認(rèn)知負(fù)荷視角下的數(shù)字博物館探究性學(xué)習(xí)研究

◆周孫煊

認(rèn)知負(fù)荷視角下的數(shù)字博物館探究性學(xué)習(xí)研究

◆周孫煊

目前，對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的研究主要集中在學(xué)校這種正式學(xué)習(xí)的場(chǎng)景，而對(duì)于日益發(fā)展起來(lái)的數(shù)字博物館的學(xué)習(xí)活動(dòng)研究則不多，從認(rèn)知負(fù)荷的角度，分析目前數(shù)字博物館的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，并提出有效學(xué)習(xí)的策略。

數(shù)字博物館；認(rèn)知負(fù)荷；探究性學(xué)習(xí)策略

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為適應(yīng)信息時(shí)代發(fā)展的需要，博物館領(lǐng)域也在充分利用信息技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)字博物館建設(shè)。數(shù)字博物館借助于互聯(lián)網(wǎng)利用數(shù)字技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)非可移動(dòng)文物的實(shí)時(shí)展示，人們可以足不出戶(hù)領(lǐng)略博物館的巨大魅力，開(kāi)展自主探究性學(xué)習(xí)。本文從認(rèn)知負(fù)荷的角度，對(duì)數(shù)字博物館中學(xué)習(xí)者的探究性學(xué)習(xí)的認(rèn)知負(fù)荷情況進(jìn)行分析，并提出相關(guān)對(duì)策，優(yōu)化認(rèn)識(shí)負(fù)荷，真正實(shí)現(xiàn)博物館學(xué)習(xí)的有效開(kāi)展。

1 認(rèn)知負(fù)荷理論

認(rèn)知負(fù)荷理論（Cognitive Load Theory，簡(jiǎn)稱(chēng)CLT），是新南威爾士大學(xué)的認(rèn)知心理學(xué)家約翰·斯威勒（John Sweller）于1988年首先提出來(lái)的，是以資源有限理論和圖式理論為基礎(chǔ)的。Sweller等人將認(rèn)知負(fù)荷定義為：學(xué)習(xí)者在完成任務(wù)時(shí)，其工作記憶需要加工和存儲(chǔ)的信息總量[1]。認(rèn)知負(fù)荷理論區(qū)分有三類(lèi)認(rèn)知負(fù)荷，即內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是在學(xué)習(xí)者的先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)任務(wù)的復(fù)雜程度中產(chǎn)生的，也就是說(shuō)先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)越豐富，學(xué)習(xí)任務(wù)越簡(jiǎn)單，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷越小，反之越大；外在認(rèn)知負(fù)荷的產(chǎn)生與學(xué)習(xí)材料的呈現(xiàn)方式和內(nèi)容組織相關(guān)；而相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷與學(xué)習(xí)者圖式的建構(gòu)以及自動(dòng)化的過(guò)程中所花費(fèi)的認(rèn)知資源的數(shù)量有關(guān)[2]。內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷既相互聯(lián)系又相互制約，只有三種認(rèn)知負(fù)荷的總量不超過(guò)工作記憶所允許的范圍，才不會(huì)造成認(rèn)知負(fù)荷超載。只有內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和外在認(rèn)知負(fù)荷相對(duì)較小的情況下，才能有多余的資源用于相關(guān)加工。

2 從認(rèn)知負(fù)荷的角度，對(duì)數(shù)字博物館中學(xué)習(xí)者的探究性學(xué)習(xí)的認(rèn)知負(fù)荷情況進(jìn)行分析

為了更好地了解數(shù)字博物館探究性學(xué)習(xí)情況，筆者以重慶紅巖革命歷史博物館中網(wǎng)上探究性學(xué)習(xí)為研究對(duì)象，進(jìn)一步分析網(wǎng)絡(luò)探究性學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題。

