劉偉菁

（淮南市教師進修學校，安徽 淮南 232000）

從認知負荷理論談中學英語多媒體教學設(shè)計

劉偉菁

（淮南市教師進修學校，安徽 淮南 232000）

本文通過對多媒體學習中認知負荷理論的闡釋，分析了在英語多媒體教學中常見的認知超負荷現(xiàn)象，并結(jié)合實踐探討了多媒體教學設(shè)計中減少認知負荷的方法，以期對廣大中學英語教師有所助益。

多媒體教學 認知負荷 信息呈現(xiàn) 有效學習

隨著教育信息化的不斷發(fā)展，學校計算機教學設(shè)備的普及，網(wǎng)絡(luò)信息載體的方便獲取，使得英語課堂教學中多媒體教學被大量運用。多媒體圖文聲像并茂，打破時間、空間和資源限制，激發(fā)學生的學習興趣，強化學習動機，有利于知識的獲取，對英語教學起到了一定的推動作用。

但是，現(xiàn)實的英語多媒體教學中，出現(xiàn)了許多“唯技術(shù)”的設(shè)計，或只按照教師主觀意圖的設(shè)計，忽略了學生的學習心理特點，其中學生在多媒體學習過程中的認知超負荷就是一種常見的現(xiàn)象。認知負荷指一個特定的作業(yè)時間內(nèi)施加于個體的工作記憶的心理活動總量。多媒體教學中向?qū)W生呈現(xiàn)的信息量較正常教學大幅增加，學生在一定時間內(nèi)需要加工的信息數(shù)量隨之增加，認知負荷也相應增加。學生通過多媒體進行學習時，認知加工能力極有可能不能滿足加工要求，出現(xiàn)認知超負荷現(xiàn)象，造成學習的低效。因此，英語多媒體教學應該在多媒體學習理論指導下進行設(shè)計，使之真正起到促進學生學習的作用。

一、相關(guān)理論簡介

多媒體學習理論中有兩條研究線索最為重要，一是澳大利亞教學設(shè)計研究專家斯維勒 （Sweller，J）提出的認知負荷理論；二是美國教育心理學家和多媒體教學專家梅耶（Mayer，R.E）提出的多媒體學習的認知理論。前者直接以認知負荷命名，其理論的核心思想是教學過程中工作記憶中的負荷應該成為教學設(shè)計之時重點考慮的問題；后者是探索最佳利用文字和圖示的認知心理學依據(jù)。

認知科學認為人的信息加工系統(tǒng)具有兩個相互獨立的信息加工通道：聽覺通道和視覺通道。聽覺通道加工聽覺輸入信息和言語表征；視覺通道加工視覺輸入信息和圖像表征。在信息加工系統(tǒng)中的每條通道的信息加工能力是有限的，在任一時間點上聽覺、視覺通道認知加工的信息量是有限的。Mayer等人認為這種認知加工有三種：實質(zhì)性加工、臨時性加工和表征保存。學生進行有效學習時，必須是視聽信息通道中有符合學生認知能力的實質(zhì)性加工活動發(fā)生。如果在多媒體學習的過程中，上述三種認知加工的總量超出了學生的認知能力，就會出現(xiàn)認知超負荷現(xiàn)象，反而造成學習的低效，甚至無效。

下面就以上述理論為依據(jù)，對中學英語多媒體教學中認知超負荷的現(xiàn)象進行梳理，并對多媒體教學的設(shè)計提出合理的建議。

二、英語多媒體教學中常見的認知超負荷現(xiàn)象

1.視覺信息過量，聽覺信息不足。

英語教學的特點是強調(diào)聽說讀寫四種技能，在利用多媒體進行新課教學時，除了課本必需的聽力活動外，教師最易忽視的往往是聽覺信息的呈現(xiàn)。多媒體課件中的單詞、句子、文章多以文本、圖示等視覺信息出現(xiàn)，并不配合相應的語音。學生雖然接觸到了大量視覺信息，但僅有部分信息被選擇進入工作記憶進一步加工，造成了由實質(zhì)性加工要求引起的視覺信息加工通道認知超負荷，而此時聽覺通道卻被閑置不用。

