（教育技术学专业论文）网络学习环境中历史记录导航的实验研究.pdfVIP

摘要 信息迷航是影响网络学习效率的重要因素之一，制约着网络学习活动的开展。 本文从超文本网络结构特征及超文本导航两方面考察了信息迷航研究现状，发现 导航辅助是目前解决信息迷航的主要方法。而快速定位用户所需资源即路径 发现，是现有导航关注的主要目的。但网络学习中的导航除了定位作用，更重要 的是体现导航的学习辅助功能。因此本文提出关注于知识探查的导航方式历 史记录导航，用以解决网络学习中的信息迷航问题。研究个体网络学习中的历史 记录，无论对于学习者的学习反思，还是教育者的教学研究，都具有重要意义。 基于系统的文献梳理及理论研究，本文进一步设计并开发了历史记录导航工 具原型，该原型同时作为实验二的材料与工具，将用之于检验历史记录导航的效 用。在原型修改阶段，对导航关键要素超链接样式进行了分析与实验。在前 人研究及预备性测试的基础上，分析影响用户行为的超链接样式因素，将多种超 链接样式类别分为用户期望因素与突显因素，并通过实验一验证两种因素对用户 行为的影响程度。实验结果表明期望因素是对用户超文本导航行为的影响是主要 的，据此对原型做了修正。通过实验二历史记录导航及其路径长度对信息迷 航的影响，初步验证了原型的效用，表明历史记录导航工具减轻了网络学习中与 任务回溯相关的信息迷航程度。 研究表明：0 历史记录导航对回溯相关的学习活动的信息迷航的影响是积极 的，即历史记录导航能有效减轻信息迷航程度，本文为迸一步研究学习者个体的 网络学习行为及信息迷航问题提供了一个新的视角；本文设计开发了历史记录 导航工具原型，为超文本网络信息导航提供一种可选的策略与工具，并为智能化 网络学习系统的设计与开发提供了参考。 最后，本文反思了整个研究过程，认为对网络学习行为的实验研究借鉴了实 验心理学的方法，但不同于一般的心理学实验。由于实验环境与实际环境的接近 性，以及通过实验工具达到的数据可靠性，在外部效度上要优于一般的心理实验， 具备更高的应用价值；另一方面，也有别于一般网络学习行为研究的黑箱方式一 一将干预施加于实验组、与不加干预的控制组相对比，本文强调探究网络学习行 为的内部机制，将研究对象与结果转化为可操作的变量，分析自变量与因变量间 的直接因果关系，由此提高网络学习行为实验研究的内部效度。此外，本文提出 并探讨了网络学习行为实验研究的关键要素：从研究对象到实验变量的转化、实 验材料的开发与运用、以及实验情境与实验控制问题。 关键词：信息迷航、历史记录导航、网络学习行为、网络学习 a b s t r a c t i n f o r m a t i o nl o s si so n eo ft h ei m p o r t a n ti n f l u e n c i n gf a c t o r sf o re - l e a r n i n g e f f i c i e n e ya n dr e s t r i c t st h ed e v e l o p m e n to fl e a r n i n ga c t i v i t i e s a f t e rr e v i e w i n g r e s e a r c hs t a t u so fi n f o r m a t i o nl o s sf r o mt h eh y p e r t e x ts t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c sa n d h y p e r t e x tn a v i g a t i o n ，t h ea u t h o rd i s c o v e r st h a tn a v i g a t i o ni st h em a i ns o l u t i o nt o i n f o r m a t i o nl o s s r a p i dp o s i t i o n i n gt h er e s o u r c eu s e r sn e e d ，n a m e l yp a t hd i s c o v e r y , i s t h em a i np u r p o s eo fn a v i g a t i o na t t e n t i o n b e s i d e so r i e n t a t i n gf u n c t i o n ，t h em o r e i m p o r t a n tf u n c t i o no ft h en a v i g a t i o ni ne 1 e a r n i n gi st oa s s i s tl e a r n i n g n 圯a u t h o r f i n d st h a tw e bh i s t o r yn a v i g a t i o ni sg o o da tk n o w l e d g ee x p l o r a t i o n ，w h i c hc a l lh e l pt o s o l v ei n f o r m a t i o nl o s si ne 1 e a r n i n g i th a sg r e a