外在認(rèn)知負(fù)荷與學(xué)習(xí)任務(wù)的組織和呈現(xiàn)有關(guān)，學(xué)習(xí)任務(wù)的組織越無(wú)序或者呈現(xiàn)的時(shí)候沒(méi)有很好地告知學(xué)習(xí)者需要知道的內(nèi)容都會(huì)引起外在認(rèn)知負(fù)荷的超載，目前網(wǎng)上博物館探究學(xué)習(xí)調(diào)查中，學(xué)習(xí)者出現(xiàn)外在認(rèn)知負(fù)荷常表現(xiàn)在：學(xué)習(xí)者注意力分散，在網(wǎng)絡(luò)世界里，網(wǎng)絡(luò)可以提供給學(xué)習(xí)者豐富的資源，但是同時(shí)也很容易因?yàn)橄嚓P(guān)信息過(guò)于分散、冗余信息反復(fù)出現(xiàn)、再加上信息檢索比較復(fù)雜，外在認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度相應(yīng)加大。

內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的產(chǎn)生與學(xué)習(xí)者先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)習(xí)任務(wù)的復(fù)雜程度有關(guān)，學(xué)習(xí)者與探究所需的先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)越豐富，學(xué)習(xí)任務(wù)越簡(jiǎn)單所產(chǎn)生的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷越小，反之則越大。通過(guò)網(wǎng)上博物館探究學(xué)習(xí)調(diào)查來(lái)看，學(xué)習(xí)者常出現(xiàn)面對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)茫然不知所措，這與學(xué)習(xí)任務(wù)的復(fù)雜程度有關(guān)，學(xué)習(xí)者不能很好地理解學(xué)習(xí)任務(wù)，還有就是學(xué)習(xí)材料的難度大，不符合學(xué)生的認(rèn)知水平，學(xué)習(xí)者無(wú)法很好地收集、整合、處理信息，從而引起認(rèn)知超載。

相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的圖式以及圖式的自動(dòng)化程度有關(guān)。在調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)有些學(xué)習(xí)者反應(yīng)：“對(duì)探究學(xué)習(xí)不感興趣”，其原因除了任務(wù)太難之外，還有一個(gè)重要的原因就是探究選取的內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的生活聯(lián)系不緊密，除此之外，學(xué)習(xí)者在探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)陷入海量的信息中，迷失學(xué)習(xí)路徑的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象都是相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷超載的出現(xiàn)的問(wèn)題。

3 合理處理三類(lèi)認(rèn)知負(fù)荷的關(guān)系，優(yōu)化認(rèn)知負(fù)荷的對(duì)策

針對(duì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)探究學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，筆者從有助于減少外在認(rèn)知負(fù)荷、降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的角度提出相關(guān)的優(yōu)化認(rèn)知負(fù)荷的對(duì)策。

分析學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷與學(xué)習(xí)者先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，所以要對(duì)學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平進(jìn)行分析，一個(gè)有效的辦法就是對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行個(gè)人測(cè)試。個(gè)人測(cè)試可以更好地了解學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平，對(duì)于知識(shí)水平不足以進(jìn)行后續(xù)探究學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者進(jìn)行一定的輔助，以免影響后續(xù)探究學(xué)習(xí)的進(jìn)行。

避免注意力分散網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中大量的信息，容易使得學(xué)習(xí)者被無(wú)關(guān)信息所吸引，引起注意力分散，避免注意力分散的一個(gè)很好的辦法就是采用即時(shí)提示，即時(shí)提示有助于學(xué)習(xí)者集中注意力于目前要做的事情，同時(shí)在信息呈現(xiàn)時(shí)將關(guān)系密切的信息放在同一個(gè)頁(yè)面中，以免學(xué)習(xí)者在不斷的翻頁(yè)和跳轉(zhuǎn)鏈接中學(xué)習(xí)注意力發(fā)生漂移，忽視與學(xué)習(xí)有關(guān)的信息，甚至忘記自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)直至要經(jīng)過(guò)刻意的思考后才回想起來(lái)。