2.信息內(nèi)容多，呈現(xiàn)快。

有些教師在多媒體教學設(shè)計時，習慣將所有能展示的內(nèi)容全部編進計算機，一節(jié)課的教學PPT課件，少則五六十，多則上百張幻燈片。課堂上，教師圍著鍵盤鼠標轉(zhuǎn)，教學活動成了學生“看電影”，學生接受了大量信息，卻來不及思考，認知活動處于停滯狀態(tài)。多媒體教學中，信息內(nèi)容過多且呈現(xiàn)的速度過快時，無論是視覺信息，還是聽覺信息，學生都沒有足夠的時間來進行深度加工，從而導致實質(zhì)性加工要求引起的兩條信息加工通道同時認知超負荷。

3.無關(guān)、冗余信息干擾。

在多媒體材料中添加一些學生喜歡的視頻、動畫、音樂能增加教學的吸引力，這是很多教師的主觀認為。其實無組織、無條理的信息不僅不能構(gòu)成有效的學習資源，反而會阻礙視聽通道接收實質(zhì)性信息。有的教師在信息呈現(xiàn)時添加了一些自認為對學生理解有幫助的內(nèi)容，例如在聽力訓練時，給聽力素材添加相應的動畫，就可能使學生的注意力分散，不能從整體上把握理解聽力內(nèi)容，削弱聽力訓練的效果。學生對這些無關(guān)或冗余信息的認知，可能既有實質(zhì)性加工，又有臨時性加工，它們合在一起的加工總量超出了學生實際的加工能力，從而減少有效學習必需的實質(zhì)性內(nèi)容的加工，成為學習的障礙。

4.信息呈現(xiàn)方式不合理。

有的教師在屏幕上呈現(xiàn)大段的文字或者復雜的圖片，卻不用提示標注將學生的注意引向需要關(guān)注的重點地方，從而引起由實質(zhì)性內(nèi)容不合理的呈現(xiàn)方式導致的認知超負荷。還有將需要相互對照的內(nèi)容分離呈現(xiàn)的現(xiàn)象，如在一張幻燈片上呈現(xiàn)課文，在對課文中新單詞講解時，將單詞的釋義超鏈接到另外的幻燈片上，教學時回翻頁做講解。學生在認知加工時，只能先啟用表征保存，將信息暫時保存在短時記憶中，當與其對應的另一張幻燈片被呈現(xiàn)時，再進行實質(zhì)性加工。部分認知能力被用來保存表征，減弱了學生進行選擇、組織、整合的認知加工能力。

三、減少認知負荷的多媒體教學設(shè)計方法

1.課前設(shè)計導學案，課上片段呈現(xiàn)信息。

無論是怎樣的教學方式，給學生一定的時間進行認知加工，必然對強化學習的效果有促進作用。認知心理學認為，學習是形成認知結(jié)構(gòu)的過程，在信息加工時，學生先建立組成模式，獲得零碎具體知識；再建立因果模式，形成有序的認知結(jié)構(gòu)，是有效學習的必經(jīng)過程。在進行多媒體教學之前，設(shè)計導學案，讓學生在上課前接受零碎具體知識，建立組成模式；在教學時，將連續(xù)呈現(xiàn)的信息設(shè)計成片段呈現(xiàn)，給學生足夠的認知加工時間，在呈現(xiàn)的信息中選擇文字和圖像，同時有時間和能力來組織、整合選擇的文字和圖像，建立因果模式的加工。這樣學生能將全部的認知能力投入到加工中，利用多媒體更好的理解知識，使知識由無序走向局部有序再到整合，形成良好的認知結(jié)構(gòu)。

2.去除無關(guān)、冗余信息，標識重點難點。

教學設(shè)計時大可不必花時間尋找有趣的圖片、視頻、音樂之類的材料。同樣，也不需要費力準備過多的圖示和文字，呈現(xiàn)給學生的信息只要足夠說明問題就行。教師要盡量使呈現(xiàn)的信息簡潔、連貫，學生無需進行臨時性加工，直接進入實質(zhì)性加工。例如由動畫加解說的呈現(xiàn)要比動畫加解說再加文本的效果要好。例如學習分詞的用法，the risen sun/the rising sun的區(qū)別，教師設(shè)計對比動畫（一個已經(jīng)升起的太陽，一個正在升起的太陽），利用動態(tài)演示學生很快就能區(qū)別掌握。如果在動畫的旁邊再加上文字的解釋、例句等，就會產(chǎn)生冗余效應，使學生在學習過程中產(chǎn)生外在認知負荷。所以，用不同的形式再現(xiàn)相同的內(nèi)容是不必要的。還有上文提到的聽力信息呈現(xiàn)中添加動畫的問題，應避免使用，必要使用時也要改為能隱藏的外掛信息，需要時打開，不需要時隱藏。

