馮小燕，王志軍，李睿蓮，厲飛飛

(1.河南科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003; 2.天津師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，天津 300387)

基于認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

馮小燕1,2，王志軍2，李睿蓮1，厲飛飛2

(1.河南科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003; 2.天津師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，天津 300387)

微課視頻在教學(xué)中的應(yīng)用日益廣泛，但在設(shè)計(jì)與制作時(shí)存在教學(xué)設(shè)計(jì)不足、知識(shí)點(diǎn)切分不到位、對(duì)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求分析不足等問(wèn)題。本研究對(duì)理論進(jìn)行梳理后提出通過(guò)降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、減少外在認(rèn)知負(fù)荷和增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的策略提高微課視頻的質(zhì)量和應(yīng)用效果；在此基礎(chǔ)上，以認(rèn)知負(fù)荷理論為指導(dǎo)，對(duì)“思維導(dǎo)圖及其制作”微課視頻進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步開(kāi)展了應(yīng)用效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，基于認(rèn)知負(fù)荷理論設(shè)計(jì)制作的微課視頻可以有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。

微課視頻設(shè)計(jì)； 認(rèn)知負(fù)荷； 學(xué)習(xí)效果

0 引 言

有關(guān)微課的定義，不同學(xué)者從不同視角進(jìn)行了闡述。胡鐵生認(rèn)為微課是以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在教學(xué)過(guò)程中某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或環(huán)節(jié)中開(kāi)展的各種教學(xué)資源的有機(jī)整合[1]。焦建利認(rèn)為微課是以闡釋某一知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，以學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用為目的，短小精悍的在線教學(xué)視頻；黎加厚認(rèn)為微課是目標(biāo)明確，內(nèi)容短小，問(wèn)題相對(duì)單一的10 min以內(nèi)的小課程，以教學(xué)視頻為主要載體[2]?？梢钥闯龈鲗W(xué)者對(duì)微課核心組成和主要特點(diǎn)的界定十分相似，即教學(xué)視頻是微課的核心組成部分，知識(shí)點(diǎn)突出，是十分有效的教學(xué)和學(xué)習(xí)資源。

微課視頻作為微課資源的核心組成部分，其質(zhì)量高低在很大程度上影響著微課的學(xué)習(xí)效果。但從教學(xué)設(shè)計(jì)、內(nèi)容適切性和應(yīng)用效果角度分析已有的微課資源和參賽作品，發(fā)現(xiàn)微課視頻開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中存在的問(wèn)題主要有：① 缺少精心設(shè)計(jì)與制作技法處理，將微課視頻變成了課堂或教材的翻版，沒(méi)有根據(jù)微課特點(diǎn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解。② 將任意類(lèi)型的教學(xué)內(nèi)容制作成微課視頻，沒(méi)有根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的適切性進(jìn)行選擇。③ 呈現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)存在細(xì)化與切分不足或不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。④ 對(duì)學(xué)習(xí)者需求和認(rèn)知特點(diǎn)分析不足，雖制作精良但沒(méi)有起到應(yīng)有的效果，這些問(wèn)題得不到有效解決將導(dǎo)致微課視頻在實(shí)際應(yīng)用中的滿意度下降，影響學(xué)習(xí)效果。因此，微課視頻在設(shè)計(jì)與制作時(shí)應(yīng)符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律，富有吸引力；同時(shí)遵循多媒體畫(huà)面語(yǔ)言規(guī)則，要素設(shè)計(jì)既豐富生動(dòng)，又和諧簡(jiǎn)潔[3]。有關(guān)微課視頻的內(nèi)容選取、教學(xué)設(shè)計(jì)、畫(huà)面設(shè)計(jì)、知識(shí)表達(dá)等應(yīng)成為關(guān)注的重點(diǎn)[4]。

1 認(rèn)知負(fù)荷理論

建立在信息加工心理學(xué)基礎(chǔ)上的認(rèn)知負(fù)荷理論，其存在的基礎(chǔ)是人類(lèi)信息加工容量的有限性[5]。斯韋勒(Sweller)以資源有限理論、工作記憶理論和圖式理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷是指在一個(gè)特定學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)施加于個(gè)體認(rèn)知系統(tǒng)的心理活動(dòng)總量[6]。認(rèn)知負(fù)荷的產(chǎn)生與具體任務(wù)相關(guān)，需要工作記憶中的有限認(rèn)知資源的參與，認(rèn)知負(fù)荷的大小成為能否有效解決問(wèn)題及獲得圖式的重要影響因素。

