基于認知負荷理論的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計
發(fā)布時間:2009-10-11 閱讀:266
———以國家精品課程“現(xiàn)代教育技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)課程為例
羅群英1 陳仕品2 張劍平1
(1.浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院,浙江金華321004;
2.西華師范大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川南充637002)
【摘要】 當(dāng)前大量的網(wǎng)絡(luò)課程由于缺乏對認知負荷的考慮而導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)認知超載,在一定程度上影響了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的質(zhì)量。本文根據(jù)認知負荷理論,從內(nèi)在認知負荷、外在認知負荷和關(guān)聯(lián)認知負荷三方面探討了網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的基本規(guī)律,并以國家精品課程“現(xiàn)代教育技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)課程為例進行分析。
【關(guān)鍵詞】 認知負荷理論;網(wǎng)絡(luò)課程;課程設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)課程是信息化教學(xué)資源的主要組成部分,是學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。隨著我國高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量建設(shè)的深入,大量的精品課程公布于網(wǎng)上。但網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計通常存在著任課教師、技術(shù)人員和教學(xué)設(shè)計師之間的分離,大量的網(wǎng)絡(luò)課程缺乏對學(xué)習(xí)者認知負荷的考慮,從而導(dǎo)致了學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常發(fā)生認知超載,嚴重影響了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效率。認知負荷理論深入分析了認知負荷產(chǎn)生的內(nèi)在原因,為網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。本文以國家精品課程“現(xiàn)代教育技術(shù)”(2004)的網(wǎng)絡(luò)課程為例,分析、探討基于認知負荷理論的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計規(guī)律。
認知負荷理論的基本觀點
認知負荷是指人在信息加工過程中所必需的心理資源的總量。認知負荷理論(Cognitive Load Theory)由澳大利亞教育心理學(xué)家John Sweller于20世紀(jì)80年代提出,其理論基礎(chǔ)主要是資源有限理論和圖式理論。資源有限理論認為,人的認知資源(主要表現(xiàn)在工作記憶容量上)是有限的,而任何學(xué)習(xí)和問題解決活動都要消耗認知資源,都有可能造成認知上的負荷。如果加工某種信息所需要的認知資源超過了人本身所具有的認知資源的總量,就會造成認知超負荷(Cognitive Overload),從而影響學(xué)習(xí)的效果和效率。圖式理論認為,知識是以圖式的形式存儲于長時記憶中的,在個體學(xué)習(xí)新知識的時候,長時記憶中的圖式可以根據(jù)所面臨的情景進行快速而正確的歸類,這種歸類是一種自動化的加工過程,它不需要有意識控制和資源消耗,因而可以降低個體的認知負荷。認知負荷理論研究的主要目的就是在教學(xué)過程中控制工作記憶負荷,即最大限度地降低阻礙學(xué)習(xí)的認知負荷、優(yōu)化促進學(xué)習(xí)的認知負荷,使學(xué)習(xí)者合理地利用有限的認知資源,達到最好的學(xué)習(xí)效果。(龔德英, 2005)
