认知负荷理论
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2011-12-25 5
2.1 Remembering information
第一个例子中， 第一个例子中，尽管每个单词中中央的字母 相同，但是多数人阅读'THE CAT', 相同，但是多数人阅读 这是因为背景知识提供了解释这个符号的信 息.
2011-12-25
6
2.1 Remembering information
2011-12-25 3
认知负荷理论的基本原则是教学设计需要 更多地考虑工作记忆的作用和它的容量限 制. 在二十世纪八十年代初期,认知负荷理论的 在二十世纪八十年代初期 认知负荷理论的 应用已经形成一些有效的教学策略.经过实 应用已经形成一些有效的教学策略 经过实 验证明这些策略比传统的教学策略更为有 效.
2011-12-25 20
2.5 Working memory
多于多数个体而言，问题 是可以快速而且容易解决的心算 多于多数个体而言，问题1是可以快速而且容易解决的心算 问题. 问题 问题2只不过是比第一个问题中的数要大一些 只不过是比第一个问题中的数要大一些,但是这个问题 问题 只不过是比第一个问题中的数要大一些 但是这个问题 几乎是不可能心算解决的. 几乎是不可能心算解决的 对于这两个问题而言,长时记忆的作用是一致的 长时记忆的作用是一致的,即会议所有 对于这两个问题而言 长时记忆的作用是一致的 即会议所有 加法的法则. 加法的法则 它们的不同点在于问题2的信息储存和操作超过了工作记忆 它们的不同点在于问题 的信息储存和操作超过了工作记忆 容量. 工作记忆不可能同时处理大量的信息. 容量 工作记忆不可能同时处理大量的信息 纸笔应用可以帮助我们解决问题2， 纸笔应用可以帮助我们解决问题 ，这是因为应用纸笔可以 有效地戒除工作记忆的负荷， 有效地戒除工作记忆的负荷，即通过记录我们已经完成加工 的结果. 的结果
依次看下列每个数字串几秒钟， 依次看下列每个数字串几秒钟，设法记住数字 系列。注意记住数字的顺序。 系列。注意记住数字的顺序。
Statement 1: 9 2 Statement 2: 7 9 5 3 Statement 3: 3 9 2 4 6 7 1 5 Statement 4: 3 9 2 5 9 7 4 6 2 8 4 6 7 1 5 6
2011-12-25 7
这些例子说明我们能够赋予感觉到事物以 意义.人类能够智慧地行为和思考 人类能够智慧地行为和思考， 意义 人类能够智慧地行为和思考，就是因 为我们能够快速地确定呈现刺激的意义. 为我们能够快速地确定呈现刺激的意义 不同的活动（如阅读、驾驶、数学和园艺） 不同的活动（如阅读、驾驶、数学和园艺） 的知识都来源于储存在长时记忆系统 （long-term memory）中的知识基础 ）中的知识基础.
2011-12-25
8
2.2 Chunking information
当给我们呈现大量的信息，并且要求记住时， 当给我们呈现大量的信息，并且要求记住时， 将较小的信息单元组合成一个小组通常对记忆 是有帮助的. 是有帮助的 每个小组称为信息的一个组块. 每个小组称为信息的一个组块 例如， 例如，我们经常将电话号码的数字组成两或三 个组块，每个组块含有几个数字,而不是将数字 个组块，每个组块含有几个数字 而不是将数字 简单地排成一行. 简单地排成一行 The phone number 3476 2980 may be easier to remember than the sequence 3 4 7 6 2 9 8 0.
2011-12-25
4
2. Memory
2.1 Remembering information
一些人认为， 一些人认为，我们对信息的记忆就是象录 像带一样去捕捉信息. 像带一样去捕捉信息 实际上，不是这种情况. 我们看到和记住 实际上，不是这种情况 的信息依赖于我们已经知道什么和给你呈 现的是什么. 现的是什么 Look at each of the following, note what you see.
