你的在線課程，千萬別超出學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷

ht87 2020-05-01

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今天我要給你介紹的，是著名的認(rèn)知負(fù)荷理論?？赡軐τ诜墙逃龑W(xué)、心理學(xué)相關(guān)專業(yè)的你，看到認(rèn)知負(fù)荷理論，會(huì)被它的專業(yè)詞匯給搞暈，就像學(xué)生看到你講解的專業(yè)知識(shí)也會(huì)暈一樣。所以，我今天結(jié)合實(shí)際案例，掰開揉碎了講給你聽，希望對你準(zhǔn)備PPT、拍攝在線課程，以及準(zhǔn)備其他在線資源有所幫助。

關(guān)于大腦如何處理信息，有很多理論模型試圖對其作出解釋。其中有一條最著名的解釋：外部信息必須穿過我們記憶的“三道枷鎖”才能被永久儲(chǔ)存。他們是：

感官記憶 —— 一種丟棄不必要信息的過濾器。

工作記憶 —— 要變成長期記憶的必經(jīng)之路，通過重復(fù)和強(qiáng)化傳遞信息。

長期記憶 —— 已被大腦完全儲(chǔ)存的記憶。

設(shè)想這樣一個(gè)場景。讓我們來看看這3個(gè)階段，是如何在你大腦中工作的。

你在一個(gè)咖啡館，邊喝著咖啡邊閱讀一篇關(guān)于動(dòng)物的文章，你的感官記憶，過濾了咖啡館的各種談話聲音，甚至食物的味道。并為你保留下了你閱讀到的關(guān)于動(dòng)物的種種記憶。

接著就是工作記憶出場了。首先它會(huì)在你大腦的長期記憶中搜索你剛剛讀到的那些動(dòng)物，然后將這些信息添加到相應(yīng)的位置，成為你長期記憶的一部分。

而認(rèn)知負(fù)荷理論，就是研究工作記憶加工信息的程度，并研究可以有效幫助人們提高信息加工、降低認(rèn)知負(fù)荷的辦法。

認(rèn)知負(fù)荷理論是什么？

認(rèn)知負(fù)荷理論是由澳大利亞新南威爾士大學(xué)的認(rèn)知心理學(xué)家約翰·斯威勒(John Sweller)于1988年首先提出來的。

認(rèn)知負(fù)荷理論假設(shè)人類的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由工作記憶和長時(shí)記憶組成。

工作記憶也可稱為短時(shí)記憶，它的容量有限，一次只能存儲(chǔ)5—9條基本信息或信息塊。當(dāng)要求處理信息時(shí)，工作記憶一次只能處理兩到三條信息，因?yàn)榇鎯?chǔ)在其中的元素之間的交互也需要工作記憶空間，這就減少了能同時(shí)處理的信息數(shù)。

長時(shí)記憶的容量無論就記憶的種類或數(shù)量來說都是無限的。存儲(chǔ)在長時(shí)記憶中的信息可分為詞語和表象兩類，有兩種信息組織方式：言語編碼和表象編碼。

言語編碼是通過詞加工信息，按意義、語法關(guān)系、系統(tǒng)分類等方法把言語材料組成“組塊”，幫助記憶。

表象編碼是利用視覺形象、聲音、味覺和觸覺形象組織材料，幫助記憶。

一般認(rèn)為大腦兩半球是分工的。左腦管語言、右腦管表象。一般人在長時(shí)記憶中，對信息的編碼往往是將兩種方式結(jié)合起來，互相補(bǔ)充。

這就告訴我們，呈現(xiàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)材料時(shí)，可以按照言語和表象相結(jié)合的方式，制作成文字、聲音、圖像、視頻兩種以上信息相結(jié)合的富媒體，從促進(jìn)學(xué)生信息的處理。

教學(xué)中如何應(yīng)用？

由于工作記憶容量是有限的，因此我們很難同時(shí)加工處理很多來源的信息。老師在設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)，就要考慮如何降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，提升學(xué)習(xí)效果。