研究表明,影響個體認知負荷水平的因素主要有因果性因素與評價性因素。(常欣等, 2005)因果性因素可能來自學(xué)習(xí)者變量(如學(xué)生先前知識與經(jīng)驗)、作業(yè)性質(zhì)(如作業(yè)復(fù)雜度)及其交互影響等。評價性因素則包括心理負荷(Men-talLoad)、心理努力(MentalEffort)及其相應(yīng)的行為。心理負荷是指經(jīng)由作業(yè)和環(huán)境方面的要求所造成的認知負荷,心理努力是指實際上學(xué)習(xí)者分配給作業(yè)的認知容量。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為或績效則是對心理負荷、心理努力以及上述提及的因果性因素的反應(yīng)結(jié)果。根據(jù)影響認知負荷的基本因素,可將認知負荷分為三類(Sweller, et a.l, 1998):內(nèi)在認知負荷(Intrinsic Cognitive Load)、外在認知負荷(Extraneous Cogni-tive Load)和關(guān)聯(lián)認知負荷(Germane Cognitive Load)。內(nèi)在認知負荷是在學(xué)習(xí)材料的內(nèi)在性質(zhì)與學(xué)習(xí)者的專業(yè)技能之間的互相作用中產(chǎn)生的,負荷的大小取決于工作記憶中同時被處理的信息數(shù)量以及與已存在的圖式聯(lián)系。外在認知負荷與學(xué)習(xí)過程不直接相關(guān),但是可以通過教學(xué)設(shè)計來實現(xiàn)調(diào)整和改變。關(guān)聯(lián)認知負荷是在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的,如在圖式的建構(gòu)和實現(xiàn)自動化的過程中。不同的問題情境產(chǎn)生不同的圖式,這樣就增加了相似情境在處理時被及時區(qū)分的可能性,使學(xué)習(xí)者具備了更強的學(xué)習(xí)能力。
內(nèi)在認知負荷、外在認知負荷和關(guān)聯(lián)認知負荷是相互依存的。在教學(xué)過程中,問題呈現(xiàn)給學(xué)生的外在認知負荷的程度主要是由問題的內(nèi)在認知負荷決定的。由于工作記憶的處理能力有限,如果內(nèi)部認知負荷很高,那么外部認知負荷就一定要降低,必須進行相應(yīng)的調(diào)整;如果內(nèi)部認知負荷和外部認知負荷的總和還沒有超過工作記憶的處理能力,那就可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中使用關(guān)聯(lián)認知負荷,尤其是那些與圖式的建構(gòu)和自動化有直接關(guān)系的關(guān)聯(lián)負荷。由上可知,認知負荷理論在教學(xué)設(shè)計應(yīng)用的關(guān)鍵就是在有限的處理能力中,盡量減少外部認知負荷,而增加關(guān)聯(lián)負荷;同時為了避免認知超載,對學(xué)習(xí)者已有的專業(yè)技能水平應(yīng)該充分考慮,因為它直接決定了學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)部認知負荷。(袁磊等,2006)
認知負荷理論在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中的應(yīng)用
認知負荷理論為網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容設(shè)計和界面設(shè)計提供了理論支持,考慮認知負荷理論的網(wǎng)絡(luò)課程將更有利于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。“現(xiàn)代教育技術(shù)”作為一門高等院校師范類學(xué)生的公共必修課程,面對的是各種不同專業(yè)、不同知識能力基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者,因此有效地應(yīng)用認知負荷理論支持網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計顯得尤為重要。
(一)內(nèi)在認知負荷在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中的應(yīng)用
內(nèi)在認知負荷與學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)者專業(yè)水平之間的關(guān)聯(lián)程度有關(guān)。如果學(xué)習(xí)材料比較復(fù)雜,而學(xué)習(xí)者在這方面的專業(yè)知識又比較欠缺,那么理解所要學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)材料就必須同時注意多個不同的元素,這些元素同時在工作記憶中進行加工,從而增加了工作記憶的負擔(dān),產(chǎn)生高的內(nèi)在認知負荷。相反,如果學(xué)習(xí)者在這一領(lǐng)域有較豐富的專業(yè)知識,那么他在學(xué)習(xí)相同的材料時就會比專業(yè)知識欠缺的學(xué)習(xí)者產(chǎn)生更少的內(nèi)在認知負荷。(孫志軍, 2007)因此,要減少學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的內(nèi)在認知負荷就需要減少學(xué)習(xí)內(nèi)容元素之間的交互作用并且考慮學(xué)習(xí)者的知識水平。