認(rèn)知負(fù)荷分為內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷3類(lèi)，三者之和為認(rèn)知負(fù)荷總量。其中內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷主要受學(xué)習(xí)材料復(fù)雜性和學(xué)習(xí)者原有知識(shí)水平的影響；外在認(rèn)知負(fù)荷又稱為無(wú)關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，一般是由教學(xué)設(shè)計(jì)或教學(xué)活動(dòng)的不當(dāng)所造成的額外的認(rèn)知加工所引起的；相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷是由學(xué)習(xí)者在圖式建構(gòu)和自動(dòng)化過(guò)程中投入的認(rèn)知資源數(shù)量，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者把認(rèn)知資源分配到學(xué)習(xí)活動(dòng)上去。相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷受到外在認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和總的認(rèn)知負(fù)荷的影響[7]。

2 基于認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻設(shè)計(jì)規(guī)則

在認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，微課視頻的上述問(wèn)題有望得到較好的解決?？梢詮慕档蛯W(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，減少外在認(rèn)知負(fù)荷，提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深層次認(rèn)知加工方面加以考察。

2.1降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷

微課視頻并不適應(yīng)于所有的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于適應(yīng)于微課視頻的教學(xué)內(nèi)容，其內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷較低，學(xué)習(xí)效果較好；不適應(yīng)于微課視頻的教學(xué)內(nèi)容采用微課視頻的方式教學(xué)，反而會(huì)增加學(xué)習(xí)者內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，影響學(xué)習(xí)積極性和效果。如果呈現(xiàn)的內(nèi)容過(guò)多或過(guò)于復(fù)雜則會(huì)使學(xué)習(xí)認(rèn)知負(fù)荷超載。微課視頻對(duì)知識(shí)點(diǎn)細(xì)化不足或切分不當(dāng)，增加了學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的策略包括：① 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇微課視頻，讓合適的內(nèi)容借助微課視頻呈現(xiàn)，有效降低學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。② 學(xué)習(xí)內(nèi)容越多，任務(wù)越復(fù)雜，對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工的要求就越高，所占用的認(rèn)知資源達(dá)到一定的量就會(huì)超負(fù)荷[8]。在學(xué)習(xí)復(fù)雜內(nèi)容之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸?，分步?shí)施，循序漸進(jìn)；在掌握到一定程度后可適當(dāng)增加復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)容，促進(jìn)知識(shí)的有意義建構(gòu)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。

2.2減少外在認(rèn)知負(fù)荷

設(shè)計(jì)不良的微課視頻會(huì)占用學(xué)習(xí)者的認(rèn)知資源，增加外在認(rèn)知負(fù)荷[9]。在微課中添加一些吸引學(xué)習(xí)者注意但與學(xué)習(xí)內(nèi)容無(wú)關(guān)的元素、相關(guān)信息的分離、信息傳遞通道的選擇不當(dāng)或不足、學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等[10]，都會(huì)使學(xué)習(xí)者分出不必要的認(rèn)知資源，增加外在認(rèn)知負(fù)荷。降低外在認(rèn)知符合的策略有：① 充分考慮學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗(yàn)，考慮不同學(xué)習(xí)者的知識(shí)水平和能力層次。② 明確教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)習(xí)者的注意力引向與學(xué)習(xí)緊密相關(guān)的內(nèi)容，促進(jìn)知識(shí)的深度加工。③ 在使用多種媒體元素來(lái)呈現(xiàn)同一或相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)避免將相關(guān)元素分開(kāi)而增加學(xué)習(xí)者外在認(rèn)知負(fù)荷。④ 盡量注意減少冗余信息，避免干擾學(xué)生注意力的分配。

