认知负荷理论下的微视频教学应用原则

摘 要：现代教育技术丰富了在线微视频资源，教学应用中不可避免地应用微视频。本研究从认知负荷理论出发，按照内在认知负荷、外在认知负荷、相关认知负荷的分类对教学实践中的微视频选择提出了应用原则，为提高网络时代授课效率和学生学习体验，需要对微视频的内容相关性、粒度、时长、设计的趣味性和艺术性等进行评估。

关键词：认知负荷；微视频；教学应用

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）09-0100-02

Abstract： Modern technology enables the great abundance of online mini videos. It has been a common practice to apply mini videos to teaching. In light of intrinsic cognitive load， extraneous cognitive load and germane cognitive load， this paper proposes principles on choosing mini videos for teaching scenario. Videos need to be evaluated in terms of relevance， particle size， duration， fun and artistry in design to ensure better teaching effectiveness and learning experience.

Keywords： cognitive load； mini videos； teaching application

前言

微课应微时代视频技术的发展而产生，因其制作平民化、短小精悍、契合网络时代学习者注意力短暂等优势而成为研究热点。自2011年起，国内每年均有多项微课比赛举行，遍布各教育阶段和各学科领域，微课无论从作品数量还是研究数量都呈爆炸式增长，这既表示教育相关从业者持续探索在学科教育中应用视频微课，又表明微课作为教育信息化的典型代表为信息技术与学科教育的深度融合提供了具体的方式，因而具有重要意义。

一、问题的提出

目前，微课的存在形态有两类：一类拥有完整的教学目标、内容、活动、练习和评价，多个视频微课自成体系，可以单独视为单独的课程。另一类是分散的视频形态，注重单一知识点和技能的讲解，甚至可能并不冠以“微课”之名。但在实际教学中，两种形态的微课视频都会用来结合不同的教学情境，以线上学习或结合线下实体课堂形式辅助教学。

由于业界对于“微课”与“微课程”的区别从未有定论[1]，为了叙述方便，本文將微课视为广义上的在线数字化学习资源，是微课程或者MOOCs式的资源，以微视频形式表现，可单独与具体的学习目标、学习活动结合，适用于不同的教学情境。为避免歧义，统一以“微视频”概括。它围绕某个知识点和技能点进行精细设计和讲解，长度不超过10分钟，适合移动学习和泛在学习、碎片化学习。

目前关于微视频的研究发展迅速，一部分集中在微视频本身的设计和制作上，一部分提出了结合实践的教学模式和构想，但微课评价是一个亟待探索的未知领域[2]，目前的微视频教学应用评价主要为教育者基于经验提出的指标体系，缺乏对学习主体者的关注，本研究拟从学习者的认知规律出发，提出适合应用于教学实践的微视频原则。

二、认知负荷理论及其发展

认知负荷表示处理某个具体任务时施加在学习者认知系统上的多维负荷结构，认知负荷理论是心理学家约翰-思威勒（John Sweller）根据信息处理模型和标准记忆模型提出的。该理论观点为，认知负荷是工作记忆存储、加工以及提取信息等智力活动的总量。信息量适度有助于学习者的认知增效，当信息量过大时会加重认知负荷，从而造成信息处理效率降低和信息处理失败[3]。随着多媒体技术在教学实践中的普及，认知负荷理论逐渐发展为预测人机互动学习有效性的重要理论[4]，并日益应用在多媒体学习相关研究中[5]。

我们可以看出，认知负荷理论关注的是教学过程中的主体——学习者适合的认知度，这对于预测和评价一切教学活动、教学设计具有实践意义，同样对于评判应用于教学实践的微视频具有指导价值。

三、微视频教学应用原则

认知负荷理论将认知负荷分为三类：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷。内在认知负荷指学习材料本身与学习者专业知识之间的交互，外在认知负荷指超越内在认知负荷的额外负荷，一般是由教学设计不当引起，相关认知负荷指促进图式构建以及图式自动化过程相关的过程，简而言之，指学习者的学习努力程度。在学习过程中，三类认知负荷相互叠加。为了促进有效学习，教学过程中应尽可能减少外在认知负荷，增加学习者的相关认知负荷，并且使总认知负荷不超出个体能承受的范围[6]。

由此，教师在教学实践中应用微视频时需要遵循认知负荷原则，具体来说，包括以下方面：内容相关性、学习粒度、微视频时长、微视频设计的趣味性和艺术性。

（一）应用于教学、特别是应用于课堂教学的视频资源应该选择合适的“粒度”

