王小明 許志毅 白旸 寇延臣

摘? ?要：在教科書學(xué)習(xí)過程中，教科書中呈現(xiàn)的內(nèi)容會給學(xué)生容量有限的工作記憶施加一定的認知負荷，教科書的這類認知負荷是評價教科書質(zhì)量的一個重要指標。該研究采用問卷調(diào)查的方法來探索教科書認知負荷的類型。首先依據(jù)認知負荷的理論闡釋，編制教科書認知負荷問卷，而后施測于四年級學(xué)生數(shù)學(xué)教科書的學(xué)習(xí)和八年級學(xué)生物理教科書的學(xué)習(xí)。對施測結(jié)果的因素分析表明，在教科書學(xué)習(xí)情境中，在未受過認知負荷理論培訓(xùn)的條件下，學(xué)生學(xué)習(xí)教科書時體驗到的認知負荷可以區(qū)分出被動認知負荷和主動認知負荷兩種類型，學(xué)生的元認知發(fā)展水平對用問卷法測查出的教科書認知負荷的可靠性有一定影響。

關(guān)鍵詞：教科書的認知負荷；被動認知負荷；主動認知負荷；元認知

一、問題的提出

教科書是學(xué)生在學(xué)校進行學(xué)習(xí)活動和發(fā)展核心素養(yǎng)的重要依托，教科書質(zhì)量的重要性不言而喻，因而對教科書質(zhì)量所進行的科學(xué)評價，不僅是課程實施監(jiān)測的主要方面，也是確保核心素養(yǎng)得以落地的重要保證。目前有關(guān)教科書質(zhì)量的評價，以相關(guān)專家和研究者在教科書實際使用情境之外進行的評價居多1，依據(jù)教科書的重要用戶——學(xué)生——學(xué)習(xí)和使用教科書的體驗來進行的教科書評價很少23，這不利于從多個角度全面地評價教科書的質(zhì)量。因而，通過收集學(xué)生使用教科書的相關(guān)調(diào)查分析來對教科書質(zhì)量進行評價，不僅是完善教科書評價的客觀要求，也是提升教科書編寫水平與使用效果的重要推手。

根據(jù)當代心理學(xué)的研究，學(xué)生在閱讀教科書時，對教科書呈現(xiàn)內(nèi)容的處理是在其工作記憶中有意識地進行的，而工作記憶能同時加工信息的數(shù)量以及暫存信息的時間都是有一定限制的。當教科書中大量信息通過閱讀不斷進入學(xué)生的工作記憶中進行處理時，加工和暫存信息均受限制的工作記憶就會承受一定的負荷。當這種負荷較重時，學(xué)生就無法完成對大量信息的有效處理，學(xué)習(xí)效果也會受到削弱，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗通常表現(xiàn)為“腦子不夠用”“腦子轉(zhuǎn)不過彎”等。我們把學(xué)生學(xué)習(xí)教科書時體驗到的這種負荷稱之為教科書的認知負荷。教科書的認知負荷是從學(xué)生立場評價教科書質(zhì)量的一個重要指標，評價結(jié)果關(guān)于判斷教科書的內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式，對學(xué)生學(xué)習(xí)的適切性有著重要意義。

研究者對認知負荷這一概念進行了深入探討，提出認知負荷是一個多維概念，因其來源不同可分為不同類型。目前，共有三種比較流行的認知負荷分類。第一種分類主張區(qū)分出三種類型的認知負荷，分別是內(nèi)部、外部和相關(guān)認知負荷。1 內(nèi)部認知負荷是由學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性而施加給學(xué)習(xí)者的認知負荷，如對于高中生來說，記憶某課的英語單詞這一學(xué)習(xí)任務(wù)較為簡單，而理解地球上氣壓帶、風(fēng)帶的形成原因則非常復(fù)雜，這兩種學(xué)習(xí)任務(wù)會給學(xué)習(xí)者施加輕重不同的認知負荷，這種完全由學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性而施加給學(xué)習(xí)者的認知負荷就屬于內(nèi)部認知負荷。外部認知負荷通常是由不良的或未予優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計所施加的認知負荷，如教師在呈現(xiàn)新知識的同時，還附帶了大量與新知識無關(guān)的文字、圖片、視頻等內(nèi)容。對這些無關(guān)的內(nèi)容，學(xué)生也需要在其容量有限的工作記憶中進行加工，因加工這些無關(guān)內(nèi)容而給學(xué)生施加的認知負荷就是外部認知負荷，外部認知負荷可通過優(yōu)化教學(xué)來降低或消除。相關(guān)認知負荷是指學(xué)生為厘清學(xué)習(xí)的內(nèi)容而主動執(zhí)行一些加工信息的活動給其工作記憶施加的負荷，如學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動探求幾條新知識之間內(nèi)在聯(lián)系、學(xué)生主動采用精加工策略來更好地記憶相關(guān)事實等，這些活動給學(xué)生施加的就是相關(guān)認知負荷，可見，相關(guān)認知負荷對學(xué)生的學(xué)習(xí)有促進作用。

