方中玉

(陜西師范大學(xué) 教育學(xué)院，陜西 西安 710062)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的研究進(jìn)展及啟示

方中玉

(陜西師范大學(xué) 教育學(xué)院，陜西 西安 710062)

網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種新的學(xué)習(xí)方式，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷是影響學(xué)習(xí)成效的重要原因之一，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的研究已經(jīng)取得一些進(jìn)展，主要集中于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下影響學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的因素研究、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下減輕學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的策略研究、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的測量研究和基于認(rèn)知負(fù)荷理論的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)研究等四個(gè)方面。通過對已有研究成果的梳理，以期對網(wǎng)絡(luò)化教與學(xué)帶來些許啟示。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境；學(xué)習(xí)者；認(rèn)知負(fù)荷

一、前言

信息技術(shù)革命將學(xué)習(xí)環(huán)境延伸到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)是一種包括網(wǎng)絡(luò)、多媒體、信息搜索、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)在內(nèi)的，學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與計(jì)算機(jī)之間、人與人之間交互的受教育方式，又稱為網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)或數(shù)字化學(xué)習(xí)[1]。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中普遍存在認(rèn)知負(fù)荷現(xiàn)象，學(xué)習(xí)環(huán)境又是影響學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的一個(gè)重要原因，而當(dāng)前越來越多的教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展教學(xué)，越來越多的學(xué)習(xí)者已經(jīng)或?qū)⒁诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，并且網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境仍在不斷發(fā)展。所以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的問題與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)相伴，因此，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的研究對調(diào)控學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)結(jié)果具有重大的理論與現(xiàn)實(shí)意義，既是對理論的拓展，也是對理論應(yīng)用的加強(qiáng)。

二、認(rèn)知負(fù)荷理論概述

認(rèn)知負(fù)荷理論(Cognitive Load Theory，CLT)是由澳大利亞認(rèn)知心理學(xué)家約翰·斯威勒(John Sweller)以及穆勒(Miller)等人提出的。在國內(nèi)外眾多研究者的助推下，研究內(nèi)容從認(rèn)知結(jié)構(gòu)的分析發(fā)展到認(rèn)知負(fù)荷的測量研究，從影響認(rèn)知負(fù)荷的因素到認(rèn)知負(fù)荷的調(diào)控研究，從傳統(tǒng)課堂環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的研究，且CLT發(fā)展成為研究認(rèn)知過程和教學(xué)設(shè)計(jì)框架的一個(gè)主要理論。所謂認(rèn)知負(fù)荷理論是指同時(shí)被要求施加在工作記憶上的心智活動(dòng)的全部數(shù)量，即施加到工作記憶中的待處理信息的總量[2]。由于工作記憶的容量的有限性，當(dāng)學(xué)習(xí)者要解決復(fù)雜的問題或被給予復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，就會出現(xiàn)認(rèn)知負(fù)荷的現(xiàn)象。根據(jù)影響認(rèn)知負(fù)荷主要因素的來源及性質(zhì)，Sweller等人把認(rèn)知負(fù)荷分為三大類[3]：內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷(Intrinsic Cognitive Load)指在工作記憶中同時(shí)進(jìn)行的，需要被整合進(jìn)將要學(xué)習(xí)的圖式中的元素的數(shù)量，元素越多，表明學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷越高；外在認(rèn)知負(fù)荷(Extraneous Cognitive Load)與學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式有關(guān)；相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷(Germane Cognitive Load)指學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者將工作記憶能量投入更深層的圖式建構(gòu)、加工和存儲時(shí)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷，三種認(rèn)知負(fù)荷相加即總的認(rèn)知負(fù)荷(Total Amount Cognitive Load)[4]。但是，總的認(rèn)知負(fù)荷即三種認(rèn)知負(fù)荷的總量不能超過工作記憶所允許的范圍，否則就會造成認(rèn)知負(fù)荷，從而阻礙學(xué)習(xí)。1994年，F(xiàn)red G.W.C.Paas 和Jeroern J.G.Van Merrienboer[5]從因果要素和評價(jià)要素的角度提出了認(rèn)知負(fù)荷的結(jié)構(gòu)模型，并指出任務(wù)環(huán)境特性、學(xué)習(xí)者主體特征、評價(jià)要素反應(yīng)的評估因素是影響認(rèn)知負(fù)荷的三大因素[6]。

三、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的相關(guān)研究

(一)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下影響學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的因素研究

