基于認知負荷理論的大學英語視聽課程設計

仲崇月

（大連民族學院外國語言文化學院，遼寧 大連 116605）

基于認知負荷理論的大學英語視聽課程設計

仲崇月

（大連民族學院外國語言文化學院，遼寧 大連 116605）

認知負荷理論把工作記憶容量的有限性看作是影響學習的主要障礙。該理論為教學設計，尤其是多媒體教學環境下的設計提供了有力的指導。認為在進行大學英語視聽課程設計時應充分考慮視聽課程的特點及學生的認知水平，在符合認知規律的基礎上，要優化視聽材料的呈現方式，通過降低外在認知負荷，提高教學效果。

認知負荷理論；大學英語視聽；課程設計

“培養學生英語綜合應用能力，特別是聽說能力”是教育部《大學英語課程教學要求》對大學英語教學提出的明確目標。如何培養學生的聽說能力是許多研究者及大學英語教師共同面臨的一項艱巨任務。圍繞此目標，很多高等院校都對大學英語教學進行了大刀闊斧的改革。豐富多彩的多媒體網絡輔助的視聽教學模式取代了傳統的單一播放聽力磁帶的英語聽力教學。幾乎各種多媒體英語視聽教學軟件都對所聽材料作了圖文并茂的設計。這些設計不僅可以使聽力材料以文字、圖像的方式出現，而且還可以是動畫、錄像等。這種教學模式集聲音、文字和圖像于一體，利用各種視頻、音頻把學習者的視覺與聽覺感官充分的調動起來。這種課程設計固然解決了傳統的聽力教學模式中只聞其聲不見其景的問題，使學習者能夠捕捉到只靠音頻無法獲取的一些非言語的輔助信息，然而直至目前為止，對視聽材料的設計幾乎沒有系統的理論指導。一些研究已證明，多維呈現的材料可以促進學習；同時另有研究發現，添加過量的信息會加重學習者的認知負荷從而阻礙學習。鑒于此，本文擬從認知負荷理論出發，探討認知負荷與聽力理解能力之間的關系，以及如何在此理論基礎上進行更為合理的大學英語視聽課程設計。

一、認知負荷理論概述

認知負荷理論是由John Sweller等人在20世紀80年代從認知資源分配的角度提出的一種新教學理論。這一理論不僅使我們更深刻地理解了學習過程，而且為教學設計尤其是多媒體教學環境下的設計提供了強有力的指導。工作記憶容量的有限性是認知負荷理論提出的基礎。人類認知體系是由處理信息的工作記憶和儲存各種信息的長時記憶構成的［1］。工作記憶一次只能儲存大約七個信息組塊，處理二到四個信息組塊。認知負荷是在某種場合下施加到工作記憶中的智力活動的總數量，對認知負荷起主要作用的是工作記憶必須注意的內容數量。過多的信息會使工作記憶超載而導致信息處理效率低下甚至失敗。認知負荷理論按認知負荷的不同來源將認知負荷分為內在認知負荷（學習材料本身的難度）、外在認知負荷（教學設計的復雜度）和相關認知負荷（學習者在學習過程中的努力程度）三類［2］。內在認知負荷是指正在加工處理材料的類型、內容的難度等。如果材料含有的信息量很少，其中的信息源都可以被單獨理解，那么該材料就有較低的認知負荷；如果材料含有的信息量很多，并且必須把所有的信息源結合起來才能理解，那么該材料就有較高的認知負荷。外在的認知負荷源于呈現教學材料的方式，是由教學模式來決定的，它以教學設計結果的形式存在，可以通過改變教學設計來減少認知負荷。相關認知負荷直接跟學習過程，比如圖式的構建及自動化過程相關。

