摘? 要? 隨著時代的發(fā)展,信息技術在高等教育行業(yè)的應用越來越廣泛,不僅給學生和教師帶來極大的便利,也使學習的內容和方式變得更加豐富。然而,使用信息技術進行教學依然存在許多不足,會對高校教學產(chǎn)生一系列的負面影響,如信息化碎片使學生很難進行深度思考,增加認知負荷等。通過問卷調查法進行研究調查,整理并分析得到的調查數(shù)據(jù),總結相關結論,以期對該領域的研究有所幫助。
關鍵詞? 高等教育;信息技術;教育信息化;認知負荷
中圖分類號:G434? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2022)22-0016-05
0? 引言
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代,信息技術在日常的生活、工作以及學習中都扮演著十分重要的角色,特別是在新冠疫情發(fā)生后,信息技術在教育領域的作用逐步發(fā)揮出來。例如:疫情防控期間為滿足全國上下各類學生的學習需求,線上授課變成主流的教學方式之一,為疫情防控期間的教學活動提供了極大的便利。然而,正如“科學技術是一把雙刃劍”,信息技術的廣泛使用雖然解決了許多教育問題,但是隨著教育信息化的推進,也出現(xiàn)各種各樣的問題,諸如使用信息技術進行教學會增加學生的認知負荷、信息技術使用的泛化[1]和異化[2]現(xiàn)象等?;诖耍疚膶Α盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下的高等教育信息技術應用現(xiàn)狀進行研究,以更好地促進高等教育發(fā)展。
1? 問卷調查
為了能夠更好地了解和掌握信息技術在我國高等教育中的應用現(xiàn)狀,本次調查采用問卷調查法,對高校教師的信息技術應用情況進行調研。調查小組在查閱大量相關文獻資料和眾多信息技術相關研究問卷的基礎上,采用理論推導的方式,結合專家訪談,進行集中研討,確定問卷的基本結構,調整和修正問卷題目及選項的設置。
1.1? 問卷結構
教育信息化實現(xiàn)的關鍵在于教育信息化與課程教學進行深度融合,而師生的信息技術教學觀則是開展信息技術教學的根本和基礎。為此,本研究針對不同層次,采用分層跳轉的網(wǎng)絡化問卷形式,設計相應的問卷結構,以希冀了解目前高校師生有關信息技術教學觀。問卷分為四部分,如表1所示。
1.2? 問卷調查范圍
為了全面、真實地了解高校師生的信息技術教學觀,本研究采取分層、整群、概率比例的抽樣方法發(fā)放問卷,在全國范圍內及部分國外地區(qū)進行問卷的發(fā)放和收取。本次調查共計回收有效問卷2 825份,問卷數(shù)量分布如表2所示。
2? 我國高等教育信息技術應用現(xiàn)狀
2.1? 對信息技術依賴現(xiàn)象嚴重
互聯(lián)網(wǎng)讓大家輕而易舉就能獲得想要的信息,給學習和工作帶來極大的方便。從問卷調查結果中可以得出,在遇到問題時,絕大多數(shù)人采用網(wǎng)絡解決。這說明學生的學習方式已經(jīng)發(fā)生根本性的改變,網(wǎng)絡學習已成為學習的重要途徑;許多人對信息技術產(chǎn)生嚴重的依賴行為,失去網(wǎng)絡就會感到不習慣、不舒適;甚至許多人會因為沒有網(wǎng)絡就覺得什么事情都做不了,如圖1所示。
2.2? 碎片化的網(wǎng)絡信息使學習變得淺層化
如今,網(wǎng)絡信息傳遞的碎片化、外部存儲化以及形象化,都對深度學習和深層次學習帶來嚴重的阻礙。在通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞信息時,盡量將信息內容碎片化,信息單元越小,關聯(lián)程度越高,越容易形成信息關聯(lián),以便信息的發(fā)送。然而,這樣帶來的問題就是零散的信息過于吸引注意力,分散大腦的集中力,使學生在學習時不得不經(jīng)常切換人腦工作模式,讓大腦付出巨大的調整代價,會造成深度閱讀障礙,增加認知負荷。