學習教學理論讀書筆記
[摘 要] 目前教學設計開始重點關注真實的學習任務設計，通常這些任務比較復雜，容易使學習者產生較高的認知負荷水平。 本文從論述認知負荷理論的基本觀點出發，具體分析在復雜學習中改變認知負荷的各種教學策略以及隨著學習進程的推進可以采用的評價個體認知負荷的方式。
一、導 言
認知負荷理論關注個體的認知結構與信息結構之間的交互作用，它認為教學過程中呈現的信息結構，必須要與學習者的認知結構系統相適應，才能實現有效教學。復雜學習內容
在學習過程中施加在學習者工作記憶上的認知負荷會較高，因此必須采用一定的教學策略來降低認知負荷水平。 同時，復雜學習通常是一個長期的過程，隨著學習進程的推進，學習者的知識水平和認知結構會發生很大變化，需要不斷評定學習者的認知負荷狀態以調整教學。 上述兩個問題是認知負荷理論針對復雜學習的教學設計關注的重要問題，本文將主要就這兩方面內容展開論述。
二、認知負荷理論的基本觀點
認知負荷理論觀點的提出主要基于人類認知結構的三個特點。
(一) 工作記憶是信息加工的主要場所。
但它的容量很小，只能同時存儲 7 個左右或者加工 2~3 個信息單元。因此，認知負荷理論進行教學設計研究關注的首要問題即是如何有效利用有限的認知資源，保證學習信息不超出工作記憶的加工容量。
(二) 長時記憶是信息存儲的主要場所。
理論上講，長時記憶的容量是無限的，且存儲的信息永遠不會遺忘。
(三) 信息存儲的模塊化和信息加工的自動化。
信息存儲的模塊化是指信息大多以圖示(Schema)的形式存儲在長時記憶中。促進圖示的建構和加工的自動化是降低認知負荷的兩種最主要方式
根據信息加工過程中施加在認知系統的認知負荷方式不同，CLT 提出三種不同的認知負荷類型：外在認知負荷(Extraneous Cognitive Load)、內在認知負荷(Intrinsic Cognitive Load)與相關認知負荷(GermaneCognitive Load)。
一般認為，外在認知負荷與知識的建構無關，并且在多數情況下會對學習造成干擾，因此要盡量加以減少。 內在認知負荷和相關認知負荷與知識建構直接相關，應該作為認知資源使用的主體。
從復雜學習的角度來看，內在認知負荷一般來說會比較高，有時甚至會超出工作記憶的容量，因此適當減少內在認知負荷以保證學習的順利進行是復雜學習教學設計要解決的關鍵問題之一。 此外，根據認知負荷理論的觀點，學習即是圖示的獲得或圖示加工達到自動化的過程，因此提高相關認知負荷對于復雜學習教學設計來說也尤為重要。
三、復雜學習教學設計策略分析
(一)降低內在認知負荷的策略
1. 復雜知識的序列呈現
目前主要有兩種知識簡化方式：知識漸進(Knowledge Progression)與簡單—復雜任務序列(Whole-task Sequencing)。
知識漸進是“部分任務”向“整體任務”推進，而簡單—復雜任務序列方式在本質上就是“整體任務”，它從一開始就關注任務各個成分之間的協調和整合，強調讓學習者快速形成對于任務的初步整體印象。
對于內部知識高度整合和協調的學習任務來說，簡單—復雜問題序列似乎更加適合、有
效。最簡單的任務對于學習者來說認知負荷仍然過高時， 則必須首先采用知識漸進的方式。
2. 輔助信息的呈現類型與時機
在進行復雜任務的學習時，獲取的知識可以分為兩類： 一類是與問題情境高度相關的專有知識(Spe-cific Knowledge)，另一類則是在不同的學習任務中會重復出現的重復性知識。
對于專有知識，可以要求學習者在開始學習任務之前，首先分析支持性信息中的內容，在長時記憶中建立起一定的認知圖示， 在學習任務過程中只需重新激活這一圖示即可，這樣可以大大減少認知負荷總量，可以認為，此時支持性信息起到的是先行組織者的作用。
對于常規性知識的學習，在學習過程中，直接向他們呈現詳細說明常規內容操作步驟的程序性信息(Pro-cedural Knowledge)
(二)提高相關認知負荷的策略
1. 促進自我解釋(Self-Explanation)活動
目的在于使自身能夠更好地理解學習內容。促進學習者自我解釋活動可以采取兩種策略：一般性提示(標記或文字)和具體性提示(思考問題)。
2. 情境干擾策略(Contextual Inference)
高情境干擾可以促使學習者對于問題進行深度加工， 建構問題的認知圖示。
四、適應性教學
(一)知識反轉效應(Expertise Reversal Effect)
大部分效應雖然可以促進新手學習者的學習，但是隨著學習者知識的增長，這些效應發揮的作用越來越小，有些甚至產生負面作用，這就是近來認知負荷理論研究比較關注的知識反轉效應。
知識反轉效應提醒我們教學需要采取一種動態的'方式進行， 需要實時進行調整以適應學習者不斷變化的認知結構。
(二)認知負荷的評定方式
認知負荷理論通常采用心理負荷(Mental Load)、心智努力(Mental Effort)和績效(Performance)作為評定學習者認知負荷的維度。
心理負荷的測量目前主要采用主觀評定方式
心智努力的測量也是采用主觀評定方式
績效的測量則可以采用雙任務(Dual-Task)范式
除上述三種直接測量方式之外，通過了解學習者目前的認知結構狀態也可以間接反映出學習者進行問題解決過程中的認知負荷。如 首步診斷法(First-StepDiagnostic Method) 和快速查證法。首步診斷法要求學習者快速指出任務的第一個解決步驟。快速查證法是指在問題解決過程的不同階段給學習者呈現一系列可能的步驟，要求他們快速回答這些步驟是否正確
五、小 結
對于復雜學習，從認知負荷的角度需要重點關注四個問題：首先，復雜學習內容本身造成的內在認知負荷比較高， 因此需要有新的方法來減少這種負荷;第二， 相關認知負荷用于進行圖示的建構與自動化，因此需要考慮如何在認知負荷資源允許的情況下，提
高相關認知負荷以實現真正的學習;第三，復雜學習一般持續的時間比較長，因此需要考慮學習者知識水平的變化;第四，既然學習者的認知結構和知識水平在學習過程中發生變化，就需要特定的方式來測量這些變化以便采取靈活的措施適應學習者的需要。 到目
前為止，對于這四方面的研究還處于起步階段，仍然需要大量實踐研究和理論發展，以真正促進復雜學習教學設計領域的發展。
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