國外的一些研究者對減少內(nèi)在認知負荷做了相應(yīng)的研究, Pollock等人(2002)的研究結(jié)果表明,在學(xué)習(xí)特別復(fù)雜的信息時安排恰當(dāng)?shù)某尸F(xiàn)順序可以減少認知負荷; Gerjets等人(2004)的研究證明,通過呈現(xiàn)模塊化的樣例(modular example)可以降低學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認知負荷;Renkl等人(2004)則認為在學(xué)習(xí)不完整樣例的過程中,隨著學(xué)習(xí)者知識水平的提高,用漸減的方式呈現(xiàn)不完整樣例的解答步驟( fading solutionsteps),最后演變成問題解決是一個有效的途徑。根據(jù)這些研究結(jié)果,我們將其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計中可歸納為以下兩點:
1.按順序和分塊呈現(xiàn)課程內(nèi)容
Pollock等人(2002)的研究表明,在學(xué)習(xí)特別復(fù)雜的學(xué)習(xí)材料時,分階段呈現(xiàn)小段的學(xué)習(xí)材料能夠減少初學(xué)者的認知負荷,這是因為認知負荷是由內(nèi)容元素之間交互作用引起的,因此,在分階段呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容時應(yīng)該考慮學(xué)習(xí)內(nèi)容之間承上啟下的關(guān)系,以做到先呈現(xiàn)的知識能夠獨立加工完成,為之后呈現(xiàn)的知識做好鋪墊。這就為網(wǎng)絡(luò)課程中學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)提供了指導(dǎo)。在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)該充分考慮初學(xué)者沒有專業(yè)知識基礎(chǔ)這一特點,將學(xué)習(xí)材料進行從易到難、從簡單到復(fù)雜、從基礎(chǔ)到高層的分塊組織,以減少初學(xué)者對復(fù)雜學(xué)習(xí)材料的內(nèi)在認知負荷。
在“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程中,學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括教育技術(shù)基本理論、教學(xué)資源的設(shè)計與開發(fā)及教學(xué)過程的設(shè)計與評價三部分。這三部分又細分為具體的幾個部分,如圖1所示。在內(nèi)容排序方面,教材內(nèi)容充分考慮了其適用范圍,既適用于本科生或研究生的教學(xué),也適用于作為各級各類學(xué)校教師繼續(xù)教育課程的教材,同時還可供從事教育技術(shù)、信息技術(shù)教學(xué)與管理的相關(guān)人員閱讀,因此,在網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計過程中只需考慮內(nèi)容的呈現(xiàn)方式。“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程面對的是各個專業(yè)各種水平的學(xué)習(xí)者,為了讓學(xué)習(xí)者能夠盡快地接受不熟悉的學(xué)習(xí)內(nèi)容,在內(nèi)容呈現(xiàn)時可將學(xué)習(xí)內(nèi)容分小節(jié)進行呈現(xiàn),如將“教育技術(shù)概論”這一章節(jié)中的兩個小節(jié)分開呈現(xiàn)。如果每一小節(jié)中的內(nèi)容還是比較多并且復(fù)雜,可以再將其拆分開來,以減少學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認知負荷。
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1.jpg (2009-10-11 11:39, 35.31 K)
圖1 “現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程知識結(jié)構(gòu)示意圖
2.
用漸減的方式呈現(xiàn)樣例Renkl
等人(2004)
的研究也為減少內(nèi)在認知負荷提供了指導(dǎo)。內(nèi)在認知負荷不僅與學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性有關(guān),
還與學(xué)習(xí)者在該領(lǐng)域的專業(yè)水平有關(guān)。隨著學(xué)習(xí)的推進,
在這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)者的知識水平逐步提高,
因而,
在為學(xué)習(xí)者提供樣例時可以逐步減少樣例的解答步驟,
最終以問題解決的形式呈現(xiàn)。在“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程中,
教學(xué)設(shè)計是學(xué)習(xí)者必須掌握的一項技能,