對認知負荷的另外兩種分類都是在第一種分類基礎(chǔ)上提出的。第二種分類主張僅區(qū)分出內(nèi)部和外部，沒有必要增加相關(guān)認知負荷，因為相關(guān)認知負荷不過是學(xué)習(xí)者將有限的工作記憶容量用于加工新學(xué)習(xí)的內(nèi)容而已，可以將其隸屬于內(nèi)部認知負荷。2 第三種分類主張區(qū)分兩類認知負荷：被動和主動。前者是指將學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)任務(wù)施加給學(xué)習(xí)者的認知負荷，學(xué)習(xí)者是在被動接受的情況下體驗到的；后者是指學(xué)習(xí)者因主動引發(fā)的學(xué)習(xí)活動而給自己施加的認知負荷。

認知負荷的上述三種分類法都有各自的理論邏輯和一定的研究依據(jù)。那么，在學(xué)生學(xué)習(xí)教科書的情境中，學(xué)生體驗到的認知負荷具體涉及哪些認知負荷類型？用上述認知負荷分類的哪種框架描述比較合適？對這一問題的探索，不僅有助于采用更細致的指標來評價教科書的認知負荷，也有助于認知負荷本質(zhì)與類型的理論探討。

二、研究的設(shè)計與實施

研究者在研究認知負荷類型時，主要采用實驗研究和問卷調(diào)查的方法來收集相關(guān)證據(jù)。在實驗研究中，主要通過控制學(xué)習(xí)材料的內(nèi)容來改變學(xué)習(xí)材料的內(nèi)部或外部認知負荷，而后觀察學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)及其報告的學(xué)習(xí)體驗來獲得認知負荷具體類型的信息。問卷調(diào)查則依據(jù)對認知負荷類型的理論描述，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的具體任務(wù)，設(shè)計針對不同類型認知負荷的題目，而后對學(xué)生施測，通常采用因素分析、結(jié)構(gòu)方程等方法處理施測結(jié)果后獲得認知負荷類型的證據(jù)。由于認知負荷主要涉及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗，因而問卷調(diào)查的方法更為常用。為探討學(xué)生學(xué)習(xí)教科書時體驗到的認知負荷的具體類型，本研究采用問卷調(diào)查的方法進行探索，首先編制教科書認知負荷的問卷，而后對剛學(xué)習(xí)完教科書的學(xué)生施測，對問卷結(jié)果進行因素分析和信度檢驗，根據(jù)提取出的因素數(shù)目來對教科書認知負荷的類型做出相對可靠的回答。

1.教科書認知負荷問卷的編制

教科書認知負荷問卷是用來探索學(xué)校教育情境中學(xué)生學(xué)習(xí)教科書時體驗到的認知負荷類型的，學(xué)生主要是指小學(xué)生和中學(xué)生；教科書主要是指中小學(xué)各門學(xué)科的教科書。由于本研究是初步探索，因而在學(xué)生和教科書的選取上兼顧代表性和經(jīng)濟性。在教科書的選取上，考慮到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)這些理科性質(zhì)的學(xué)科內(nèi)容復(fù)雜，基礎(chǔ)不同的學(xué)生也易于體驗到輕重不同的認知負荷，這些特征很符合認知負荷理論擅長解釋復(fù)雜內(nèi)容學(xué)習(xí)的特點3，因此我們決定選取數(shù)學(xué)和物理兩門學(xué)科的教科書進行研究；在學(xué)生的選取上，考慮到書面問卷對學(xué)生語言理解能力有一定要求，而且將來要施測于不同年段的學(xué)生，因而我們決定選取四年級和八年級學(xué)生來開展調(diào)查。結(jié)合中小學(xué)課程開設(shè)的實際情況，最終確定調(diào)查四年級學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)教科書和八年級學(xué)生學(xué)習(xí)物理教科書的情況，來探討教科書認知負荷的類型。