ts i g n i f i c a n c et os t u d yh i s t o r yr e c o r di n e 1 e a r n i n gf o rl e a r n i n gi n t r o s p e c t i o n a l s of o rt e a c h i n gr e s e a r c h b a s e do nh a c k l i n gl i t e r a t u r es y s t e m a t i c a l l ya n dt h e o r e t i c a lr e s e a r c h t h ea u t h o r d e s i g n sa n dd e v e l o p sap r o t o t y p eo fw e bh i s t o r yn a v i g a t i o nt 0 0 1 w h i c ha l s oi su s e da s t h em a t e r i a la n dt o o lt ot e s tt h eu t i l i t yo fw e br e c o r dn a v i g a t i o nb ye x p e r i m e n t2 i n t h ep h a s eo fp r o t o t y p em o d i f i c a t i o n ，t h ea u t h o ra n a l y z e sa n dt e s t sh y p e r l i n ks t y l e s ， w h i c hi st h ek e yf a c t o ro fn a v i g a t i o n o nt h eb a s i so fp r e v i o u sr e s e a r c ha n dp r e d i c t i o n t e s t t h eh y p e r l i n ks t y l e sf a c t o r st h a tc a ni n f l u e n c eu s e rb e h a v i o ra r ea n a l y z e d t h e n t h eh y p e r l i n ks t y l e sf a c t o r sa r ed i v i d e di n t ot w ot y p e s ，t h a ti s 。e x p e c t a t i o nf a c t o ra n d h i g h l i g h t i n gf a c t o r b ye x p e r i m e n t1 ，t h ea u t h o rd e m o n s t r a t e sh o wg r e a tt h ei n f l u e n c e o ft h et w of a c t o r sc a d _ b et o w a r d su s e rb e h a v i o r 刀砖r e s u l t ss h o wt h a te x p e c t a t i o n f a c t o ri st h em a i ni n f l u e n c eo nh y p e r t e x tn a v i g a t i o nb e h a v i o ro fu s e r s e x p e r i m e n t2 ， v e r i f i e st h ee f f e c to fw e bh i s t o r yn a v i g a t i o na n di t sp a t hl e n g t ho ni n f o r m a t i o nl o s s t h ea u t h o re x a m i n e st h ee f f e c t i v e n e s so fp r o t o t y p ea n df i n d st h a tw e bh i s t o r y n a v i g a t i o nr e d u c e st h ed e g r e eo fi n f o r m a t i o nl o s sr e l a t e dt ot a s kb a c k t r a c k i n g t h er e s u l t sa r e a sf o l l o w s ：w e bh i s t o r yn a v i g a t i o nc a l l h e l pt or e d u c e i n f o r m a t i o nl o s sw h i c hr e s u l t sf r o mt a s kb a c k t r a c k i n g t h ep a p e rg i v e san e w p e r s p e c t i v eo ns t u d y i n gi n d i v i d u a ll e a r n e r se - l e a r n i n gb e h a v i o ra n di n f o r m a t i o nl o s s m ep a