这个例子中， 这个例子中，尽管任意两个字母符号都 是不同的， 是不同的，但是多数人把每个符号读成 “a” . 我们能够读无限个象字母“a”这样的符 我们能够读无限个象字母“ 这样的符 号，尽管在阅读之前我们不可能看过每 个人的书写. 个人的书写 我们之所以能够这样做， 我们之所以能够这样做，是因为我们拥 有字母“ 的知识 的知识. 有字母“a”的知识
1. Allfi Shenj Oycle anwa ter 2. All fish enjoy clean watFra Baidu bibliotekr
2011-12-25
12
2.2 Chunking information
第一个句子的记忆较为困难,特别要说明的是在 第一个句子的记忆较为困难 特别要说明的是在 实验中,类似第一句的字母系列和字母间的空格 实验中 类似第一句的字母系列和字母间的空格 是随机安排的. 如果我们不能识别模式或意义, 是随机安排的 如果我们不能识别模式或意义 那么我们就不得不依次记住单个字母. 那么我们就不得不依次记住单个字母 然而，如果我们能够确认被打乱的意义， 然而，如果我们能够确认被打乱的意义，那么 记忆信息只要设法记住空格的位置就可以了. 记忆信息只要设法记住空格的位置就可以了 第二个句子的记忆较为容易. 第二个句子的记忆较为容易 因为空格恰好在 意义单元之间，因此我们只要记住几个概念就 意义单元之间， 可以了 (All fish, enjoy, clean water)
2011-12-25 21
3. Cognitive Load Theory
3.1 Definition of cognitive load 认知负荷是指强加给工作记忆的心理活动总 量.. 影响认知负荷的主要因素是个体需要注意元 素的总量. 素的总量.
2011-12-25
22
3.1 Definition of Cognitive load
2011-12-25
19
2.5 Working memory
Consider answering both of the following questions without using pencil and paper paper.
Question 1:
46 +37
83468446 Question 2: 93849937 +58493900
认知负荷理论和教学设计的研究 Research into Cognitive Load Theory and Instructional Design Mathematics Department , Capital Normal University Siqing Lian
2011-12-25
1
1. 综述
2011-12-25 9
2.2 Chunking information
组块化并不需要以信息单元之间是否具有内在意义或 逻辑联系为基础. 逻辑联系为基础 但是,如果信息单元之间的内在意义或逻辑关系得到识 但是 如果信息单元之间的内在意义或逻辑关系得到识 别或应用使得部分信息单元构成组块,那么回忆将得到 别或应用使得部分信息单元构成组块 那么回忆将得到 极大的改善. 极大的改善
近年来， 近年来，越来越多的研究者已经开始关注 教育和训练的作用， 教育和训练的作用，及不同教学设计策略 的效率的研究。 的效率的研究。 一些重要的突破来自于认知科学对学习的 心理过程、记忆和问题解决的研究. 心理过程、记忆和问题解决的研究
2011-12-25
2
Cognitive load theory ( Sweller, 1988; Chandler, & Sweller, 1991)描述了一种学习结构。根据信息加工 描述了一种学习结构。 描述了一种学习结构 系统的理论，该结构涉及长时记忆系统（ 系统的理论，该结构涉及长时记忆系统（能够长时 有效地储存知识和技能）、工作记忆系统. ）、工作记忆系统 地、有效地储存知识和技能）、工作记忆系统 在信息被注意到后， 在信息被注意到后，它可能储存到长时记忆系统或 工作记忆系统。工作记忆系统是一个容量有限的、 工作记忆系统。工作记忆系统是一个容量有限的、 负责信息即时储存和加工的记忆系统. 负责信息即时储存和加工的记忆系统 工作记忆的容量是相当有限的， 工作记忆的容量是相当有限的，而且在工作记忆系 统内的信息的保持时间较为短暂。 统内的信息的保持时间较为短暂。在一些教学条件 这些限制将妨碍学习. 下，这些限制将妨碍学习
2011-12-25
10
2.2 Chunking information
记住一个shopping单子，这个单子已经 单子， 记住一个 单子 分成组. 分成组
is much easier to remember than pens of a list apples bread soap identical elements which are chunked into oranges butter shampoo paper groups without any underlying structure, such bananas jam toothpaste envelopes as:
apples shampoo pens
2011-12-25
soap paper jam
bread oranges butter
bananas toothpaste envelopes
11
2.2 Chunking information
下面将呈现两个句子，每个句子呈现时间为 下面将呈现两个句子，每个句子呈现时间为2 请设法记住他们的字母排列和空格位置. 秒，请设法记住他们的字母排列和空格位置