所谓粒度，是指开发者制作微视频时对课程内容的模块分割。尽管开发者都秉承着“短小精悍”这个原则，但在设计微视频时各自有不同的应用情境，课程不同，教学对象不同，学习方式也有纯在线学习与结合了课堂教学的混合式学习之分，所以相同教学内容的微视频资源之间模块划分迥异、即使是同一个微视频设计对学习内容的模块划分也不一定适合所有的教学应用。张艳梅等认为，粒度设计不合理、学习资源组织缺乏会影响移动环境下的在线参与[7]。教师在选择微视频资源时既要考虑到每个模块各自相对独立和完整，同时需要控制模块粒度的大小。微视频的粒度过大，意味着内在认知负荷——学习材料本身负荷大，需要较高的精力投入，不方便碎片化学习，更占用了宝贵的课堂时间；模块的粒度过小，包含的内容相对简单，或者信息量不够完整，易使内容分散，不适宜在群体性的面授课中使用。因此，教学中的微视频资源粒度划分和选择非常重要。

（二）微视频的时长尽量短

目前业内对于微视频的长度有不同界定，大部分认为10分钟以内[1]，但在实际教学中应该选择更短的微视频，原因有二：其一，课堂面授时间有限，不宜占用过多，如果2分钟能讲明白一个知识点，不要选择3分钟、甚至4分钟的视频，将课堂更多地应用于知识的提高性操练和问题的深度探讨上。其二，很多教师会将视频资源列出，留给学生课前或课后自学。需要指出的是，结合了微视频教学的课程不只一门，对于学生而言，一门课即使是课下只占用三分钟，八门课就是二十四分钟。更何况，有些概念需要反复回看才能完全理解，学习负担过重，布置了课下自学实际上无法完成，或者即使学生观看了微视频，可是注意力不够导致学习质量不高，学习体验自然不好。

（三）微视频须与当前教学内容相关性强

微课为代表的短视频大多围绕一个问题和一个知识点，它适用性强，可以应用在不同的课程情境下。在互联网和多媒体欠发达的过去，教师相比学生拥有更多的教学资源。这种局面在今天已不复存在，学生在微视频搜索技能上并不比教师逊色，很可能比教师获取的资源更为丰富。但是，同样或相似主题的微视频数不胜数，关键词相同、内容大同小异、質量良莠不齐、录制时可能附着与本教学应用无关的上下文粘连性表述，哪个与当前的授课更有相关性？逐个筛选对于学生来说无异于加大了外在认知负荷，相较之下，课程的任课教师对此问题比学生有更高的专业判断。相关性强的微视频授课效率更高，将外在认知负荷控制到最低水平，学生可以留出精力掌握练习学习材料本身，“教”与“学”的体验更好。

（四）微视频设计富于趣味性和艺术性

认知负荷理论认为，学习者在学习过程中的努力程度属于相关认知负荷范畴，学生越努力，相关认知负荷增加，对知识的掌握就更有效。就微视频的设计而言，如果趣味性强、表现更有艺术性，更易于激发学生的关注度和学习欲望，对学习过程的投入程度和努力程度更大。因此，满足授课应用的微视频应该在教学设计和表现方式上富于趣味性和艺术性。相当比例的微视频在制作时尽管内容相关，但表现方式缺乏艺术性，仅仅以视频的方式将电子课件或微缩版的授课录像呈现，对知识点的讲解简单，学生在观看这样的微视频时感受到的不外乎是又一个老师在授课，无法获得微视频为代表的多媒体教学手段与教师授课之间有机切换带来的穿插变换体验。

四、结束语

互联网的飞速发展带动了教育的日新月异，针对微视频的线上系统教学与线下选择性使用，本研究从认知负荷理论出发，根据认知负荷的不同来源和交互作用，对教学实践中使用的微视频提出了具体化的标准，认为内容相关度高、粒度切分合理、时长占用少、教学设计趣味性和艺术性强的微视频更能降低外在认知负荷、控制合理的内在认知负荷、增强相关认知负荷，从而有助于学习者的认知增效。当然，这对于教师提出了新的要求，不仅要终身学习，更要转换思路，将教学设计由课前转向观察教学设计的具体应用和更关注于学习者的习得反馈，不断反思和总结，适时调整优化，才能适应现代教育环境的变化和发展。

参考文献

[1]刘名卓，祝智庭.视频微课的实用学分析[J].开放教育研究， 2015（1）：89-96.

[2]王冰.高校外语微课研究现状调查——基于CNKI知网文献分析[J].海外英语，2016（19）：21-23.

[3]Sweller J.Cognitive Load During Problem Solving： Effects on Learning[J].Cognitive Science，1988，12（2）：257-285.

[4]Moreno R. Decreasing Cognitive Load for Novice Students： Effects of Explanatory Versus Corrective Feedback in Discovery-based Multimedia[J].Instructional Science，2004，32（1）： 99-113.

[5]崔凤娟，于翠红.认知负荷视角下超媒体文本注释与阅读成效的关系研究[J].外语电化教学，2015（2）：3-9.

[6]李金波.人机交互中任务特征和个体特征对认知负荷的综合影响[J].心理科学，2010（4）：972-975.

[7]张艳梅，章宁，涂艳，等.移动环境下学习者在线参与度研究[J].现代教育技术，2014（11）：88-96.