學生觀看線上視頻課程策略對認識負荷的影響

李艷

（天津海運職業學院，天津 300350）

一、研究背景

2020年2月4日為貫徹落實總書記關于打贏疫情防控阻擊戰的重要指示精神，針對新型冠狀病毒感染肺炎疫情對高校的正常開學和課堂教學造成的影響，教育部出臺《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）。《指導意見》指出，各高校應充分利用線上的慕課和省、校兩級優質在線課程教學資源，在慕課平臺和實驗資源平臺服務支持帶動下，依托各級各類在線課程平臺、校內網絡學習空間等，積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動，保證疫情防控期間教學進度和教學質量，實現“停課不停教、停課不停學”。

天津海運職業學院的專業課程按照學校教學計劃在超星網絡學習平臺上開展。在不鼓勵課程直播的情況下，更多教師選擇錄播課程、視頻微課進行網絡課程教學。研究開始前，對少數一年級學生進行了線上學習情況的簡要訪談，訪談內容主要圍繞網絡課程中的教師講解和課上互動兩個方面。學生集中反饋了兩個問題。一個問題是網絡課程缺少了學習者和學習者之間的互動；另一個是觀看視頻時間占課程總時間比例較大。根據學生反饋，本研究決定關注課程形式中占比較大的視頻觀看進行研究，特別是學生如何使用視頻課程進行學習的研究。

二、理論基礎

認知負荷理論是由澳大利亞新南威爾士大學的認知心理學家約翰·斯威勒(John Sweller)于1988年首先提出的。認知負荷有三種類型：內部認知負荷，外部認知負荷和相關認知負荷。內部認知負荷取決于所要學習的材料的本質與學習者的專業知識之間的交互，教學設計者不能對它產生直接的影響。外部認知負荷是超越內部認知負荷的額外負荷，它主要是由設計不當的教學引起的。相關認知負荷是指與促進圖式構建和圖式自動化過程相關的負荷。外部認知負荷和關聯認知負荷都直接受控于教學設計者。三種類型的認知負荷是相互疊加的。為了促進有效學習的發生，在教學過程中應盡可能減少外部認知負荷，增加相關認知負荷，并且使總的認知負荷不超出學習者個體所能承受的認知負荷。

有很多國內外研究使用外在負荷作為教學者課程講解質量的衡量標準。2008年Kalyuga的研究指出使用觀看策略對新學習者產生更多的外部認知負荷，與控制視頻播放速度帶來的益處正負抵消。也有實驗證明使用觀看策略進行視頻學習的學生成績比不使用觀看策略進行視頻學習的學生課程總成績要低。2015年Li等人分析網絡視頻課程學生觀看策略時發現觀看策略和網絡視頻難度之間存在明顯的關系。學習者的視頻回放速度變化量與視頻難度呈負相關。學生觀看視頻學習時時間長度與注意力之間有著密切的關系。2012年Risko等人提出超過20分鐘的視頻觀看時間學生的注意力會流逝，被稱為警戒下降，導致學習效率下降。而使用視頻觀看策略會在視頻本身長度上增加觀看時間，導致學生的注意力下降。

2016年Ozan和Ozarslan發現學生更喜歡學習短視頻。Ozan等人還發現當學生們觀看長視頻時會快進或快退尋找相關內容，略過不相關的內容。學生使用最頻繁的觀看視頻策略是回放和反復播放，這些策略有助于提高學生的知識記憶。2018年Bailey等人再次進行實驗，結果表明學生線上學習時使用觀看策略控制課程節奏（例如觀看視頻時暫停、回放、加速、減速）對學習有積極作用。2019年Patel統計發現回放網絡視頻課程的學生可以在隨堂測驗中取得更好的分數。

現存的關于視頻課程中觀看策略在提高學習中的作用研究結果出現了相互矛盾的觀點。要想證明學習視頻課程時觀看策略對學習成果呈積極還是消極的影響需要從觀看策略和認知負荷之間的關系入手，找出觀看策略在外部負荷和關聯負荷之間的作用。

三、研究內容

本研究問卷調查了高職學生網絡學習環境中的多種關系，包括外部負荷和關聯負荷之間的關系，觀看視頻策略和關聯負荷的關系，以及外部負荷和觀看視頻策略的關系。本研究主要考察外部負荷對觀看策略和關聯負荷之間關系的中介作用。觀看策略在克服不清楚的視頻教學內容方面是有效的，并且假設視頻觀看是一種提高學習效率的方法，觀看策略可以調節外部負荷和相關負荷之間的關系。