2011-12-25
18
2.5 Working memory
通过混合呈现信息通道,工作记忆容量可以 通过混合呈现信息通道 工作记忆容量可以 略微扩展. 也就是说，一些信息以视觉呈现， 略微扩展 也就是说，一些信息以视觉呈现， 而其他信息以听觉呈现， 而其他信息以听觉呈现，个体可以注意到 比以单一感觉通道（即所有信息是视觉的， 比以单一感觉通道（即所有信息是视觉的， 或所有信息都是听觉的）呈现更多的信息. 或所有信息都是听觉的）呈现更多的信息 如果信息输入超过工作记忆容量， 如果信息输入超过工作记忆容量，那么一 些信息（不是所有信息）将会丢失. 些信息（不是所有信息）将会丢失
16
2.4 Sensory memory
只要你一闭上眼睛， 只要你一闭上眼睛，你可能会注意到在 你的脑海某个地方保留图片的形象， 你的脑海某个地方保留图片的形象，但 是这种形象很快会消失. 是这种形象很快会消失
2011-12-25
17
2.5 Working memory
工作记忆是注意的部分, 工作记忆是注意的部分,它提供给我们的是 意识.它是确保我们能够思维( 意识.它是确保我们能够思维(逻辑或创造 性），解决问题或表达的媒介. 性），解决问题或表达的媒介. 工作记忆与我们将注意力集中到思维的内容 或加工的信息. 或加工的信息. 工作记忆最大限制是它的容量. 工作记忆最大限制是它的容量.即工作记忆 可以同时处理5 可以同时处理5—9个信息组块 (Miller, 1956).
2011-12-25
14
2.3 The model of memory
2011-12-25
15
2.4 感觉记忆(Sensory memory)
看一看下图的同时,快速闭上你的眼睛几秒中 然后重复 看一看下图的同时 快速闭上你的眼睛几秒中,然后重复 快速闭上你的眼睛几秒中 做几次. 做几次
2011-12-25
2011-12-25
13
2.2 Chunking information
如果我们具有的知识能够确保我们识别 或赋予新信息意义时,那么记住这些信息 或赋予新信息意义时 那么记住这些信息 就变得容易多了.因为要记住的信息与长 就变得容易多了 因为要记住的信息与长 时记忆系统的信息存在相互联系 换句话说,但具有意义的信息被个体识别 换句话说 但具有意义的信息被个体识别 后,新信息就成为保存在长时记忆系统中 新信息就成为保存在长时记忆系统中 知识的一部分. 知识的一部分
2.1 Remembering information
第一个例子中， 第一个例子中，尽管每个单词中中央的字母 相同，但是多数人阅读'THE CAT', 相同，但是多数人阅读 这是因为背景知识提供了解释这个符号的信 息.
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2.1 Remembering information
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认知负荷理论的基本原则是教学设计需要 更多地考虑工作记忆的作用和它的容量限 制. 在二十世纪八十年代初期,认知负荷理论的 在二十世纪八十年代初期 认知负荷理论的 应用已经形成一些有效的教学策略.经过实 应用已经形成一些有效的教学策略 经过实 验证明这些策略比传统的教学策略更为有 效.
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2.5 Working memory
多于多数个体而言，问题 是可以快速而且容易解决的心算 多于多数个体而言，问题1是可以快速而且容易解决的心算 问题. 问题 问题2只不过是比第一个问题中的数要大一些 只不过是比第一个问题中的数要大一些,但是这个问题 问题 只不过是比第一个问题中的数要大一些 但是这个问题 几乎是不可能心算解决的. 几乎是不可能心算解决的 对于这两个问题而言,长时记忆的作用是一致的 长时记忆的作用是一致的,即会议所有 对于这两个问题而言 长时记忆的作用是一致的 即会议所有 加法的法则. 加法的法则 它们的不同点在于问题2的信息储存和操作超过了工作记忆 它们的不同点在于问题 的信息储存和操作超过了工作记忆 容量. 工作记忆不可能同时处理大量的信息. 容量 工作记忆不可能同时处理大量的信息 纸笔应用可以帮助我们解决问题2， 纸笔应用可以帮助我们解决问题 ，这是因为应用纸笔可以 有效地戒除工作记忆的负荷， 有效地戒除工作记忆的负荷，即通过记录我们已经完成加工 的结果. 的结果
依次看下列每个数字串几秒钟， 依次看下列每个数字串几秒钟，设法记住数字 系列。注意记住数字的顺序。 系列。注意记住数字的顺序。
Statement 1: 9 2 Statement 2: 7 9 5 3 Statement 3: 3 9 2 4 6 7 1 5 Statement 4: 3 9 2 5 9 7 4 6 2 8 4 6 7 1 5 6
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这些例子说明我们能够赋予感觉到事物以 意义.人类能够智慧地行为和思考 人类能够智慧地行为和思考， 意义 人类能够智慧地行为和思考，就是因 为我们能够快速地确定呈现刺激的意义. 为我们能够快速地确定呈现刺激的意义 不同的活动（如阅读、驾驶、数学和园艺） 不同的活动（如阅读、驾驶、数学和园艺） 的知识都来源于储存在长时记忆系统 （long-term memory）中的知识基础 ）中的知识基础.