根據(jù)認知負荷三種分類框架之間的邏輯關(guān)系，我們從第一種分類對內(nèi)部、外部與相關(guān)認知負荷的理論描述出發(fā)，參考國內(nèi)外有關(guān)認知負荷的問卷題目，結(jié)合我國義務(wù)教育階段教科書的內(nèi)容、編排體例及學(xué)生使用教科書的情況，編擬教科書認知負荷問卷的題目。首先根據(jù)上述要求，初擬11道題目，其中，旨在測量內(nèi)部認知負荷的有4道，旨在測量外部認知負荷的有4道，旨在測量相關(guān)認知負荷的有3道。

其次，邀請專家對初步擬定的問卷題目的內(nèi)容效度做出判斷。評價專家既要具備有關(guān)認知負荷類型的知識，又要熟悉義務(wù)教育教科書。根據(jù)上述標準，選擇三位專家參與對題目內(nèi)容效度的評價。專家當面研討，直至形成一致意見為止。最終，專家在題項“書上的插圖或表格對我理解書上的文字內(nèi)容幫助很大”上存在爭議，經(jīng)協(xié)商討論，將其測量的認知負荷類型由外部認知負荷調(diào)整為相關(guān)認知負荷。

最后，抽取目標學(xué)生進行問卷題目的試測與訪談，以盡可能地確保學(xué)生準確理解問卷題目的含義。根據(jù)問卷題目的內(nèi)容，學(xué)生需要有學(xué)習(xí)教科書的體驗，因而有必要先確定試測和訪談的時機。認知負荷的研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者的認知負荷受其原有知識的影響較大，對同樣的內(nèi)容，原有知識豐富的學(xué)習(xí)者體驗到的認知負荷相對較輕，原有知識貧乏的學(xué)習(xí)者體驗到的認知負荷相對較重。在實際的學(xué)習(xí)情境中，原有知識對學(xué)生認知負荷的影響體現(xiàn)為：早已學(xué)過教科書上相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)生與初次學(xué)習(xí)的學(xué)生相比，兩者體驗到的認知負荷可能不同。我們認為，測查學(xué)生按正常教學(xué)進度初次學(xué)習(xí)教科書時體驗到的認知負荷更有意義和價值，因而試測（包括接下來的正式施測）的時機需要在學(xué)生初次學(xué)習(xí)教科書相關(guān)內(nèi)容之后進行。為此，根據(jù)本研究選定的研究對象，抽取5名小學(xué)四年級學(xué)生和4名八年級學(xué)生為試測對象，先安排其預(yù)習(xí)正常教學(xué)進度下教科書中的相應(yīng)內(nèi)容，預(yù)習(xí)結(jié)束后逐一呈現(xiàn)問卷題目，先要求學(xué)生判斷自己是否理解該題目，再要求學(xué)生用自己的話復(fù)述題目內(nèi)容或舉例說明問卷題目。訪談結(jié)果表明，對于旨在測量內(nèi)部認知負荷的題項“我在預(yù)習(xí)時腦子里要同時想著許多內(nèi)容”，受訪的四年級學(xué)生難以理解，結(jié)合任課教師和專家的建議，將該題目修改為“預(yù)習(xí)書上的內(nèi)容時我經(jīng)常有腦子轉(zhuǎn)不過彎的感覺”，受訪學(xué)生均能正確理解。于是最終的教科書認知負荷問卷由11道題目組成，其中，第1、4、5、9題旨在測量內(nèi)部認知負荷，第7、8、10題旨在測量外部認知負荷，第2、3、6、11題旨在測量相關(guān)認知負荷，各題均采用李克特7點量表計分。

