技術支持下的問題表征方式對認知負荷的影響研究

1、 摘要摘要問題表征是一個問題相應的認知結(jié)構，是由問題解決者根據(jù)自己領域相關知識以及對這些知識的組織而構建的，是問題解決的關鍵環(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A d o b e F l a s hC S 5 開發(fā)的多媒體學習壞境中學習問題表征方式，并且將表征轉(zhuǎn)換思維應用其中，前人研究表明認知負荷對設計有效的多媒體學習資源和表征轉(zhuǎn)換訓練模型有重要影響，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

2、環(huán)境下學習問題表征方式時，只有選擇合適的提示情況、相應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習。本研究以S w e l l e r 的“認知負荷理論”和梅耶的“多媒體認知學習理論”為理論基礎，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五年級學生學習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習的提示方式、交互程度以及

3、轉(zhuǎn)換方式，設計出有效的多媒體學習資源和轉(zhuǎn)換訓練模型。本研究分別選取南京市四方小學的1 7 8 名和1 7 6 名五年級學生進行實驗1和實驗2 。實驗1 采用提示情況2 ( 有、無) X 3 交互程度( 低、中和高) 的多因素設計。實驗1 的目的是研究有無提示和三種交互程度對學習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)境下學習和倍問題的公式表征方式和線段圖表征方式時，( 1 ) 有提示的學習材料對

4、學習者的認知負荷較低；( 2 ) 中等交互程度的學習材料對學習者的認知負荷較低。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)換方式對學習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)境下學習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)的學習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，在設計關于問題表征方