認知負荷理論在大學(xué)英語視聽說課堂教學(xué)中的應(yīng)用

婁玉霞

（徐州工程學(xué)院 江蘇 徐州 221008）

認知負荷理論（Cognitive Load Theory,簡稱CLT）由J.Sweller 等人于1988 年提出， 成為繼建構(gòu)主義理論后對教學(xué)產(chǎn)生深遠影響的又一理論。 多年來，從認知結(jié)構(gòu)的分析到認知負荷的測量,從傳統(tǒng)教學(xué)效應(yīng)到學(xué)習(xí)者的前知識, 從常規(guī)的課堂教學(xué)到基于計算機的網(wǎng)絡(luò)教學(xué), 認知負荷理論的研究對象在廣度和深度兩個方面都得到了不斷地發(fā)展[1]，但其研究焦點始終未脫離有效教學(xué)。大量研究發(fā)現(xiàn),有效教學(xué)的前提是教學(xué)所采取的一切措施和活動都要符合學(xué)生的認知規(guī)律,即在學(xué)習(xí)個體認知心理的層面上為有效教學(xué)掃除障礙[1]28。本文將以優(yōu)秀教師的教學(xué)視頻研究對象，發(fā)掘其優(yōu)化認知負荷、實現(xiàn)有效教學(xué)的策略。

1．理論介紹

CLT 是在Baddley 早期工作記憶模型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 人類認知結(jié)構(gòu)由工作記憶系統(tǒng)與長時記憶系統(tǒng)構(gòu)成。工作記憶是一種對信息進行暫時加工和貯存的能量有限的記憶系統(tǒng),其加工信息的方式有兩種：有意識加工和自動加工。 前者需要對信息進行注意、編碼、儲存和提取等有意識的序列性加工過程，速度慢，需占用工作記憶資源，并會產(chǎn)生負荷；后者是不經(jīng)意識控制的自動化加工過程，速度快，占用工作記憶資源極少，產(chǎn)生負荷極低。經(jīng)加工的信息會獲得編碼，以某種結(jié)構(gòu)形式儲存在長時記憶中，便于以后被工作記憶搜索和提取。 圖式是新舊信息結(jié)合后的信息表征基本單位。圖式建構(gòu)可把多個元素組織成一個整體，從而減少工作記憶中信息加工單元的數(shù)量；高度自動化的圖式在激活時不需要有意識控制和資源消耗。本文將分析優(yōu)秀教師課堂教學(xué)中的圖式建構(gòu)策略。

認知負荷指在認知活動中工作記憶的負荷[2]，分為內(nèi)在認知負荷、外在認知負荷和相關(guān)認知負荷。內(nèi)在認知負荷是指工作記憶對需被認知的信息元素數(shù)量及其交互性進行加工所產(chǎn)生的負荷，主要源于認知任務(wù)，如教材；外在認知負荷指由于設(shè)計或呈現(xiàn)方式不當(dāng)，干擾圖式建構(gòu)或自動化而產(chǎn)生的負荷；相關(guān)認知負荷指被額外投入且有利于圖式建構(gòu)或自動化的負荷，如對學(xué)習(xí)材料進行自我解釋。

2.案例分析

本文將主要結(jié)合Sweller 等的認知負荷理論，以第一屆[2]、第二屆[4]、第四屆[5]“外教社杯”全國高校外語教學(xué)大賽大學(xué)英語組總決賽視聽說課組特等獎、 一等獎、 二等獎獲得者的共12 份授課視頻為研究對象，旨在挖掘名師課堂教學(xué)中減輕認知負荷的方法和手段，以期為其它老師提供借鑒。 下文將以屆數(shù)與獲獎?wù)吲琶复饕曨l（如第一屆第三名為1-3）。

2.1 減輕外在認知負荷策略

根據(jù)認知負荷理論，教學(xué)中應(yīng)盡量降低因?qū)W習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式所導(dǎo)致的外部認知負荷，并向?qū)W生提供“建構(gòu)”完好的學(xué)習(xí)材料。[6]教師在進行教學(xué)預(yù)設(shè)時可據(jù)此設(shè)計教學(xué)課件[2]。 但設(shè)計完好的課件不可能符合全部學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、認知水平等。 這需要教學(xué)者在教學(xué)過程中隨時進行課堂教學(xué)設(shè)計，如提示、引導(dǎo)等，彌補課件與學(xué)生認知間的差距，降低外在認知負荷。

1-1 中，學(xué)生在回答遇到表達障礙時，教師通過手勢（手指白板上的詞匯）進行提示。 1-2 中，學(xué)生回答有誤時，教師使用語調(diào)（升調(diào)）；學(xué)生不能回答，教師提供口頭選項。 1-4 中，引導(dǎo)后學(xué)生仍未能給出答案，教師自行回答。2-4 中，教師通過微笑+口頭重復(fù)問題引導(dǎo)學(xué)生主動回答。 4-1 中，學(xué)生回答不完整，教師呈現(xiàn)參考答案。 4-3中，教師通過變換表達進行引導(dǎo)，We use heating,electricity every day.How do we get it?學(xué)生未做反應(yīng)，老師轉(zhuǎn)換表達How do we move our car?By burning what?How do people in north part of China get heat?By burning…?How do you cook generally at home? 引導(dǎo)學(xué)生說出oil、coal、gas。

此外，為實現(xiàn)課堂中主要元素彼此互動，幫助學(xué)生對課堂整體進行圖式建構(gòu)，教師的環(huán)節(jié)間銜接設(shè)計尤為重要。 一般分形式銜接和內(nèi)容銜接兩種。 前者指教學(xué)者告知學(xué)生要進行環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換， 如1-2 中“Until now,we have finished learning animal signs and we have finished learning communicative function.What should we do next?We need to talk.”后者指教學(xué)者根據(jù)內(nèi)容本身引出下一環(huán)節(jié)。 如2-3 討論完紐約的社會問題后 “...and some people will say,‘well,big cities are alike.’well,that’s true,but people are not.And different people may have different concerns.”兩種銜接均可有助于課堂的整體呈現(xiàn)，但后者更有助于學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體認知。

