认知负荷理论视域下读写结合的教学建议

认知负荷理论是一种关于人类信息加工中认知资源分配的理论。认知负荷理论提出,在教学过程中要减少外部认知负荷,控制内部认知负荷,增加相关认知负荷,使总的认知负荷不超出学习者的工作记忆容量。本文基于认知负荷理论对读写结合教学提出六条建议:读写任务集中,读写语境共享,读写支架搭设,控制内部认知负荷;读写材料呈现,减少外部认知负荷;读写图式构建,“情境→行动”组合,增加相关认知负荷。

教科书的认知负荷类型初步探索

在教科书学习过程中,教科书中呈现的内容会给学生容量有限的工作记忆施加一定的认知负荷,教科书的这类认知负荷是评价教科书质量的一个重要指标。该研究采用问卷调查的方法来探索教科书认知负荷的类型。首先依据认知负荷的理论阐释,编制教科书认知负荷问卷,而后施测于四年级学生数学教科书的学习和八年级学生物理教科书的学习。对施测结果的因素分析表明,在教科书学习情境中,在未受过认知负荷理论培训的条件下,学生学习教科书时体验到的认知负荷可以区分出被动认知负荷和主动认知负荷两种类型,学生的元认知发展水平对用问卷法测查出的教科书认知负荷的可靠性有一定影响。

融合认知负荷的学习者模型的构建与推荐研究

由于认知负荷作为学习者学习过程中认知系统所产生的负载,对学习者的学习状态有重要影响,并且目前已有的学习者模型中缺乏对学习者认知负荷的研究。为此以教育部教育信息化技术标准委员会提出的CELTS-11(China E-Learning Technology Standardization-11)为基础,将认知负荷作为一个维度融入学习者模型,构建了静态与动态信息相结合的LMICL(Learner Model Incorporating Cognitive Load)。然后,以自适应学习系统为依托,将未融合认知负荷的学习者模型的数据和LMICL的数据分别作为推荐学习资源的依据,产生了两种不同的学习资源推荐结果,并随机选取两个班级的学习者在该系统中进行学习,最后从学习者的学习成绩、认知负荷结果和满意度3个指标对LMICL的效果进行验证。结果表明,基于LMICL的推荐学习效果强于未融合认知负荷的学习者模型。

认知负荷理论视域下教材插图编配研究

认知负荷理论是一种适合解释教材插图学习的理论,它认为学习者的学习活动主要在容量有限的工作记忆中进行,工作记忆有两条信息加工通道,分别负责处理文字内容和图片内容。有待工作记忆处理的文字内容和图片内容要彼此对应,编配方式应有利于学习者整合图文信息,且不宜让学习者的工作记忆负荷过重。在现行教材的代表性样本中,教材编配的大部分插图与文字内容相对应,教材主要采用嵌入、邻近、内容关联词、符号标志关联词等技术帮助学生建立插图与相应文字内容之间的联系,但插图与文字的有效关联技术运用得较少,教材插图的编配缺乏明确的规范。为规范教材插图的编配,应将“对应”作为插图选配的原则,适当提升嵌入技术的使用比例,充分且到位地运用图文关联技术,开展图文关联技术组合效果的研究,加强不同学科教材编写者在插图编配上的相互借鉴。

基于多模态数据的在线学习认知负荷评估

近年来,认知负荷过载成为影响在线学习效果的一个重要因素。为解决此问题,文章聚焦在线学习认知负荷评估,首先设计了基于多模态数据的在线学习认知负荷评估研究框架,包含多模态数据采集、多模态特征提取和评估模型构建三个部分。接着,文章通过实验,采集学习者在特定在线学习环境下的多模态数据,提取人脸表情特征、眼动追踪指标特征和脑电信号特征,构建在线学习认知负荷评估模型。之后,文章对评估模型的准确性进行验证,发现在五种机器学习算法模型中,KNN模型的综合性能最佳,故将此模型作为最终的在线学习认知评估模型;同时,文章对多模态数据进行了分析,发现多模态融合方法在认知负荷评估上具有优越性。文章构建的评估模型可赋能在线学习平台实现认知负荷的实时评估,进而实现基于认知负荷的个性化学习,增强学习动机,提升学习效果,促进在线教育质量提升。

认知负荷与大学英语阅读教学

在大学英语阅读教学中,教师要充分考虑学习者的认知水平,适当减轻内在认知负荷;优化教学材料的组织和呈现方式,减轻外在认知负荷;同时促进自我解释活动,增加相关认知负荷,从而提高大学英语阅读教学的效果。

