技術(shù)支持下的問題表征方式對認知負荷的影響研究.pdf

1、問題表征是一個問題相應(yīng)的認知結(jié)構(gòu)，是由問題解決者根據(jù)自己領(lǐng)域相關(guān)知識以及對這些知識的組織而構(gòu)建的，是問題解決的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究的問題表征是和倍問題的線段圖表征和公式表征。本研究主要是在Adobe Flash CS5開發(fā)的多媒體學(xué)習(xí)壞境中學(xué)習(xí)問題表征方式，并且將表征轉(zhuǎn)換思維應(yīng)用其中，前人研究表明認知負荷對設(shè)計有效的多媒體學(xué)習(xí)資源和表征轉(zhuǎn)換訓(xùn)練模型有重要影響，但其研究結(jié)論不一且沒有詳細剖析。本研究認為在多媒體環(huán)境下學(xué)習(xí)問題表征方式時，只有選

2、擇合適的提示情況、相應(yīng)的交互程度以及有效的表征轉(zhuǎn)換方式，才能降低認知負荷，進而促進問題表征方式的學(xué)習(xí)。
　　本研究以Sweller的“認知負荷理論”和梅耶的“多媒體認知學(xué)習(xí)理論”為理論基礎(chǔ)，在多媒體環(huán)境下，選取提示、交互程度和轉(zhuǎn)換方式為影響因素，探討在三者的影響下小學(xué)五年級學(xué)生學(xué)習(xí)和倍問題表征時的認知負荷情況，以及記憶測試和遷移測試成績的情況。進而分析出降低認知負荷促進學(xué)習(xí)的提示方式、交互程度以及轉(zhuǎn)換方式，設(shè)計出有效的多媒體學(xué)習(xí)資

3、源和轉(zhuǎn)換訓(xùn)練模型。
　　本研究分別選取南京市四方小學(xué)的178名和176名五年級學(xué)生進行實驗1和實驗2。實驗1采用提示情況2（有、無）×3交互程度（低、中和高）的多因素設(shè)計。實驗1的目的是研究有無提示和三種交互程度對學(xué)習(xí)者總認知負荷的影響，因變量是認知負荷、記憶測試和遷移測試成績。結(jié)果表明，在多媒體環(huán)境下學(xué)習(xí)和倍問題的公式表征方式和線段圖表征方式時，(1)有提示的學(xué)習(xí)材料對學(xué)習(xí)者的認知負荷較低;(2)中等交互程度的學(xué)習(xí)材料對學(xué)習(xí)者的

4、認知負荷較低。實驗2的自變量是單向轉(zhuǎn)換、雙向轉(zhuǎn)換和雙向轉(zhuǎn)換+逆轉(zhuǎn)。研究轉(zhuǎn)換方式對學(xué)習(xí)者的總認知負荷的影響，因變量是認知負荷、記憶測試和遷移測試成績。結(jié)果表明，在多媒體環(huán)境下學(xué)習(xí)和倍問題的公式表征方式和線段圖表征方式時，(1)單向轉(zhuǎn)換的認知負荷低于雙向轉(zhuǎn)換;(2)雙向轉(zhuǎn)換+逆轉(zhuǎn)的學(xué)習(xí)材料的遷移效果比雙向轉(zhuǎn)換的更好。
　　根據(jù)本研究的結(jié)論可知，在設(shè)計關(guān)于問題表征方式學(xué)習(xí)的多媒體學(xué)習(xí)資源時，需要將提示方式、交互程度考慮在內(nèi)，有提示和中等