張家華 張劍平 黃麗英 彭超云 林曉芬

【摘要】結(jié)合多媒體學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知負(fù)荷理論,將網(wǎng)絡(luò)課程中內(nèi)容呈現(xiàn)的三種常用形式進行了對比實驗,試圖探討它們對學(xué)習(xí)結(jié)果的不同影響。實驗結(jié)果表明,三個實驗組在測驗成績和認(rèn)知負(fù)荷方面未呈現(xiàn)出統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著差異。研究認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)課程中以系統(tǒng)步調(diào)學(xué)習(xí)理論性知識時,內(nèi)容呈現(xiàn)形式與學(xué)習(xí)結(jié)果的相關(guān)性不大,“三分屏”的呈現(xiàn)形式并未體現(xiàn)其優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)課程;呈現(xiàn)形式;學(xué)習(xí)結(jié)果;認(rèn)知負(fù)荷;對比實驗

【中圖分類號】G420 【文獻標(biāo)識碼】A【論文編號】1009—8097(2009)12—0042—03

隨著精品課程的推廣,網(wǎng)絡(luò)課程的應(yīng)用日益廣泛。在網(wǎng)絡(luò)課程中,通常采用三種形式來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容:純文字(含授課PPT)、課堂現(xiàn)場錄像、“三分屏”(教師形象、導(dǎo)航區(qū)和同步的PPT畫面)。而隨著我國各級各類精品課程的開發(fā)和應(yīng)用,“三分屏”形式的網(wǎng)絡(luò)課程已逐漸成為主流形式。主講教師需要花費許多時間和精力來錄制教學(xué)視頻,網(wǎng)絡(luò)課程制作人員還需要對相應(yīng)的素材進行多次剪輯和加工。然而,花費如此高昂的成本,其實際教學(xué)效果如何,卻很少有人去進行相應(yīng)的驗證。為此,本研究擬將上述三種形式的網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)進行對比實驗,探討三者在學(xué)習(xí)結(jié)果上是否有顯著差異,從而為網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)和制作提供一些實證和參考。

一 實驗設(shè)計

1 實驗?zāi)康?/p>

探討三種形式的網(wǎng)絡(luò)課程,實施相同內(nèi)容的教學(xué),其結(jié)果是否有顯著差異。實驗具體研究兩個方面的問題:(1)學(xué)習(xí)者的測驗成績有無差異?(2)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷有無差異?

2 實驗對象

本研究選取了浙江師范大學(xué)教育學(xué)院2008級(大一年級)30名本科生作為研究對象。其中男生8人,女生22人。所有被試按男女比例被隨機分派為3組,每組10人。經(jīng)了解,所有被試均能熟練使用計算機,具備一定的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)經(jīng)歷,沒有智力或閱讀方面的異常,視力和聽力正常。

3 實驗變量

(1)自變量:本實驗的自變量僅1個,即網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容呈現(xiàn)形式,它涉及三種不同的水平:純文本、純視頻、三分屏。這里主要針對常見的三種形式進行研究,暫未考慮其他可能的呈現(xiàn)形式。

(2)因變量:本實驗借鑒了Tabbers(2004)等人的多媒體教學(xué)與認(rèn)知負(fù)荷理論的實驗研究,分別從學(xué)習(xí)者的測驗成績和認(rèn)知負(fù)荷來展開對比研究[1]。Mayer(2001)指出,根據(jù)學(xué)習(xí)目的的不同,可以采用保持測驗和遷移測驗分別檢測學(xué)習(xí)結(jié)果[2]。Sweller(1998)等人認(rèn)為,在各種測量方法中,采用主觀量表由被試自我報告完成任務(wù)時所付出的認(rèn)知努力程度,是一種有效的認(rèn)知負(fù)荷測量方法[3]。

①保持測驗(Retention test)成績:采用紙筆測驗的形式,要求完成9個單選題,以此來檢測學(xué)習(xí)者所記住的內(nèi)容的數(shù)量(識記能力)。

②遷移測驗(Transfer test)成績:采用紙筆測驗的形式,要求完成3個單選題和1個簡答題,以此來檢測學(xué)習(xí)者對所學(xué)知識的運用程度(理解能力)。

③認(rèn)知負(fù)荷(Mental effort measure):本實驗結(jié)合實際情況,采用了5點式主觀量表來測量學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷,其程度從“非常輕松”到“非常吃力”共分為5個水平。同時,根據(jù)實驗各階段的任務(wù)不同,將實驗分為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、保持測驗和遷移測驗三個階段,分別用1個單選題要求學(xué)習(xí)者報告其認(rèn)知負(fù)荷。

4 實驗材料

本研究選取了國家精品課程《現(xiàn)代教育技術(shù)》第5章“計算機輔助教學(xué)”中的“智能計算機輔助教學(xué)(ICAI)”一節(jié)作為實驗材料。為了排除學(xué)習(xí)者已有知識對學(xué)習(xí)結(jié)果可能的影響,本實驗在正式實驗前實施了前測,以了解學(xué)習(xí)者對實驗內(nèi)容的熟悉程度和已有的知識基礎(chǔ)。前測結(jié)果表明,所有學(xué)習(xí)者對實驗內(nèi)容均表示不熟悉,各組已有的知識水平可以視為相同。根據(jù)實驗設(shè)計,各組呈現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)材料分別對應(yīng)三種形式,如圖1所示:

(a)文字版(b)視頻版(c)三分屏版

圖1 三種不同呈現(xiàn)形式的網(wǎng)絡(luò)課程

(1)文字版:教學(xué)內(nèi)容以文本和相應(yīng)的PPT同步呈現(xiàn)。其中的文本與另外兩組中教學(xué)視頻的講解內(nèi)容一致,而PPT的內(nèi)容也基本是文字內(nèi)容,因此統(tǒng)一歸為文本形式。

(2)視頻版:教學(xué)內(nèi)容以課堂現(xiàn)場錄像(教師講解形象、PPT和聽課學(xué)生形象交替)的形式呈現(xiàn)。

(3)三分屏版:教學(xué)內(nèi)容以教師講解視頻、導(dǎo)航區(qū)和同步更新的PPT來呈現(xiàn)。

為了便于比較,整個實驗過程的學(xué)習(xí)步調(diào)均由系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定,不允許學(xué)習(xí)者自行調(diào)整。

5 實驗設(shè)備和環(huán)境

該實驗在浙江師范大學(xué)教育技術(shù)中心的網(wǎng)絡(luò)實驗室進行,實驗過程中每個被試對應(yīng)一臺計算機,且保持網(wǎng)絡(luò)暢通和系統(tǒng)的正常運行。

6 實驗過程

(1)被試取樣,挑選符合條件的被試,并按男女比例隨機分為3組:文本組、視頻組和三分屏組。

(2)被試進入實驗室,熟悉實驗環(huán)境。

(3)向被試介紹本實驗的目的和意義,提出合作要求。

(4)被試開始學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容,時間10分鐘。

(5)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)完畢,被試完成后測試題。

(6)實驗結(jié)束。

二 實驗結(jié)果

本研究利用SPSS14.0對實驗所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和檢驗,主要結(jié)果如表1、表2、表3所示:

表1 不同實驗組的平均值分析

1 課程呈現(xiàn)形式對學(xué)習(xí)效果的影響

總體來看,各組的平均測驗成績?yōu)?文本組(6.40)>視頻組(6.00)>三分屏組(5.70)。具體表現(xiàn)為:

(1)保持測驗成績:文本組的保持測驗平均成績最高,三分屏組的平均成績最低。

(2)遷移測驗成績:文本組和視頻組的遷移測驗平均成績相同,三分屏組的平均成績最低。

單因素方差分析結(jié)果表明,三個實驗組之間的測驗成績的差異均不明顯,未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著水平。

2 課程呈現(xiàn)方式對認(rèn)知負(fù)荷的影響

總體來看,各組的平均認(rèn)知負(fù)荷為:文本組(10.10)>三分屏組(9.50)>視頻組(9.10)。具體表現(xiàn)為:

(1)學(xué)習(xí)過程負(fù)荷:文本組的平均學(xué)習(xí)負(fù)荷最高,視頻組的平均學(xué)習(xí)負(fù)荷最低。

(2)保持測驗負(fù)荷:文本組的平均認(rèn)知負(fù)荷最高,視頻組的平均負(fù)荷最低。

(3)遷移測驗負(fù)荷:文本組的平均認(rèn)知負(fù)荷最高,三分屏組的平均負(fù)荷最低。

單因素方差分析結(jié)果表明,三個實驗組之間的認(rèn)知負(fù)荷的差異均不明顯,未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著水平。

3 性別對學(xué)習(xí)效果和認(rèn)知負(fù)荷的影響

總體來看,平均測驗成績:女生(6.27)>男生(5.38),平均認(rèn)知負(fù)荷:女生(9.63)>男生(9.39)。具體表現(xiàn)為:

(1)女生的保持測驗平均成績高于男生,遷移測驗平均成績低于男生。

(2)女生的學(xué)習(xí)過程負(fù)荷、保持測驗負(fù)荷和遷移測驗負(fù)荷的平均值均略高于男生。

單因素方差分析結(jié)果表明,性別因素對測驗成績和認(rèn)知負(fù)荷的影響均不明顯,未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著水平。

三 研究結(jié)論與建議

1 研究結(jié)論

(1)文本呈現(xiàn)形式比視頻呈現(xiàn)形式更容易促使學(xué)習(xí)者形成保持記憶。解釋這一現(xiàn)象可能的原因是,單位時間視頻播放的信息量有限,且容易消逝,因此不利于學(xué)習(xí)者形成保持記憶。文本組中將口頭講授的內(nèi)容以文字展示,呈現(xiàn)的時間相對更持久,從而提供了反復(fù)加工的機會,以形成更有效的記憶效果。

(2)文本呈現(xiàn)形式比視頻呈現(xiàn)形式需要學(xué)習(xí)者付出更多的認(rèn)知負(fù)荷。實驗表明,文本組比視頻組報告的平均認(rèn)知負(fù)荷更高。這種現(xiàn)象可能的原因是,視頻組由于受視頻播放速度的限制,被試在單位時間內(nèi)處理的信息較少,而文本組則可以處理更大量的信息,因此被試需要付出的心理資源更多,感受的認(rèn)知負(fù)荷也更高。