參與這項研究的457名學生通過問卷星參與了本次問卷調查，在這項研究中，使用馬氏距離、庫克距離和杠桿值排除異常值，確定有效回收問卷416份。在426份問卷參與學生中女性占199人(47%)，男性占227人(53%)。參與這項研究的受試者的平均年齡為19.7歲，最大的參與者年齡22歲，最小的17歲。參與這項研究的學生在學習通中學習的課程類型包括英語、餐飲管理、旅游管理、航海技術、文科。調查問卷的題目包括七個方面，其中三個與外部負荷相關，四個與關聯負荷相關。關聯負荷問題包括：“課程中的視頻確實有助于對課程主題的理解”，“視頻確實有助于課內知識吸收“，”視頻確實有助于學習技能“，”視頻確實有助于概念和理論的理解“。外部負荷問題包括：”視頻中的語言表達是否清晰“，”視頻中的語言表達是否和學習內容相關“，”視頻中的語言表達是否模糊不清“。每個問題的答案選項從”非常同意“到”非常不同意“之間共七個選項。

通過考斯利等人（Costley,J.,Fanguy,M.,Lange,C.et al.）等人在巴倫和肯尼（Baron and Kenny）中介效應方程基礎上建立的回歸模型分析觀看策略作為中介對外部符合和關聯負荷的影響，即模型一Y=β10+β11X+ε2、模型二Me=β20+β21X+ε2、模型三Y=β30+β31X+β32Me+ε3。首先用第一個模型檢驗自變量是否顯著影響因變量，即Y與X的相關是否顯著，回歸系數β11是否顯著；第二個模型中X與M相關顯著，即系數β21顯著；M與Y相關顯著，即系數β32顯著；在系數β21和β32顯著之后，檢驗β11是否顯著，如果不顯著，則說明變量M起完全中介作用，如果顯著，說明變量M起部分中介作用。

第一個模型的結果表明，高水平的外部負荷與關聯負荷呈負相關。中介變量，即觀看策略在本模型中不存在。所以外部負荷的水平會以關聯負荷的認知負荷形式對學生的學習產生負面影響。

第二個模型的結果表明，學生的觀看策略與外部負荷水平呈正相關。所以外部負荷水平越高就會提高學生使用觀看策略的次數。模型一和模型二證明了外部負荷在學生學習結果和學習行為中的重要性。

第三個模型的結果表明，學生的關聯認知負荷水平與他們的觀看策略呈正相關。學生使用觀看策略越多他們的關聯認知負荷就越高。另外，在調控觀看策略下，外部負荷與關聯負荷之間的較大消極關系轉變成了較小積極關系。這三個模型有力地證明了外部負荷和關聯負荷之間的負相關性可以通過學生使用觀看策略在很大程度上得到改善。

四、研究結果

將外部負荷作為教學清晰度的衡量標準，將視頻觀看策略作為學生處理復雜或不清晰信息的中介，將關聯負荷作為學習的衡量標準，通過模型進行回歸統計得出的結果是：外部負荷與關聯負荷呈負相關，觀看策略與關聯負荷呈正相關，觀看策略與外部負荷呈正相關，觀看策略與外部負荷和關聯負荷之間的關系呈正相關。在線上學習時由于教學內容不清晰，尤其是視頻教學中出現不相關內容講述或多余材料講述等，都會導致學生的外部負荷和關聯負荷的關系呈現消極狀態，學習成效下降。學生視頻觀看策略和外部認知負荷呈積極關系。很多歷史上的相關研究顯示觀看策略的使用是因為學生在視頻學習中遇到了復雜或者不懂的地方。當教學視頻過長時，學生會使用幀定位的觀看策略，找到相關內容。這一觀看策略會引發認知負荷。

視頻觀看策略與關聯負荷之間呈正相關表明觀看策略的使用不僅能夠克服不清楚的教學表述，而且成功地提高了關聯認知負荷，提高學習效率。觀看策略積極地調解了外部負荷和關聯負荷之間的關系。觀看策略的使用并不僅說明學生對視頻內容出現了困惑，還說明了學生可能因為對視頻內容感興趣或認為某部分內容重要。學生可以在學習視頻課程時放心地使用觀看策略，更好地理解課程內容和完善筆記。

研究結果顯示即使在增加外部認知負荷的情況下，視頻觀看策略仍然有助于學生的認知過程。也就是說盡管視頻教學中的課程內容講述不明確或講述內容有無效信息，使用觀看策略的學生也能提高他們的學習效率。學生們認為在教學視頻中獲得主要內容和有用信息的最高效策略是略讀和瀏覽。

盡管觀看策略對學生在學習線上視頻課程時有積極作用，但是建議教學視頻的制作者們把控視頻時間、精簡語言表述、避免不必要的內容、視頻制作生動有趣。Risko等人提出20分鐘以內的教學視頻長度為佳。更好的做法是把每個教學知識點做成獨立的10分鐘以內的視頻供學生學習，這樣實現了在學生注意力可控范圍內完成了教學有效提高了學生的認知過程。另外，在視頻課程內容的語言上避免與課程內容無關的語句，而且語言要清晰、簡潔讓人容易理解。視頻畫面的生動性也可以吸引學生的注意力，提高學習效果。

最后，高職院校的學生學習主動性和自覺性和起他高等院校相比較差，所以在學生使用觀看策略進行視頻課程學習前，教師應該給予充分的指導，引導學生能夠在完成課程內容的學習同時，提高終身學習能力。