学习教学理论读书笔记

[摘要] 目前教学设计开始重点关注真实的学习任务设计，通常这些任务比较复杂，容易使学习者产生较高的认知负荷水平。本文从论述认知负荷理论的基本观点出发，具体分析在复杂学习中改变认知负荷的各种教学策略以及随着学习进程的推进可以采用的评价个体认知负荷的方式。

学习教学理论读书笔记

一、导言

认知负荷理论关注个体的认知结构与信息结构之间的交互作用，它认为教学过程中呈现的信息结构，必须要与学习者的认知结构系统相适应，才能实现有效教学。复杂学习内容

在学习过程中施加在学习者工作记忆上的认知负荷会较高，因此必须采用一定的教学策略来降低认知负荷水平。同时，复杂学习通常是一个长期的过程，随着学习进程的推进，学习者的知识水平和认知结构会发生很大变化，需要不断评定学习者的认知负荷状态以调整教学。上述两个问题是认知负荷理论针对复杂学习的教学设计关注的重要问题，本文将主要就这两方面内容展开论述。

二、认知负荷理论的基本观点

认知负荷理论观点的提出主要基于人类认知结构的三个特点。

(一) 工作记忆是信息加工的主要场所。

但它的容量很小，只能同时存储 7 个左右或者加工 2~3 个信息单元。因此，认知负荷理论进行教学设计研究关注的首要问题即是如何有效利用有限的认知资源，保证学习信息不超出工作记忆的加工容量。

(二) 长时记忆是信息存储的主要场所。

理论上讲，长时记忆的容量是无限的，且存储的信息永远不会遗忘。

(三) 信息存储的模块化和信息加工的自动化。

信息存储的模块化是指信息大多以图示(Schema)的形式存储在长时记忆中。促进图示的建构和加工的自动化是降低认知负荷的两种最主要方式

根据信息加工过程中施加在认知系统的认知负荷方式不同，CLT 提出三种不同的认知负荷类型：外在认知负荷(Extraneous Cognitive Load)、内在认知负荷(Intrinsic Cognitive Load)与相关认知负荷(GermaneCognitive Load)。

一般认为，外在认知负荷与知识的建构无关，并且在多数情况下会对学习造成干扰，因此要尽量加以减少。内在认知负荷和相关认知负荷与知识建构直接相关，应该作为认知资源使用的主体。

从复杂学习的角度来看，内在认知负荷一般来说会比较高，有时甚至会超出工作记忆的容量，因此适当减少内在认知负荷以保证学习的顺利进行是复杂学习教学设计要解决的关键问题之一。此外，根据认知负荷理论的观点，学习即是图示的获得或图示加工达到自动化的过程，因此提高相关认知负荷对于复杂学习教学设计来说也尤为重要。

三、复杂学习教学设计策略分析

(一)降低内在认知负荷的策略

1. 复杂知识的序列呈现

目前主要有两种知识简化方式：知识渐进(Knowledge Progression)与简单—复杂任务序列(Whole-task Sequencing)。

知识渐进是“部分任务”向“整体任务”推进，而简单—复杂任务序列方式在本质上就是“整体任务”，它从一开始就关注任务各个成分之间的协调和整合，强调让学习者快速形成对于任务的初步整体印象。

对于内部知识高度整合和协调的学习任务来说，简单—复杂问题序列似乎更加适合、有

效。最简单的任务对于学习者来说认知负荷仍然过高时，则必须首先采用知识渐进的方式。

2. 辅助信息的呈现类型与时机

在进行复杂任务的学习时，获取的知识可以分为两类：一类是与问题情境高度相关的专有知识(Spe-cific Knowledge)，另一类则是在不同的学习任务中会重复出现的重复性知识。

对于专有知识，可以要求学习者在开始学习任务之前，首先分析支持性信息中的内容，在长时记忆中建立起一定的认知图示，在学习任务过程中只需重新激活这一图示即可，这样可以大大减少认知负荷总量，可以认为，此时支持性信息起到的是先行组织者的作用。

对于常规性知识的学习，在学习过程中，直接向他们呈现详细说明常规内容操作步骤的程序性信息(Pro-cedural Knowledge)

(二)提高相关认知负荷的策略

1. 促进自我解释(Self-Explanation)活动

目的在于使自身能够更好地理解学习内容。促进学习者自我解释活动可以采取两种策略：一般性提示(标记或文字)和具体性提示(思考问题)。

2. 情境干扰策略(Contextual Inference)

高情境干扰可以促使学习者对于问题进行深度加工，建构问题的认知图示。

四、适应性教学

(一)知识反转效应(Expertise Reversal Effect)

大部分效应虽然可以促进新手学习者的学习，但是随着学习者知识的增长，这些效应发挥的作用越来越小，有些甚至产生负面作用，这就是近来认知负荷理论研究比较关注的知识反转效应。

知识反转效应提醒我们教学需要采取一种动态的'方式进行，需要实时进行调整以适应学习者不断变化的认知结构。

(二)认知负荷的评定方式

认知负荷理论通常采用心理负荷(Mental Load)、心智努力(Mental Effort)和绩效(Performance)作为评定学习者认知负荷的维度。

心理负荷的测量目前主要采用主观评定方式

心智努力的测量也是采用主观评定方式

绩效的测量则可以采用双任务(Dual-Task)范式

除上述三种直接测量方式之外，通过了解学习者目前的认知结构状态也可以间接反映出学习者进行问题解决过程中的认知负荷。如首步诊断法(First-StepDiagnostic Method) 和快速查证法。首步诊断法要求学习者快速指出任务的第一个解决步骤。快速查证法是指在问题解决过程的不同阶段给学习者呈现一系列可能的步骤，要求他们快速回答这些步骤是否正确

五、小结

对于复杂学习，从认知负荷的角度需要重点关注四个问题：首先，复杂学习内容本身造成的内在认知负荷比较高，因此需要有新的方法来减少这种负荷;第二，相关认知负荷用于进行图示的建构与自动化，因此需要考虑如何在认知负荷资源允许的情况下，提

高相关认知负荷以实现真正的学习;第三，复杂学习一般持续的时间比较长，因此需要考虑学习者知识水平的变化;第四，既然学习者的认知结构和知识水平在学习过程中发生变化，就需要特定的方式来测量这些变化以便采取灵活的措施适应学习者的需要。到目

前为止，对于这四方面的研究还处于起步阶段，仍然需要大量实践研究和理论发展，以真正促进复杂学习教学设计领域的发展。

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