英國文學多媒體教學手段中的認知負荷調節的論文
關鍵詞：多媒體；認知負荷；英國文學
摘要：認知負荷理論把工作記憶的限制性看作學習的主要障礙。在英國文學課程教學內容的內在認知負荷相對固定的前提下，應該在多媒體教學手段的設計和使用中減少外在認知負荷，增加相關認知負荷，從而改善學習效果。
一、引言
英國文學課作為我國高校外語院系的主干課程之一，在各類高校外語院系的教學計劃中占有舉足輕重的地位。就語言學習而言，閱讀文學是獲得一流語言能力必經之道。在文化交流方面，文學有助于培養真正意義上的跨文化視野。事實上，英國文學作品中對時代特色、社會制度、生活習俗、價值觀念等都有形象深刻的闡釋。通過文學認識英國文化，這種功效是任何文化類書籍難以企及的。同時，文學教學是提高人文素質和修養的有效途徑，因為經典英國文學作品中無不閃爍著人性的光芒和蘊含著對人生的深沉思考。學生在文學學習中獲得心靈的感動，從中汲取精神力量，在潛移默化中提高人文素養。因此，英國文學課程一直是高等院校英語專業的傳統經典課程。
傳統的經典課程與信息技術和現代化的教學手段并非相悖：如果后者運用得當，還可以與前者取長補短。事實上，高等院校的英國文學課程長期以來主要通過教師的講授來傳遞有關文學的基本常識、理論和作家作品的審美信息。學生是被動的接收者，通過聆聽和記錄來達到相關知識的認識和學習。這樣的教學方式使得文學作品和學生之間、以及授課教師和學生之間產生了距離。學生對作品的認識程度不夠深入；教師也不能及時得到有效的回饋和反應。多媒體多渠道的信息傳遞方式，為文學教學帶來了生機。更為重要的是，多媒體教學手段可以引發學生對作品的探究欲望�？梢哉f，適當運用多媒體教學手段能夠促進英國文學教學和經典閱讀。
二、認知負荷
多媒體技術在英國文學課程中的使用己經成為共識，但是這種使用應該遵循生態化原則，嚴格控制課件和軟件中的認知負荷。信息的加工需要消耗認知資源。由于人類的認知資源是有限的，因此每種信息在加工時所需要的“認知負荷”的大小就構成了影響其加工和獲取的重要因素。認知負荷（cognitiveload）是指人在信息加工的過程中所需要的心理資源的總量。如果加工某種信息所需要的認知資源超過了個體本身所具有的認知資源的總量，就會造成認知超負荷，從而影響信息加工的效果（swelter，chandler&tiemey，1990）。澳大利亞心理學家swelter于20世紀80年代末提出了認知負荷理論，其目的就是在教學材料設計上和教學過程中最大限度地降低阻礙學習的認知負荷，優化促進學習的認知負荷，使學習者合理地利用有限的認知資源，達到最好的學習效果。
認知負荷理論認為，某種學習材料所能引起的“認知負荷”水平主要由3個基本因素決定：學習材料的組織和呈現方式、學習材料的復雜性、學習者的知識經驗。由此，也產生了3種類型認知負荷：外在認知負荷、內在認知負荷和相關認知負荷）。
1．外在認知負荷
外在認知負荷是由學習材料的組織和呈現形式所引起的不利于信息加工與獲得的認知負荷，也稱為無效認知負荷。一般來說，教學活動中的外在認知負荷增大主要源于信息傳遞渠道不暢通、教學設計差、學習活動方式復雜等等。如果外在認知負荷超過了個體的認知資源總量，它就會阻礙學習，影響學習效果。
2．內在認知負荷