而認(rèn)知負(fù)荷分為三類，分別是外在認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，是學(xué)習(xí)者面對的材料自身的難度。知識(shí)點(diǎn)有難度怎么辦呢？總不能降低難度吧？那不就是所謂的“水課”“低階能力的課”了嗎？顯然，我們不應(yīng)因?yàn)橹R(shí)有難度就去降低難度。但是我們可以通過一些方法，來減輕學(xué)習(xí)這個(gè)知識(shí)的困難，促進(jìn)學(xué)生理解。

外在認(rèn)知負(fù)荷，是指給學(xué)生的內(nèi)容組織和呈現(xiàn)形式。這個(gè)是我們可以控制的，即一次提供給學(xué)生的材料的組織形式、數(shù)量以及質(zhì)量，來減輕學(xué)生的認(rèn)知難度。

相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，是指通過將復(fù)雜無序的信息組合成簡單有序的知識(shí)體系，使我們以最少的工作記憶容量處理信息，從而降低工作記憶的認(rèn)知負(fù)荷。所以，相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的增加，有利于意義建構(gòu)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)。

因此，在確保總的認(rèn)知負(fù)荷不超載的情況下，適當(dāng)增加學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷對教學(xué)是有益的。教學(xué)設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是把外在認(rèn)知負(fù)荷向關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷轉(zhuǎn)變。適當(dāng)?shù)膬?nèi)容呈現(xiàn)方式，不但可以降低外在認(rèn)知負(fù)荷，還可以幫助學(xué)習(xí)者專注于學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

教育家Mayer等人（2002）以認(rèn)知負(fù)荷理論、雙重編碼理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，提出了多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)的10個(gè)原則，可以作為我們設(shè)計(jì)教學(xué)課件、教學(xué)視頻的重要指導(dǎo)。

你也可以點(diǎn)擊這行文字，跳轉(zhuǎn)到我之前寫的一篇文章《教學(xué)課件的設(shè)計(jì)與制作》來結(jié)合了解學(xué)習(xí)。

原則一：聚焦要義原則

所謂聚焦要義原則（Coherence Principle），是指刪除所授課中無關(guān)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的材料。

梅耶提出聚焦要義的三種情形：

刪除那些有趣但又無關(guān)的文字和畫面

刪除那些有趣但又無關(guān)的聲音和音樂

刪除那些多余的文字和符號(hào)

這一點(diǎn)我想很多老師都踩過坑，比如為了使課件更活潑，放上一些圖片、gif動(dòng)畫，或者做的視頻邊框是各種動(dòng)圖，視頻背景是非常炫一直動(dòng)的動(dòng)態(tài)場景……這些都會(huì)造成認(rèn)知負(fù)荷。

原則二：提示結(jié)構(gòu)原則

所謂提示結(jié)構(gòu)原則（Signaling Principle），是指如果給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提示，突出主要學(xué)習(xí)材料的組織，那么學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。提示可以幫助學(xué)習(xí)者減少不必要的外在認(rèn)知加工，把注意力集中在一些關(guān)鍵要素上，并且將它們關(guān)聯(lián)起來。

這就要求我們老師，在PPT或視頻中，突出教學(xué)內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)和層次，知識(shí)點(diǎn)標(biāo)題、教學(xué)內(nèi)容的小標(biāo)題等，采用字號(hào)大小不同、顏色不同、加粗等形式，讓學(xué)生聚焦視線，一目了然。如下圖所示：

原則三：控制冗余原則

所謂控制冗余原則（Redundancy Principle），是指以畫面、解說兩種形式呈現(xiàn)信息所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果要比以畫面、解說、文本三種形式呈現(xiàn)信息所產(chǎn)生的效果好。也就是我們常說的“過猶不及”，因?yàn)楣ぷ饔洃浱幚淼摹叭萘俊庇邢?，信息太多并不是好事，所以要注意一次性呈現(xiàn)給學(xué)生的內(nèi)容不能太多。