關(guān)于認(rèn)知負(fù)荷影響因素的研究已取得豐碩成果，通過對國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)，研究者以認(rèn)知負(fù)荷模型為基礎(chǔ)，圍繞教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過程等領(lǐng)域中的認(rèn)知負(fù)荷影響因素開展了大量研究。通過對以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境和多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境為對象來研究認(rèn)知負(fù)荷的相關(guān)成果歸納分析顯示，研究者分別從認(rèn)知負(fù)荷的三種類型和認(rèn)知負(fù)荷的結(jié)構(gòu)模型這兩個(gè)角度進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。例如，王朋嬌等人指出，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷和內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷水平過載，而相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷水平較低[7]。引起過載和較低的因素有網(wǎng)絡(luò)信息資源的過剩及非線性結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)資源的不恰當(dāng)?shù)慕M織及不合理的呈現(xiàn)方式、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知風(fēng)格、元認(rèn)知水平、信息技術(shù)水平等。有研究通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究了信息呈現(xiàn)方式對多媒體學(xué)習(xí)中認(rèn)知負(fù)荷的影響或探究信息呈現(xiàn)方式與經(jīng)驗(yàn)水平、認(rèn)知風(fēng)格、元認(rèn)知監(jiān)控活動(dòng)等的交互作用對認(rèn)知負(fù)荷的影響[8]。

還有一些學(xué)者圍繞認(rèn)知負(fù)荷結(jié)構(gòu)模型開展了大量研究，例如，李金波通過模擬網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的雙任務(wù)實(shí)驗(yàn)，探討網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中影響認(rèn)知負(fù)荷的主要因素、人機(jī)交互過程中以及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中狀態(tài)元認(rèn)知對學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的影響[9]。研究發(fā)現(xiàn)任務(wù)特征中的任務(wù)復(fù)雜性、時(shí)間壓力和個(gè)體特征中的作業(yè)自我效能、狀態(tài)元認(rèn)知對認(rèn)知負(fù)荷均有顯著影響。有研究認(rèn)為有效的教學(xué)設(shè)計(jì)在一定程度上能夠降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷[10]，把HPS(History，Philosophy and Sociology of Science)教學(xué)模式運(yùn)用于物質(zhì)的量的教學(xué)中，通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績的測量得知HPS教學(xué)模式下的外部認(rèn)知負(fù)荷明顯低于非 HPS 教學(xué)下的外部認(rèn)知負(fù)荷，同時(shí)通過對學(xué)生心智努力、心理負(fù)荷程度的測量分別得出HPS 教學(xué)模式在對于減輕學(xué)生內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷有一定的作用。

(二)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下減輕學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的策略研究

根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論的觀點(diǎn)，較低的外在認(rèn)知負(fù)荷和內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷會促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成績的提高，相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷越高，學(xué)習(xí)者也會取得更好的學(xué)習(xí)結(jié)果。在網(wǎng)絡(luò)多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中，不僅要考慮降低外在、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，還要增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，同時(shí)在保持網(wǎng)絡(luò)多媒體學(xué)習(xí)的獨(dú)特優(yōu)勢的情況下，通過認(rèn)知負(fù)荷的適當(dāng)控制達(dá)到學(xué)習(xí)結(jié)果的最優(yōu)化。對研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下減輕學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的策略的相關(guān)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，大部分研究側(cè)重從單一地降低外在認(rèn)知負(fù)荷角度進(jìn)行研究，部分研究者分別從三個(gè)或其中兩個(gè)認(rèn)知負(fù)荷的角度進(jìn)行理論或?qū)嵶C研究。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷的調(diào)控策略從宏觀上可以概括為以下三個(gè)方面：

1.降低網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者外部認(rèn)知負(fù)荷的策略

降低網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者外部認(rèn)知負(fù)荷的策略很多，分析總結(jié)為三大策略，每個(gè)策略里都有具體的實(shí)施方法。策略一：避免注意的分散(減少與學(xué)習(xí)目標(biāo)無關(guān)的冗余信息材料、視覺和聽覺材料呈現(xiàn)時(shí)的時(shí)間空間效應(yīng))；策略二：提供操作支持(設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源導(dǎo)航、提供學(xué)習(xí)者選擇和組織的線索、減少學(xué)習(xí)材料的頁面跳轉(zhuǎn))；策略三：學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式(文字、圖像和圖表應(yīng)恰當(dāng)組織、避免學(xué)習(xí)材料的混亂，改善資源的界面設(shè)計(jì)等)。

當(dāng)對違法犯罪分子進(jìn)行追擊時(shí)，我方可及時(shí)通知前方部隊(duì)，在違法犯罪分子逃跑方向經(jīng)過的地區(qū)，選擇有利于我實(shí)施伏擊的地區(qū)設(shè)下埋伏，爾后追擊分隊(duì)繼續(xù)對敵實(shí)施追擊。追擊過程中既不緊逼犯罪分子，又不能讓其逃脫，始終使其處于我牢牢控制范圍之內(nèi)。待違法犯罪分子逃離至我伏擊地域時(shí)對其實(shí)施伏擊，進(jìn)而將其捕殲。