2.3增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷

學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)，應(yīng)適度增加微課視頻的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效果。微課視頻的信息承載量應(yīng)適當(dāng)，以提高相關(guān)性認(rèn)知負(fù)荷，優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。微課視頻制作中增加相關(guān)認(rèn)知符合的策略有：① 創(chuàng)設(shè)接近現(xiàn)實(shí)任務(wù)的情境，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)其進(jìn)行有意義建構(gòu)與加工，提高問(wèn)題解決的能力。② 注意多通道原則的運(yùn)用，當(dāng)信息呈現(xiàn)形式單一時(shí)，學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)部分認(rèn)知資源閑置而造成浪費(fèi)，應(yīng)綜合利用視聽(tīng)觸覺(jué)等多種通道，有效提高工作記憶的使用情況。③ 有效利用樣例提高學(xué)習(xí)效果，微課視頻時(shí)間短，對(duì)于初學(xué)者而言提供其所熟知的內(nèi)容作為樣例能促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)課程知識(shí)的理解，提高其解決相關(guān)問(wèn)題的能力。

3 基于認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

心理學(xué)家安德森將知識(shí)分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，陳述性知識(shí)包括所知道的事實(shí)，程序性知識(shí)包括曉得如何進(jìn)行的技能；技能的學(xué)習(xí)經(jīng)過(guò)認(rèn)知、聯(lián)結(jié)和自動(dòng)化3個(gè)階段[11-12]。本研究選取“思維導(dǎo)圖及其制作”作為微課視頻的呈現(xiàn)內(nèi)容，主要包括有關(guān)思維導(dǎo)圖理論的陳述性知識(shí)和如何制作思維導(dǎo)圖的程序性知識(shí)，以探究不同知識(shí)類(lèi)型微課視頻對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果及認(rèn)知負(fù)荷的影響[13]。從微課資源網(wǎng)上選取一個(gè)點(diǎn)擊率較高，講授“思維導(dǎo)圖及其制作”的微課視頻，時(shí)長(zhǎng)8 min 30 s。以認(rèn)知負(fù)荷理論視角分析發(fā)現(xiàn)，該微課視頻存在所講內(nèi)容較多、表現(xiàn)形式過(guò)于單一、教學(xué)設(shè)計(jì)不合理、缺少恰當(dāng)?shù)臉永葐?wèn)題，在諸多方面不符合本研究提出的設(shè)計(jì)原則，故將其作為對(duì)照組。在認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下對(duì)該微課視頻進(jìn)行了改良和優(yōu)化。為了驗(yàn)證不同類(lèi)型的知識(shí)分開(kāi)呈現(xiàn)與合并呈現(xiàn)哪種形式的學(xué)習(xí)效果更好，分別制作了兩組微課視頻，將陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)進(jìn)行了分開(kāi)呈現(xiàn)與合并呈現(xiàn)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2。3組微課視頻在設(shè)計(jì)與制作方面的主要差異如表1所示。為保證微課內(nèi)容的統(tǒng)一性，實(shí)驗(yàn)組1與實(shí)驗(yàn)組2中在“思維導(dǎo)圖及其制作”的教學(xué)內(nèi)容上與對(duì)照組保持一致，時(shí)長(zhǎng)誤差不超過(guò)20 s。

表1 基于認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻優(yōu)化設(shè)計(jì)

4 微課視頻學(xué)習(xí)效果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了考察對(duì)于相同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，符合認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻是否能夠顯著提高學(xué)習(xí)效果，進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索。

4.1方法

(1) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)采用單因素被試間設(shè)計(jì)，自變量只有一個(gè)，即微課視頻，分為3個(gè)水平：原微課視頻，在認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下優(yōu)化但未分段的微課視頻，在認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下優(yōu)化并分段的微課視頻；因變量為學(xué)習(xí)效果(保持成績(jī)和遷移成績(jī))和認(rèn)知負(fù)荷。

(2) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。探究微課視頻在設(shè)計(jì)制作時(shí)有無(wú)認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響，從而驗(yàn)證本研究提出的基于認(rèn)知負(fù)荷理論的微課視頻設(shè)計(jì)規(guī)則的合理性與可行性。