問卷調查發(fā)現(xiàn),無論是手機端還是PC端,只要上網(wǎng),各類應用程序為了及時、盡可能地吸引讀者的關注,會不遺余力地以各種手段和方式推廣,彈出的消息會嚴重分散學習精力,干擾深度學習。另外,正是網(wǎng)絡搜索的方便和功能的強大,使更多的學生在遇到問題時更喜歡直接尋找答案,直接解決問題,對解決問題的過程逐漸失去主動性,大腦中更多存儲的是搜索方法和技能,而不是知識和問題的結構,這給學生后續(xù)知識學習的遷移造成嚴重的斷層。從問卷調查可以看出,有58.68%的人不會刻意記憶相關的知識,更有多達41.21%的人不愿意去歸類和整理相關知識,如圖2所示。此外,調查發(fā)現(xiàn),一半以上的調查對象喜歡運用圖像、視頻與音頻類的資料進行學習。
2.3? 產(chǎn)生嚴重的信息焦慮
1989年,美國學者Wurman率先提出名為信息焦慮的概念,Bawden和Robinson將這個概念定義為“一種不能訪問、理解或者利用所必需的信息時的壓力狀態(tài)”。我國學者曹錦丹等則進一步將其闡釋為“信息用戶在查詢及利用信息過程中由于自身認知類型、信息質量、個人信息素養(yǎng)及檢索工具等原因而引起的緊張、不安、焦急等復雜的情緒狀態(tài),是信息用戶在信息活動中產(chǎn)生的一種負性情緒反應”。目前,學者對此的研究主要將信息焦慮分為信息搜集和選擇焦慮、信息饑渴焦慮、信息處理焦慮等幾種。問卷調查得出的數(shù)據(jù)充分說明了這種焦慮,如圖3所示。
2.4? 信息資源呈現(xiàn)過載現(xiàn)象突出
信息過載指社會信息超過個人或系統(tǒng)所能接受、處理或有效利用的范圍,從而導致信息接收效率下降的現(xiàn)象發(fā)生。美國著名心理學家Miller在關于短時記憶容量的研究中表明,短時記憶中能夠保持的刺激項目大約為七個,人的短時記憶廣度大概為“7±2”個組塊,這說明人們對信息的控制性加工都是在短時記憶中實現(xiàn)的。同時,認知心理學領域的研究成果也表明,人的認知容量以及能夠容納和加工的信息的數(shù)量受到許多因素的制約,如信息的結構、信息的呈現(xiàn)方式以及認知容量個別差異等,進而提出認知負荷理論,主要包括四個觀點:
1)工作記憶的容量是十分有限的;
2)長時記憶的容量在本質上是無限的;
3)學習過程中需要將工作記憶積極地用于理解以及處理教學材料,把即將習得的信息進行一系列的編碼以便于儲存在長時記憶中;
4)一旦超過工作記憶容量,學習就是無效的。
在實際教學中,教師過度使用信息技術,勢必會造成信息量和學生學習的認知負荷過載。通過調查得知,有52.99%的學生認為教師課件翻頁太快,課堂呈現(xiàn)內容過多;對教師提供的教學輔助資源,有高達61.96%的學生認為過于豐富,造成選擇困難;有60.65%的學生認為教師實際講解和資源提供的內容有所區(qū)別,很少去學習,使教師花大量時間匯集的資源浪費。具體如圖4和圖5所示。
3? 我國高等教育應用信息技術存在的問題
其實信息技術在教育應用中所呈現(xiàn)的以上現(xiàn)狀,都是由于功利主義的技術價值觀和激進主義的價值觀在作祟,引起信息技術價值失衡。當下信息技術價值觀的失衡在教育領域已有所表現(xiàn),較為典型的就是使用信息技術進行教學所導致的認知負荷問題,信息技術價值觀在教育領域的失衡,信息技術對于教學方式、學習方式的改變對學生的學習產(chǎn)生的極大負面影響,以及信息技術在教學中的使用給教師教學帶來的挑戰(zhàn)等。
3.1? 信息技術在教學中的使用會導致學生的認知負荷增大
認知負荷理論(Cognitive Load Theory)由澳大利亞著名心理學家約翰·斯威勒(John Sweller)在1988年首次提出,其含義為在同一時間內被要求施加在學生工作記憶上的智力活動的全部數(shù)量,即工作記憶必須注意和處理的內容總和。認知負荷主要包括三個基本類型,即內部認知負荷、外部認知負荷以及相關認知負荷,這三種類型的認知負荷是相互疊加的[3]。