混合式教学模式下护生认知负荷对学习准备度与学习投入的中介效应分析

目的:分析学习准备度、认知负荷与学习投入的相关性,进一步明确认知负荷对学习准备度与学习投入的中介效应。方法:采用便利抽样方法于2023年3月—6月选取吉林省某高校本科护生332名作为研究对象进行分析,采用一般资料调查问卷、学习准备度量表、认知负荷量表、学习投入量表进行调查,构建并检验中介模型。结果:本科护生学习准备度得分为(91.01±20.41)分,认知负荷得分为(33.61±5.45)分,学习投入得分为(63.64±13.91)分。学习投入与学习准备度呈显著正相关(P<0.01,r=0.684),学习投入和认知负荷呈显著负相关(P<0.01,r=-0.670),学习准备度和认知负荷呈显著负相关(P<0.01,r=-0.624)。学习准备度通过中介变量认知负荷对学习投入的间接效应为0.2819,占总效应的36.25%,且中介效应显著(P<0.001),95%CI为0.3917~0.5997。结论:本科护生的学习准备度对学习投入具有正向预测作用;认知负荷对学习投入具有负向预测作用;认知负荷在学习准备度与学习投入之间起部分中介作用。

自我效能、绩效反馈与创造性思维认知负荷的关系

该文以386名大学生作为被试,通过实证研究探讨自我效能、绩效反馈与创造性思维任务中认知负荷的关系。结果表明,积极性反馈和较强的自我效能感与创造性思维任务中较低的认知负荷有关,而较高的认知负荷会对创造性思维产生消极影响;自我效能感越高,创造性思维过程中的认知负荷就越低;与负反馈相比,正反馈与较低的认知负荷有关;较高的认知负荷对创造性思维绩效有负向影响;认知负荷在绩效反馈与创造性思维,以及自我效能与创造性思维间的关系中起部分中介作用。该研究对鼓励学生参与创造性思维活动的教育者的教学决策具有重要的启示意义。

竞技运动中的认知负荷评估

科学评估训练负荷是优化运动表现、预防运动伤害的关键。目前的研究主要关注的是机械和生理方面,对认知方面的关注明显不足。认知负荷在调节运动表现中的作用已得到广泛认可,但有关认知负荷的评估目前还存在诸多困难和障碍,缺乏适当的评估方法是造成这一现象的主因。笔者运用文献资料法、专家访谈法和逻辑分析法,对竞技运动中的认知负荷评估进行了探讨。研究结果显示:竞技运动中的认知负荷评估可以借助自我报告方法、行为测量方法和生理测量方法进行,但要提高评估的有效性,通常需要整合运用多种主观和客观的方法和技术。

认知负荷视角下高校思政教学模式创新

高校思政教学在高等教育阶段担负着对学生进行德育的任务。随着信息化的来临,互联网逐渐冲击教学,大学生对传统思政教育的兴趣在逐渐减退,其内部和外部的认知负荷也在慢慢增加。针对当前高校中存在的“刻板”模式与缺陷,在剖析大学生认知负荷特征的基础上,构建基于认知负荷的思政翻转课堂教学模式,有利于使学生能更顺畅地完成高效学习历程,获得更好的学习结果,并促进综合素质的全面提高。

基于认知负荷理论的警务英语教学研究

认知负荷指人在学习或任务完成中施加在认知系统进行信息加工所耗费的认知资源总量,分为内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷三类。运用认知负荷理论指导公安院校警务英语教学,通过减轻学习者内在和外在认知负荷、增加相关认知负荷的策略与方法,以期提高警务英语学习绩效。

国际视野下的认知负荷理论及其在语言教学中的新进展

认知负荷理论认为人类的认知受大脑、身体与外部环境之间相互作用的影响,这与人类习得语言的认知负荷方式相一致,因为各类任务元素的交互作用构成了不同类型的认知负荷。探讨国际视野下的认知负荷及其在语言习得研究中的新进展具有积极意义。一方面有利于深入理解认知负荷的特征、类型、功能、及其影响模式,另一方面有利于从语言习得过程审视认知负荷的合理性,顺应语言习得的认知特点。

基于均衡认知负荷的学习平台设计研究

针对网络教学平台教学模式单一、功能体系不全、交互性不强等现实问题,本文将均衡认知负荷理论应用于教学平台设计,构建了预习、学习、复习、作业及问答五个学习环节为一体的学习平台来解决上述问题。文章分析了学习过程认知负荷变化规律及调节策略,提出了多环节一体化学习平台的设计思路与设计原则,构建了一种新型的一体化学习平台,并将其运用于课程教学。实践表明,基于该学习平台的教学效果良好,对增强教学效果有着重要的意义。

优化内部认知负荷 减少外部认知负荷——读《学习的门道:探秘认知负荷理论》

《学习的门道:探秘认知负荷理论》一书是跨界合作的成果,作者洛维尔是一名中学教师,通过自己的亲身体验感受到了认知负荷理论对教学的价值,并因此与认知负荷理论的创始人、澳大利亚新南威尔士大学名誉教授斯维勒进行了长期的互动交流。这本书将原本深奥难懂的理论认知负荷变得平易近人,架起了理论与实践之间的桥梁。