國外相關多媒體教學研究已證明，為了確保多媒體教學環境下教學設計的有效性，教學設計者在進行教學設計時應當考慮到認知負荷的影響。換句話說，就是應在認知負荷理論指導下進行教學設計。在英語視聽教學中，教師為了讓學生更好地理解語篇內容，對所聽材料附加了各種信息，如注釋，這可能會產生相關認知負荷，有利于圖式的形成及自動化從而促進學習。但也可能會出乎教師意料，產生外在認知負荷阻礙學習。例如，所加注釋對于學習者來說是多余的（他們已經知道）或者學習材料的內在認知負荷加上注釋產生的負荷超出了學習者的認知容量［3］，亦或動畫、圖片、文字夾雜在視音頻之中，從而分散了學生有限的注意力使其忘記自己的學習目標。

二、大學英語視聽課程設計

1．根據注意力分散效應整合相關資料

Tarmizi＆ Sweller［4］把由于樣例中包含兩種或多種分散信息源而導致學習者的學習效果較差稱為分散注意效應。學習者的注意力被分散是因為學習者為了理解所學內容必須在多種信息源之間分配他們的注意力。單一信息源不能提供足夠信息，學習者必須不斷地重復進行尋找和匹配，整合各種不同的信息源。這種耗時耗力的信息整合過程將會給學習者帶來較大的外在認知負荷，從而導致學習者的學習效果較差。為了減少這樣的認知負荷，課程設計者可將兩個乃至多個互為補充的信息源整合在一起。當相同內容的信息以實際的物理整合方式呈現時可以有效防止學習者注意力的分散，從而促進學習。也就是說，“學生在學習過程中必須參照多元表征的信息并加以整合才能理解，多元表征的信息最好在空間上鄰近、時間上同時呈現，否則學生將注意力分散至搜索相關信息中，而浪費整合信息需要的資源，無形增加外在負荷”［5］。在大學英語視聽課程設計中，有些設計者為了幫助學生理解所聽材料，往往在提供聽覺信息的同時提供不同的視覺信息。例如，在聽錄音的同時提供聽力材料原文，并且在語篇后面以超文本鏈接的方式附生詞表或相關注釋。這就致使語篇與生詞或注釋往往不在一個界面上出現，學習者要想查看注釋等就必須變換界面，從而使其注意力分散，增加了認知負荷，進而阻礙了學習。因此，課程設計者在設計視聽材料時應考慮到注意力分散效應，盡可能將所聽材料的各個信息整合在一起。例如，若所選材料既有文字又有圖表時，不應把圖表和文字分開設計，而應該把文字說明融到圖表之中去，使二者成為一體，從而減少學習者的認知負荷；若所選視聽材料為帶有注釋的語篇，應將注釋整合到語篇中去，使語篇和注釋處于同一界面內。這樣的材料設計方式也可以減少外在的認知負荷。

2．刪除冗余信息，降低學生的工作記憶負荷

相同信息以不同的形式多次或重復出現會阻礙學習者的學習效果［6］。也就是說，如果只采用一種呈現形式就可以使學習者學會相關的知識，那么就沒有必要以不同的形式呈現這一相同信息。因為同一信息若以不同形式呈現在學習者面前，必然會使學習者分配認知資源來分析、聯系各種信息呈現形式，這一過程會給學習者帶來較高的外在認知負荷，進而影響了學習效果。大學英語視聽課程多以音頻、視頻、文本、圖像、圖形、動畫等媒體形式呈現，因此在進行材料設計時更應該注意冗余效應。例如，在設計一段聽力材料時，如果同一信息以語音、圖像及字幕三種不同的形式呈現，就會大大增加學習者的認知負荷。因為圖像和字幕都是通過視覺通道來加工的，當兩種信息呈現形式同時出現時會加重學習者視覺通道的負荷，學習者此時的認知加工效率就會降低。在這種情況下，課程設計者應考慮到學習者視覺通道的暢通，如去除可能會加重學習者認知負荷的字幕，從而保障學習效果。