但是對于初學(xué)者來說難度較高,
可以說是無從下手。在這一問題上,
根據(jù)Renkl
等人研究結(jié)果的指導(dǎo),
我們可以將教學(xué)設(shè)計的全過程設(shè)計成一個完整的案例,
把教學(xué)設(shè)計過程(
前期分析、教學(xué)目標(biāo)的闡明、教學(xué)策略的制定、教學(xué)設(shè)計方案的編寫與評價)
的每一部分都設(shè)計完整,
當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的某部分內(nèi)容時,
如教學(xué)目標(biāo)的闡明,
根據(jù)學(xué)習(xí)進程對教學(xué)設(shè)計案例中教學(xué)目標(biāo)闡明部分和前期分析部分的內(nèi)容進行刪減,
要求學(xué)習(xí)者對其進行填補,
因而鞏固了已學(xué)的內(nèi)容。當(dāng)教學(xué)設(shè)計這一章節(jié)內(nèi)容全部學(xué)完時,
學(xué)習(xí)者也掌握了教學(xué)設(shè)計的每一個步驟,
因此,
最后就可以要求學(xué)習(xí)者自行進行教學(xué)設(shè)計了。 (
二)
外在認知負荷在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中的應(yīng)用 外在認知負荷與學(xué)習(xí)過程不直接相關(guān),
而是與學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式有關(guān)。對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí),
差的學(xué)習(xí)材料組織與呈現(xiàn)會使學(xué)習(xí)者需要更多的認知資源來進行與圖式建構(gòu)無關(guān)的活動,
因而加重了學(xué)習(xí)者的認知負擔(dān)。(
龔德英, 2005)
因此降低外在認知負荷勢在必行。根據(jù)引起外在認知負荷的因素可知,
優(yōu)化學(xué)習(xí)材料的組織與呈現(xiàn)是降低外在認知負荷的一個重要途徑。有許多研究者在降低外在認知負荷方面做了相關(guān)的研究,Kester
等人(2001)
提出了一個信息呈現(xiàn)的適時(Just-in-time)
模型,
即當(dāng)學(xué)習(xí)者在問題解決中剛好需要某個信息時呈現(xiàn)該信息;Mayer
等人(2002)
以認知負荷理論、雙重編碼理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),
提出并驗證了多媒體教學(xué)設(shè)計的五個原則:
多樣化的呈現(xiàn)原則;
接近原則;
一致性原則;
通道原則和冗余原則。這些研究對網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計有著重要的指導(dǎo)作用,
將其歸納起來表現(xiàn)為以下幾點:
1.
適時呈現(xiàn)信息 Kester
等人提出的適時模型認為,
在學(xué)習(xí)者需要某個信息時適時呈現(xiàn)有助于減少外在認知負荷,
這里的信息包括兩類:
支持信息和必備信息。支持信息最好在做練習(xí)之前呈現(xiàn),
而必備信息則最好在練習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中呈現(xiàn)。研究證明,
適時的支持信息能夠促進有意義學(xué)習(xí)的圖式建構(gòu),
適時的必備信息在學(xué)習(xí)當(dāng)前任務(wù)時通過程序化或限制編碼可以促進圖式的自動化。(Kester, et a.l, 2001)
由此可知,
在適當(dāng)?shù)臅r機為學(xué)習(xí)者提供恰當(dāng)?shù)男畔⒁部梢詼p少學(xué)習(xí)者的認知負荷。在網(wǎng)絡(luò)課程中,
每一章節(jié)內(nèi)容完成后可以有一系列相關(guān)的習(xí)題提供給學(xué)習(xí)者,
這樣不僅可以鞏固學(xué)習(xí)者對這一章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),
還可以減少學(xué)習(xí)者在完成習(xí)題時的認知負荷;
另外,
在講解習(xí)題或者要求學(xué)習(xí)者練習(xí)的時候可以在學(xué)習(xí)者進行操作時為學(xué)習(xí)者提供有關(guān)操作的知識。以進行教學(xué)設(shè)計為例,
當(dāng)向?qū)W習(xí)者演示教學(xué)設(shè)計過程時,
可以在每一步進行之前向?qū)W習(xí)者展示相關(guān)的課程內(nèi)容,
如教學(xué)設(shè)計的第一步為前期分析,
進行前期分析之前向?qū)W習(xí)者解釋有關(guān)這一教學(xué)設(shè)計的前期分析所涉及的具體內(nèi)容,
以及如何進行分析等,
這樣就可以減少學(xué)習(xí)者對教學(xué)設(shè)計任務(wù)的認知負荷。 2.
