认知负荷汇报PPT终

• Cognitive load theory, the transient information effect and e-learning
• 认知负荷l理论，瞬时信息的效果和在线学习
文献时间：2010-2014
1.认知负荷理论：关于例题、动画和认知负荷测 量的研究的进展
这个议题记录了认知负荷理论的一些新进展，是基于2009年在荷兰举办的第三届国际认知负 荷理论会议。 这个会议关注范例学习的发展，其中在认知导师系统中融合了样例的效果。 详细说明了关于认知负荷的瞬时影响，以及为什么动画片段可以帮助阻碍工作记忆负荷的角 色的影响。 讨论了脑电图提供的可能性，为认知负荷提供一个持续的客观的措施。 这篇文章只是提供了该会议有关议题的简要介绍。文献综述的形式，没有述评
van Merriënboer 研究成果总结
van Merriënboer 的研究主要都是通过实验的方法，对比实
验组和对照组的情况，得出实验结果，最终得出结论。
总结这些研究，我们总结得出， van Merriënboer 的研究重
在发展认知负荷理论
目 录
一、国外篇
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三大研究人物 van Merriënboer 的研究 John Sweller的研究 -Slava Kalyuga的研究
同外在和内在认知负荷相反，关联认知负荷是基于理论层面上的考虑被添加到认知负荷的框 架里面中，而不是基于没有这个概念一些特殊的实证结果无法被解释。
文章建议内在和外在认知双重负荷是充足无冗余的而且将理论的边界变得透明化。
关于关联认知负荷在这个框架中可能处于一个相对独立的角色，如果他被重新定义为和实际 工作记忆资源有关，这些工作记忆是致力于处理内在认知负荷而不是外在认知负荷。
• 在这两项研究里面，测量了一个最新研发出来的心理学测量工具能否能够区别出内部认知负 荷、外部认知负荷和关联认知负荷。
• 研究一表明语言学习（n=108）和统计学讲座(n=174) 的一个相似的三要素解决方案，而且
统计的考试成绩和先前在演讲中呈现的代表内在和外在认知负荷的因素呈负相关。 • 研究二表明：大一新生在学习贝叶斯定律应用时，样例-样例（n=18）和样例-问题（n=18）
视听信息优于视觉信息的形式效应应该使用小片段而不是不用或者使用长片段获得。这是由于长的、 瞬时的、听觉的信息的工作记忆顺序的影响。
新的教学技术比如动画或者语音的使用，可能会带来很大的好处，然而，也可能会有偶然和无意的影
响，将会对学习产生消极的影响。 我们需要意识到当从书本或者复印件中发现的永久信息转换到使用现代技术呈现的短暂信息。这些认 知后果会带来比较大的教学后果，并不全是积极地效果。 认知负荷理论可以被用于提供关于教学效果的积极和消极影响的假设。
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什么是认知负荷理论
提出
认知负荷理论是由澳大利亚新 南威尔士大学的认知心理学家约 翰· 斯威勒 (John Swdler) 于 1988 年 首先提出来的，它以Miller等人早 期的研究为基础。
概念
认知负荷指学习者为了完成所 给认知任务，在工作记忆上进行 的心智活动所需的全部心智能量。 Sweller将认知负荷分为三种类型： 内在认知负荷、外在认知负荷和 相关认知负荷。
认知负荷理论
目 录
一、国外篇
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三大研究人物 van Merriënboer 的研究 John Sweller的研究 -Slava Kalyuga的研究
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二、国内篇
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1 2 3
认知负荷理论作为教学设计的理论基础研究 认知负荷理论在教学设计中的应用研究 基于认知负荷理论的有效教学设计
2. 认知负荷，瞬时信息的效果和在线学习
在视听教学中，使用动画教学和语言信息探索在一个认知负荷理论的框架中瞬时记忆的效果。在一个 短部分呈现了瞬时信息，由于我们天生的学习能力，所以效果方面动画优于静态图片。在长部分中的
瞬时信息，动画应该失去了比静态图片的优越性，由于工作记忆超过了与大量的瞬时信息的联系。
2.在培训中重新定位学习者的注意力：
认知负荷、传递性能和培训效果的影响
实验1研究了通过完成问题的使用，减少外在认知负荷 实验2研究通过使用高情境干扰提高关联认知负荷
实验3研究了同时减少外在认知负荷和增加关联认知负荷，重新定位注意力
实验1和3，在培训中，完成问题比常规问题产生了更少的认知负荷；但是至少产生了相同的 传递性能。
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van Merriënboer
• An expertise reversal effect of segmentation in learning from animated worked-out examples
• Redirecting learners’ attention during training: effects on cognitive load, transfer test performance and training efficiency
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三大研究人物
John Sweller 澳大利亚 新南威尔士大学 教育心理学家 主要研究：认知负荷理论 van Merriënboer 荷兰马斯特里赫特大学，教育发展与研究所 主要研究方向：整体教学设计（ 4C/ID教学模 型）、复杂学习、 认知负荷理论 Slava Kalyuga 澳大利亚 新南威尔士大学 研究方向：教育技术，学习科学，教育心理学
解释：1.研究中使用的片段可能是有效的，因为在片段间有停顿，这样就给了学生多余的时间 加工已呈现的信息；2.动画片段将动画中断成有意义的碎片，可能会帮助学生在学习过程中区 分事件或者子步骤，可能就促进学生自己解释过程的结构以及这些事件或者子步骤的目标。 只有对前知识水平较低的学生来说，片段动画成功地降低了由动画引起的高认知负荷，引起了 更有效的学习。
三种认知负荷
内部认知负荷：由于元素间交互形成的负荷它取决于所要学习的材料的本质与
学习者的专业知识之间的交互，教学设计者不能对它产生直接的影响；
外部认知负荷：是超越内部认知负荷的额外负荷，它主要是由设计不当的教学
引起的；
相关认知负荷：于1998年提出，是指与促进图式构建和图式自动化过程相关的
负荷。 外部认知负荷和关联认知负荷都直接受控于教学设计者。三种类型的认知负荷是 相互叠加的。为了促进有效学习的发生，在教学过程中应尽可能减少外部认知负荷， 增加关联认知负荷，并且使总的认知负荷不超出学习者个体能承受的认知负荷。
