し練習に従事する個人は、間違ったアプローチを何度も繰り返している可能性があるからである。同様に、オーバーラーニングは、トレーニングの最終段階で手技化するために適用されることが多いので、教育的アプローチとしての意図的な練習とも区別される。
学習者は、この戦略を十分に活用するために、自己評価と自己調整学習に関する他のスキルを身に付けておく必要があります。学習者の中にはある程度独立してオーバーラーニングを行う者もいるが、臨床技能に苦手意識を持つ学習者は過学習を行うことが少なく、教育者がその目的を説明するためのサポートが必要であると思われる。
オーバーラーニングは、教育者によって練習が観察されたときに、その練習のレベルについてより多くのフィードバックを得ることができ、また、練習中のギャップが課題遂行に支障をきたす前に対処する機会を生み出します。また、オーバーラーニングは自動化までの時間を短縮し、個人がパフォーマンスの技術的側面に注ぐべき集中的な努力の量を減らすので、パフォーマンスを監視するための全体的な認知能力が解放される。
認知科学の観点からは、オーバーラーニングは能力達成のための戦略ではなく、手続き的知識を定着させるための戦略として使用されるべきなのです。
インターリーブ
スキルの練習に多様性があること、つまり、同じセッションでスキル全体の異なる構成要素や異なるスキルを練習することで、多様性が限定的または全くない練習と比較してスキルの衰退を最小限に抑えることができるのである
練習の機会において、変動性をどのように設計するかも重要である。
エラボレーションとジェネレーション
エラボレーションとは、新しい知識を以前に記憶された知識と結びつけることを指す。以前に記憶された知識を活性化するための意識的な努力であり、主に宣言型知識、つまり取り出すことが可能な知識によって行われるものである。臨床技能は宣言的知識と手技的知識の両方を必要とするため、エラボレーションは、保存されている関連する宣言的知識を活性化し、新しい知識を活性化された知識と結びつけることによっても臨床技能の習得に役立つと考えられる。
ジェネレーションとは、教育者から具体的な指示や情報が与えられる前に、学習者が与えられた問題（ここでは臨床技能の習得）に対して自分自身で解決策を見出せるようにすることを指す。ジェネレーションには、指示や新しい情報が与えられる前に、学習者が何らかの形で事前知識（宣言的・手続き的）を意図的に活性化させることも含まれる。この活性化によって、学習者は新しい知識と以前の知識をより簡単に関連付けることができます。
望ましい困難
学習プログラムの終了までに学習者が習得すべき臨床技能の知識量は膨大であり、学習者が評価を「通過するためだけの」大量演習に従事するリスクは大きい。戦略としての望ましい困難の使用は、覚えていることと、知っていることや理解していることを混同する問題を学習者に思い出させるためにも有効であろう。知識の錯覚とは、学習者が、他人が自分の前で技能を実演するのを見るだけで、あるいは、学習者が、時間をかけて、あるいは他の文脈で必ずしも実演することなく、注意深く観察しながら技能を練習することによって、自分が技能を知っている、あるいは持っていると信じる現象である。
望ましい困難は、教師が学習者の注意を引くために用いることができるもう一つの戦略であり、また、簡単な質問を使って、覚えること、知ること、理解することの違いを強化することができる。困難は、教師による支援、足場、成功がない状態で前者だけを引き起こすのではなく、苦闘と成功という両方の結果を引き起こす場合にのみ望ましいと言えます
課題を行う際にエラーを出すこと、宣言的・手続き的知識を取り出すことが困難であることは、長期的に知識やスキルを良好に保持するために必要なことです。さらに、ミスをしない学習（エラーレス学習とも呼ばれる）は、学習者にとって「気分がいい」もので、ミスをせずに進歩している自分を見て、さらに知っているという錯覚を助長するだけである
フィードバック
フィードバックは最も研究されている教育的介入の1つである
技能習得の期間中に学習者にフィードバックを行うことは不可欠であるが、認知科学の中では、練習中のフィードバックの量は時間の経過とともに減少させるべきであるというコンセンサスが存在する。時間の経過とともに与えられるフィードバックの量を変更する根拠は、学習者の学習段階に関係なく自由奔放なフィードバックを行うと、学習者が相当量のフィードバックを受けるようになるリスクを最小化することである。自分を伸ばしたり、独立して発達を進める前に、承認や許可を求める形でフィードバックを受けることに過度に依存するようになるのである。
また、足場としてのフィードバックが徐々に減少することで、学習者が経験と専門性を身につけながら間違いを経験する機会が生まれ、学習におけるエラーの重要性を再認識すると同時に、実際の臨床現場でのエラーの発生にも気を配ることができる。
臨床技術を頻繁に練習する場合、フィードバックはその習得を支援するものでなければならず、逆に、練習頻度が低い場合は、フィードバックはその保持を支援するものでなければならない。
実践的な意味合い
本ガイドでは、臨床技能の習得と技能の減退の軽減のために、宣言的知識と手技的知識の重要性を強調している。臨床技能教育において、宣言的知識と手続き的知識を最も適切に組み合わせるために、臨床技能教育の開始時に学習者の技能レベルを特定することが重要であることを推奨する。私たちの経験では、この重要なステップが臨床技能教育には含まれていないことが多いようです。技能の遂行に際して学習者がどのような知識を習得する必要があるのかを特定することで、教育者は個々の学習者に合わせたトレーニングを提供することができる。例えば、十分な宣言的知識を持たない学習者は、そのような知識のギャップに事前に対処しなければ、最も基本的なスキルを身につけることすら困難となる可能性があります。直接、またはトレーニング前に複数の選択肢からなるクイズで具体的な質問をすることで、宣言的知識の欠如を確認することができます。手技的知識の欠陥は、個人がそのスキルを行うのを見ることで特定することができる。一方、宣言的知識のある学習者は、トレーニングを進め、より洗練された手技知識を身につけ、課題に挑戦することができるようサポートすることができる。学習者の中には、宣言的知識と手続き的知識の両方が適切なレベルにありながら、異なる状況での様々なタスクにおいて、両方の要素を統合することに苦労している人もいます。
結論
臨床スキルの指導と学習は、HPEに不可欠な側面である。しかし、現在のアプローチでは、スキルの衰退を防ぐことはまだできない。我々は、HPE教育者が臨床技能習得の最適化と技能の衰退を防ぐために、現在のアプローチにエビデンスに基づく様々な認知科学的戦略を導入することを推奨する。