2.教科書認知負荷問卷的施測過程與結(jié)果

問卷施測前要求學(xué)生按正常教學(xué)進度預(yù)習(xí)教科書上的相關(guān)內(nèi)容，預(yù)習(xí)結(jié)束后發(fā)放教科書認知負荷問卷，報告自己的預(yù)習(xí)感受。為防止學(xué)生跳過預(yù)習(xí)而直接作答問卷的傾向，在問卷結(jié)束時要求學(xué)生寫下預(yù)習(xí)過程中不理解的、需要教師解答的問題。收齊學(xué)生的問卷后，利用SPSS 22軟件對數(shù)據(jù)進行因素分析和信度檢驗。

（1）四年級學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)教科書的施測結(jié)果分析

以上海市某小學(xué)四年級164名學(xué)生為施測對象，其中男生82人，女生82人，學(xué)生平均年齡10.29歲，標準差0.61歲。學(xué)生預(yù)習(xí)的數(shù)學(xué)教科書內(nèi)容為“解決問題（2）”共4頁內(nèi)容。發(fā)放問卷164份，有效回收164份，有效問卷率100%。采用主成分分析法進行探索性因素分析。取樣充分性度量KMO=0.777，巴特利特球形檢驗χ2=331.14，df=55，p<0.001，說明數(shù)據(jù)適合進行因素分析。采用最大方差法進行旋轉(zhuǎn)，對旋轉(zhuǎn)后的因素載荷依據(jù)特征根≥1的原則并參考碎石圖進行因素提取，共提取出兩個因素，兩個因素能解釋42.7%的總方差。兩個因素在問卷各題目上的載荷，見表1。

從表1可以看出，因素1在題目1、4、5、7、8、9、11上的載荷較大，說明這5道題目有較強相關(guān)性，可歸為一類，結(jié)合這5道題目的內(nèi)容，可將其命名為教科書施加的認知負荷，與被動認知負荷的含義接近；因素2在題目2、3、6上的載荷較大，說明這三道題目相關(guān)較強，結(jié)合題目內(nèi)容，可將該因素命名為學(xué)生引發(fā)的認知負荷，與主動認知負荷的含義接近。提取出的兩個因素在問卷的第10題“書上我喜歡看的地方常常不是要學(xué)習(xí)的內(nèi)容”上具有接近載荷且載荷均未超過0.5，可以考慮刪除該題。1 而后對兩組題目各自組成的分問卷及整個問卷進行信度檢驗，因素1包含的7道題目的克隆巴赫α系數(shù)為0.76，為較好的信度；因素2包含的3道題目的克隆巴赫α系數(shù)為0.37，信度欠佳；整個問卷的克隆巴赫α系數(shù)為0.58，有些偏低。

（2）八年級學(xué)生預(yù)習(xí)物理教科書的施測結(jié)果分析

選取山東省濟南市某中學(xué)266名八年級學(xué)生為施測對象，其中男生130名，女生136名，學(xué)生平均年齡13.72歲，標準差0.54歲。學(xué)生預(yù)習(xí)的教科書內(nèi)容為八年級物理教科書第十章第三節(jié)“做功了嗎”，共計4頁內(nèi)容。共發(fā)放問卷266份，回收266份，剔除無效問卷18份，有效問卷率93.2%。采用主成分分析法進行探索性因素分析。取樣充分性度量KMO=0.853，巴特利特球形檢驗χ2=1009.9，df=55，p<0.001，說明數(shù)據(jù)適合進行因素分析。采用最大方差法進行旋轉(zhuǎn)，對旋轉(zhuǎn)后的因素載荷依據(jù)特征根≥1的原則并參考碎石圖進行因素提取，共提取出兩個因素，兩個因素能解釋54.2%的總方差，兩個因素在問卷各題目上的載荷，見表2。

根據(jù)表2呈現(xiàn)的結(jié)果，因素1在第1、4、5、7、8、9、10、11題上載荷超過0.5，這八道題目的含義都是關(guān)于教科書內(nèi)容對學(xué)生工作記憶的影響，可將其命名為教科書施加的認知負荷，與被動認知負荷的含義相近；因素2在第2、3、6道題上載荷較大，這三道題目均涉及學(xué)生學(xué)習(xí)教科書中的主動付出，可將其命名為學(xué)生施加的認知負荷，與主動認知負荷的含義相近。對兩組題目各自組成的分問卷及整個問卷進行信度檢驗，發(fā)現(xiàn)因素1包含的8道題目的克隆巴赫α系數(shù)為0.87，信度較高；因素2包含的3道題目的克隆巴赫α系數(shù)為0.51，信度偏低；整個問卷的克隆巴赫α系數(shù)為0.73。和四年級的施測結(jié)果相比，所提取的兩個因素除了在第10題上的因素載荷模式不同外，在其他各題上的因素載荷模式完全一樣，因素提取的結(jié)果與四年級的結(jié)果基本一致，而且，八年級施測結(jié)果的信度也較四年級有了明顯提高。