(3) 實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)材料包括前測(cè)材料、微課視頻學(xué)習(xí)材料和后測(cè)材料。前測(cè)材料主要用來(lái)篩選被試，保證被試有關(guān)思維導(dǎo)圖的先前知識(shí)處于同一水平。微課視頻學(xué)習(xí)材料為3份，即原微課視頻、經(jīng)過(guò)改良未分塊的微課視頻和經(jīng)過(guò)改良并分塊的微課視頻，所講內(nèi)容均為“思維導(dǎo)圖及其制作”。后測(cè)材料主要包括保持成績(jī)、遷移成績(jī)、認(rèn)識(shí)負(fù)荷的測(cè)試題。其中保持成績(jī)測(cè)試題6道；遷移成績(jī)測(cè)試包括測(cè)試題3道和被試獨(dú)立創(chuàng)作的思維導(dǎo)圖作品一個(gè)，作品評(píng)分由3名研究人員獨(dú)立評(píng)定，求平均分；認(rèn)知負(fù)荷采用5點(diǎn)式主觀量表測(cè)量學(xué)習(xí)者的認(rèn)知努力程度[14]，其程度從“非常吃力”到“非常輕松”被分為5個(gè)水平，得分越高表示認(rèn)知負(fù)荷越小。在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行評(píng)定，并根據(jù)專(zhuān)家的意見(jiàn)對(duì)測(cè)試題進(jìn)行了調(diào)整與完善，保證了實(shí)驗(yàn)材料的內(nèi)容效度；之后進(jìn)行了小范圍的試測(cè)，a信度系數(shù)為0.738，說(shuō)明所設(shè)計(jì)的材料具有良好的信度。

(4) 被試。隨機(jī)選取42名大一本科生，分為3組，每組14人；視聽(tīng)力正常，所有被試都事先告知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并知情同意。

(5) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)在數(shù)字媒體制作實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，3組實(shí)驗(yàn)材料隨機(jī)存放在不同機(jī)器中統(tǒng)一指定的路徑下；視頻采用統(tǒng)一播放器全屏播放，配有耳機(jī)；機(jī)器均裝有思維導(dǎo)圖軟件Sharemind。實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：首先引導(dǎo)被試進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室隨機(jī)就坐，告知實(shí)驗(yàn)要求和注意事項(xiàng)，并進(jìn)行先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)；其次讓被試觀看指定類(lèi)型的視頻，結(jié)束后使用Sharemind軟件獨(dú)立制作一個(gè)思維導(dǎo)圖，并按要求保存作品；最后被試完成后測(cè)試題，整個(gè)實(shí)驗(yàn)用時(shí)約45 min。

4.2數(shù)據(jù)分析

使用SPSS22.0對(duì)被試的學(xué)習(xí)效果和認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示。無(wú)論是保持成績(jī)、遷移成績(jī)還是總成績(jī)均為實(shí)驗(yàn)組2成績(jī)最高，實(shí)驗(yàn)組1次之，對(duì)照組成績(jī)最低。標(biāo)準(zhǔn)差越大說(shuō)明該組成績(jī)?cè)椒稚?，越小說(shuō)明該組成績(jī)?cè)骄?；通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差可以看出，無(wú)論是保持成績(jī)、遷移成績(jī)還是總成績(jī)，標(biāo)準(zhǔn)差均為對(duì)照組最大、實(shí)驗(yàn)組1次之，實(shí)驗(yàn)組2最??；說(shuō)明不同類(lèi)型知識(shí)分開(kāi)呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)組2保持成績(jī)整體偏高且水平均衡，而對(duì)照組成績(jī)整體偏低且水平不均衡。

表2 不同分組的測(cè)試成績(jī)

本實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行認(rèn)知負(fù)荷測(cè)量時(shí)，分值越高表示學(xué)習(xí)越輕松，認(rèn)知負(fù)荷越小，測(cè)試結(jié)果如表3所示?？梢钥闯?，實(shí)驗(yàn)組2認(rèn)知負(fù)荷最小，實(shí)驗(yàn)組1認(rèn)知負(fù)荷次之，對(duì)照組認(rèn)知負(fù)荷最大。表明基于認(rèn)知負(fù)荷理論進(jìn)行改良和優(yōu)化的微課視頻在一定程度上可以減少學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，若能將不同知識(shí)類(lèi)型的學(xué)習(xí)內(nèi)容分模塊呈現(xiàn)，則可以更有效地降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。

