超文本阅读认知负荷的个体差异

陈子江

陈子江/华南师范大学心理学系学生（广东广州510631）。

一、背景介绍

超文本是指含有可以链接到其他字段或者文档的超文本链接的文档，允许从当前阅读位置直接切换到超文本链接所指向的文字。由于电脑和网络的广泛应用，超文本阅读成为了现代人一种常规阅读方式。超文本的非线性、交互性、丰富性、且与人类信息连接网络相似，引起了心理学和教育学研究者的关注，并认为超文本阅读可以帮助读者建立更加丰富、彼此联系的知识结构[1]。

由于超文本的交互性和丰富性，读者需要在阅读过程中做出是否跟随某一个超链接的决定，跟随某一个超链接后内容的变化也会损坏读者情景模型的构建，造成了超文本阅读中的认知负荷[2]。

认知负荷理论认为，问题解决或学习过程中的各种认知活动均需消耗认知资源,若所有活动所需要的资源总量超过了个体所具有的资源总量,则存在资源分配不足。

二、超文本阅读与认知负荷理论模型

Diana用一个架构组织了超文本阅读过程模型以解释认知负荷,并用超文本阅读认知负荷领域的研究证明了该模型的有效性。

该模型对超文本阅读的认知负荷研究的解释如下：线性文本仅有前进和返回的链接，处于第n个结点的读者只需在两者中做出选择，进入到第n+1或者是返回到第n-1结点。而在超文本中，读者需要面对另外的是否跟随链接的选项，这个简化的模型只给出了一个跟随链接选项。在这个决定的过程中，超文本耗费了读者更多的认知资源。

进入结点n+1后，线性文本与超链接文本两种不同的链接模式使得结点n+1与n的在内容方面的关系存在差异。超文本的结点n+1更倾向于破坏读者情景模式的构建，从而影响对文本的理解。

三、个体差异与超文本阅读

（一）工作记忆广度与超文本阅读

另外一个探究超文本阅读中认知负荷的方向是个体差异。其中一个重要的领域是读者的工作记忆操作广度和执行复杂认知任务，如阅读之间的关系[3]。另外，人的语音工作记忆被发现对阅读绩效有预测能力[4]。而Oakhill等发现工作记忆对阅读绩效的作用，而对阅读正确率却没有预测性，且空间工作记忆对两者都无预测性。McVay等发现工作记忆对阅读绩效的影响主要是通过对分神的控制。

深入到超文本阅读领域，Budd等人发现低工作记忆广度的人会受益于组织完善的文本和高亮标记的结构。他们通过测试把学生分为两个组，高工作记忆广度和低工作记忆广度，然后给他们看不同的主题句存在与不存在的文章。结果显示，不同组学生阅读主题句的文章时，他们的阅读绩效是一样的，而阅读没有主题句的文章时，高工作记忆操作广度的学生绩效显著高于低操作广度的学生。因此，Budd等人建议，对于低工作记忆操作广度的学生的阅读应该采用结构化比较好的文章。而超文本阅读中的碎片化与主题句的缺失则会降低低操作广度学生的阅读绩效。对于低工作记忆操作广度的学生，应该对他们所阅读的超文本加上主题句和介绍性材料。Lee和Tedder操作了一个3×3混合实验，对比了高中低三种工作记忆操作广度的学生分别阅读线性、分层和网络结构文本，发现阅读后的事实回忆中，线性文本的回忆效果最好，特别是低工作记忆操作广度的学生。这个实验证明了低操作记忆广度的学生在网络结构的超文本中的阅读能力是最受损害的。Linderholm和van denBroek在说明文阅读中也发现了这个规律。

在个体差异中，年龄因素也是一个普遍研究的变量。而不同的年龄组中，相对于青少年，老人和儿童常常是工作记忆能力比较低的。因为超文本阅读对工作记忆提出了很高的要求，而老人的低工作记忆能力决定了他们更容易被无关信息所分心，因此老年人对于超文本的阅读绩效和认知负荷都比年轻人差。Lin研究了老年人对层次和网络结构超文本的阅读效果，发现老年人阅读层次结构时的阅读后记忆效果好于阅读网络结构超文本，但lin没有进一步探究真正的阅读绩效。