由于元素間交互形成的認知負荷稱為內部認知負荷，它取決于所要學習材料的本質與學習者的專業知識之間的交互程度。由于每種學習材料本身所包含的成分、數量和各種成分之間的關系是不變的，因此學習材料的復雜性是固定的。教學設計無法改變學習材料本身所引起的內在認知負荷，但如果學習者具有與學習材料相關的專業知識，那么他們在學習相同的材料時，就會比其他學習者產生更少的內在認知負荷�！斑@是因為他們具有與學習材料相關的圖式或自動化圖式，即使這類材料包含多種成分并且各種成分之間關系復雜，但它們在工作記憶中也只作為一個組塊，從而減小了工作記憶負荷”（林洪新&張奇，2009）。
3。相關認知負荷
相關認知負荷是由學習材料的組織和呈現形式所引起的有利于信息加工與獲得的認知負荷，也稱為有效認知負荷。相關認知負荷也與教學設計有關，但與外在認知負荷不同的是，相關認知負荷不僅不阻礙學習反而促進學習。
由于認知負荷是建立在認知資源有限和工作記憶容量一定的基礎之上，所以3種負荷之間是此消彼長的關系，即3種負荷相加起來的總量是被限制在一定范圍內的。
三、控制認知負荷的策略
以上3種類型的認知負荷是相互疊加的，而外部認知負荷和相關認知負荷都直接受控于教學設計者。為了促進有效學習的發生，在教學過程中應盡可能減少外部認知負荷，增加相關認知負荷，并且使總的認知負荷不超出學習者能承受的認知負荷，否則，就會產生較低的認知效率（pass，renkl&sweller，2003）。降低外在認知負荷主要是減少學習者所需要加工的與學習目標無關的信息，即減少冗余信息，最大限度地呈現直接達到學習目的的內容。盡管外在認知負荷都來自于材料的組織和呈現方式，但具體的來源有所區別，比如，有的外在認知負荷是由于過多額外的與學習目標無關的.材料引起的；有時候則是由于材料安排混亂，導致學習者要花費大量認知資源用于整理材料。英國文學課程是英語專業學生必修的知識型課程，該課程的作品難度較大、理論復雜、背景遙遠、篇幅較長。這就決定了該課程的認知負荷很大，因此應該在教學過程中的多媒體手段的使用方面盡量降低外在認知負荷。
1。圖表的使用
在多媒體學習中使用圖表，是降低外在認知負荷的一個有效方法（carlson，2003）。以圖表為代表的視覺呈現方式可以包含很高的信息內容，給學習者工作記憶帶來的冗余信息較少，從而降低教學過程中的認知負荷。圖表主要用來呈現包括空間關系和空間處理任務的學習，與只能按順序進行加工的句子相比，在圖表中所有的視覺元素都可以同時看到，這樣減少了在包括多個空間元素的協調任務中的視覺搜索。另外，圖表提供了空間任務的更多外顯表征，并且需要更少的參考信息，因為它表現出了必須通過文本來敘述的空間關系（larkin，1987），可以幫助學習者更深入地理解。研究發現，難度較大的復雜教學內容，圖表在減輕認知負荷方面的作用尤為明顯（carlson，chandler&sweller，2003）。這是因為圖表可以激活和利用學生大腦中的認知圖式，從而減少外在認知負荷，學習者只要在工作記憶中操作少數信息元素就可以進行有效的學習。特別是在新手學習的起始階段，大腦中還沒有形成學習新知識的基本圖式，這就需要圖表來幫助他們形成一定的認知支架。
在英國文學課件的設計中，可以適當利用圖表來配合和輔助文字表述，特別是授課內容比較復雜和信息量比較大的時候。例如，在講述莎士比亞戲劇創作的時候，教師都會意識到任務的繁重，因為莎士比亞的創作數量大、歷時長、戲劇種類繁多。因此教師通常會將其創作生涯分成不同階段，并且介紹每個階段中的戲劇類型和名稱。此時，單純的文字表述會使得復雜的授課內容更加難懂，而圖表的使用產生直觀而清晰的效果，從而降低內容的外在認知負荷。
2．鄰近原則減負技術