當然，去除多媒體呈現(xiàn)信息中所有無關(guān)內(nèi)容顯然是不符合實際的，標識重點難點就成為減少認知負荷的必要方式。在設(shè)計教學信息呈現(xiàn)之時，大標題、粗體、斜體、不同的顏色和高亮標示等都是標識英語課文中重點詞匯、句子的好的方法；語音信息的呈現(xiàn)可以利用有意的停頓和重音來提示學生。

3.分離視聽負荷，同步視聽信息。

多媒體教學設(shè)計中要充分利用閑置通道來促進有效學習，將需要視覺通道加工的部分信息轉(zhuǎn)移到聽覺通道進行加工，使兩條通道處理平衡狀態(tài)。如短文、對話教學，給屏幕上呈現(xiàn)的文本配上語音朗讀，同一個信息由兩條通道加工，分擔處理其中的某些信息，避免某一條通過超負荷的現(xiàn)象。

分離視聽負荷，保證視聽通道信息量上的平衡后，教師還要注意其呈現(xiàn)的時間。認知理論研究證明，聽覺信息和視覺信息在時間上同步呈現(xiàn)，能夠避免工作記憶超量負荷，更有利于促進學生的有效學習。比如教師可以利用Powerpoint里的錄制旁白功能，先錄制好英文的朗讀，再插入到文本中，播放時同時呈現(xiàn)語音和文本，使學生能夠更輕松地將視覺和聽覺信息同步對應起來，減少認知負荷。

4.重新排列信息，合理設(shè)計界面。

用多媒體教學時，實質(zhì)性文本和圖像分開呈現(xiàn)的或呈現(xiàn)順序不合理，會導致臨時性認知加工增多，需要重新排列信息的呈現(xiàn)方式，使學生投入更多的認知能力進行實質(zhì)性加工。前面舉例說到教授新單詞時采用的超鏈接方式就需要改進，因為它和傳統(tǒng)的借助書后附錄單詞表獲取釋義并無不同，僅是將書本呈現(xiàn)的內(nèi)容換成了屏幕呈現(xiàn)而已。這看似簡單的超鏈接，對于學生來說卻需要先將獲得的文本信息存儲于短時記憶中，然后在其他界面獲取釋義信息，再從記憶中提取文本信息，最后進行整合來構(gòu)成完整的意群。這一系列的學習過程中，學生注意力分散，產(chǎn)生較高的認知負荷。

將課文與釋義同一界面顯示并不困難。以PPT為例，教學設(shè)計時將同一幻燈片劃分為兩個區(qū)域，一區(qū)域呈現(xiàn)課文，另一區(qū)域呈現(xiàn)釋義，且不同單詞的釋義設(shè)計自定義動畫，播放時根據(jù)課文的講解進度，通過點擊鼠標顯示。這樣課文與釋義主次清晰，記憶跨度小，學生無需分散過多的注意力，就可以對整合好的信息進行有效的學習，降低認知超負荷產(chǎn)生的可能。

在多媒體教學廣泛應用于英語教學的今天，教師一定要切記，多媒體教學只是一種教學輔助手段，要避免其產(chǎn)生負面的效應，真正成為強化教學效果的工具，教師需不斷提高自身的信息素養(yǎng)，了解學生的認知特點，在多媒體設(shè)計環(huán)節(jié)加強研究，這樣才能真正掌握多媒體教學的精髓，為學生構(gòu)建一個有效的多媒體學習環(huán)境。

［1］認知負荷理論.百度文庫http：//wenku.baidu.com/link? url=bKPHPxvQRTx5ANsBahv7tbM619mUyEdOk0YzTla2w4w JhmLCzcS0RZYU9L2PMkHIv4Vp-QEUMft4bJrhgTzN84g1ent J2JE_agaVLGes9aC.

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［6］丁薇.大學英語教師的信息素養(yǎng)與多媒體教學信息呈現(xiàn)方式.德州學院學報，2014（3）.