提供相關(guān)的答疑和多樣的學(xué)習(xí)方式 與傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)不同,
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者與教師、同伴在空間上相互分離,
所以學(xué)習(xí)者與網(wǎng)絡(luò)課程的交互顯得至關(guān)重要。此外,
學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)中進行學(xué)習(xí)也有自己的學(xué)習(xí)方式偏好,
因此提供多樣的學(xué)習(xí)方式可以讓學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)更為有效。“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程為學(xué)習(xí)者提供了“在線答疑系統(tǒng)”,
學(xué)習(xí)者可以在該答疑系統(tǒng)中查找與教育技術(shù)相關(guān)的問題,
另外學(xué)習(xí)者還可以通過網(wǎng)站提供的教師聯(lián)系方式向教師咨詢或與教師探討相關(guān)問題。在學(xué)習(xí)方式上,
網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計應(yīng)該支持學(xué)習(xí)者采用多種學(xué)習(xí)方式進行在線學(xué)習(xí)。“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中的“Moodle
教育技術(shù)資源互動平臺”為學(xué)習(xí)者提供了與教育技術(shù)相關(guān)的課程學(xué)習(xí)及其資源。Moodle
是澳大利亞教師Martin Dougiamas
基于建構(gòu)主義教育理論而開發(fā)的課程管理系統(tǒng),
是一個免費的開放源代碼的軟件,
其目的是推廣社會建構(gòu)主義的教學(xué)思想,
即教育者和學(xué)習(xí)者都是平等的主體,
在教學(xué)活動中他們相互協(xié)作,
并根據(jù)自己已有的經(jīng)驗共同建構(gòu)知識。在進行課程學(xué)習(xí)的過程中,
學(xué)習(xí)者可以選擇在平臺中進行在線閱讀、在線練習(xí)以及在線討論等學(xué)習(xí)活動。另外,Moodle
教學(xué)平臺為學(xué)校內(nèi)的教育技術(shù)學(xué)生提供了很好的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境。在每門課程當(dāng)中,
只要有需要教師就可以創(chuàng)建相關(guān)的討論小組并設(shè)定每一個小組的任務(wù),
學(xué)習(xí)者根據(jù)小組分配,
自覺地到相應(yīng)的小組參與討論,
進行協(xié)作學(xué)習(xí)。“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中Moodle
教學(xué)平臺的局限性在于只供浙江師范大學(xué)校內(nèi)網(wǎng)使用,
因此只有在學(xué)校內(nèi)的學(xué)生能夠方便使用。 3.
課程內(nèi)容應(yīng)遵循臨近呈現(xiàn)原則 臨近呈現(xiàn)原則包括空間臨近和時間臨近兩種。Mayer
等人通過實驗表明:
多媒體呈現(xiàn)中有意義的學(xué)習(xí)不僅依賴于必要的信息呈現(xiàn),
而且更依賴于必要信息呈現(xiàn)時對學(xué)習(xí)者如何在心理上進行加工的引導(dǎo)。因此空間時間臨近效應(yīng)實驗為多媒體設(shè)計提供了一條重要的設(shè)計原則:
語詞和畫要在彼此臨近而非遠離呈現(xiàn)。(
理查德. E.
邁耶, 2006)
因此,
在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中有對相應(yīng)文字進行解釋的圖片就應(yīng)當(dāng)與文字臨近呈現(xiàn),
有對相應(yīng)文字進行解釋的語音也應(yīng)該與文字同步呈現(xiàn),
如在“現(xiàn)代教育技術(shù)”中“學(xué)與教的理論”這一章,
有關(guān)加涅的信息加工模式的論述就必須與相應(yīng)的信息加工模式圖相臨近,
讓學(xué)習(xí)者既能看到形象化的信息加工模式,
又能通過文字理解信息加工模式的具體含義;
另外,
在“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中的音頻與對應(yīng)的PPT
內(nèi)容是同步呈現(xiàn)的,
當(dāng)音頻內(nèi)容講到下一個章節(jié)時, PPT
內(nèi)容也會跳轉(zhuǎn)到下一個章節(jié),
這樣,
不僅可以減少學(xué)習(xí)者用于搜索相關(guān)資源的外在認知負荷,
還可以使學(xué)習(xí)者更易于理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。 4.