p e rd e s i g n sa n dd e v e l o p st h ep r o t o t y p eo fw e bh i s t o r yn a v i g a t i o n i ti sat o o l o rs t r a t e g yf o rn a v i g a t i n gi nh y p e rn e t w o r k i ta l s op r o v i d e sr e f e r e n c ef o ru s e rm o d e l d e s i g ni ne - l e a r n i n gs y s t e m f i n a l l y , t h ew h o l es t u d yp r o c e s si sr e f l e c t e d i nt h ee x p e r i m e n t a ls t u d yo n e l e a r n i n gb e h a v i o r , e x p e d m e n t a lp s y c h o l o g ym e t h o di su s e df o rr e f e r e n c e ，b u ti ti s d i f f e r e n tf r o mt h e g e n e r a lp s y c h o l o g i c a le x p e r i m e n t b e c a u s ee x p e r i m e n t a l e n v i r o n m e n ta n dt h ea c t u a le n v i r o n m e n ta r ev e r yc l o s e ，d a t af r o me x p e r i m e n tm e t h o d i sr e l i a b l e 1 1 1 ee x t e r n a lv a l i d i t yi nt h ee x p e r i m e n t a ls t u d yi ss u p e r i o rt ot h eg e n e r a l p s y c h o l o g i c a le x p e r i m e n ta n di th a sm o r ea p p l i c a t i o nv a l u e o nt h eo t h e rh a n d t h e e x p e r i m e n t a ls t u d yo ne 1 e a r n i n gb e h a v i o ri sd i f f e r e n tf r o mb l a c kb o xa p p r o a c hu s e d i nb e h a v i o rr e s e a r c ho ne l e a r n i n g ，i nw h i c he x p e r i m e n t a lg r o u pw i t hi n t e r f e r e n c ei s c o m p a r e dw i t hc o n t r o l l e dg r o u pw i t h o u ti n t e r f e r e n c e 刀 ep a p e rp u t si t se m p h a s i so n t h ei n q u i r yo fi n t e r n a lm e c h a n i s mi ne 1 e a r n i n gb e h a v i o r , o nt r a n s f o r m i n gr e s e a r c h o b j c o ta n dr e s u l ti n t oo p e r a b l ev a r i a b l e s ，a n do na n a l y z i n gt h ed i r e c tc a u s a t i o n i l b e t w e e np e n d e n tv a r i a b l e sa n dd e p e n d e n tv a r i a b l e s ，s o 嬲t oi m p r o v et h ei n t e r n a l v a l i d i t yi nt h ee x p e r i m e n t a la u d yo ne - l e a r n i n gb e h a v i o r f u r t h e r m o r e ，t h ea u t h o r p r o p o s e st h eb a s i ci t e m si nt h ee x p e r i m e n t a ls t u d yo fe - l e a r n i n gb e h a v i o r ，s u c ha st h e r a n s f o r m a t i o nf r o mr e s e a r c ho b j e c tt oe x p e r i m e n tv a r i a b l e ，t h ed e v e l o p m e n ta n d a