在培训和性能测试中的认知负荷的积极影响反映在计算培训的有效性，这方面，完成问题比常 规问题要高。研究结果为与完成问题有关的外在认知负荷假设提供了强有力的支持，完成问题 的优势不仅仅是通过认知过程的变化比如代替问题解决解释的，而且与认知负荷相关。 为与完成问题有关的外在认知负荷假设提供了强有力的支持
3.任务绩效和不同类型认知负荷的问题和样例的 配对的效果
目 录
一、国外篇
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三大研究人物 van Merriënboer 的研究 John Sweller的研究 -Slava Kalyuga的研究
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二、国内篇
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认知负荷理论作为教学设计的理论基础研究 认知负荷理论在教学设计中的应用研究 基于认知负荷理论的有效教学设计
目 录
一、国外篇
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三大研究人物 van Merriënboer 的研究 John Sweller的研究 -Slava Kalyuga的研究
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二、国内篇
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认知负荷理论作为教学设计的理论基础研究 认知负荷理论在教学设计中的应用研究 基于认知负荷理论的有效教学设计
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二、国内篇
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认知负荷理论作为教学设计的理论基础研究 认知负荷理论在教学设计中的应用研究 基于认知负荷理论的有效教学设计
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John Sweller的研究
• Cognitive Load Theory: Advances in Research on Worked Examples, Animations, and Cognitive Load Measurement • 认知负荷理论：关于例题、动画和认知负荷测 量的研究的进展
了这个解决方案的合理性。并且从对健康科学专业的大一新生（n=58），随进进行抽样实验
研究中得到了更加深远的支撑.
5.实体环境对于认知负荷和学习的影响： 一个新认知负荷模型取向
认知负荷理论框架已经承认学习环境的角色，然而，实体学习环境可以影响认知负荷这一特 殊特点不论是在理论还是实验层面都上没有被关注。我们认为实体的学习环境，尤其是他对于 认知负荷的影响效果，可以被认为是教学效果的主要影响因素。 提出了一个新模型——建构主义认知负荷新模型 在这个模型里面，实体的物理学习环境被认为是一个可以可学习者特征，学习目标特征以及 两者的结合体之间进行交互的直接影响因素。
• Effects of pairs of problems and examples on task performance and different types of cognitive load • Development of an instrument for measuring different types of cognitive load • Effects of the Physical Environment on Cognitive Load and Learning: Towards a New Model of Cognitive Load
文献时间：2010-2014
1.从动画实例中学习片段动画的专业反作用
有动画例子的教学实验表明了动画片段的专业反作用：对于基础知识水平较差的学生，动画
片段比连续的动画更有效，即他们在学习中花费了较少的脑力劳动就获得了同样的成绩。 只有对前知识水平较低的学生来说，片段动画成功地降低了由动画引起的高认知负荷，引起 了更有效的学习。但是片段教学的优势在前知识水平较高的学习者来说就消失了。
目 录
一、国外篇
1
2
三大研究人物 van Merriënboer 的研究 John Sweller的研究 -Slava Kalyuga的研究
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4 4
二、国内篇
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认知负荷理论作为教学设计的理论基础研究 认知负荷理论在教学设计中的应用研究 基于认知负荷理论的有效教学设计
• 认知负荷理论：多少类型的负荷是真正需要的？
文献时间：2010-2014
1.从认知负荷的视角看交互式远程教育研究
描述了认知负荷理论的主要设想和理论原则
论述了对于教学方法和教学技术的整体性建议 提出了对于远程教育中交互式多媒体设计的启示
2.认知负荷理论：多少类型的负荷是真正需要的？
在传统的处理方法上，关联认知从本质上来说和内在认知负荷是没法分辨的
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Slava Kaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱyuga的研究
• Interactive distance education: a cognitive load perspective
• 从认知负荷的视角看交互式远程教育研究
• Cognitive Load Theory: How Many Types of Load Does It Really Need?
的情境下的学生相对于在问题-样例（n=18）和问题-问题（n=20）情境下学生来说，能够
表现出更好的后测成绩。 • 改进后的心理测量量表能够帮助研究者区分内在认知负荷和外在认知负荷。 • 本研究成果为关联认知负荷的再概念化（即关联认知负荷和处理内在认知负荷时的实际工作 记忆资源相关）提供了有效的支撑。
4.不同认知负荷类型测量工具的新进展
关于三种类型认知负荷的合理测量可以帮助我们理解为什么学习环境的效果和效能会随着教 学幅度（formats）和学习者特征的不同而不同。 在这篇文章中，我们呈现了一个十项测量工具,目的是为了测量三类认知负荷。对于心理和健 康科学的博士生的一个统计学报告中得到的数据进行主成分分析（n=56），结果表明了一个 三种成分的解决方案，和我们之前想要测量的三种负荷类型保持一致。在对来自社会和健康科 学专业的本科生（ns=171,136,148）进行三个统计学演讲中的数据进行验证性因素分析验证