2.降低網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷的策略

降低網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷的手段也很豐富，實(shí)證研究證明比較有效的策略如下：策略一：了解學(xué)習(xí)者的知識水平，設(shè)計(jì)交互水平適中的學(xué)習(xí)材料；策略二：清晰的知識結(jié)構(gòu)圖，將重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)記；策略三：提供準(zhǔn)確豐富的“先行組織者”，預(yù)先培訓(xùn)形成相關(guān)的智力模型；策略四：分化復(fù)雜學(xué)習(xí)任務(wù)，將學(xué)習(xí)材料分割成片段，模塊化呈現(xiàn)；策略五：利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各種電子學(xué)習(xí)工具等。

3.提高網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的策略

提高學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷主要是想辦法努力讓學(xué)習(xí)者將更多的認(rèn)知資源、工作記憶容量投入到更深層次的圖式構(gòu)建、加工和存儲上。策略一：多種信息表征方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；策略二：學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活相關(guān)聯(lián)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)情境；策略三：了解學(xué)習(xí)者的認(rèn)知風(fēng)格；策略四：合理利用工具將記憶活動(dòng)和認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移；策略五：構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，適時(shí)交互，及時(shí)反饋。

(三)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的測量研究

認(rèn)知負(fù)荷測量方法研究已經(jīng)成為認(rèn)知負(fù)荷研究領(lǐng)域的新動(dòng)向，并且認(rèn)知心理學(xué)在此領(lǐng)域已經(jīng)做了很多相關(guān)研究。Brunkenetal對認(rèn)知負(fù)荷的測量方法進(jìn)行分類組織，認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷的測量可根據(jù)主觀維度、客觀維度和直接、間接維度來劃分。Brunkenetal等人采用雙重任務(wù)范式對認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行測量。在任務(wù)特性上，可分為主要任務(wù)、次要任務(wù)和與主要任務(wù)不相關(guān)的干擾的測量。Xie & Salvendy[11]認(rèn)為可以使用主觀評定、任務(wù)績效測量、生理測量等三種方法測量學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。國內(nèi)有學(xué)者提出，可以通過測量工作記憶中“語句的數(shù)量、激活的產(chǎn)生式的數(shù)量”、“工作循環(huán)的次數(shù)”以及“條件匹配的數(shù)量”來測量學(xué)習(xí)或問題解決過程中認(rèn)知負(fù)荷的大小[12]。隨著對認(rèn)知負(fù)荷多維特性的認(rèn)識，研究者普遍認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷的測量方法中的任何一類都不能全面反映不同任務(wù)下的認(rèn)知負(fù)荷狀況，利用多維度指標(biāo)對認(rèn)知負(fù)荷作綜合評估是認(rèn)知負(fù)荷測評的發(fā)展方向[13]。

21世紀(jì)的學(xué)習(xí)者是信息時(shí)代的學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)環(huán)境是傳統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境的混合，關(guān)于認(rèn)知負(fù)荷測量的研究，隨著學(xué)習(xí)者的特征及學(xué)習(xí)環(huán)境的變化，研究者逐漸探索網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下認(rèn)知負(fù)荷的測量。例如，有研究在簡介現(xiàn)有E-learning環(huán)境中學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷測量方法的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有方法的不足，提出了一種綜合性的E-learning環(huán)境中認(rèn)知負(fù)荷的測量方法，即“成績測量+主觀評定”的測量方法。該方法分別采用成績測量法和主觀評定法，對E-learning環(huán)境中學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行測量，通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)，對所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證以增強(qiáng)其可信度[14]。李金波等人通過設(shè)計(jì)模擬的人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)，分析持續(xù)作業(yè)過程中認(rèn)知負(fù)荷在評估指標(biāo)上的變化；采用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種建模方法，探索人機(jī)交互過程中認(rèn)知負(fù)荷變化預(yù)測建模的構(gòu)建方法[15]。并且通過設(shè)計(jì)模擬的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，探討網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)過程中認(rèn)知負(fù)荷的評估方法，結(jié)果顯示，心理努力、任務(wù)主觀難度、注視時(shí)間、注視次數(shù)、主任務(wù)反應(yīng)時(shí)、主任務(wù)正確率等評估指標(biāo)對認(rèn)知負(fù)荷變化敏感；采用多維綜合評估模型對認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行測量總體上比采用單一評估指標(biāo)的測量更為有效。還有研究通過比較幾種認(rèn)知負(fù)荷主觀測量工具的靈敏度與效度，運(yùn)用較為理想的測量工具探討了多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)風(fēng)格對認(rèn)知負(fù)荷及學(xué)習(xí)結(jié)果的影響，并提出了影響認(rèn)知負(fù)荷及學(xué)習(xí)結(jié)果的因素模型[16]。