听觉-言语认知负荷下工作记忆容量对换道决策的影响

为研究工作记忆容量、认知负荷与新手驾驶人换道决策之间的关系,基于驾驶模拟器对54名新手驾驶人开展了城市道路场景下的换道试验,采集车辆运行状态数据与驾驶人操作数据,分别就工作记忆容量、认知负荷、高认知负荷下不同工作记忆容量驾驶人群体对换道过程的决策阶段进行了影响分析。结果表明:工作记忆容量越高,横向距离偏移标准差越小,驾驶人横向控制能力越好,换道决策时间越短;认知负荷越高,纵向速度越大但保持在限速范围内,同时横向距离偏移标准差与换道决策时间表现出现先降低后在2-back时又升高的趋势。为详细了解这一趋势的原因,在1-back与2-back下进行工作记忆容量对横向控制能力与换道决策时间的影响分析,得出在2-back而不是1-back的影响下,驾驶人处理驾驶主任务和认知次任务已经耗尽了工作记忆容量资源,产生了自适应调整或补偿行为。

基于认知负荷理论的有效教学设计研究

有效教学设计应基于学习者的认知规律,设法降低外在、内在认知负荷,同时增加相关认知负荷。在教学设计时,可以采用自由目标策略、关联信息捆绑策略、一步到位策略与多通道策略降低外在认知负荷;采用任务先"分"后"整"逐步呈现策略与任务先"简"后"繁"二次呈现策略降低内在认知负荷;采用变异任务策略与嵌入支架策略增加相关认知负荷。

认知负荷理论视角下课程思政教学实践探析——以研究生比较文学课程为例

课程思政教育是我国高等教育不可或缺的一环,学界鲜有探讨认知负荷理论视角下课程思政的问题。笔者立足于研究生比较文学原理课程思政实践,针对其中出现的认知负荷问题,从教学临场情感投入、建立思政和专业知识相结合的资源库、前期输入思政知识和学习通自主学习专业知识等方面提出解决策略,以减少学生的认知负荷、提高学生的内在认知负荷和扩展元认知负荷,从而使比较文学课程思政教学有效开展,促进学生专业知识和思政元素的全面接受,并为研究生课程思政从认知心理方面探索提供有效途径和借鉴。

认知负荷理论在患者健康教育中应用的研究进展

健康教育贯穿于疾病治疗全程,对疾病的预防与康复有积极作用,在临床工作中受到广泛关注。如何提高患者的认知负荷水平,以改善健康教育效果,是当前广大医务工作者研究的重点内容。文章介绍了认知负荷在健康教育中的理论框架、应用措施和效果等,可为医务人员更好地开展健康教育提供理论依据。

基于眼动生理测量的高原工程机械显示交互认知负荷研究

目的探究工程机械驾驶员在平原和高原地区进行显示交互操作的认知负荷,并基于认知负荷对工程机械显示交互装置的不同功能模块进行评价,提出改进建议。方法设计并实施作业地区(高原和平原)×任务类型(4种功能模块)双因子混合实验,15名平原驾驶员和12名高原驾驶员分别在平原和高原工地进行了实车实验,采用眼动仪测量指标为注视点持续时间、瞳孔直径、瞳孔直径变化率及操作完成时间。结果方差分析的结果表明,作业地区和任务类型均会对眼动指标和操作时间产生显著性影响。高原的总操作时间为235.77±81.14 s,平原为170.62±28.72 s,平原与高原的瞳孔直径差值为-0.198(P<0.05),瞳孔直径变化率差值为-0.010(P<0.05)。结论高原环境会增加工程机械驾驶员进行显示交互操作的认知负荷。装载机显示屏的电机和电池模块的认知负荷较高,且在高原环境中这一影响更为显著,对此提出了通过简化、抽象化设计等方式进行改进的建议。

基于脑电多域特征融合的跨任务认知负荷研究

为探究不同认知负荷下的人脑活动,设计了三种实验范式(N-Back、心算和Sternberg),采集被试者在三类认知负荷下的脑电图(electroencephalogram,EEG)信号,并对EEG信号进行预处理、特征提取和特征分类。模型通过相位锁相值(phase locking value,PLV)计算了EEG的功能连接特征,将PLV功能连接矩阵作为脑功能网络的边;以微分熵特征作为网络的节点信息,实现EEG频域与空间域特征的融合,利用图注意力神经网络完成了跨任务的认知负荷分类。模型在跨任务三分类认知负荷识别中取得了57.12%的平均分类准确率。基于复杂网络理论,从全局和局部两个层次分析了不同负荷状态下大脑网络结构的变化,随着认知负荷程度增加,theta与alpha频段的全局聚类系数逐渐减小,delta与theta频段的全局效率则有所提高;theta频段下的额叶、顶叶与颞叶脑区电极的局部效率呈上升趋势。网络全局与局部的度量变化表明随着人脑认知负荷程度的提高,功能脑网络的拓扑结构在发生改变。