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自由目标效应与样例效应

认知负荷理论(cognitive load theory)是Sweller等人在20世纪80年代提出的,主要从认知资源分配的角度考察学习和问题解决。Sweller等人认为,问题解决和学习过程中的各种认知加工活动均需消耗认知资源,若所有活动所需的资源总量超过个体拥有的资源总量,就会引起资源的分配不足,从而影响个体学习或问题解决的效率,这种情况被称为认知超载(cognitive overload)[1]。学习是一种复杂的认知加工活动,总要受认知资源限制。学习的任务目标中包含许多子目标,这些子目标需要进行较高水平的认知加工,因此,往往会超出个体拥有的认知资源总量。从某种程度上说,学习失败往往可归因于学习的高认知负荷和认知资源的不恰当分配[2]。20世纪80年代以来,在西方写作心理研究中,有一些研究涉及认知负荷理论。这些研究者分析了写作中工作记忆的功能。Daneman 和 Carpenter认为,语言加工的效率取决于工作记忆的容量和认知加工的水平[3]。在写作的计划和修改阶段,如观念产生、组织和目标设置,高水平写作者比低水平写作者占用更少的工作记忆容量。写作的新手普遍缺乏流畅的编码加工能力,这主要与工作记忆容量有关。McCutchen等人认为,学生能否有效地写作,依赖于他们对工作记忆资源的管理水平,当所需资源超过工作记忆容量时,写作活动就会受到限制;年幼或低水平的写作者在写作中会尝试适应各种需要,如通过仔细阅读去理解和表征文章,根据计划和标准去构思,选择和调整写作策略;对高水平写作者而言,这些过程的自动化和高效率会使写作更少受工作记忆资源制约,并且把工作记忆中的认知加工导向更高级的认知目标[4]。例如,把相互联系的观念网络,归纳、精加工成更协调、更全面的文章。为减轻写作中的认知负荷, Bereitert和Scardamalia在写作教学实验中采用“程序性促进”的方法,把写作任务分解成多个步骤,并为学生提供了合适的写作样例,取得了较好效果[5]。

近年来,Sweller等人在大量研究基础上,提出了基于认知负荷理论的两条重要的教学设计原则,即“自由目标效应”和“样例效应”[6]。自由目标效应(Goal-free Effect)指学习目标并不十分明确或者设置多个任务目标时,学习者自已确定目标完成任务对学习效果的影响。如在解决代数方程问题时,不要求学生求出某个特定值,而是要求“求出尽可能多的值”。通常,人们认为明确的目标能提高学习者的学习效率,而认知心理学家却发现,学习目标不十分明确时,有时反而有更高的学习效率。Sweller等人通过大量实验研究发现:当运用自由目标问题或降低目标的明确性时,可提高学生学习和迁移的成绩[7]。例如,将一段相关的说明性文字放在图表的合适位置,可促进学习者对图表内容的理解。此时,学习者面临的目标比没有说明性文字时多,但却减少了对图表意义的不必要的猜测,从而降低了工作记忆的认知负荷。Mayer和Gallini发现,学生认知不连续的文字材料、无标记的图表有困难,需在工作记忆中对文字材料或图表进行语义联想、联结,并进行猜测,这样就大大加重了学习者的认知负荷[8]。同时,Mayer和Anderson发现,文字生动活泼的记叙文能促进学生的阅读。他们认为,文章中的“生动活泼的内容”相当于一些认知的子目标,这些子目标分散了读者对主目标的关注程度,减轻了阅读时工作记忆中的认知负荷[9]。

“样例效应”指从具有详细解答步骤的实例中归纳出隐含的抽象知识来解决问题。Sweller等人认为,在处理复杂的认知任务时,样例学习能有效地促进图式获得和规则自动化,因而减轻工作记忆中的认知负荷,问题的相似性有助于规则的自动生成,问题的差异性有助于图式获得[10]。万云英曾分别以“标题”和“主题句”来标明文章结构;结果表明,清晰的文章结构有助于信息的回忆、保持及中心思想的概括[11]。莫雷和张金桥的研究表明,源文章结构可通过类比映射方式影响学生对目标文章结构的构思,源文章的结构越清晰,对目标文章结构的映射效应越显著[12]。上述研究从不同角度说明清晰的文章结构和样例对学习者写作的重要性,在一定程度上揭示了样例学习的内部心理机制。

Sweller认为,“自由目标效应”和“样例效应”是教师进行学习材料设计时的指导原则,因为它可以有效地引导学习者对工作记忆资源进行正确分配;当学习者学习或问题解决时,运用自由目标问题或降低目标的明确性,以及采用样例学习,可使学习者将多种信息资源整合起来,剔除学习材料的冗余信息,有助于提高学习效率 [13]。Sweller又认为,“自由目标效应”和“样例效应”产生作用的机制是阻止学习者在进行复杂学习或解决复杂问题时对“手段—目的”分析策略的运用,“手段—目的”分析策略的特征是指向目标,消除问题的当前状态与目标状态之间的差异,也包括学习过程中的试误学习[14]。认知负荷理论认为,复杂的学习或问题解决时应用“手段—目的”分析策略会加重学习者的认知负荷。而“自由目标效应”降低了目标明确性,也就部分消解了“手段—目的”分析策略的前提。“样例效应”则可使学习者不进行或少进行试误学习,只须注意样例中与图式获得有关的问题,这样就可以减轻认知负荷,样例的变异性也可以促进规则的自动化。Sweller等人的认知负荷研究没有涉及写作学习领域。因此,“自由目标效应”和“样例效应”的教学设计原则是否适用于学生写作学习的领域,目前尚无系统的研究。还有,认知负荷理论的核心是尽量减低因学习材料的组织和呈现所导致的与图式获得和规则自动化无关的外部认知负荷,主张教学设计应向学生提供建构完好的学习材料(样例)。但是,建构主义学习理论却认为,学习是积极主动的建构过程,学习者对学习材料的加工和建构,诸如图文整合、区分有用信息和冗余信息等,是有效学习发生的重要条件[15]。这样,认知负荷理论与建构主义学习理论在教学设计的原则上就存在矛盾。这一矛盾很可能是由于研究者对学习者缺乏恰当分类造成的。学习者的认知资源存在明显的个别差异,分配认知资源的策略差异就更大。因此,同样的认知任务对不同水平的学习者而言,认知负荷的状况就可能相当不同:对低水平的学习者而言已属认知超载的任务,对高水平的学习者而言则可能是游刃有余。因此,“自由目标效应”和“样例效应”对不同水平的学习者可能会有不同影响。为了研究上述问题,我们做了两个实验。实验一研究“自由目标效应”对不同水平写作者写作的影响,实验二研究“样例效应”对不同写作者写作的影响。在实验时,我们结合写作领域中的实际,对有关概念进行了重新界定:我们把“自由目标效应”界定为“自由命题作文”,将“样例效应”界定为具有清晰结构的样例文章对写作者写作的影响。

全文:自由目标效应与样例效应对学生写作成绩影响   朱晓斌 张积家


23:07, #, By xp
思考:中医教育, 读书:他山之石