p p l i c a t i o no fe x p e r i m e n tm a t e r i a l s ，a n dt h ee x p e r i m e n ts i t u a t i o na n de x p e r i m e n t c o n t r o l ，e t e k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o ni a 硌s ，w e bh i s t o r yn a v i g a t i o n ，e - l e a r n i n gb e h a v i o r , e l e a r n i n g i i i 浙江师范大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人 或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做 的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 作者签名： 纫芥 魄刁盯村日 学位论文使用授权声明 本人完全了解浙江师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和 借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位论文。同意浙江师范大 学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播论文的全部或部分内容。 保密的学位论文在解密后遵守此协议。 僦名籀脊聊签名 ：1 协伽 第1 章研究背景与问题 1 1 网络学习中的信息迷航 网络学习作为对传统教育方式的一种拓展与延伸，正逐渐为更多的人所接 受，无可争议地成为当代教育研究中的趋势与亮点。但网络学习自身仍1 日存在一 些问题，致使学习效果一直为人们所怀疑。信息迷航便是其中的重要因素之一。 迷航也称迷路，原指探险者在一个陌生的环境中迷失方向的现象。在网络环 境中，信息迷航特指浏览者在非线性文档中迷失方位和方向感的一种倾向。当学 习者在浏览超文本时不知道自己当前处于文档结构的哪个位置、之前是从哪里来 的、下一步该去哪里，或知道该去哪里但不知道如何去时，信息迷航现象就发生 了。 信息迷航对网络学习的危害是严重的。当出现信息迷航时，学习者会进行大 量的无效注意投入，耗费有限的注意资源，获取信息的时间和学习成本陡然增d 1 1 ； 毫无目的地浏览重复甚至不正确的内容，不仅降低了信息获取的效率，也影响到 学习者的信息加工过程。信息迷航严重时甚至会因为信息过载而导致大脑皮层的 兴奋与抑制功能失调，引发头昏脑胀、烦躁易怒、无精打采、注意力分散，乃至 神经性呕吐、厌食等症状。致使学习者对网络学习产生厌恶与恐惧心理，最终 导致网络学习的失败。 网络学习实质是基于超文本的学习，从超文本诞生之日起，信息迷航现象就 备受关注。很多研究者致力于研究超文本迷航的原因、超文本学习绩效的影响因 素、如何改善和解决迷航、如何设计有效的超文本导航系统以及导航策略等。随 着以w w w 为主的国际互联网的高速发展，信息量变得越来越大，网络变得更 加复杂，信息迷航问题不但没有解决，反而越来越严重了。因此，为增强超文本 网络的可用性、提高网络学习效率，信息迷航是必须着重解决的一个问题。 1 2 问题提出 1 - 2 1 术语界定 1 2 1 1 历史记录导航 历史记录在w e b 中属于约定成俗意义上的概念。g o o g l e 中搜索“历史记录 ， 约有2 ，2 3 0 ，0 0 0 项结果，搜索“w e bh i s t o r y ”，则约有1 7 7 ，0 0 0 ，0 0 0 项结果。其 中没有找到与历史记录定义相关的描述，搜索结果中的内容主要包含两部分：一 是浏览器历史记录功能的使用技巧问题，这里的历史记录类似于原始记录，“基 安素平，白然网络学习中的信息迷航成因及对策【j 】现代教育技术2 0 0 7 ( 3 ) 1 第1 章研究背景与问题 层单位用数字或文字对生产经营活动的最初记载 ，但在时间上，网页中的历 史记录是用户最后一次浏览该页面的信息。二是保存网站历史版本的工具，这里 的历史记录类似于历史的记录，历史的含义是：“自然界和人类社会的发展过 程，也指某种事物的发展过程或个人的经历；过去的事：过去事实的记载。” 记录的含义是：“把听到的话或发生的事写下来；当场记录下来的材料。 本文描述的历史记录包含了上述两者的意义，但不尽于此。本文的历史记录 特指学习者在网络环境中学习而留下的轨迹。历史记录不等同于原始记录，而总 是与特定学习者联系在一起：也不等同于历史的记录，网络学习中的历史记录是 个人认知发展过程中具有历史联系的记录。历史的作用是借古鉴今，网络学习历 史记录的意义尽管没有达到这个高度，但对于个体开展学习反思、教育者发现学 习者个体特性、开展个性化教学都具有一定的意义。 与迷航类似，本文的导航特指在w w w 信息空间中，借助于一定的航行信 息，引导用户快速、正确地到达预定目标的行为。导航包括路径发现与探查， 前者有明确目标，后者则没有。网络学习中的导航需要具备两者的功能，但探查 的意义显然更为重要。