（3）八年級學(xué)生學(xué)習(xí)物理教科書的再測結(jié)果分析

對兩次問卷調(diào)查的因素分析結(jié)果加以比較后發(fā)現(xiàn)，雖然問卷設(shè)計最初旨在測量內(nèi)部、外部和相關(guān)認知負荷三種類型，但因素分析的結(jié)果只能提取出兩個因素，對兩個因素含義的解釋支持主動認知負荷與被動認知負荷的分類法。按三類認知負荷類型擬定的問卷題目，除去第10題因在四年級數(shù)學(xué)教科書學(xué)習(xí)上施測后的因素載荷未達到0.5而被刪除外，其余各題在兩個年級、兩門學(xué)科教科書學(xué)習(xí)上的施測結(jié)果類似，應(yīng)當予以保留。用來測量被動認知負荷的分問卷信度達到較高或很高的水平，用來測量主動認知負荷的分問卷信度欠佳或偏低。導(dǎo)致主動認知負荷分問卷信度不理想的一個可能原因是題項數(shù)過少。測量被動認知負荷的分問卷由7道題目構(gòu)成，測量主動認知負荷的分問卷由3道題目構(gòu)成。由于題項數(shù)會影響問卷的信度，因而主動認知負荷分問卷的信度不如被動認知負荷分問卷的信度高就可以理解了。另外，問卷中一些題目的語言表述不夠清晰，如問卷題目中使用的“一些”“經(jīng)常”等詞語，會給學(xué)生在7點李克特量表上進行判斷時帶來更多的不確定性，從而也有可能拉低問卷的信度。

根據(jù)上述分析，要進一步完善教科書的認知負荷問卷，需增加旨在測量主動認知負荷的題數(shù)，同時還需修改問卷題目的語言表述，使之更為清晰明確，盡可能降低學(xué)生判斷時的不確定性。此外，教科書的認知負荷問卷如果要經(jīng)常施測于學(xué)生的教科書學(xué)習(xí)的話，題數(shù)過少固然會影響問卷信度，但題數(shù)過多又可能增加學(xué)生負擔(dān)，因而需要探索合適的問卷題數(shù)，使問卷既有良好的信度，又不加重學(xué)生負擔(dān)。為此，對被動認知負荷和主動認知負荷嘗試各采用4道題目來進行測量。在對問卷題目的用詞用語進行完善、使題意更為清楚的基礎(chǔ)上，參考國際上流行的認知負荷問卷中相關(guān)認知負荷的題目，增加了一條旨在測量主動認知負荷的題目（“本次預(yù)習(xí)活動增進了我對預(yù)習(xí)內(nèi)容的理解”），以提高主動認知負荷分問卷的信度。最終調(diào)整后的認知負荷問卷由8題組成，其中1、3、5、7題旨在測量被動認知負荷，2、4、6、8題旨在測量主動認知負荷。

對修改后的教科書認知負荷問卷進行驗證性因素分析。以上海市某中學(xué)八年級72名學(xué)生為施測對象，其中男生45名，女生27名，學(xué)生平均年齡13.83歲，標準差0.48歲。預(yù)習(xí)內(nèi)容為八年級物理下冊“大氣壓強”一節(jié)內(nèi)容（共4頁），發(fā)放問卷72份，有效回收72份，問卷有效率100%。采用主成分分析法進行驗證性因素分析。取樣充分性度量KMO=0.743，巴特利特球形檢驗χ2=244.13，df=28，p<0.001，說明數(shù)據(jù)適合進行因素分析。采用最大方差法進行旋轉(zhuǎn)，對旋轉(zhuǎn)后的因素載荷依據(jù)特征根≥1的原則并參考碎石圖進行因素提取，共提取出兩個因素，兩個因素能解釋65.4%的總方差。兩個因素在問卷各題目上的載荷，見表3。