(四)基于認(rèn)知負(fù)荷理論的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)研究

在開展信息化教育的過程中，信息化學(xué)習(xí)資源是信息化教育的運(yùn)行基礎(chǔ)，是實(shí)施信息化教育的重要條件和內(nèi)容，日益受到人們的廣泛關(guān)注，但是大量的信息化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)缺乏對學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的考慮，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中經(jīng)常發(fā)生認(rèn)知超載，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)的效率、效果。針對此現(xiàn)象，研究者以認(rèn)知負(fù)荷理論為理論基礎(chǔ)展開一系列研究。有研究基于認(rèn)知負(fù)荷理論，從認(rèn)知負(fù)荷三種類型、學(xué)習(xí)者、信息內(nèi)容和媒體類型等方面分析學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中產(chǎn)生認(rèn)知負(fù)荷的內(nèi)在原因，探討網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。例如，課程內(nèi)容呈現(xiàn)形式上應(yīng)遵循適時(shí)呈現(xiàn)、臨近呈現(xiàn)和多重表征的原則；課程導(dǎo)航設(shè)計(jì)上符合學(xué)習(xí)者的瀏覽習(xí)慣和學(xué)習(xí)路徑，表述無歧義；課程交互界面設(shè)計(jì)上應(yīng)簡潔清楚，體現(xiàn)一致性和指導(dǎo)性原則；課程學(xué)習(xí)支持服務(wù)上具有友好的幫助和提示信息、智能學(xué)具及智能的答疑或搜索功能等。同時(shí)提出在網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮學(xué)習(xí)者、課程內(nèi)容、媒體類型等三者的特性和相互間的關(guān)系，是合理、有效地組織與呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程的必要前提[17]。

隨著學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)理念及學(xué)習(xí)方式的改變，學(xué)習(xí)者對資源的需求也在發(fā)生改變。移動(dòng)學(xué)習(xí)作為一種特殊的、全新的學(xué)習(xí)模式，學(xué)習(xí)對象、呈現(xiàn)方式、傳輸載體等因素影響著移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)。研究提出，需在充分考慮認(rèn)知負(fù)荷理論和多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論的基礎(chǔ)上，按照明確定位、界面簡單、小模塊呈現(xiàn)、隨機(jī)進(jìn)入、雙通道、去除冗余、適當(dāng)排序、情境認(rèn)知等八大設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)既不增加學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷又符合移動(dòng)學(xué)習(xí)者特點(diǎn)和需求，且能充分發(fā)揮移動(dòng)通信技術(shù)，特別是多網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)優(yōu)勢的移動(dòng)課程，實(shí)現(xiàn)高效的移動(dòng)學(xué)習(xí)[18]。微課程以其短小精悍、隨時(shí)隨地的特性漸漸步入教育領(lǐng)域。與此同時(shí)，如何設(shè)計(jì)微課程的網(wǎng)絡(luò)多媒體課件，使其在短時(shí)間內(nèi)充分展現(xiàn)知識內(nèi)容，并符合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)規(guī)律，成為微課程設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。有實(shí)證研究從認(rèn)知負(fù)荷理論視角，分析了學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知負(fù)荷情況，并結(jié)合大量實(shí)例，實(shí)現(xiàn)了降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、無關(guān)性認(rèn)知負(fù)荷，以及提高相關(guān)性認(rèn)知負(fù)荷的策略和方法，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知負(fù)荷在微課程課件設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向性作用[19]。

四、相關(guān)研究啟示

(一)利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下多媒體的優(yōu)勢，有效調(diào)控學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷

多媒體是一種以計(jì)算機(jī)為媒體的交互式呈現(xiàn)方式，包括文本、聲音、靜態(tài)圖像和動(dòng)畫等元素，當(dāng)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)的材料包含兩種以上元素時(shí)，就可以認(rèn)為這是多媒體的呈現(xiàn)。與只有文字和少量靜態(tài)圖像的傳統(tǒng)紙質(zhì)材料相比，多媒體本身所具有的優(yōu)勢，多媒體呈現(xiàn)具有形象、生動(dòng)、豐富的特點(diǎn)，更能吸引學(xué)習(xí)者的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣等。