首先,采用信息技術進行教學可以從很多方面來豐富教學內容,如在課件中使用音頻、視頻、圖片等,這樣可以使學生更加生動形象地去理解一些抽象的、不易理解的知識;但是如果在教學設計過程中沒有很好地進行教學設計,也會使學生的認知負荷增大,進而對學習的效率與效果產(chǎn)生負面影響,這種情況十分常見。其次,教師在教學過程中利用信息技術使單位時間內教授的知識量增大,看似使教學效率進一步提高,但是學生在單位時間內接受信息的容量沒有發(fā)生根本性變化,這勢必會增加學生的認知負荷,形成記憶盲區(qū),難以消化教師講解的知識內容[1]。最后,信息技術的發(fā)展使知識的存儲容量變得巨大,知識的呈現(xiàn)方式和類型也變得越來越多樣化,尤其是海量存儲以及云技術的發(fā)展,使知識的獲取和尋找日趨艱難,很多時候尋找、獲取知識的時間大大超過學習知識本身所需要的時間,極大地降低學習效率[2],面對如此海量的知識內容無疑也會使學生的認知負荷增加。
3.2? 信息技術價值觀在教育領域的失衡主要表現(xiàn)為信息技術在教育中應用的泛化和異化
泛化的通俗解釋是由具體的、個別的擴大為一般的,技術泛化在此的意思就是使技術隨處可在。信息技術在教育中應用的泛化主要體現(xiàn)為不考慮每門學科特有的性質和內容以及學生本身的特征等因素,強制采用信息技術對課程資源進行開發(fā)設計并且進行實際教學。具體體現(xiàn)在大學課堂中,常常會出現(xiàn)斷電斷網(wǎng)就停課的現(xiàn)象,在一些實驗教室中很多時候會用多媒體設備來播放實驗視頻以替代真實實驗,這種現(xiàn)象在課堂中并不罕見。
異化的通俗解釋是相同或相似的事物變得不再相同或相似,在哲學上來說是主體逐步發(fā)展到一定階段的時候分裂出自己的對立面,并且還變成一種外在的異己力量。技術異化其實是社會進步的一個不可或缺的過程,雖然一方面能夠推動教育發(fā)展,但是另一方面技術在教育領域的迅猛發(fā)展會壓制人性,導致教育發(fā)生異化,異化的教育也就是離身的教育,人的身體與心靈相互分離,將學習看作一場無須身體參與的心靈訓練[4]。目前教育領域的技術異化具體體現(xiàn)在教師正在逐步被技術所替代,課堂中需要動手操作的實驗逐步被技術所替代,學生在學習時要符合技術的合理性,其主體性被壓制,等等。
3.3? 信息技術使傳統(tǒng)教學模式更加固化,加大了教師單位時間內傳遞的信息量
很多信息技術在現(xiàn)代課堂中的使用仍然延續(xù)傳統(tǒng)教學模式——課堂全程通過PPT講解展示,其實質依舊是一種以教師、書本、課堂為中心的教學模式,進一步加速形成教師單向灌輸、學生被動接受的局面,讓作為認知主體的學生成為知識的被動接受者。與此同時,信息技術對于教學方式的改變使課堂教學的節(jié)奏變得很快,教師在單位時間內傳遞的信息量增加,每堂課的教學內容也隨之增多,導致學生的接受量和速度與通過多媒體傳遞的不同性質的教學信息的量和速度難以同步。雖然師生在課堂中交流很順暢,學生對于教師的講解也都明白,但是課堂過后,有些學生就對所學內容沒有印象,在課堂中學到的東西微乎其微。這樣的教學方式對于一些自律性及課后自學能力較差的學生來說弊大于利。
4? 我國高等教育應用信息技術存在問題的解決方法
信息技術,尤其是多媒體技術,作為一種現(xiàn)代化教學中必不可少的教學輔助技術,對教師的教和學生的學都提供了便利,但是恰好也是因為這種快捷與方便,才致使教師在教學中迷失方向。深究其原因,是因為忽視了眾多內外因素對使用信息技術進行教學的過程及效果的影響,如學生的先前知識以及學生的認知風格、媒體的特性、媒體呈現(xiàn)形式、教學內容的性質以及教學過程中的策略等。然而,這些因素的實質都是由學生的認知特性與媒體在呈現(xiàn)不同教學內容時的相互匹配關系所決定的,可以通過以下方法來解決信息技術在教學應用中所存在的問題。
4.1? 利用信息技術使復雜信息各元素之間的關系變得顯性化