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2.2 Chunking information
当给我们呈现大量的信息，并且要求记住时， 当给我们呈现大量的信息，并且要求记住时， 将较小的信息单元组合成一个小组通常对记忆 是有帮助的. 是有帮助的 每个小组称为信息的一个组块. 每个小组称为信息的一个组块 例如， 例如，我们经常将电话号码的数字组成两或三 个组块，每个组块含有几个数字,而不是将数字 个组块，每个组块含有几个数字 而不是将数字 简单地排成一行. 简单地排成一行 The phone number 3476 2980 may be easier to remember than the sequence 3 4 7 6 2 9 8 0.
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2. Memory
2.1 Remembering information
一些人认为， 一些人认为，我们对信息的记忆就是象录 像带一样去捕捉信息. 像带一样去捕捉信息 实际上，不是这种情况. 我们看到和记住 实际上，不是这种情况 的信息依赖于我们已经知道什么和给你呈 现的是什么. 现的是什么 Look at each of the following, note what you see.
这个例子中， 这个例子中，尽管任意两个字母符号都 是不同的， 是不同的，但是多数人把每个符号读成 “a” . 我们能够读无限个象字母“a”这样的符 我们能够读无限个象字母“ 这样的符 号，尽管在阅读之前我们不可能看过每 个人的书写. 个人的书写 我们之所以能够这样做， 我们之所以能够这样做，是因为我们拥 有字母“ 的知识 的知识. 有字母“a”的知识
1. Allfi Shenj Oycle anwa ter 2. All fish enjoy clean watFra Baidu bibliotekr
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2.2 Chunking information
第一个句子的记忆较为困难,特别要说明的是在 第一个句子的记忆较为困难 特别要说明的是在 实验中,类似第一句的字母系列和字母间的空格 实验中 类似第一句的字母系列和字母间的空格 是随机安排的. 如果我们不能识别模式或意义, 是随机安排的 如果我们不能识别模式或意义 那么我们就不得不依次记住单个字母. 那么我们就不得不依次记住单个字母 然而，如果我们能够确认被打乱的意义， 然而，如果我们能够确认被打乱的意义，那么 记忆信息只要设法记住空格的位置就可以了. 记忆信息只要设法记住空格的位置就可以了 第二个句子的记忆较为容易. 第二个句子的记忆较为容易 因为空格恰好在 意义单元之间，因此我们只要记住几个概念就 意义单元之间， 可以了 (All fish, enjoy, clean water)
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3. Cognitive Load Theory
3.1 Definition of cognitive load 认知负荷是指强加给工作记忆的心理活动总 量.. 影响认知负荷的主要因素是个体需要注意元 素的总量. 素的总量.
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3.1 Definition of Cognitive load
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2.5 Working memory
Consider answering both of the following questions without using pencil and paper paper.