內(nèi)容呈現(xiàn)應(yīng)遵循多重表征原則 認知負荷理論的相關(guān)研究認為,
多媒體信息在記憶中是以雙通道形式進行加工的,
即視覺/
圖像加工和聽覺/
言語加工雙通道,
而每個通道的加工能力又是有限的。(
理查德.E.
邁耶, 2006)Mayer
等人的研究結(jié)果表明:
當(dāng)制作一個包含動畫和語詞材料的多媒體呈現(xiàn)時,
要以解說的形式而不是屏幕文本的形式呈現(xiàn)語詞信息,
但是這條原則適用于帶解說的動畫呈現(xiàn)以很快的速度播放,
并且學(xué)習(xí)者無法控制播放的情境。國內(nèi)學(xué)者王玉琴等人(2007)
進行的“媒體組合與學(xué)習(xí)步調(diào)對多媒體學(xué)習(xí)影響的眼動實驗研究”結(jié)果也支持這一觀點,
研究結(jié)果表明,
對于學(xué)習(xí)效果而言,
“通道效應(yīng)”只出現(xiàn)在系統(tǒng)控制步調(diào)的線性多媒體學(xué)習(xí)中,
而在學(xué)習(xí)者步調(diào)的多媒體學(xué)習(xí)中,
聲音解說相對視覺文本的優(yōu)勢消失了,
由學(xué)習(xí)者控制學(xué)習(xí)步調(diào),
圖形加視覺文本的媒體組合對學(xué)習(xí)更有利。 由此可知,
在網(wǎng)絡(luò)課程中以固定速率呈現(xiàn)語詞和動畫畫面的最佳方式是一個動畫加解說的簡明呈現(xiàn)。在“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中,
“三分屏”(
視頻、演講文稿、目錄)
形式的教學(xué)視頻為學(xué)習(xí)者提供了很好的視覺和聽覺材料,
如圖2
所示。在這里,
課程內(nèi)容不僅有文本形式,
同時還有其相應(yīng)的解說形式,
因此學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時就可以通過對文本的視覺加工和對解說的聽覺加工來對課程內(nèi)容進行雙通道加工;
另外,
在虛擬實驗中,
大量的實驗操作演示都是以解說與動畫的形式呈現(xiàn)的,
這些學(xué)習(xí)內(nèi)容都是由系統(tǒng)控制的,
因此,
通過解說與動畫/
圖片的形式呈現(xiàn)有利于學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效率。
圖片附件:
2.jpg (2009-10-11 11:39, 32.52 K)
圖2 網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)視頻界面
5.
課程界面應(yīng)避免信息冗余 冗余信息對學(xué)習(xí)效果會產(chǎn)生干擾。認知負荷理論認為,
學(xué)習(xí)者同時要注意兩個或者多個來源信息或活動時就會產(chǎn)生分散注意。冗余信息會產(chǎn)生外部認知負荷,
分散學(xué)習(xí)者對重要材料的注意力,
加重學(xué)習(xí)和理解的認知負荷。冗余信息主要來源于裝飾性信息和重復(fù)性信息。具體而言:
第一,
不要加入有趣但與學(xué)習(xí)無關(guān)的文字、畫面、聲音、音樂等裝飾性而不是支持性的信息。學(xué)習(xí)內(nèi)部動機不是靠裝飾性的材料所能激勵的,
相反這些材料會干擾學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織和整合。第二,
盡量減少界面中超鏈接、按鈕、選擇框等交互形式。因為頻繁的交互操作(
尤其是超鏈接)
會分散學(xué)習(xí)注意力,
增加認知負荷。第三,
用講解與圖片組合的方式代替講解、圖片和文本的組合呈現(xiàn)信息。當(dāng)畫面和語詞都以視覺形式呈現(xiàn)時,
視覺通道會超載。(
曾巍, 2006)
“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程界面設(shè)計以藍色為主調(diào),
使整個網(wǎng)絡(luò)課程具有沉穩(wěn)的特性,
具有理智、準(zhǔn)確的意象;
在文字編排方面的設(shè)計力求簡潔、不重復(fù),
給人一種緊湊感。總體看來,
“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中裝飾性的文字、畫面、聲音等較少。“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中的超鏈接并不復(fù)雜,
而且絕大部分超鏈接都是正確的,