根據(jù)知識的表征形態(tài),將知識分為顯性知識和隱性知識兩大類,其中隱性知識又可以分為認知認識方面的隱性知識和技術技能方面的隱性知識[5]。當在教學過程中使用多媒體傳遞教學信息時,學生需要一定時間進行復雜知識學習的認知過程中的辨別、選擇等心理過程,然而這個時間是由多媒體傳遞信息的量及速度來決定的。在教學中使用信息技術的優(yōu)勢在于信息技術能夠使復雜信息各元素之間的關系變得顯性化,如在進行教學設計時可以運用思維導圖展示整個內容的脈絡,在理解具體實驗時可以給學生播放相關視頻資料,從而減少學生在學習中構建圖示時對各元素之間的復雜關系進行處理時所需要的記憶空間,進一步減輕學生在學習中的認知負荷,提升教學效率。
4.2? 加強創(chuàng)感教育,實現(xiàn)信息技術教育實踐應用的具身轉向
創(chuàng)即創(chuàng)新、創(chuàng)意和創(chuàng)造,感即感覺、感情和感悟。創(chuàng)感教育是培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的重要途徑,同時也是實現(xiàn)教育實踐具身轉向的重要途徑。教學設計者在進行教學設計時應加入一些創(chuàng)感元素,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。教育實踐的具身轉向指以教育回歸現(xiàn)實生活為導向,促進人的身體、心靈與世界對話[6],也就是說具身教育是要讓學生在真實的情景中體會,在與情景的交互中獲得真實的感想感悟,并且以此為基礎深入發(fā)展自己的思想。通過發(fā)展具身教育,可以減緩或克制由技術異化而引起的教育異化,為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)感素質的高端人才。
4.3? 改變傳統(tǒng)教學模式,引導學生進行深層次知識建構
教師在現(xiàn)代課堂中應該改變傳統(tǒng)的教學模式,發(fā)揮學生的主體性,引導學生主動獲取知識。教師的任務是組織、引導學生,同時借助現(xiàn)代科技的力量豐滿課堂,強調師生的互動及學生學習的過程。在教學中,教師應該引導學生深層次建構知識,即促進學生積極主動地學習,并且通過批判與反思生成新知識,進一步促進知識的遷移以及真實問題的解決。在教學準備階段,教師應該對學科內容進行重構與綜合,了解學生的原有認知基礎,將所學內容與社會現(xiàn)實和生活實際相關聯(lián),確定學習的主題與目標。在教學進行階段,教師應該采用支架式教學,提出相關問題為學生指明方向,進一步發(fā)展學生的思考能力和解決問題的能力[7]。
5? 結束語
如今是教育信息化的時代,傳統(tǒng)的教學方式已經(jīng)滿足不了當下的教學要求,在教學中使用信息技術是大勢所趨,也是無法避免的。從學生的角度出發(fā),采用信息技術進行教學,可以豐富學習內容和方式,更好地滿足學生的學習需求。從教師的角度出發(fā),在教學中采用信息技術,能減輕教師的備課壓力,使課件等變得豐富多彩。與此同時,這也對學生和教師都提出新要求。
為了能夠更好地使用信息技術進行教學,并且更好地發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢,首先必須了解信息技術在我國高等教育中的應用現(xiàn)狀,進一步分析其對教育的影響因素,通過教學設計減小學生在學習過程中使用信息技術所產(chǎn)生的認知負荷,使教師能夠更好地在教學中運用信息技術。從目前的調查結果來看,我國高等教育中對信息技術的應用仍然存在很多問題,還有很大的提升空間,需要教育研究者和一線教師共同努力。隨著技術的發(fā)展和推行,信息技術在高等教育領域有十分廣闊的應用前景。
參考文獻
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*基金項目:江蘇省高校哲學社會研究一般項目“基于認知負荷的信息技術教育應用研究”(項目編號:2019SJA1061);2020年江蘇理工學院教學改革與研究項目“信息化教學環(huán)境下的學習者認知負荷研究”(項目編號:11610312033)。
作者:張杰,江蘇理工學院計算機工程學院,高級實驗師,主要研究方向為圖像處理、教育信息化(213001)。