在线学习者认知负荷研究进展(2007—2021)_边坤.pdf
《在线学习者认知负荷研究进展(2007—2021)_边坤.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《在线学习者认知负荷研究进展(2007—2021)_边坤.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、收稿日期:基金项目:内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目“基于电生理学的大学生在线学习体验与学习效果分析”;内蒙古科技大学教育教学改革研究项目“基于认知负荷理论的大学生线上教学质量评价体系建设研究”作者简介:边坤(),女,内蒙古包头人,副教授,硕士。研究方向:信息与交互设计、脑电测量技术。在线学习者认知负荷研究进展()边坤,王岩(内蒙古科技大学 艺术与设计学院,内蒙古 包头 )摘要:以国内外 年 年间的 篇文献为对象,运用 对该领域的文献数量、关键词和研究热点进行可视化分析,并使用文献分析法对国内外远程教育中的认知负荷模型和测量方法、学习效果影响因素、学习策略优化研究的内容进行梳理,综述了远
2、程教育中的认知负荷研究情况,并在此基础上提出远程教育中认知负荷相关研究的三个发展趋势:深度挖掘技术对认知负荷测量模型建立的支持、探索引入认知负荷测量的其他方法、探究如何将“研究发现”转化为“设计策略”。关键词:远程教育;认知负荷;测量方法;学习效果中图分类号:文献标识码:文章编号:()一、引言教育与技术的结合是历史的必然,美国教育部教育技术办公室 年在 美国国家教育技术计划 中提出技术应能提升教育水平,确保学生获得优质教育体验。以计算机、软件、现代网络通信等技术为支持的计算机网络远程教育,丰富并完善着线下教育的不足。本文系统整理了近 年国内外学者在认知负荷理论视角下的远程教育研究进展并分析了未
3、来的研究趋势。可视化分析基于中国知网()和 所提供的文献数据,使用 软件构建可视化知识图谱,通过文献分析法对主要研究内容进行归纳与分析,旨在为相关的研究者提供理论参考和依据。二、文献统计(一)文献来源由于远程教育和线上学习及在线学习关系密切,本文以“认知负荷”“远程教育”“线上学习”“在线学习”为关键词在 数据库,以“”“”“”“”为关键词在 核心合集数据库进行检索,检索时间截至 年月 日。剔除检索结果中的新闻报道、会议纪要和重复文献,在 和 分别得到相关文献 篇、篇。(二)文献时间分布图 国内外远程教育中认知负荷论文发表数量趋势将 年至 年间国内外远程教育中认知负荷研究的相关文献量转换成年度
4、分布折线图(见图),国内外对该领域的研究总体趋势呈上升态势。其中:()国内自 年至 年相关文献较少,文献数量从 年至 年波动较大,至 年发文量明显增长并在 年达到顶峰;()国外相关研究自 年至 年 年间发表文献数量波动较大,年至 年文献数量增长较快并在 安徽开放大学学报 年第期DOI:10.19371/ki.issn1008-6021.2023.02.015年达到顶峰。该领域的研究正在逐步受到关注,有望成为未来新兴的研究领域。(三)文献关键词分析在 主界面,选择“关键词”为节点,其他设置不变,运行生成 和 两个样本中关键字图谱和频数如图、表所示。除“认知负荷”和“远程教育”等检索词,高频词汇包
5、括“学习效果”“教学设计”等。随着远程教育成为大多数高等教育机构在新冠疫情期间继续教学的首选方案,学者们更加关注远程教育的教学设计和对学习效果的影响。通过关键词对比可以看出,国内学者倾向于研究学生学习风格和学习平台对远程教育中认知负荷的影响,而国外学者注重对学生、模型和教育知识的研究。图国内外文献关键词图谱表关键字频数 频数最早出现年份关键词频数最早出现年份关键词 认知负荷 在线学习 学习效果 在线课程 微课 教学视频 网络课程 远程教育 学习风格 教学设计 (四)国内外研究热点利用 软件绘制国内外相关文献的时间轴视图(见图、图),不仅展现了相关文献主题的变迁趋势,还反映出各个聚类发展演变的时
