认知负荷理论.ppt

CHAPTER2认知负荷理论对多媒体学习的启示ImplicationsofCognitiveLoadTheoryforMultimediaLearning JohnSweller TheCambridgeHandbookofMultimediaLearning 张霞2012 03 02 认知负荷理论 整合人类知识的认知结构和教学设计原则 人类的认知架构Humancognitivearchitecture cognitivearchitecture人类的认知架构 长期记忆Long TermMemory 工作记忆WorkingMemory 无限的长期记忆Long TermMemory 长期记忆在人类认知结构中具有和遗传密码在生物中同样的核心作用几乎所有的人类认知活动由长期记忆保持的信息决定学习是长期记忆中涉及信息积累的任何改变长期记忆的存储容量非常大 国际象棋游戏 长期记忆的知识结构 误区 长期记忆知识的积累相当于机械学习 机械学习 Rotelearning 意义学习 Learningwithunderstanding 导致 长期记忆的 Changes 实质 图式结构 Schema 图式 是一种认知结构 使人们能够根据信息将被使用的方式对信息进行归类 图式的获取是学习的主要形式但不是唯一形式 知识以图式的形式有系统的分类存储于长时记忆中 图式构建后 经过大量的实践能自动化 图式自动化可为其它活动释放空间 自动化的图式存储在长期记忆中可以是图表或文字的 口头的或书面的 信息处理是有意识的还是自动化的 或者说是学习资源是理解了还是没有理解 是什么意思呢 工作记忆和与长期记忆的相互作用 有限的工作记忆WorkingMemory 两大严重的限制 Limitations 1 容量有限 Capacity 只能保持信息的7个元素 Miller1956 通过组合 对比处理的信息不超过约2 4个元素 2 持续时间有限 Duration 在没有复述的情况下 工作记忆保持的内容会在约20秒内消失 Peterson1959 处理新信息时出现的工作记忆的有限性并不是偶然的 也是有相应的作用的 工作记忆为什么是有限的 如 怎样浏览网页 工作记忆在任何时候只能组合4种元素 按照排列 permutation 的逻辑 4 24 假设工作记忆容量是10 那么10 3 628 800 结论 较小容量的工作记忆可能比大容量的更有效 工作记忆模型 Baddeley1992 Itconsistsofacoordinatingcentralexecutive 中央执行系统 andtwosubsystems avisuo spatialsketchpadfordealingwithtwo andthree dimensionalobjectsandaphonologicallopfordealingwithverbalmaterial Baddeley模型认为工作记忆由一个协调中央执行系统和两个附属子系统组成 这两个子系统是指处理二维 三维对象的视觉空间模板和处理语音信息的语音回路 长期记忆与工作记忆的关系 概念分块Conceptofchunking Miller1956 长时工作记忆Long termworkingmemory Ericsson Kintsch1956 感觉 Sensory 记忆 工作记忆和长期记忆存储模型 Atkinson Shiffrin1968 把人类的认知与生物的自然选择进化过程相比拟 1 教学的目的是在人类的长时忆中建立知识 2 处理新信息时有限的工作是确保存储的大量信息发生微小但总是增加的变化的机制 3 因为不能获得已经组织好的信息 变化是随机的 大的随机变化不可能生效 4 鉴于没有确定变化本质的中央执行功能 随机而非预设的变化是不可避免的 外部认知负荷 Extraneouscognitiveload 由设计不当的教学引起的 忽视了工作记忆的有限性 没有重视工作记忆资源的图式和自动化 内部认知负荷 Intrinsiccognitiveload 由于元素间交互形成的负荷称为内部认知负荷 它取决于学习元素间的交互程度 elementinteractivity 相关认知负荷 Germanecognitiveload 被认为是一种 有效的 effective 认知负荷 取决于图式建构和自动化过程的学习活动 认知负荷理论提出的三种认知负荷 认知负荷理论对教学设计的启示 容量上限 容量下限 相关认知负荷 內部认知负荷 外部