一些可以直接打開的或者是可以直接下載文件的鏈接都只需點擊一次就能完成操作,
從而減少了頻繁的交互操作。在“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中,
部分內(nèi)容是以解說加文字的形式呈現(xiàn)的,
如教學(xué)視頻等;
有一部分內(nèi)容是以動畫加解說的形式呈現(xiàn)的,
如實驗操作的演示等;
還有一些內(nèi)容是以文本形式呈現(xiàn)的,
如教材內(nèi)容等。 (
三)
關(guān)聯(lián)認知負荷在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中的應(yīng)用 關(guān)聯(lián)認知負荷產(chǎn)生于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)某一個任務(wù)未用完所有的認知資源時,
這時候?qū)W習(xí)者便可以把剩余的認知資源用到與學(xué)習(xí)有直接相關(guān)的加工(
如圖式建構(gòu))
中去,
讓學(xué)習(xí)者在工作記憶中的元素活動中加入更高級的有意識的認知加工(
如重組、抽象、比較和推理等),
從而支持圖式構(gòu)建。這樣的加工也會增加認知負荷,
不過這種認知負荷不會阻礙學(xué)習(xí),
反而會促進學(xué)習(xí)。(
孫志軍, 2007)
正因為如此,
增加關(guān)聯(lián)認知負荷成為眾多研究者的追求目標(biāo),
同時也有許多研究者提出了相應(yīng)的對策。Paas
等人(1994)
認為提供樣例的變式是增加關(guān)聯(lián)認知負荷的一個有效途徑; Renkl(2004)
等人的研究表明,
給學(xué)習(xí)者提供多樣的問題解決方法比提供單個解決方法更能促進學(xué)習(xí),
研究者認為多樣的問題解決促進了學(xué)生的自我解釋,
提高了學(xué)習(xí)者的關(guān)聯(lián)認知負荷;
國內(nèi)學(xué)者龔德英(2005)
尋求在多媒體學(xué)習(xí)中增加關(guān)聯(lián)認知負荷的方法,
結(jié)果發(fā)現(xiàn),
學(xué)習(xí)者采用歸納策略提高了關(guān)聯(lián)認知負荷,
減少了內(nèi)在認知負荷,
提高了遷移成績,
但是沒有提高記憶成績。這些研究結(jié)果為網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中增加關(guān)聯(lián)認知負荷提供了指導(dǎo),
在設(shè)計中可歸納為以下幾點:
1.
要注重提供樣例的變式 Paas
等人(1994)
的研究表明,
樣例之間的區(qū)別越大,
情境性干擾越高,
比較過程的意義越大。他們認為,
問題情境的變式可以鼓勵學(xué)習(xí)者發(fā)展圖式,
因為它使學(xué)習(xí)者更能把相似特征、相關(guān)特征與無關(guān)特征區(qū)分開來,
提供變式可以更好地促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和遷移。在一些數(shù)學(xué)、物理等理科性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)課程中,
為學(xué)習(xí)者提供一些與樣例不同情境的例子主要是變換題目的條件或者增加一些類似的條件。在這里還是以“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中的教學(xué)設(shè)計為例,
當(dāng)教學(xué)用不同的學(xué)習(xí)方式時,
教學(xué)設(shè)計應(yīng)該是不同的。新課改所倡導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的能動性,
學(xué)會用專家的思維來解決問題,
而合作學(xué)習(xí)的目的則是培養(yǎng)學(xué)生之間的合作精神。因此,
探究性學(xué)習(xí)方式的教學(xué)設(shè)計應(yīng)該注重問題的提出和對學(xué)生思維的引導(dǎo);
合作學(xué)習(xí)方式的教學(xué)設(shè)計則應(yīng)該注重學(xué)習(xí)過程中的角色分配與合作等。雖然兩種學(xué)習(xí)方式的目的與形式不一樣,
但是教學(xué)設(shè)計的過程應(yīng)該是一致的。所以,
通過兩種情境下的教學(xué)設(shè)計對比,
學(xué)習(xí)者可以更加清晰地了解教學(xué)設(shè)計的過程。 2.