6、间跨度和研究进程。认知负荷和远程教育早期的研究主要以网络课程和学习行为为主,随着技术的发展进步,研究内容逐渐多元化,加入学习动机、工作记忆、可用性、冗余效应、心流体验等内容。三、主题研究进展(一)远程教育中的认知负荷评估模型远程教育中的认知负荷评估技术是认知负荷测量研究的基础,学术界的研究热点围绕认知负荷的精确程度展开。李金波等人采用因素分析、神经网络和自组织神经网络三种建模方法,探索人机交互过程中认知负荷的综合评估建模方法,得出“采用多维综合评估模型对双任务作业认知负荷进行测量总体上比采用单一评估指标的测量更为有效”。等研究者基于机器学习的数据建模,提出了智能穿戴应用下的学习者认知负荷检测模
7、型,实验结果表明,所提出的模型由于特征融合和分类的最佳组合而实现了最高的认知负荷检测精度。远程教育中认知负荷评估模型的建立,学者们基于不同测量方法对采集的数据建立了不同的评估模型,模型的准确率得到了一定程度的提高。(二)远程教育中认知负荷的测量方法 主观测量法主观测量法是认知负荷研究中最常见的分析方法,假设学习者有能力回顾自己的认知过程,并且可以说明他们所感受到的任务难度和心理努力的总量。常 用 的 测 量 工 具 包 括 、和 量表,其中 量表是在远程教育中认知负荷测量使用最多的工具。量表因其测量的敏感性和简单易用性受到研究者的广泛使用。该量表包括绩效水平、努力程度、时间需求、心理需求、体力
8、需求、受挫程度个维度,每个维度分为 个等级,依据权重系数可计算出学习者认知负荷水平。量表以负荷多重资源模型为基础,涉及中枢处理、响应、空间编码、语言、视觉、听觉、操作输出、语言输出种认知资源,完成学习任务后学习者分别对上述种认知资源占用量进行赋值评分,因该量表具有较好的敏感性与诊边坤,等:在线学习者认知负荷研究进展()图国内文献时间轴图国外文献时间轴断性,在中低难度任务下,被认为是测量认知负荷较为理想的工具。由 和他的同事开发的认知负荷量表()已经成为衡量内在负荷()、外在负荷()和相关负荷()的最有效和最广泛使用的自我报告测量方法之一。该量表与其他量表不同的是,从认知负荷理论的三种类型设计问
9、卷,问卷共 个问项,其中内在负荷和外在负荷各问,相关负荷问。等研究者使用 量表研究外在认知负荷和相关认知负荷之间的关系,以及认知学习策略的使用安徽开放大学学报 年第期如何调节这种关系。该量表的优势体现在其可以广泛应用于复杂的知识研究领域。主观测量法虽然易于使用且敏感性较高,在使用过程中不具入侵性,容易被接受,但不同的被试差异会对结果产生影响,且测量过程主观性太强,测量结果也并未对学习过程中认知负荷变化的原因进行阐释。客观测量法客观测量法是目前测量认知负荷最为有效和精确的方法,且种类繁多,在远程教育中,认知负荷的客观测量法应用最广泛的主要有双任务测量法、眼动和脑电测量。()双任务测量法是研究工作
10、记忆中的重要研究方法,该方法基于资源有限理论,实验中要求被试在进行主任务的同时完成一项次任务,且次任务的效果与空闲的工作记忆容量直接相关,空闲容量本身取决于主要任务所需的容量。()远程教育领域一般以眼睛注视和扫视来测量认知状态,也有研究者发现瞳孔直径和微眼跳幅度也可以区分不同层次的认知负荷。眼动追踪技术为远程教育学习环境下认知状态研究提供了有效方法。()脑电测量技术能够实时监测人的脑力活动,且更具客观性,通常选择和脑波频段数据测量。因此,也有部分学者基于认知负荷理论,构建捕捉和标记用户在学习过程中的心理状态的模型用来量化认知负荷。双任务测量法在识别认知负荷的过程中灵敏度高,但该测量方法在测量过
11、程中侵入性太强,会对学习者的学习任务产生影响,因此该方法的易用性和可用性等方面不具备优势,适用范围较窄。与双任务测量相比,眼动和脑电技术因其高分辨率和准确率等优势得到越来越广泛的应用。但此类方法也有一定的局限,在实验过程中必须在特定的实验室环境进行数据采集,对被试的接受度产生一定的影响,且研究者针对实验程序、设计等要有较高的操作基础。多模态测量方法为得到更加精确的认知负荷测量结果,国内外学者采用多模态的认知负荷测量方法对远程教育中的认知负荷进行测量。、等研究者采用两种或两种以上客观测量(如双任务测量、心率、心理测量、脑电和眼动等)相结合的方法,对认知负荷进行多模态测量 。等研究者提出使用主观测
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 在线 学习者 认知 负荷 研究进展 2007 2021 边坤
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。