2.2 減輕內(nèi)在認知負荷策略

研究者曾一貫認為，鑒于材料本身難度無法改變，內(nèi)在認知負荷無法降低。 但斯威勒等認為，可通過圖式建構(gòu)和圖式自動化來降低內(nèi)在認知負荷，如Mayer 等提出的分割技術(shù)。 分割技術(shù)指將學(xué)習(xí)任務(wù)分割成系列片段,并依次呈現(xiàn)。 這樣既降低內(nèi)在認知負荷,又留給學(xué)習(xí)者一定時間分步深層加工學(xué)習(xí)任務(wù)。[7]

口語對話任務(wù)中，1-3、1-4 均以圖表形式把對話內(nèi)容分解為幾個問題。 研究發(fā)現(xiàn),難度較大的復(fù)雜教學(xué)內(nèi)容,圖表在減輕認知負荷方面的作用尤為明顯。[8]如1-3 將視頻中的面試對話以表格形式分解成有關(guān)resume、work time、current job 等的問答短句。 1-4 將聽力中邀請吃飯的對話以結(jié)構(gòu)圖形式分解成Greeting 和Invitation 兩部分，每部分又分解成幾個問題。學(xué)生若能正確回答問題就表明其已理解對話整體結(jié)構(gòu)，可對相關(guān)內(nèi)容進行圖式建構(gòu)。此外，重復(fù)是實現(xiàn)圖式自動化的有效手段。 1-3、1-4 均從不同角度多次重復(fù)分解后的問題，最終學(xué)生均遵循對話結(jié)構(gòu)作出新對話，這表明學(xué)生已在重復(fù)中將新舊知識以圖式形式儲存于工作記憶，并在需要時能自動提取。

聽力任務(wù)中，2-3、4-2 均把較復(fù)雜的視頻分割成獨立片段， 教學(xué)時首先播放完整視頻，發(fā)覺學(xué)生某部分理解困難時，播放該部分的視頻片段，既能加深學(xué)生理解也可節(jié)省課堂時間。 此外，2-3 還采用了字幕視聽法，即在難度大的視頻中加上英文字幕，可減輕材料難度、降低內(nèi)在認知負荷。

2.3 問題及對策

全部教學(xué)視頻存在一個共性問題， 即音/視頻－圖像－文本交互問題。 根據(jù)雙重編碼理論，視覺方面的文本、圖像、動畫與聽覺方面的敘述、音樂、提示音可通過不同的通道進入工作記憶，并被同時組合加工。 此舉可避免因單通道輸入造成的工作記憶資源浪費，但在實際教學(xué)中卻存在諸多問題。

（1）文本與視頻在課件上分頁或同頁呈現(xiàn)，同時學(xué)生手中持有紙質(zhì)文本。 視頻播放時學(xué)生往往僅將紙質(zhì)文本納入視覺通道，而聽覺通道僅輸送視頻中的聲音，形成音頻－文本交互，出現(xiàn)視頻畫面閑置、文本重復(fù)，造成教學(xué)資源浪費。

（2）文本與視頻同頁呈現(xiàn)，但因前者內(nèi)容多、所占空間大，視頻被以小窗口置于頁面一角， 學(xué)生視覺注意力需不斷在畫面與文本間移動，易導(dǎo)致過多注意資源用于視覺通道。

（3）圖像與視頻同時呈現(xiàn)，易于造成注意資源分配不均，引起注意分散效應(yīng)。

針對上述問題可采取如下對策：（1）大意問題不在紙質(zhì)講義上出現(xiàn)，僅與視頻同頁呈現(xiàn)；（2）細節(jié)問題時采用音頻而非視頻；（3）圖像與視頻先后呈現(xiàn)。

3.小結(jié)

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，12 位教師在課堂教學(xué)中均采取一種或多種認知策略，以降低內(nèi)在或外在認知負荷、實現(xiàn)有效教學(xué)。 但問題仍然存在，如音/視頻－圖像－文本交互。 本文雖提出了相應(yīng)對策，但仍需實踐證明。此外音頻-文本交互時，紙質(zhì)文本與課件文本哪種效果更好，仍需驗證。

［1］吳先強,韋斯林.國外認知負荷理論與有效教學(xué)的研究進展及啟示[J].全球教育展望,2009(2):28.

［2］Sweller,J.Cognitive load during problem solving:Effects on learning[J].Cognitive Science，1988(12):257-285.

［3］首屆“外教社杯”全國大學(xué)英語教學(xué)大賽總決賽獲獎教師教學(xué)風(fēng)采[M].上海外語教育出版社,2011.

［4］第二屆“外教社杯”全國大學(xué)英語教學(xué)大賽總決賽獲獎教師教學(xué)風(fēng)采[M].上海外語教育出版社,2012.

［5］第四屆“外教社杯”全國高校外語教學(xué)大賽（大學(xué)英語組）總決賽獲獎教師教學(xué)風(fēng)采[M].上海外語教育出版社,2014.

［6］李曉媛.認知負荷和建構(gòu)主義理論關(guān)照下的二語閱讀理解認知負荷優(yōu)化研究[J].山東外語教學(xué),2013(1):60.

［7］唐劍嵐,周瑩.認知負荷理論及其研究的進展與思考[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2008(2):78.

［8］Robert Carlson,Paul Chandler & John Sweller.Learning and Understanding ScienceInstructional Material[J].Joural of Educational Psychology,2003(3):629-640.