有些課程設計者忽略了工作記憶容量的有限性，以為信息呈現形式越多越好。殊不知過量的信息呈現會增加學生的認知負荷，降低學習效果。因此，課程設計者在設計視聽材料時應根據認知規律來設計。若單一信息呈現形式即可表達明確完整的信息內容，則無需采用多元呈現形式，否則就會產生信息冗余，增加不必要的外在認知負荷。此外，在大學英語視聽課程設計時還應注意避免或減少那些有趣卻與學習材料無關的聲音、文字、音樂、動畫等裝飾性信息。否則，學生有限的工作記憶空間可能會被這些吸引人的裝飾性信息占據，使學生的視聽通道被堵，增加認知負荷，降低學習效果。

3．基于通道效應擴大工作記憶容量

通道效應是指同時利用視覺和聽覺兩個通道呈現不同形式信息（文本和圖形），其學習效果要好于利用視覺或聽覺單一通道呈現［7］。也就是說，工作記憶中的聽覺加工與視覺加工相對來講是獨立的，若課程設計者在設計視聽材料時能夠根據通道效應原則，同時利用視覺和聽覺兩個通道將所聽材料以圖形和文本信息形式呈現于學生面前，會有效擴大學生的工作記憶容量，減少由單一的視覺或聽覺通道來加工信息而產生的認知負荷，進而收到良好的學習效果。

四、結 語

認知負荷理論認為工作記憶容量的有限性是制約學習的主要因素，合理地分配認知資源將會有效地提高學習效果。因此，在進行大學英語視聽課程設計時，應該充分考慮工作記憶容量及學生在學習中可能產生的外在認知負荷，更新設計理念和方法，不去片面追求課件表面和形式上的五彩繽紛，降低外在認知負荷水平，使學生能更好地集中精力于所學材料，從而達到更好的教學效果。

［1］BRUNING R H，SCHRAW G J，NORBY M M，et al．Cognitive Psychology and Instruction［M］．4th Ed．NJ:Pearson Education Inc，2004:426 ．

［2］BRüNKEN R，PLASS J L，LEUTNER D ．Assessment of cognitive load in multimedia learning with dual task methodology:Auditory load and modality effects［J］．Instructional Science，2004，32:115 –132．

［3］CHANDLER P ，SWELLER J．Cognitive load theory and the format of instruction［J］．Cognition and Instruction，1991，8（4）:293 －332．

［4］TARMIZIR A，SWELLER J．Guidance during Mathematical Problem Solving［J］．Journal of Educational Psychology Review，1988，80（4）:424－436．

［5］唐劍嵐，周瑩．認知負荷理論及其研究的進展與思考［J］．廣西師范大學學報:哲學社會科學版，2008，4（2）:75－83．

［6］YALIDIAO，SWELLER J．Redundancy in foreign language reading comprehension instruction:Concurrent written and spoken presentations［J］．Learning and Instruction，2007，17（1）:78 －88．

［7］LEAHYW，CHANDLER P ，SWELLER J．When auditory presentations should and should not be a component of multimedia instruction［J］．Applied Cognitive Psychology，2003，17（4）:401－418．

（責任編輯 王莉）

The Design of College English Audio－visual Course Based on the Theory of Cognitive Load

ZHONG Chong－yue
（College of Foreign Languages and Cultures，Dalian Nationalities University，Dalian Liaoning，116605，China）

The theory of cognitive load views the limitations of working memory capacity as a major barrier to learning．This theory serves as a guideline for the teaching design in the context of multimedia teaching．When instructors design the English Audio－visual course，it is advisable for them to take into account the characteristics of this course and the cognitive level of the learners，optimize the presentation of learning materials in light of the regular patterns of cognition，lighten the unnecessary cognitive load and strive to achieve the best possible results．

cognitive load；College English Audio－visual Course；course design

G642．0 < class="emphasis_bold">文獻標志碼:A

A

1009－315X（2011）02－0208－03

2010－09－15

仲崇月（1969－），男，吉林長春人，副教授，主要從事英語教學法和英語語法研究。