要求學(xué)習(xí)者適時歸納學(xué)習(xí)內(nèi)容 龔德英(2005)
通過實驗研究認為,
歸納增加了學(xué)習(xí)者的關(guān)聯(lián)認知負荷,
但隨著學(xué)習(xí)的推進,
歸納還同時降低了學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認知負荷。歸納本身就是一種有效的學(xué)習(xí)方法,
在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行歸納不僅有利于梳理錯綜復(fù)雜的關(guān)系,
還有利于學(xué)習(xí)者對內(nèi)容的理解。因此,
不管在什么類型的課程中,
讓學(xué)習(xí)者適時地進行歸納是有益的。歸納的方法同樣適用于網(wǎng)絡(luò)課程,
在“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程中,
每一章節(jié)的內(nèi)容都要求學(xué)習(xí)者對其進行歸納,
以使其對課程內(nèi)容有一個宏觀的了解。歸納可以是學(xué)習(xí)者主動進行,
也可以是以練習(xí)的方式進行。練習(xí)可以設(shè)計成填空的形式,
如在第一章節(jié)中,
“教育技術(shù)的基本概念包括哪些內(nèi)容”基本框架可以設(shè)計成如圖3
所示。當(dāng)為學(xué)習(xí)者提供練習(xí)時,
就可將其中的部分內(nèi)容刪去,
要求學(xué)習(xí)者填空,
另外,
歸納還可以更具體,
如AECT
定義包括AECT
’1994
以及AECT
’2004,
教育技術(shù)的內(nèi)涵包括哪幾點等等,
把這些內(nèi)容全部歸納起來,
學(xué)習(xí)者對教育技術(shù)基本概念中所涉及的內(nèi)容框架也就清晰了。這樣的歸納不僅是對章節(jié)內(nèi)容的總結(jié),
還可能成為學(xué)習(xí)者在記憶中的框架。
圖片附件:
3.jpg (2009-10-11 11:39, 20.66 K)
圖3 教育技術(shù)基本概念的歸納
總結(jié) 認知負荷理論從內(nèi)部認知負荷、外部認知負荷以及關(guān)聯(lián)認知負荷三個方面解釋了認知負荷產(chǎn)生的規(guī)律,
從而為通過設(shè)計來減少認知負荷提供了理論基礎(chǔ)。本文根據(jù)認知負荷理論,
從內(nèi)在認知負荷、外在認知負荷以及關(guān)聯(lián)認知負荷三方面探討了網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計,
并以“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程為例說明、提出了相應(yīng)的設(shè)計原則。從減少內(nèi)在認知負荷出發(fā),
網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計應(yīng)該遵循:
按順序和分塊呈現(xiàn)課程內(nèi)容;
用漸減的方式呈現(xiàn)樣例等等。從減少外在認知負荷出發(fā),
網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計應(yīng)該遵循:
適時呈現(xiàn)信息;
提供相關(guān)的答疑系統(tǒng)和多樣的學(xué)習(xí)方式;
課程內(nèi)容應(yīng)遵循臨近呈現(xiàn)原則;
課程內(nèi)容應(yīng)遵循多重表征原則;
課程界面應(yīng)避免信息冗余等等。從增加關(guān)聯(lián)認知負荷出發(fā),
網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計應(yīng)該遵循:
提供樣例的變式;
要求學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行歸納等等。通過理論分析可見,
網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計不是學(xué)習(xí)材料的堆積,
而是要從認知負荷的角度對網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容安排、界面設(shè)計等方面進行系統(tǒng)設(shè)計,
從而盡量避免學(xué)習(xí)者發(fā)生認知超載,
以提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效率。【參考文獻】[1]ChangXin, &WangPei (2005). The application of the cogni-tive load theory and its enlightenment in teaching designs ( in Chinese)[J]. PsychologicalScience, 28(5): 1115-1119.(
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文章來源：《開放教育研究》第15
卷第2
期2009
年4
月 