因此，本文所指的历史记录导航是通过展现学习者个体具 有历史联系的网络学习记录，来达到路径发现与知识探查的目的。 1 2 1 2 网络学习环境与网络学习行为 网络学习环境是一个为人们所熟知的概念，狭义的网络学习环境指“学习者 在追求学习目标和问题解决的活动中可以使用多样的工具和信息资源并相互合 作和支持的场所”，与网络学习平台或网络教学平台类似。广义的网络学习环境 则指整个互联网，当然，也包含了网络学习平台或网络教学平台。本文的网络学 习环境指的是后者广义的网络学习环境。 网络学习行为在本文中指：学习者在由现代信息技术所创设的、具有全新沟 通机制与丰富资源的学习环境中，开展的远程自主学习行为。其要素包括：行为 主体、行为客体、行为工具、行为团体、团体的组织规则任务分工等 。 1 2 2 研究问题与内容 网络学习资源根据来源可分成两部分，一是内部资源由网络课程或学习 系统内部提供，二是外部资源学习者根据自身需要，获取自课程或系统外部 的网络。内部资源与外部资源之间、及外部资源之间，存在着诸多交叉链接。学 习过程中，借助于这些交叉链接，学习者可以获取更多的学习资源，同时随着学 辞海编辑委员会辞海【m 】上海辞书出版社1 9 9 9 商务印书馆辞书研究中心新华词典【m 】商务印书馆2 0 0 1 年修订版本 中国社会科学院语言研究所词典编辑室现代汉语词典【m 】商务印书馆2 0 0 2 年增补版本 b a e g j ，h i r a h a r a 八f u k a z a w a ya na d a p t i v eu s e rn a v i g a t i o nm e c h a n i s ma n di t se v a l u a l i o n c 。i e e e ： s o f t w a r ee n g i n e e r i n gc o n f e r e n c e ，19 9 4 。p p 2 9 3 7 杨开城，李文光等现代教学设计的理伦体系初探川中国电化教育2 0 0 2 ( 2 ) 2 第1 章研究背景与问题 习的开展，学习者在这些交叉链接间开展回溯动作，这对于学习是需要的，但它 们的存在同时也增加了学习者信息迷航可能性。本文致力于解决由于上述交叉链 接的存在而导致的信息迷航问题。 通过文献研究发现，研究者们主要从超文本网络结构特征及超文本导航两方 面研究信息迷航，而导航策略与工具的辅助是目前主要的方法。快速定位用户所 需资源即路径发现，是导航的一般目的。但在网络学习中，导航的目的除了 定位，更重要的是知识探查，即帮助学习者知识内化，体现导航的学习辅助功能。 学习历史体现了学习者知识内化和建构的过程，反映了学习者的特征，无论对于 教育者的教学还是研究，意义都不言而喻。学习反思实质是对学习活动历史的一 种回顾，学习者不仅要对知识作回顾，更重要的是知识形成过程，亦即学习过程 的回顾，了解自身如何学习，从而学会学习。因此，了解自身的学习历史对学习 者同样重要。内外部网络交叉以交叉链接方式存在的学习资源，在结构上充 满了随机性，易导致信息迷航，而解决信息迷航的一般导航方法网站地图或 鱼眼视图体现出的往往是一种既没有语义层次，更没有用户个体意义的关系，难 以体现对学习活动的导向作用；甚至在知识结构与层次相对明确的网络课程内容 组织上，学习者也并非是始终按固定导航设定的步调学习，即由于个体差异与偏 好的存在，学习者的学习活动过程并非都是相同的。 因此，本文提出用历史记录导航解决带有节点回溯性质的网络学习中的信息 迷航问题。历史记录导航通过记录学习者的学习轨迹反映活动过程的点击事 件而产生。因此，导航不以预先设定的方式存在，也不是原始网络结构的反映， 而只与学习者的使用有关，学习者之间甚至同一学习者每次邀游而产生的导航图 都会不同。同时，历史记录导航具有如下假设：链接并非都是有特定意义的，其 意义因人因时而具有区别；反之，学习者对“节外生枝”的无关链的访问也并非 完全没有意义，“无关链”可能是对先前误解的一种排除，也可能是目标达成的 一条途径，从这个意义上讲，“无关链 与学习者的认知发展实质上是相关的。 总之，历史记录导航的目标是促进学习者自身的回顾与反思，通过选择适合学习 者个体自身的路径完成学习，而不是直接给定固定的路径。 因此，本文的主要研究内容有：( 1 ) 探讨历史记录及历史记录导航在网络学 习中的作用：( 2 ) 历史记录导航工具关键表征要素超链接样式的优化：( 3 ) 历史记录导航对信息迷航影响的实验验证：( 4 ) 历史记录导航原型、实验工具的 设计与开发。 1 2 3 研究设计与方法 针对网络学习中长期存在的信息迷航现象，本文首先对国内外有关超文本迷 航、导航及用户历史跟踪的文献进行了系统梳理，全面分析了相关领域的研究成 果、发展趋势及存在的问题，确定了本论文的研究问题与内容。在此基础上结合 3 第1 章研究背景与问题 网络学习的特征，提出历史记录导航的方案。 然后通过原型法，设计、开发主要实验实验二( 历史记录导航及其路径 长度对信息迷航的影响) 的材料与工具。在原型修改阶段，对导航的关键表征因 素超链接样式进行了分析。在前人研究及预备性测试的基础上，将影响用户 导航行为的超链接样式归入于两种因素用户期望因素与突显因素。