Question 1:
46 +37
83468446 Question 2: 93849937 +58493900
认知负荷理论和教学设计的研究 Research into Cognitive Load Theory and Instructional Design Mathematics Department , Capital Normal University Siqing Lian
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1. 综述
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2.2 Chunking information
组块化并不需要以信息单元之间是否具有内在意义或 逻辑联系为基础. 逻辑联系为基础 但是,如果信息单元之间的内在意义或逻辑关系得到识 但是 如果信息单元之间的内在意义或逻辑关系得到识 别或应用使得部分信息单元构成组块,那么回忆将得到 别或应用使得部分信息单元构成组块 那么回忆将得到 极大的改善. 极大的改善
近年来， 近年来，越来越多的研究者已经开始关注 教育和训练的作用， 教育和训练的作用，及不同教学设计策略 的效率的研究。 的效率的研究。 一些重要的突破来自于认知科学对学习的 心理过程、记忆和问题解决的研究. 心理过程、记忆和问题解决的研究
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Cognitive load theory ( Sweller, 1988; Chandler, & Sweller, 1991)描述了一种学习结构。根据信息加工 描述了一种学习结构。 描述了一种学习结构 系统的理论，该结构涉及长时记忆系统（ 系统的理论，该结构涉及长时记忆系统（能够长时 有效地储存知识和技能）、工作记忆系统. ）、工作记忆系统 地、有效地储存知识和技能）、工作记忆系统 在信息被注意到后， 在信息被注意到后，它可能储存到长时记忆系统或 工作记忆系统。工作记忆系统是一个容量有限的、 工作记忆系统。工作记忆系统是一个容量有限的、 负责信息即时储存和加工的记忆系统. 负责信息即时储存和加工的记忆系统 工作记忆的容量是相当有限的， 工作记忆的容量是相当有限的，而且在工作记忆系 统内的信息的保持时间较为短暂。 统内的信息的保持时间较为短暂。在一些教学条件 这些限制将妨碍学习. 下，这些限制将妨碍学习
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2.2 Chunking information
记住一个shopping单子，这个单子已经 单子， 记住一个 单子 分成组. 分成组
is much easier to remember than pens of a list apples bread soap identical elements which are chunked into oranges butter shampoo paper groups without any underlying structure, such bananas jam toothpaste envelopes as:
apples shampoo pens
2011-12-25
soap paper jam
bread oranges butter
bananas toothpaste envelopes
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2.2 Chunking information
下面将呈现两个句子，每个句子呈现时间为 下面将呈现两个句子，每个句子呈现时间为2 请设法记住他们的字母排列和空格位置. 秒，请设法记住他们的字母排列和空格位置
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2.5 Working memory
通过混合呈现信息通道,工作记忆容量可以 通过混合呈现信息通道 工作记忆容量可以 略微扩展. 也就是说，一些信息以视觉呈现， 略微扩展 也就是说，一些信息以视觉呈现， 而其他信息以听觉呈现， 而其他信息以听觉呈现，个体可以注意到 比以单一感觉通道（即所有信息是视觉的， 比以单一感觉通道（即所有信息是视觉的， 或所有信息都是听觉的）呈现更多的信息. 或所有信息都是听觉的）呈现更多的信息 如果信息输入超过工作记忆容量， 如果信息输入超过工作记忆容量，那么一 些信息（不是所有信息）将会丢失. 些信息（不是所有信息）将会丢失
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2.4 Sensory memory
只要你一闭上眼睛， 只要你一闭上眼睛，你可能会注意到在 你的脑海某个地方保留图片的形象， 你的脑海某个地方保留图片的形象，但 是这种形象很快会消失. 是这种形象很快会消失
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2.5 Working memory
工作记忆是注意的部分, 工作记忆是注意的部分,它提供给我们的是 意识.它是确保我们能够思维( 意识.它是确保我们能够思维(逻辑或创造 性），解决问题或表达的媒介. 性），解决问题或表达的媒介. 工作记忆与我们将注意力集中到思维的内容 或加工的信息. 或加工的信息. 工作记忆最大限制是它的容量. 工作记忆最大限制是它的容量.即工作记忆 可以同时处理5 可以同时处理5—9个信息组块 (Miller, 1956).
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2.3 The model of memory
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15
2.4 感觉记忆(Sensory memory)
看一看下图的同时,快速闭上你的眼睛几秒中 然后重复 看一看下图的同时 快速闭上你的眼睛几秒中,然后重复 快速闭上你的眼睛几秒中 做几次. 做几次
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2.2 Chunking information
如果我们具有的知识能够确保我们识别 或赋予新信息意义时,那么记住这些信息 或赋予新信息意义时 那么记住这些信息 就变得容易多了.因为要记住的信息与长 就变得容易多了 因为要记住的信息与长 时记忆系统的信息存在相互联系 换句话说,但具有意义的信息被个体识别 换句话说 但具有意义的信息被个体识别 后,新信息就成为保存在长时记忆系统中 新信息就成为保存在长时记忆系统中 知识的一部分. 知识的一部分