“注意分散”發生在學習者接收到多種資源的信息，而這些信息又必須同時進行加工的時候。解決“注意分散”的途徑是接近原則：如果學生在敘述呈現之前不用把所有的動畫都保持在工作記憶中的話（或在動畫呈現之前不用把所有的敘述都保持在工作記憶中），那么他們就能學得更深入。與動畫與敘述的同時呈現相比，兩者的相繼呈現更可能產生認知超負荷—該情境導致在問題解決遷移測試中理解的減少。注意分散包括空間上的注意分散和時間上的注意分散，因而接近原則也包括空間接近和時間接近。
�。�1）空間臨近原則
在多媒體學習環境中，教學材料包括文字和圖片，在一種傳播媒體中整合文字和圖像，整合解釋性的文本與相關的圖像，對重要的圖表和文本內容使用線索和信號來集中注意，用信號來吸引言語信息的注意（mautone，2001）等都是有效促進空間接近效應的方法。
在英國文學課件設計的過程中，應該注意同時呈現相關的文本和圖片，并且文本應該臨近或者嵌入到圖片中。如果屏幕文字與相應的圖表離得比較遠，學生便需消耗有限的認知資源搜索相應的文字和圖表，從而導致認知超載。例如，在講述《圣經》中的“原罪”思想對于英國文學的影響時，可以使用圖片和文本相結合的方式向學生們解釋。圖片中描述的是亞當和夏娃在伊甸園中受巨蛇誘惑的情景，文字中解釋的是“原罪”和“人類的墮落”等概念。
�。�2）時間臨近原則
和空間接近效應一樣，理解信息所必需的多種分離的資源增加了心理資源將被花費在外部活動上的可能性，比如要試著回憶消失的單詞，以及他們和目前呈現的圖片或動畫的關系。baggett（baggett，1984）利用有聲電影進行的學習研究發現，信息呈現的聲音刺激在視覺資源7秒后呈現沒有阻礙學習，但在更長時間的情況下（如在視覺呈現前或后14—21秒），學習下降的速度相當快。
mayer等人的試驗也表明，同時呈現（動畫和解說）的學習成績要比相繼呈現（先動畫后講解，或反之）好，因為在相繼呈現時，學生需要在工作記憶中保存首先呈現的信息的表象表征，需要進行的認知加工便會超過學生的信息加工能力，從而可能導致認知超載。
3。消除冗余材料
冗余發生在相同信息以不同的方式呈現或呈現不必要的額外信息時（sweller，2005）。首先，moreno等（moreno，2002）的研究表明，在視覺信息和聽覺信息同時呈現的時候，如果視覺呈現的是和聲音內容相同的文本材料，對學習有促進作用。但是，當插圖或言語信息等第二種視覺信息同時呈現時，冗余效應就是消極的，對學習有阻礙作用。上述的研究結果可以應用于英國文學課件的設計制作中，因此課件中的在自我解釋的圖像上無需添加文字，并且應該盡量避免使用文本和聲音同時描述圖像。
其次，mayer和moreno（趙永禮，蔣涼&高峰，2009）以程序性文章作為測試教材，進行不同的媒體組合。研究結果發現，雙重視覺條件下由于同一時間必須同時注意兩種視覺的信息呈現，會分散學習者的注意力，從而需要較多的時間來學習，所以學習成效上不如單一的“視覺+聽覺”好。研究還發現，當只出現動畫和解說時，要比動畫、解說和字幕三者同時出現產生的效果好。所以，在課件設計時要突出必要加工材料，減少額外信息加工的投入。這種研究結果表明，通常情況下課件的設計和制作中的某些想法和做法是錯誤的。例如，有時為給學習者增加學習樂趣，設計者會在課件中加入一些與學習無關的信息，如有趣的圖片、搞笑的聲音或背景音樂，這往往會分散學習者對必要加工材料的注意，使學習者將有限的認知資源用于額外認知加工中，使必要加工的認知資源減少，結果是學習者不能將有限的認知資源投入到目標學習中。因此，在英國文學的課件設計中，應該減少或消除為了提高興趣而增加吸引性細節，它雖然與主題有關但與學習目標無關，可以導致學習者更高的情緒興趣，但卻對其認知興趣沒有幫助。