(3)組合呈現(xiàn)形式比單一呈現(xiàn)形式需要學(xué)習(xí)者付出更多的認(rèn)知負(fù)荷。這與認(rèn)知負(fù)荷理論的基本觀點一致:學(xué)習(xí)者的認(rèn)知容量是有限的。組合形式呈現(xiàn)要求被試同時處理多個信息源的信息,從而需要更多的認(rèn)知資源;而單一形式呈現(xiàn)則僅需被試注意單一區(qū)域(如純視頻窗口)的信息,因此其認(rèn)知負(fù)荷更低。

(4)測驗成績和認(rèn)知負(fù)荷呈現(xiàn)一定程度的相關(guān)性。文本組的平均認(rèn)知負(fù)荷最高,其總體測驗成績也是最高;女生的平均認(rèn)知負(fù)荷比男生高,其總體測驗成績也高于男生。這說明學(xué)習(xí)者付出更多的心理努力,對于提高學(xué)習(xí)效果可能具有促進作用。

(5)教師視頻形象在網(wǎng)絡(luò)課程中未能促進學(xué)習(xí)效果的提高。通常認(rèn)為,教師的講授視頻能增強學(xué)習(xí)者的現(xiàn)場感,提供了單向的師生交互,能促進學(xué)習(xí)者以更加認(rèn)真的態(tài)度參與學(xué)習(xí)。然而,本實驗結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)課程中的教師形象并沒有提高學(xué)習(xí)效果,反而在一定程度上可能影響學(xué)習(xí)者對信息的加工。

(6)“三分屏”并非最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)課程形式。Mayer曾通過實驗證明,基于印刷材料的“靜態(tài)圖片+文本”呈現(xiàn)形式相比基于計算機的“動畫+語言解說”的呈現(xiàn)形式,在學(xué)習(xí)效果上會更好[4]。本研究在一定程度上也表明,三分屏的課程呈現(xiàn)形式并非如人們通常認(rèn)為那樣比其他兩種形式更有效,這值得我們深思。

2 存在的問題

(1)學(xué)習(xí)內(nèi)容和被試的選擇:本實驗以“智能計算機輔助教學(xué)”這一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容來作為實驗材料,主要涉及是社會學(xué)科的理論性知識。而Mayer的實驗中多以自然學(xué)科中的技術(shù)原理或工作過程等內(nèi)容為代表,因此可能形成不同的結(jié)論。此外,由于受客觀條件的限制,本實驗的被試樣本容量偏小,性別比例較為懸殊,因此存在一定的局限性。

(2)學(xué)習(xí)過程的真實性:本實驗的全部過程在實驗室中進行,且僅選取了10分鐘的學(xué)習(xí)內(nèi)容,這與真實的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情況存在一定差異。另外,不少學(xué)習(xí)者反映,在他們平時學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的過程中,習(xí)慣邊學(xué)習(xí)邊做其他事情(如聽音樂、聊天),而本實驗中學(xué)習(xí)步調(diào)由系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定,不允許學(xué)習(xí)者自行控制,這也可能影響本實驗結(jié)論的普適性。

3 建議和啟示

(1)教學(xué)視頻應(yīng)根據(jù)實際需要決定是否制作。在網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)過程中,教學(xué)視頻的制作成本往往較高,且通常被列為課程評價體系中的必要元素。然而,本實驗表明,有教學(xué)視頻并不一定意味好的學(xué)習(xí)效果。因此,教學(xué)視頻是否應(yīng)作為課程評價的必要因素值得商榷。此外,也可以考慮以其他成本較低的方式來替代視頻(如錄音、模擬動畫等)。當(dāng)然,我們并不據(jù)此否認(rèn):含有教師形象的真實視頻能增強學(xué)習(xí)者的臨場感,促進他們以積極的態(tài)度參與學(xué)習(xí)。

(2)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中采用以學(xué)習(xí)者為主的自主學(xué)習(xí)方式是可行的。本實驗的結(jié)果表明,在理論性內(nèi)容的教學(xué)中,即使學(xué)習(xí)者在缺少教師講解的情況下,依然可以通過自學(xué)來取得較高的學(xué)習(xí)成績。這在一定程度上也證明:學(xué)習(xí)的成功主要不是取決于教師,而是學(xué)習(xí)者自身。因此,在設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)課程中,學(xué)習(xí)者是完全有可能通過自主學(xué)習(xí)達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的。

(3)在多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的研究中應(yīng)加強實證研究。在日常教學(xué)中,通常會產(chǎn)生一些想當(dāng)然的、所謂“公認(rèn)”的看法,然而這些看法可能并未經(jīng)過實踐驗證。正如Mayer和眾多學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)一樣,一些聽起來很有道理的觀點最后被證明與實際恰好相反。因此,在多媒體和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)日益風(fēng)靡的今天,迫切需要更多的實證研究,從而為教與學(xué)的有效開展提供實踐支持。

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參考文獻

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