在教與學(xué)過程中，教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容恰當(dāng)選擇教學(xué)媒體與策略，課件的建設(shè)應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)和傳遞的策略，將抽象知識直觀化、具體化降低學(xué)習(xí)的難度，減少學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的不自信，降低其外部負(fù)荷；適當(dāng)使用多媒體創(chuàng)設(shè)問題情景，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)中師生之間的溝通交流，并給學(xué)習(xí)者提供展示分享觀點(diǎn)的平臺，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者發(fā)表自己的感受與觀點(diǎn)，讓學(xué)生充分參與、體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，促進(jìn)師生之間的互動(dòng)，增加學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。對認(rèn)知負(fù)荷的適當(dāng)調(diào)控可以有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績，但是對認(rèn)知負(fù)荷的有效控制并不是要一味降低認(rèn)知負(fù)荷，而對相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的增加則對學(xué)習(xí)結(jié)果有利[20]。另外，由于媒體學(xué)習(xí)本身的特殊性，外在認(rèn)知負(fù)荷不能降到最低，而要保持在一定限度內(nèi)，以保持其特有的豐富性、趣味性和直觀性。

(二)在信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中要充分考慮學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷

隨著教育信息化的發(fā)展，信息化教學(xué)是大勢所趨。信息化教學(xué)是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)，在信息化環(huán)境中，師生合理有效地運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體、信息資源而進(jìn)行的教與學(xué)的雙邊活動(dòng)，值得注意的是，信息化教學(xué)設(shè)計(jì)是“信息化教學(xué)”的設(shè)計(jì)，而不是“信息化”的教學(xué)設(shè)計(jì)，信息化教學(xué)設(shè)計(jì)是面向過程和基于資源的設(shè)計(jì)，突出“學(xué)”。

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，信息化教學(xué)最大的特點(diǎn)是信息技術(shù)的有效應(yīng)用、豐富的資源支持、良好的媒體環(huán)境和合理的教與學(xué)的過程。然而在當(dāng)前信息化教學(xué)中，信息技術(shù)濫用、信息資源的超載，以及不合理的信息表征方式、呈現(xiàn)方式造成了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，因?yàn)榧夹g(shù)的應(yīng)用反而降低了學(xué)習(xí)效果。因此可以看出，在信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中考慮學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的必要性，認(rèn)知負(fù)荷理論能在信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用。在信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中要充分考慮學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，基于認(rèn)知負(fù)荷理論，整合多種信息技術(shù)手段、良好的媒體環(huán)境及豐富的資源支持，可以支持教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、在線活動(dòng)的設(shè)計(jì)和設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的信息結(jié)構(gòu)、信息的呈現(xiàn)次序和表征方式等，從而可降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

(三)信息化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)能符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷

信息化學(xué)習(xí)資源是信息化教育的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，但是對于信息化學(xué)習(xí)資源的建設(shè)及應(yīng)用效果常遭質(zhì)疑，其本質(zhì)是在信息化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)過程中缺乏對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行信息加工以及學(xué)習(xí)者認(rèn)知上的考慮，僅僅成為教材或紙質(zhì)資料的搬家、數(shù)字化。研究表明，信息化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)應(yīng)符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷和信息加工特點(diǎn)，能夠降低學(xué)習(xí)者的外部與內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。信息化學(xué)習(xí)資源主要功能應(yīng)當(dāng)集中于學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)、直觀、結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容上，幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行信息加工和交互學(xué)習(xí)，不能停留在對教材的低級數(shù)字化和翻版；在信息化學(xué)習(xí)資源中，學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)結(jié)構(gòu)化，信息量要適中，過多的動(dòng)畫、音效和繁雜的色彩容易造成學(xué)習(xí)者的信息超載和認(rèn)知負(fù)荷；在學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)加工過程中，應(yīng)當(dāng)充分依據(jù)心理學(xué)基礎(chǔ)和信息加工理論，對信息呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)、表征方式、呈現(xiàn)速度予以關(guān)注[21]；此外，在資源的開發(fā)中，不能為了追求技術(shù)而忽略學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程，三維動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真實(shí)驗(yàn)、智能代理等技術(shù)的選擇應(yīng)能夠解決學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)上存在的問題，對學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)內(nèi)容的加工和認(rèn)知上有幫助，而不能只是為了追求技術(shù)的利用而用技術(shù)。

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【方中玉：陜西師范大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生，主要從事網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程教育研究】

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1009-4156(2014)10-034-04

國家級精品資源共享課“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程項(xiàng)目(編號：994974)和2012年陜西師范大學(xué)校級重點(diǎn)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(編號：884426)】