表3 不同分組的認(rèn)知負(fù)荷成績(jī)

經(jīng)檢驗(yàn)3組被試的保持成績(jī)、遷移成績(jī)、總成績(jī)和認(rèn)知負(fù)荷成績(jī)均具有方差齊性，適合進(jìn)行單因素方差分析。對(duì)3組的保持成績(jī)、遷移成績(jī)、總成績(jī)和認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行單因素方差分析，保持測(cè)試成績(jī)：F(2，39)=5.32，P=0.009lt;0.01，3組間差異達(dá)到極其顯著水平；遷移測(cè)試成績(jī)：F(2，39)=2.947，P=0.064gt;0.05，3組間差異雖然未達(dá)到顯著性水平，但比較接近顯著性差異；總成績(jī)：F(2，39)=7.466，P=0.02lt;0.05，3組間差異達(dá)到顯著水平。認(rèn)知負(fù)荷：F(2，39)=0.91，P=0.414gt;0.05，實(shí)驗(yàn)組1和2的認(rèn)知負(fù)荷比對(duì)照組低，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性水平，說(shuō)明學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)這3組微課的時(shí)候投入的努力程度比較相近。

使用LSD對(duì)保持成績(jī)、遷移成績(jī)和總成績(jī)進(jìn)行事后多重比較發(fā)現(xiàn)，保持成績(jī)：對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組1之間差異顯著(P=0.014lt;0.05)，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組2間的差異極其顯著(P=0.004lt;0.01)，實(shí)驗(yàn)組1和2之間差異不顯著(P=0.669gt;0.05)。遷移成績(jī)：對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組1之間差異不顯著(P=0.087gt;0.05)，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組2之間差異顯著(P=0.025lt;0.05)，實(shí)驗(yàn)組1和2之間差異不顯著(P=0.571gt;0.05)?？偝煽?jī)：對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組1差異顯著(P=0.05)，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組2差異達(dá)到極其顯著水平(P=0.001lt;0.01)，實(shí)驗(yàn)組1和2差異不顯著(P=0.532gt;0.05)。

4.3討論

對(duì)于保持成績(jī)，對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組1和2依次上升；由顯著性分析可知，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組1之間具有顯著差異，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組2之間具有極其顯著差異，實(shí)驗(yàn)組1與2之間差異不顯著，說(shuō)明認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的微課視頻有利于提高學(xué)習(xí)者的保持成績(jī)；實(shí)驗(yàn)組2與1相比，在基于認(rèn)知負(fù)荷理論基礎(chǔ)上，將陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)采用了分片段呈現(xiàn)的方式，這種方式在一定程度上提升了學(xué)習(xí)者的保持測(cè)試成績(jī)，但差異未達(dá)到顯著水平，說(shuō)明將不同類(lèi)型知識(shí)進(jìn)行分模塊呈現(xiàn)是提高保持成績(jī)的一個(gè)要素，但不是主要要素。

對(duì)于遷移成績(jī)，對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組1和2的遷移測(cè)試成績(jī)也是依次上升；由顯著性分析可知，與對(duì)照組相比，認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的微課視頻對(duì)于“思維導(dǎo)圖及其制作”這類(lèi)軟件操作類(lèi)知識(shí)，能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識(shí)遷移，若使用分片段呈現(xiàn)的方式可以使這種差異達(dá)到顯著水平。說(shuō)明利用微課視頻進(jìn)行軟件操作類(lèi)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，將陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)分開(kāi)呈現(xiàn)有利于學(xué)習(xí)者遷移成績(jī)的提高。

對(duì)于認(rèn)知負(fù)荷，對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組1和2的認(rèn)知負(fù)荷水平依次降低，但3組之間沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著水平，說(shuō)明3組實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的心里努力程度比較接近。學(xué)習(xí)者在付出的心理努力水平相接近的情況下，基于認(rèn)知負(fù)荷理論設(shè)計(jì)制作的微課視頻可以顯著提高學(xué)習(xí)效果，若能在此基礎(chǔ)上將不同類(lèi)型的知識(shí)分模塊呈現(xiàn)，則學(xué)習(xí)效果更好。因此，在設(shè)計(jì)與制作微課時(shí)，應(yīng)根據(jù)講授內(nèi)容所涉及的知識(shí)類(lèi)型進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊曨l片段劃分，而不能僅僅以據(jù)時(shí)間長(zhǎng)短的限制來(lái)確定微課的教學(xué)信息容量。