并设计了 实验一( 用户期望因素与突显因素对用户超文本导航行为的影响) ，验证两种因 素对用户行为的影响。该实验借助于眼动研究法，假设网络环境下学习者会对任 务相关的超文本样式分配更多的注意资源，注意资源的分配表现为被试眼球对各 兴趣区注视时间的不同。注意资源的分配表明了用户的偏好，实验主要目的是分 析用户的偏好是否具有统计学意义，从而发现学习者对超链接样式的选择特征， 并用于优化原型( 实验二的材料与工具) 的设计。 根据实验一的结论，改进实验二材料与工具的超链接样式设置。实验二假设 学习者个体历史轨迹与结构的可视化呈现能减少与任务回溯有关的信息迷航程 度。根据已有研究，将任务完成状态、时间、节点数作为因变量，用以表明信息 迷航的程度。原型在呈现实验材料的同时，自动对以上数据作详尽的记录，保存 在数据库中。最后，对采集的数据进行整理与分析，得出结论。 总体上，本文采用了文献研究法、调查分析法、原型开发法与实验研究法。 本文研究对象是网络学习行为，但实质是网络媒体特性的研究，或者说是网络媒 体的学习效用研究，因此，实验方法是本文的主要研究方法。 1 - 2 4 研究意义 理论意义上，本文强调，研究网络学习中的信息迷航现象需要关注网络学习 的内在特征与需要，而不同于非教育领域研究主要关注于导航的单一定位功能。 一般网络学习行为研究所关注的主要是群体兴趣总和，历史记录导航则更关注于 网络环境中学习者个体知识形成的时间维度，试图从个体历程的微观研究中挖掘 更多的价值。通过对历史记录特性的研究，探索学习者的知识内在建构机制，发 现网络环境下学习者认知的特征与规律。 方法论意义上，本文借鉴实验心理学的方法，并结合本学科的学科定位与研 究特征，对适合于网络学习行为研究的实验范式作了探索与思考。 实践意义上，本文设计并开发了历史记录导航工具原型，为超文本网络信息 导航提供一种可选的策略与工具。通过历史记录导航的回溯策略及历史信息结构 的可视化，提高信息导航的质量，并从历史信息中发现新的价值。该原型也为智 能化网络学习系统的设计与开发提供参考，特别是超媒体适应性学习系统中用户 模型的构建，提倡应关注个体认知结构的变化，而不仅仅是样本总和的统计意义。 4 第2 章信息迷航问题研究综述 2 1 超文本及其网络结构的研究 2 1 1 超文本教育应用概述 从发展历史看，超文本技术早期多用于教学和学习系统的设计中。1 9 4 5 年， v a n n e v a rb u s h 在他的文章a sw em a yt h i n k ) ) 中呼唤有思想的人和所有的知识 之间应该建立一种新的关系，提出了超文本的思想雏形。并设计了m e m e x 系统， 试图建立机械化图书馆，将各种信息存储在缩微胶片中，由用户通过按钮和操纵 杆控制阅览进程。“超文本 ( h y p e r t e x t ) 的概念则由t e dn e l s o n 于1 9 6 5 年首次 提出，将其定义为：允许读者在阅览室进行选择的分叉的文本系统。t e dn e l s o n 进一步设计了x a n a d u 系统，是第一个真正意义上的超文本系统。 2 0 世纪7 0 年代，a n d r i e sv a nd a m 创造了一个新词“电子图书( e l e c t r o n i c b o o k ) ，其设想是：电子图书中包含有静态图片和图形，用户可以在计算机上去 创作作品和联想式地阅读文件。电子图书保存了纸质存储媒体的最好特性，而同 时又加入了丰富的非线性链接，这是有关超媒体( h y p e r m e d i a ) 思想的最早阐述。 1 9 7 8 年，美国麻省理工学院开发了白杨树镇电影地图( a s p e nm o v i em a p ，简称 a s p e n ) ，成为世界上第一个超媒体系统。超媒体与超文本之间的不同之处是，超 文本主要是以文字的形式表示信息，建立的链接关系主要是文句之间的链接关 系。超媒体除了使用文本外，还使用图形、图像、声音、动画或影视片段等多种 媒体来表示信息，建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片段 等媒体之间的链接关系。由于本文重点关注的是信息迷航问题，而非信息形态， 因此在文中对超文本与超媒体不再区别论述，在本文研究范围内，超文本的结果 也适用于超媒体。 1 9 8 9 年3 月，在日内瓦欧洲粒子物理实验室( c e r n ) 工作的t i mb e m e r sl e e 提出了一个建议，此建议要求开发一个“超文本系统 ，使分散在各地的高能物 理组织中的各研究小组能轻松有效的共享信息。这被认为是超级超文本系统一 一万维网( w o r l dw i d ew e b ，简称w w w ) 诞生的标志。1 9 9 3 年9 月，美国副 总统戈尔宣布将要在美国全国执行的一个信息工程计划，其后宣布的正式名称是 “国家信息基础设施 ( n a t i o n a li n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e ，简称n i i ，也就是后 来所称的美国信息高速公路计划) 。它的目标是要建立一个遍布全美的高速光纤 通信网络，其末端将伸入美国的每一个基层单位和家庭，构成覆盖面极广、通信 容量极大的信息网络。