网络学习者状态元认知对认知负荷影响的实验研究

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1、网络学刃音亦态元*知对*知员面豹呃的实验研奔*□李金波摘要:模拟网络学习实验，探讨网络学习过程中状态元认知对学习者认知负荷的影响。实验结果显示：状态元认知主要是通过知觉和认知策略两个维度来对认知负荷产生影响，其中知觉主要对心理努力、注视时间、瞳孔直径和主任务正确率产生显著的影响；认知策略主要对心理努力和瞳孔直径产生显著的影响。关键词：网络学习；状态元认知；认知负荷;关系研究中图分类号：G442文标识科：A文章编号：1009-5195(2010)02-0075-04doi:10.3969/j.is6n.l009-5195.2010.02.014一、问题的提出网络学习是一种

2、包括计算机网络、多媒体、信息搜索、远程学习在内的，学习者通过网络进行人与计算机之间、人与人之间交互的受教育方式，又祢为E-Learning或数字化学习。作为一种全新的学习方式，网络学习突破传统学习的时空限制，免借其数字化、多媒体、信息置大、交互性强、覆盖面广等待点，为更多的学习者提供接受良好教育的机会。但网络学习过程是一个需要认知投人的过程，尤其是面对海蜀的网络信息，网络学习者需要有更多的认知投入去对侑息进行接收、加工、输岀或迁移。然而，人在信息加工过程中的信息加工容量是有限的，即可同时利用的心理资源是有限的。通常在一个待定的作业时间内施加于学习者认知系统的心理活动总凰

3、被称为认知负荷(CognitiveLoad)。认知负荷受多种因素的影响，Paas等(1994)对教学过程中影响学习者认知负荷的因素进行了分析，并将其归为两大类：一类是反映任务特征的各种因素，如任务复杂性、时间压力等；另一类是反映个体特征的各种因索，而个体特征又可分为个体相对稳定的特征(如知识经验、能力尊)和与任务特征相关联的不稳定特征(如自我效能、元认知状态等)两方面。国内外学者围绕任务特征对认知负荷的影响已经进行过不少研究，但针对个体特征与认知负荷关系的研究还缺乏比较深入的考察。元认知是个体认识并形成如何控制认知加工的心理表现或机制。Valcke(2002)认为，很多

4、研究者在他们的研究中都涉及到个体的元认知活动，但却没有把元认知这一概念整合到认知负荷理论中。他提出元认知负荷(meta-cognitiveload)概念，把元认知负荷看成是有效认知负荷的一种，是个体在监控其图式构建和储存的活动中所投入的心理资源。到目前为止，与元认知负荷相关的实证研究还不多见。O'Neil和Abedi(1996)将元认知进一步分为状态元认知(statemeta-cognition)和特质元认知(traitmeta-cognition)o状态元认知是个体在任务加工过程中的一种短暂的状态，包括计划、监控、自我检査、知觉等，它的强度随时间变化而变化。特质元认知

5、是相对稳定的个体特征变址，它对处于各种元认知状态的智力活动作出应答。Kosmicki(1993),O'Neil和Abedi(1996)对状态元认知与绩效的关系进行了研究，发现状态元认知越高，绩效越好；状态元认知比特质元认知对绩效具有更好的预测力。但从总的来看，关于状态元认知与认知负荷关系的研究还不多见，以网络学习为研究对象的则更少。基于此，本研究参照Chen(2006)的实验，设计模拟的网络学习，通过变化任务复杂性和作业时间压力来改变认知负荷水平，测评不同认知负荷水平下学习者的绩效、生理和主观评估指标值来间接测评认知负荷，测量学习者的状态元认知水平，并在此基础上，深入探

6、讨状态元认知与认知负荷的关系。二、状态元认知对认知负荷影响的实验1.实验设计模拟的网络学习实验采用双任务作业。主任务为模拟的网络搜索。毎次实験时，在计算机屏幕上相继呈现两幅画面。第一輛画面呈现捜索目标，包括耍捜索的产品名称和两个指定特征（如类型、价格范間），被试记住捜索目标后按键进入第二福画面。第二啊画面呈现搜索结果，包括5个与捜索目标同类型的产品，毎个产品包含4个方面的特征（如品牌、类型、性能和具体价格）。耍求被试査找出所有符合搜索目标要求的目标项，同时记住目标项的另外二个待征（如品牌和具体价格）。第二福画面到了设定的时间或被试完成搜索并按键后消失，被试口头报告搜索到

7、的各个目标项特征。次任务为心算作业。在呈现第二幅画面后随机在第二幅画面的下方呈现一个心算问题，要求作两个个位数相加而后除以3的心算，并对两数之和能否被3整除在计算机键盘上尽快作出相应的按键反应。实验采用3（主任务复杂性）x2（作业时间压力）被试内设计。主任务製杂性水平通过第二幅画面上5个产品包含的目标项数来控制」、2或4个目标项，分別代表低、中、商三种任务复杂性水平；时间压力通过第二幅画面呈现时间长度来控制，有16秒和30秒两种水平，共6种认知负荷水平条件。每种认知负荷水平条件下实施8次网络搜索和心算作业，持续时间约3-5分钟，每种认知负