5 結(jié) 語(yǔ)

認(rèn)知負(fù)荷水平相近的情況下，基于認(rèn)識(shí)負(fù)荷理論改良并根據(jù)知識(shí)類(lèi)型分模塊呈現(xiàn)知識(shí)的微課視頻，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果最好；基于認(rèn)知負(fù)荷理論改良但未根據(jù)知識(shí)類(lèi)型分模塊呈現(xiàn)的微課視頻學(xué)習(xí)效果次之；缺乏認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)的微課視頻學(xué)習(xí)效果最差。由于軟件操作類(lèi)學(xué)習(xí)內(nèi)容需要學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的理解和不同情境下的應(yīng)用[15]，對(duì)學(xué)習(xí)者的能力要求較高，這種類(lèi)型的微課視頻更需要基于認(rèn)知負(fù)荷理論進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)及接受能力將不同類(lèi)型的知識(shí)分模塊呈現(xiàn)可以有效降低學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，有利于提高學(xué)習(xí)效果。因此，應(yīng)以認(rèn)知負(fù)荷理論為指導(dǎo)，從降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、減少外在認(rèn)知負(fù)荷、增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷方面優(yōu)化微課視頻的設(shè)計(jì)與制作，在充分考慮學(xué)習(xí)者、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體的匹配基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)和制作優(yōu)質(zhì)的微課資源。

受實(shí)驗(yàn)條件所限，選取的被試為大一學(xué)生，實(shí)驗(yàn)結(jié)論適應(yīng)于大學(xué)低年級(jí)的學(xué)生。在后續(xù)研究中將充分考慮不同學(xué)歷和年齡層次對(duì)研究結(jié)果的影響，以提高研究結(jié)論的可推廣性。另外，僅選取了軟件操作類(lèi)學(xué)習(xí)內(nèi)容的陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有關(guān)不同學(xué)科知識(shí)類(lèi)型微課視頻對(duì)學(xué)習(xí)效果和認(rèn)知負(fù)荷的影響仍需進(jìn)一步的探究。

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AnApplicationResearchontheDesignofMicro-videoBasedonCognitiveLoadTheory

FENGXiaoyan1,2，WANGZhijun2，LIRuilian1，LIFeifei2

(1.School of Information Technology, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, Henan, China;2.School of Education Science, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China)

The micro-video is more widely used ineducation.Buttheres till exist some problems, the instruction aldesign, the segmentation of knowled gepoints, the analysis of students’ cognitive characteristics and learning needs alllack.Asa result, the learning effectis notideal.We can improve the quality and application effect of micro-video by reducing the internal cognitive load, lowering the external cognitive load and increasing there lated cognitive load.Taking mind map and its making” as the main content, we designed the micro-video according to the rules of cognitive load theory, and carried out a comparative experiment.The results showed that if the design and making of micro-video were based on cognitive load theory, the learner’ slearning effect can be significantly improved, and the learner’s cognitive load can bereduced to acertain extent.

microlecture video design; cognitive load; learning effect

G 642.0

A

1006-7167(2017)10-0218-05

2016-10-24

河南省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目“科學(xué)知識(shí)可視化促進(jìn)青少年科學(xué)素養(yǎng)提升研究”(2017-ZZJH-158)；天津市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“面向深度學(xué)習(xí)的教育媒體優(yōu)化設(shè)計(jì)研究”(TJJX16-009)；江蘇省教育廳社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“信息碎片化時(shí)代青少年注意力提升策略研究”(2016SJB190013)天津市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)行為分析及其支持策略研究”(TJJXWT16-006)

馮小燕(1979-)，女，河南新鄉(xiāng)人，博士生，講師，從事多媒體學(xué)習(xí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)研究。Tel.: 18222861556; E-mail: haiyan9639@sina.com