预见到n i l 带来的巨大影响，各国纷纷仿效，制定了类似 林福宗多媒体技术基础( 第2 版) 【m 】。清华大学出版社2 0 0 2 媒体发展史中文版 e b o l ( 2 0 0 8 1 2 3 ) 2 0 0 8 1 2 1 5 1 h t t p ：w w w d o e i n c o r n p - 1 0 2 7 3 9 h t m l # d o c u m e n t i n f o 5 第2 章信息迷航问题研究综述 计划并予以实施，w w w 得以扩展到全球范围。 值得注意的是，在超文本发展史上，呈现出了明显的阶段性特征。以2 0 世 纪9 0 年代为界，9 0 年代以前是封闭、静态的超文本系统，各个系统间独立存在， 相互间绝少有联系，超文本结构相对简单、有限，应用范围较小，主要在科研与 教育领域。9 0 年代以后，以国际互联网为载体，w w w 成为了开放、复杂、大 型的超文本网络，应用范围从教育与科研迅速扩展到了其它领域。由于社会物质 生产的决定作用，超文本网络研究与应用的重点转移到了电子商务领域，以语义 与社会性为代表的新型网络技术，率先在电子商务中得到应用。超文本的研究与 应用始于教育领域，但目前已经落后于商业领域，电子商务中的一些应用，成为 了网络学习研究与应用的参考。 2 1 2 信息迷航的心理与生理机制 2 。l 。2 1 认知负荷 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 ( j o h ns w e l l e r ) 于1 9 8 8 年首先提出来的。认知负荷理论认为：问题解决或学习过 程中的各种认知活动均需消耗认知资源，若所有活动所需要的资源总量超过了个 体所具有的资源总量，则存在资源分配不足的问题，从而影响学习或问题解决的 效率，此时称为认知负荷过重 。 认知负荷理论假设人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。工作记忆也 可称为感觉记忆，它的容量有限，一次只能存储5 - 9 条基本信息或信息块。长时 记忆是指永久性的信息存贮，一般能保持多年甚至终身；长时记忆的容量似乎是 无限的，它的信息是以有组织的状态被贮存起来的。认知负荷是建立在工作记忆 容量基础之上的。认知负荷存在着三种类型：内部认知负荷，外部认知负荷和关 联认知负荷。三种类型的认知负荷是相互叠加、此消彼长的关系，即三种负荷相 加起来的总量是被限制在一定范围内的，一种负荷高了，另外两种负荷必然就低， 如果三种负荷都高，就必然会阻碍学习的进行 。 认知负荷被认为是超文本迷路问题的原因之一。超文本有灵活的结构，用 户从中搜寻需要的信息时必须选择相应的路径，但在选择过程中又有可能发现新 的感兴趣的题材，而改变路径甚至远离主题任务。这样用户既要记住自己所要搜 索的目标和曾经走过的路径，又要选择去向，还要抵制与目标无关的题材的诱惑， 导致认知负荷的增加。 张玉峰周勇士，金燕国外网络信息导航研究述评【j 】图书情报知识2 0 0 5 4 转引自：陈巧芬认知负荷理论及其发展【j 】现代教育技术2 0 0 7 。9 龚德英多媒体学习中增加相关认知负荷影响学生学习的实验研究【d 】中国优秀硕士学位论文全文数 据库2 0 0 5 t d p p s d ，r o b y wo r i e n t a t i o na n dd i s o r i e n t a t i o ni nah y p e r t e x tl e x i c o n j j o u r n a lo f e o m p u t e rb a s e d i n s t r u c t i o n , 1 9 9 0 。1 7 ：1 2 0 - - 1 2 4 6 第2 章信息迷航问题研究综述 2 1 2 2 认知开销 认知开销是指浏览者在执行主任务的时候所付出的额外的努力和精力。在 网络环境的信息搜寻过程中，学习者对于同时遇到的多个“链 需要决定是否沿 链跟踪，因为很多交叉参见链属于“节外生枝”的情况，跟踪它们会减少用户对 原问题的注意分配。如果学习者选择了访问这个链接，那么他在新的节点中可能 还会发现其它感兴趣的链接，浏览者会再次要求做出是继续寻找新的材料还是选 择进入感兴趣链接的决定。认知开销就发生在这些不断的选择和决策中，浏览者 必须不断地决定进入还是放弃某些链接，必须做出很多选择和决策，从而额外消 耗很多认知资源。同时，学习者必须记忆“分岔点 以便能原路返回，这无疑加 重了用户的记忆负担。当超文本网络的结点数达到成百上千时，网络结构将极其 庞大复杂，学习者在这样一个超文本网络中航行难免会遇到如下问题：一是用户 不知道当前所处结点的具体位置，二是用户不知道怎样才能到达想去的节点，三 是难以回到当初的位置，或者已经忘记了自己的最初学习目标，迷失在网络之中 。此时，迷航就不可避免地发生了。 2 1 2 3 心理模型 心理模型指相互关联的言语或表象的命题集合，是人们作出推论和预测的深 层知识基础。心理模型经常是根据零碎的事实构建而成的，对事实的来龙去脉只 有一种肤浅的理解，并依据某种通俗心理学，形成对事物起因、机制和相互关系 等各个因素的看法，虽然这种因素可能并不存在。 