但是關(guān)于這一點(diǎn)，其實(shí)不同的學(xué)者有不同的看法，你讀過我上一篇文章的話，應(yīng)該了解，課程視頻中加入全字幕或關(guān)鍵詞字幕對于學(xué)習(xí)是有幫助的。所以，這里要辯證看，實(shí)際情況實(shí)際分析。比如有的老師的視頻或課件是以圖片為主，那么如果添加字幕文本對于學(xué)生理解內(nèi)容是有幫助的，如果課件或視頻上已經(jīng)呈現(xiàn)了大部分的圖文內(nèi)容，那么，字幕就冗余。

原則四：空間臨近原則

所謂空間臨近原則（Spatial Contiguity Principle），是指在課件或視頻上將畫面與描述畫面的文字緊鄰呈現(xiàn)比分開呈現(xiàn)更能促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。你可以看下面的對比圖，能更好地解釋空間鄰近原則對于學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。

根據(jù)梅耶所提出的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的認(rèn)知過程，如果將畫面與解釋畫面的文字緊鄰呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者就可以在語詞與畫面之間建立一種連接，從而幫助學(xué)習(xí)者更好地理解學(xué)習(xí)材料。若是將畫面與相應(yīng)的文字分開呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者就必須耗費(fèi)一定的認(rèn)知資源找尋與畫面相匹配的文字說明，進(jìn)行一些無關(guān)的認(rèn)知加工，從而影響學(xué)習(xí)的效果。

當(dāng)然只有當(dāng)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)材料并不熟悉時(shí)，或者在缺乏文字說明的情況下學(xué)習(xí)者不能完全理解圖表，或者材料本身十分復(fù)雜時(shí)，空間臨近原則的作用才會(huì)更加明顯。

原則五：時(shí)間臨近原則

所謂時(shí)間臨近原則（Temporal Contiguity Principle），是指畫面與對畫面的解說同時(shí)呈現(xiàn)比前后相繼呈現(xiàn)更能促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。

在同步呈現(xiàn)信息模式下，言語和視覺分別在不同的信息加工通道同時(shí)加工，分別形成言語表征與視覺表征，有利于學(xué)習(xí)者在工作記憶中將所形成的兩種表征結(jié)合起來，從而建立起一個(gè)內(nèi)在連貫一致的心理表征，促進(jìn)理解。如果兩者分開，則不利于理解。

這表現(xiàn)在有些老師制作視頻的時(shí)候，因?yàn)镻PT加了動(dòng)畫效果，有時(shí)候講解了一會(huì)兒或者講解完之后，才點(diǎn)擊出現(xiàn)圖片或文字內(nèi)容，就不如講解和內(nèi)容同時(shí)出現(xiàn)效果好。

當(dāng)言語信息和圖像信息都很簡短時(shí)，以及當(dāng)學(xué)習(xí)者自己可以控制學(xué)習(xí)的節(jié)奏或步調(diào)時(shí)，時(shí)間臨近原則的效果并不明顯。

原則六：切塊呈現(xiàn)原則

所謂切塊呈現(xiàn)原則（Segmenting Principle），是指將所學(xué)材料分塊呈現(xiàn)，而不是以一個(gè)連續(xù)體的形式不間斷呈現(xiàn)。

這體現(xiàn)在老師的一屏內(nèi)容顯示不宜過多，盡量每頁呈現(xiàn)的內(nèi)容相關(guān)且盡量小，所以如果一頁P(yáng)PT內(nèi)容比較滿，建議拆分為多頁。如圖1就特別滿，信息超載嚴(yán)重：

我們再看拆分之后，是不是清爽多了？

原則七：預(yù)先準(zhǔn)備原則

所謂預(yù)先準(zhǔn)備原則（Pre-Training Principle），是指如果學(xué)習(xí)者預(yù)先了解一些主要概念的名稱、特征，那么他們就會(huì)取得更好的學(xué)習(xí)效果。