結(jié)果進一步支持了教科書認知負荷的主動與被動認知負荷分類：因素1在旨在測量被動認知負荷的第1、3、5、7題上載荷較大；因素2在旨在測量主動認知負荷的第2、4、6、8題上載荷較大。此外，被動認知負荷分問卷的分半信度系數(shù)為0.90，主動認知負荷分問卷的分半信度系數(shù)為0.72，整個問卷的分半信度系數(shù)為0.83，兩個因素之間的相關(guān)也很弱（r=-0.17，p>0.05），表明兩個分問卷各自測量的因素之間相互獨立，從而為教科書的兩類認知負荷分類提供了有力支持。

三、結(jié)論與討論

采用問卷調(diào)查的方法，對不同年級學(xué)生學(xué)習(xí)不同學(xué)科教科書的認知負荷進行了三輪施測，結(jié)合施測結(jié)果，可以對教科書的認知負荷的類型進行探討。

首先，可以將教科書的認知負荷分為被動和主動兩類。雖然本研究的出發(fā)點是將教科書的認知負荷分為三類，但在教科書學(xué)習(xí)的情境下，學(xué)生體驗到的認知負荷包括來自教科書中相關(guān)內(nèi)容所施加的被動認知負荷，以及來自學(xué)習(xí)者自己施加的主動認知負荷。不過不能用這一發(fā)現(xiàn)來簡單地否定認知負荷的內(nèi)部、外部和相關(guān)認知負荷三分類法。一方面，有一些研究采用三類認知負荷的概念框架編制認知負荷問卷并進行施測，從施測結(jié)果中提取對應(yīng)三類認知負荷的三個因素，給該分類法提供了一定的支持；另一方面，本研究的情境與這類研究的情境有所不同。在測出三類認知負荷的研究中，學(xué)習(xí)的情境通常是典型的教學(xué)情境：有學(xué)習(xí)者自己、有學(xué)習(xí)者要學(xué)習(xí)的材料、有專門為學(xué)習(xí)者講授相關(guān)內(nèi)容的教員，而且相應(yīng)的認知負荷問卷題目也分別針對學(xué)習(xí)材料、教員的教學(xué)以及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)收獲來設(shè)計。1 本研究中的學(xué)習(xí)情境僅有要學(xué)習(xí)的材料（教科書上的預(yù)習(xí)內(nèi)容）和學(xué)生自己的學(xué)習(xí)感受，缺乏明確的教師教學(xué)。在這種學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生僅獲得學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)者自己兩方面的提示，這可能是本研究三輪施測均只能提取出分別對應(yīng)于教科書內(nèi)容和學(xué)習(xí)者兩個因素的重要原因。這就是說，采用問卷的方法，學(xué)習(xí)者能識別出的認知負荷類型是兩類還是三類，其中，學(xué)習(xí)情境的特點可能起重要影響作用。