心理模型可以构建，当人们接触一个超文本系统时，便会对这一系统的内部 结构与信息组织方式形成某种假设和预期，并以此建立起相应的信息搜索策略。 如果用户关于超文本的心理模型不够准确，就有可能产生迷路问题圆。用户关于 超文本的心理模型构建的速度受多种因素的影响，一方面取决于用户已有的知 识，其中包括个人的知识经验、使用习惯、对相关系统或方法的练习次数等。另 一方面取决于设计模型，设计模型不可能适合每个用户的心理模型，但是要方便 用户心理模型的构建，通过隐喻和预设用途( p e r c e i v e da f f o r d a n c e ) 的方法设计 网站元素；同时，网站内部的风格要统一，否则可能会使用户构建多个模型而花 费更多的时间，甚至与已构建的模型相冲突而导致迷航。 隐喻原本是在文学领域应用广泛的一种重要修辞格，在文学中，隐喻又称为 借喻，它更多地指的是一种狭义的隐喻的概念。在网页设计中也经常会使用隐喻 的方法，即能够使抽象的概念转换成具体的形象。网页设计中的隐喻经常表现为 一种重要的视觉化、形象化的设计语言，而区别于文学领域中的隐喻概念。这种 视觉化的隐喻语言的基本结构只包含两个部分，即本体( 被比喻的事物) 和喻体 安素平，白然网络学习中的信息迷航成因及对策f j l 现代教育技术，2 0 0 7 3 张德玄，许百华超文本浏览中的迷路问题与用户心理模型【j 】人类工效学2 0 0 3 9 7 第2 章信息迷航问题研究综述 ( 作比喻的事物) ，而不需要任何比喻词，并且，本体和喻体很少同时出现，一 般只出现喻体，而本体被隐藏起来。在网页设计中，隐喻概念不仅仅包括了明喻、 暗喻和借喻三个常见的比喻概念，甚至还包括联想、借代等设计手法。因为联 想和借代手法经常具有隐喻的性质，从某种意义上来说，它们可以被看作是隐喻 意义的延伸和扩大。 预设用途( p e r c e i v e da f f o r d a n c e ) 是美国实验心理学家詹姆斯吉布森( j a m e s j e r o m eg i b s o n ) 提出的概念。吉布森认为自然界环境中所有物质本身物理属性的 组合能与生物之间存在着某种对应的关系。这种环境中所存在的组合就自然形成 一种特质，这类特质能让某类动物藉由特定的行为而达成某一功能。物质具备的 特定物理条件与生物之间的对应关系也就是影响生物的知觉与行为的重要因素， 正是借助这种自然对应关系的存在，生物能够判断环境所能提供的功能，进而产 生对环境做出适当的行为，这种环境物质与生物之间的对应关系形成了预设用途 的概念。在工业设计上，预设用途的概念为用户提供了操作上的明显线索，如 平板是用来推的，旋钮是用来转的，狭长的方孔是用来插东西的，球是用来抛掷 或上下弹跳的。如果物品的预设用途在设计中得到合理利用，用户一看便知如何 操作，无须借助任何图解、标志和说明。预设用途在网站导航系统中同样重要， 如鼠标出现手指状的指示表示是可以点击的，w i n d o w s 风格的诸多图形符号约定 成俗地代表特定意义，能被w i n d o w s 用户所理解。 2 1 2 4 信息搜寻理论 信息搜寻( i n f o r m a t i o nf o r a g i n g ) 原本是生物学、人类学中用来解释生物 适应机制的一种理论。p i r o lli ( 1 9 9 5 ) 将此理论移植到人机交互的研究中，用 来解释人类在获取、处理信息过程中的适应机制。动物所做出的关于在哪里进食、 何时进食的决定是建立在一些经过高度优化的规则的基础上的，这些规则经过了 很多代的发展，其中那些会导致饥饿的行为被逐渐丢弃。相比之下，人类并没有 那么大的进化压力来提高使用w e b 的能力，但是基本的惰性是人类的一个特点， 它可能和生存问题有关( 除非迫不得已，否则人们不会使自己筋疲力尽) 。在任 何情况下，人们都喜欢通过付出最少的努力来得到最大的收益。这就使信息搜寻 成为分析网络媒体的一个有用工具固。 信息搜寻理论中最著名的概念是“信息的线索”( i n f o r m a t i o ns c e n t ) ，用 户会根据一些踪迹( 如信息系统的结构特征、标签的设置等) 来估计他们搜寻成 功的可能性，并判断他们的路径是否显示出了一些和想要的结果有关的迹象。只 卢荣青网页界面设计的隐喻要素研究【d 】湖南大学硕士学位论文2 0 0 7 j a m e sj e m m eg i b s o n ，t h ee c o l o g i c a la p p r o a c ht ov i s u a lp e r c e p t i o n m ，b o s t o n ：h o u g h t o nm i m i n 1 9 7 9 p i r o l l i 只c a r d s ，i n f o r m a t i o nf o r a g i n gi ni n f o r m a t i o na c c e s se n v i r o n m e n t s , p r o c e e d i n g so ft h ec o n f e r e n c e o nh u m 卸f a c t o r si nc o m p u t i n gc h i 9 5 c ，d e n