這就是我們要求學(xué)生預(yù)習(xí)，或者在學(xué)習(xí)任務(wù)單中標(biāo)記清楚目標(biāo)、任務(wù)的作用。

原則八：雙重通道原則

所謂雙重通道原則（Modality Principle），是指學(xué)習(xí)者根據(jù)畫面和畫面解說學(xué)習(xí)比根據(jù)畫面和畫面的文字說明學(xué)習(xí)能取得更好的學(xué)習(xí)效果。

人類用于加工信息的通道有兩個(gè)：聽覺信息加工通道和視覺信息加工通道。只有當(dāng)學(xué)習(xí)者在每一通道中保留了相關(guān)信息，并分別把相關(guān)信息組織成一個(gè)連貫一致的心理表征，最后把這兩個(gè)通道中的不同心理表征——聽覺心理表征和視覺心理表征整合在一起，學(xué)習(xí)者才能實(shí)現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。

這就是為什么呼吁以富媒體的形式為學(xué)生提供足夠的信息。

原則九：多種媒體原則

所謂多種媒體原則（Multimedia Principle），是指學(xué)習(xí)者同時(shí)從語詞和畫面中學(xué)習(xí)所獲得的學(xué)習(xí)效果比僅從語詞中學(xué)習(xí)的效果要好。

這就要求我們的老師，盡量提供豐富的視覺化的配圖，而不僅僅是文字。但這對老師是一個(gè)挑戰(zhàn)，就是要把文字用恰當(dāng)?shù)呐鋱D或圖表來呈現(xiàn)，老師首先需要把文字內(nèi)容可視化呈現(xiàn)，建議您可以了解一下知識(shí)可視化的內(nèi)容。

你記住一句話：一圖勝千言。知識(shí)可視化遠(yuǎn)比單純文字更有利于學(xué)習(xí)。

原則十：個(gè)性顯現(xiàn)、原音呈現(xiàn)、形象在屏原則

所謂個(gè)性顯現(xiàn)原則（Personalization Principle），是指在多媒體教學(xué)環(huán)境下，如果采用對話風(fēng)格來呈現(xiàn)言語信息，那么學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。

原音呈現(xiàn)原則和形象在屏原則（Voice&Image Principles）可以視為是對個(gè)性顯現(xiàn)原則的拓展和延伸，它們都是基于計(jì)算機(jī)的多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)策略。

原音呈現(xiàn)原則是指在用多媒體呈現(xiàn)信息時(shí)，采用原人真音講解與用機(jī)器合成的聲音相比，前者更能給學(xué)習(xí)者一種社會(huì)存在感，學(xué)習(xí)者會(huì)覺得自己就好像與某人在直接交談。

形象在屏原則主要基于這樣一種假設(shè)：即如果在屏幕上添加一個(gè)講解人的畫面，那么就會(huì)增加學(xué)習(xí)者的社會(huì)存在感，因?yàn)樗麄儠?huì)覺得自己就是在與一個(gè)真實(shí)的人物在對話。屏幕上添加的這個(gè)人物可以是一個(gè)真人圖像，也可以是一個(gè)卡通人物形象，當(dāng)內(nèi)容講解到哪兒，屏幕上的人物也就指向哪兒，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社會(huì)存在感。

但是梅耶及其同事所做的有關(guān)形象在屏研究結(jié)果顯示，形象在屏原則的作用并不明顯，只是起到了一點(diǎn)點(diǎn)促進(jìn)作用，而有的甚至起到了反作用，比如如果講解的是重點(diǎn)內(nèi)容，老師出鏡反而會(huì)造成學(xué)生的認(rèn)知冗余，不利于學(xué)習(xí)。因此，僅供你參考。

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來自： ht87 > 《信息化教學(xué)能力培養(yǎng)》

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