提供學(xué)習(xí)資源導(dǎo)航學(xué)習(xí)資源導(dǎo)航就是把學(xué)習(xí)資源進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的整理，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)需要進(jìn)入到相應(yīng)的資源庫(kù)中搜索自己所需要信息，這樣有利于相關(guān)知識(shí)的集中，不會(huì)出現(xiàn)資料分散的現(xiàn)象，使得學(xué)習(xí)者不需要再花費(fèi)更多精力去整理各種知識(shí)之間的關(guān)系，對(duì)知識(shí)之間的關(guān)系一目了然，便于提取知識(shí)。

輔助信息呈現(xiàn)適時(shí)而行在進(jìn)行復(fù)雜學(xué)習(xí)任務(wù)的探究學(xué)習(xí)中，適當(dāng)?shù)某尸F(xiàn)知識(shí)有助于減少內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，Kester等人提出了一個(gè)信息呈現(xiàn)的適時(shí)（Just-in-time）模型，即當(dāng)學(xué)習(xí)者在問(wèn)題解決中剛好需要某個(gè)信息時(shí)呈現(xiàn)該信息，信息應(yīng)包括支持性信息和必備性信息兩種[3]。支持性信息與問(wèn)題情境高度相關(guān)的，而必備性知識(shí)是在不同的學(xué)習(xí)任務(wù)中都會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的知識(shí)，為更加有效利用支持性信息，可以要求學(xué)習(xí)者在開(kāi)始學(xué)習(xí)任務(wù)之前，首先分析支持性信息中的內(nèi)容，在長(zhǎng)時(shí)記憶中建立起一定的認(rèn)知圖示，在學(xué)習(xí)任務(wù)過(guò)程中只需重新激活這一圖示即可，這樣可以大大減少認(rèn)知負(fù)荷總量，可以在問(wèn)題情境導(dǎo)入階段給予學(xué)習(xí)者一定的支持性信息；而必備性知識(shí)應(yīng)該盡可能使其熟練達(dá)到自動(dòng)化的程度，可以在學(xué)習(xí)者開(kāi)始學(xué)習(xí)任務(wù)之前首先回憶這些知識(shí)以便于后續(xù)學(xué)習(xí)需要時(shí)從長(zhǎng)時(shí)記憶中將其激活。激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)有助于學(xué)習(xí)者將注意力集中在所要解決的問(wèn)題上避免豐富的網(wǎng)絡(luò)資源所帶來(lái)的負(fù)面干擾，使得學(xué)習(xí)者愿意發(fā)揮自身主觀能動(dòng)性付出更多的認(rèn)知努力。激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)可以從以下幾個(gè)方面著手：首先，創(chuàng)設(shè)一個(gè)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系的情境，將學(xué)習(xí)者要探究的問(wèn)題與學(xué)生實(shí)際生活相聯(lián)系；其次，呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，充分利用各種媒體資源，使得內(nèi)容生動(dòng)形象容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的無(wú)意注意；再次，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)置階段測(cè)試，讓學(xué)習(xí)者在探究的過(guò)程中及時(shí)把握自己的進(jìn)度和方向；最后，在探究過(guò)程中給予一定的外部獎(jiǎng)勵(lì)，讓學(xué)習(xí)者及時(shí)獲得成功的體驗(yàn)。

[1]羅群英,陳仕品,張劍平.基于認(rèn)知負(fù)荷理論的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)∶以國(guó)家精品課程“現(xiàn)代教育技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)課程為例[J].開(kāi)放教育研究,2009(2)∶61-66.

[2]Sweller J, van Merrienboer J, Paas F. Cognitive Architecture and Instructional Design[J].Educational Psychology Review,1998(10)∶251-296.

[3]Kester L, Lehnen C, et al. Just-in-time, schematic supportive information presentation during cognitive skill acquisition[J].Computers in Human Behavior,2006(1)∶93-112.

G434

B

1671-489X(2014)17-0015-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2014.17.015

作者：周孫煊，助理館員，重慶紅巖革命歷史博物館專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，研究方向?yàn)槎嗝襟w與網(wǎng)絡(luò)教育（400042）。