多媒体教学中学生认知负荷探究述评

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1、多媒体教学中学生认知负荷探究述评【摘要】认知负荷是处理被给信息所需要的心智能量的水平，是人在信息加工的过程中所必需的心理资源的总量。作为教学主要的教学模式，多媒体教学中信息量的增加、师生交流的减少及人机界面的不合理性，不仅增加了学生的认知负荷，影响其学习效率，还会造成其心理负担。通过对认知负荷的概念、理论及相关研究等方面进行简要回顾与述评，尝试提出避免认知负荷过重的对策，为学校教学提供新的理论视角。【关键词】高校教学；认知负荷；信息加工信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以网络技术和多媒体技术为核心

2、的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具，正以惊人的速度改变着人们的生存方式和学习方式。作为新型的教学媒体，多媒体网络化教学，不仅为创新教育的实施提供了良好的教学环境，而且对开发学生智力提供了很大的空间。所以，多媒体教学已成为现代教学的重要组成部分，多媒体环境下的教学理论、途径与方法已成为现代教育的一种理念，引起了广大教育者与研究者的关注。尽管多媒体网络系统的交互性和广域性特征，为学生独立、自由获取知识奠定了基础，过多使用多媒体教学不仅能增加学生的认知负荷，而且还会引起学生心理负担过重。因此，研究高校多

3、媒体教学中学生认知负荷问题不仅能及时了解学生的认知负荷状况，提高其学习的积极性，还能有效防止心理负担过重引起的心理问题，为高校学生心理健康问题的防御起到良好的作用。一、多媒体教学对学生认知负荷影响的原因“认知负荷”这一术语最早出现于20世纪70年代，JohnSweller(1988)将其作为一种理论应用于教育领域，认为认知负荷是处理被给信息所需要的心智能量的水平。［1］多媒体教学能增加学生的认知负荷主要原因在于人的认知资源的有限性。人的认知资源是有限的，个体的工作记忆容量只有7±2个组块。人类的信息加工

4、系统具有不变性，具体表现在注意的分配机制、记忆系统的限制性、记忆信息的组织方式、思维中的非逻辑性等方面。人的注意资源有限，分配具有选择性，如果大量信息同时呈现，就不会得到有效加工。［2］教学环境下学生学习过程中，听说读写各种认知活动均需消耗认知资源，若加工某种信息所需要的认知资源超过了学生所具有的认知资源的总量，就存在资源分配不足的问题，出现认知超负荷现象，从而影响学习或问题解决的效率。(1)多媒体教学中文字、图像、声音等各种材料均会引起学生的注意，学生不仅要对所接收的信息进行筛选，而且还要对教学内容的

5、合理性、有效性进行选择与分辨，占用学生大量的认知资源；另外多媒体界面设计的不合理性、多媒体呈现不清晰或者学生对多媒体不适应导致的眼部疲劳，也会影响部分学生对知识的掌握，均会增加学生的外部认知负荷。(2)多媒体的使用容易导致师生间交流减少，老师不能很好地了解学生对知识的掌握，从而增加学生的关联认知负荷。(3)多媒体呈现信息的多元性及复杂性不仅容易使学生远离自己学习的初衷，而且声图并茂的信息阻碍了学生自由思考的余地，限制了学生的想象力，分散学生注意力的同时，增加了其内部认知负荷。二、多媒体教学中学生认知负荷

6、的相关研究近六年，关于多媒体教学中学生认知负荷的研究主要集中于认知负荷的影响因素、认知负荷理论在多媒体教学中的应用、认知负荷在人机界面设计中的应用等方面。1.多媒体教学中认知负荷的影响因素。多媒体教学中认知负荷的影响因素主要有环境、任务特征、个体特征等。AdrianRLTravis(2008)研究了多感官虚拟装配环境对学习者认知负荷的影响，表明这种环境能增强使用者的注意力，增加其信息接收和加工的数量，从而减少其认知负荷。[3]Schwamborn,Annett(2011)研究了多媒体教学中不同概括程度的

7、图片对九、十年级学生认知负荷和理解力的影响。结果表明概括化程度高的图片能减少学生的外在认知负荷。[4]Christensen等(2005)认为，动机因素与认知负荷相关，其中自我效能感最影响认知负荷。[5]1.认知负荷在多媒体教学中的应用。认知负荷理论对多媒体教学效应的研究表现在两方面：一是从实验研究中得出新的教学效应，如变式效应、指导隐退效应；二是对已提出的教学效应进行进一步研究一一从短期的实验室试验研究转向长期的培训项目以确定其适用性。教学和学科方面认知负荷的研究主要有学生数学、英语、化学等科目学习中

8、的认知负荷理论应用的教学效应，［6］网络环境、多媒体环境对认知负荷的影响，［7］个体差异与认知负荷的关系在教学设计中的应用［8］以及认知负荷对工作记忆的影响等。Barbara等(2007)探讨了对话设置与认知负荷对指称词语的咬字与运用的影响，认为对于需要合作的问题解决任务，认知负荷影响谈判者之间的合作方式。［9］Jaan(2008)研究了在短文理解中句子长度对认知负荷反转效应的影响，表明50〜130个字母的句子对中学生的认知负荷最小。［10