4。多通道減負技術
當一個信息加工通道被必要加工的認知需求超載時，可以通過另一個信息加工通道來分擔處理其中的某些信息。例如，當課件同時呈現圖片和文字時，從認知心理學的角度來看，二者都需要學習者通過視覺信息通道進行加工，這容易導致視覺信息通道的認知超載。解決此問題的一個方法是以講解的方式呈現文本，即言語在聽覺通道中被加工，圖片在視覺通道中被加工，這樣，視覺通道的加工要求被減少了，學習者能夠更好地選擇圖片的重要部分進行進一步加工。
因此，在英國文學課程中使用的課件中應該插入圖片，并且進行講解，從而加深學生的印象。例如，在分析《魯賓遜漂流記》的主題時，首先確定它是一部冒險小說，然后在課件中插入了四幅圖片，分別是海難、孤島、沙灘上的腳印和土著食人部落。在聽覺呈現中，通過文字解說分析小說中的這四個意象，從而解釋將該小說定義為冒險小說的理由。因為視覺呈現和聽覺呈現中相同內容的同時獲取，學生對這四個意象印象深刻。圖片和文字的結合帶給學生們強烈的感官刺激，激發了他們想象的空間。
5。增加相關認知負荷
根據相關認知負荷理論，學習者己有的與學習相關的知識經驗會影響多媒體信息加工中的內在認知負荷。由于學習者是帶著豐富的先前知識、技能、觀念、習慣和態度進入新的學習情境的，這些都會影響他們對學習內容的理解，也影響著他們解決新問題的能力。由于不同學習者背景知識、經驗存在差異性，同樣的學習內容，對于某些學習者來說會產生較高的認知負荷，而對于其他學習者來說可能只造成很低的認知負荷。多媒體軟件設計者應當從多媒體學習者的經驗入手，盡量提高多媒體學習者對學習所需的知識與技術的熟悉程度。
相關認知負荷主要來源于學習者本身，增加相關認知負荷必須喚醒學習者的認知投入。學習動機是影響多媒體學習者相關認知負荷的因素之一，而外部動機因素通常被認為是學習者訪問材料的最初誘因，但是只有內部動機因素才是學習者持續努力下去的關鍵。
因此在英國文學課件的設計中，不但應該關注軟件的科學性和教育性，并且還應該利用軟件來吸引學習者的學習興趣，激發其學習動機。
首先，學習內容盡可能與學習者的生活經驗產生聯系，充分挖掘適合學習者年齡特點和知識水平的內容，激發他們的學習興趣，引發更多的認知努力。
其次，以多樣化的表現形式呈現學習信息，通過改變多媒體軟件的版式、字體、形式等因素，充分調動學習者的學習注意力。
第三，多媒體的呈現還應該做到個性化，解說中運用對話的風格會使學習者有很強的參與感，運用第一、第二人稱使學習者產生親切感，激發其學習欲望。
第四，盡量設計具有交互性的多媒體軟件，使學習者自定學習步調，控制、操作和探究學習材料，還可以更好的實現反饋，從而激發學習者的內部學習動機。
四、結語
認知負荷理論把工作記憶的局限性看作學習的主要障礙，認為通過有效的認知負荷管理才可以使工作記憶的容量更多地集中于將要學習的材料中，從而促進學習。因此，在英國文學多媒體課件設計時，應該從工作記憶容量的有限性出發，充分考慮學習者在學習過程中產生的認知負荷，選擇有效的設計理念和設計方法，以發揮多媒體手段在學習中的優勢，指導學習者進行有意義的學習。
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