其次，用問卷測量出學(xué)生學(xué)習(xí)教科書時的兩類認知負荷，是在學(xué)生不具備有關(guān)認知負荷專業(yè)知識的情況下實現(xiàn)的。認知負荷理論的創(chuàng)始者斯威勒（John Sweller）認為，由于學(xué)習(xí)者不具備認知負荷的專業(yè)知識，他們不大可能區(qū)分出不同類型的認知負荷，因而他對于用問卷法能測量出不同類型的認知負荷持悲觀態(tài)度。2 不過近年來的一些研究為問卷法測量認知負荷類型帶來了一些希望。一方面，有研究者探索了事先教給學(xué)習(xí)者認知負荷專業(yè)知識的情況下，問卷法能否測量到認知負荷的類型。這方面的初步研究表明，受過認知負荷訓(xùn)練的學(xué)習(xí)者在完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動后，能在認知負荷問卷上較好地體現(xiàn)出識別內(nèi)部、外部與相關(guān)認知負荷的反應(yīng)。3 另一方面，有研究者探索了事先不對學(xué)習(xí)者進行認知負荷專業(yè)知識教學(xué)的情況下，問卷法能否測量到不同類型的認知負荷，如上所述，這方面的研究獲得了肯定的證據(jù)。我們的研究也對此給予有限支持。研究中參與施測的學(xué)生均為義務(wù)教育階段的學(xué)生，認知負荷及其類型的概念不會在其學(xué)校學(xué)習(xí)活動中習(xí)得，事先我們也沒有對他們進行認知負荷知識的教學(xué)，因而我們所調(diào)查的學(xué)生在完成問卷前不具備有關(guān)認知負荷的專業(yè)知識。在這種情況下，教科書認知負荷問卷測量的結(jié)果表明，學(xué)生能識別出被動認知負荷和主動認知負荷這兩種類型。但我們問卷設(shè)計的初衷是測量出學(xué)生對三類認知負荷的區(qū)分，學(xué)生的實際反應(yīng)則表明他們未能區(qū)分出內(nèi)部與外部認知負荷。究其原因，可能在于問卷題目沒有明確有效地指向教科書學(xué)習(xí)情境中的內(nèi)部與外部認知負荷線索；也可能在于學(xué)生事先沒有習(xí)得內(nèi)部與外部認知負荷的相關(guān)知識；還有可能確實如斯威勒所言，在問卷情境下學(xué)習(xí)者不大可能區(qū)分出內(nèi)部與外部認知負荷。1 具體是哪一種可能，還需要進一步的研究來回答，因此，我們的調(diào)查結(jié)果目前還不能完全支持問卷法可測量出認知負荷類型的觀點。

第三，通過自陳問卷收集教科書認知負荷資料的穩(wěn)定性，一定程度上受學(xué)生元認知發(fā)展水平的影響。調(diào)查表明，以這種方式收集的教科書認知負荷的部分資料信度不夠理想，對于學(xué)生自己施加的主動認知負荷而言尤其如此。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因與主動認知負荷的題數(shù)較少和題目語言表述不夠明晰有一定關(guān)系，增加題數(shù)和完善題目用語后，相應(yīng)的信度得到了明顯提高，達到了較好的信度水平。但比較不同年級的施測結(jié)果，同樣的題目組，在四年級學(xué)生那里得到的信度系數(shù)明顯低于八年級學(xué)生，這不可能用題數(shù)和題目用語這些因素來予以充分解釋，可能還需要考慮不同年級學(xué)生元認知發(fā)展水平的差異。完成教科書認知負荷問卷所需要的學(xué)生回顧、反思自己的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)感受的活動，是典型的元認知活動。不同年齡段的學(xué)生元認知發(fā)展水平不一致。2 四年級學(xué)生的元認知發(fā)展水平總體上不如八年級學(xué)生，這在一定程度可以解釋為何四年級學(xué)生問卷結(jié)果的信度較八年級學(xué)生偏低。同時，這一解釋也提示我們，應(yīng)謹慎對待用問卷獲得的低年級學(xué)生的教科書認知負荷資料。綜合教科書認知負荷的多方面、多指標資料，有助于對學(xué)生的教科書認知負荷情況做出更為綜合和全面的判斷。

A Preliminary Study on the Types of Cognitive Load of Textbooks

WANG Xiaoming1，XU Zhiyi2，BAI Yang3，KOU Yanchen4

（1.Institute of Curriculum and Instruction，East China Normal University，Shanghai，200062；2.Guhua Primary School of Fengxian District，Shanghai，201499；3.Meilong Middle School of Putuo District，Shanghai，200333；4.Experimental Middle School of Licheng District，Jinan Shandong，250199）

Abstract： In the process of textbook learning，the content presented in textbooks impose a certain cognitive load on studentsworking memory with limited capacity，and this type of cognitive load is an important indicator for evaluating the quality of textbooks. This study uses a questionnaire to explore the types of cognitive load of textbooks. Firstly，a textbook cognitive load questionnaire was developed based on the theoretical interpretation of cognitive load. And then administered to fourth-grade students studying math textbooks and eighth-grade students studying physics textbooks. Factor analysis of the test results shows that in the context of textbook learning，without training in the theory of cognitive load，the cognitive load experienced by students when learning from textbooks can be classified into two types：passive cognitive load and active cognitive load. The level of studentsmetacognitive development has a certain impact on the reliability of the cognitive load of textbook measured by the questionnaire method.

Key words： cognitive load of textbooks，passive cognitive load，active cognitive load，metacognition