工作记忆对阅读策略的选择也有一定的影响。低工作记忆能力的人通常倾向于使用语音重复策略，而高工作记忆的人通常用元认知控制方法。这一研究被认为对阅读困难儿童的教育有着指导性的意义。

（二）工作记忆能力与超文本阅读关系的根源

低工作记忆能力对于超文本阅读中认知负荷的影响也是一个被广泛研究的领域。超文本阅读能力的不足部分是由于低语音记忆引起的。失聪的学生因为语音记忆缺陷而超文本阅读能力低下为这一论断提供了证据。

也有论断提出，工作记忆能力与超文本阅读的关系是因为后者对前者中央执行系统注意资源的分配提出了太高的要求。中央执行系统主要用于分配注意资源，控制加工过程，工作记忆的关键成分。这方面的研究只能把超文本阅读和工作记忆分离开来，例如让被试辨别声调不同的语音，以达到对中央执行系统的应用。

（三）其他个体差异

场独立性指很容易地将一个目标从它的背景中分离出来的能力,相反，场依存性是指在将一个知觉目标从它的背景中分离出来时感到困难的知觉特点。场独立性高的学生在自己可以选择文本阅读顺序的时候阅读绩效比较好，认知负荷低，而场独立性比较差的学生更需要老师提供文本的中心和阅读指导。

先备知识对超文本阅读也有一定的影响。高先备知识会使人无论是在线性文本还是在超文本都获得能够高效地理解文本，而低先备知识则偏向于在线性文本理解知识。低先备知识的人倾向于选择顺序阅读和按照逻辑顺序阅读，而有先备知识的人倾向于自己选择跳跃式阅读。因此，对于在特定领域有先备知识的读者，应该让他们自由阅读，自己选择顺序[2]。

元认知技能指的是认知个体对自身认知活动的自我意识和自我调节。元认知技能被发现对超文本阅读这种需要认知控制能力的认知活动起着很重要的作用。有研究者在一个研究元认知技能与超文本阅读的研究中让儿童被试阅读超文本，一半的被试用文本地图作为导航而另一半用层次结构作为导航，研究结果是在用文本做地图的被试学习效果较差而另外用层次结构做导航的被试则效果较好。因此，个体对自身认知活动的自我意识和自我调节能力在超文本阅读中的作用是十分关键的，这个规律也被应用到多媒体自适应学习和超文本学习导航设计上。

学习成绩也被发现对超文本阅读的认知负荷和阅读绩效有一定的预测力。Hailey发现成绩为A的学生在超文本和在线性文本都能学好，而成绩在B和C范围的学生则在超文本环境下学习绩效显著差于前者。因此，让超文本相对较难会对一定范围的读者产生好的阅读效果，但并不是所有的读者。

超文本阅读的一个很大的问题就是读者会迷路，迷路是指用户在游览信息网络时，不知道自己身处何处，如何达到目的地，或者在游览时因多次跳转而偏离学习主题，但不同的冒险性对读者的迷路有交互作用。应用方面，国外正在研究自适应超文本系统 (adaptvehypertext)，它能够根据读者的阅读习惯和知识结构动态地生成节点和链接 ，从而更适合于人们阅读和浏览。

四、总结和讨论

网络不同于传统媒介的最大特点是以灵活的超文本形式呈现信息，超文本将关联的信息以网络状形式加以组织，读者可以通过链接从一个节点跳转到其他任何一个节点，但这种丰富的交互并没有带来学习效果的提升，反而损害了读者认知模式的构建，从而影响了学习绩效，认知负荷理论对这一现象有着很强的解释力。

不同的工作记忆能力对大多数影响超文本阅读认知负荷的因素都有着决定作用，未来的研究需要探究不同的个体因素是如何通过工作记忆的调节来进行对超文本阅读的影响，明确影响的机制。

[1]FIDERIO J.A grand vision[J].Byte，1988，13（10）：237-244

[2]DESTEFANO D，LEFEVRE J A.Cognitive load in hypertext reading:A review [J].Computers in Human Behavior，2007，23（3）：1616-1641

[3]DANEMAN M，MERIKLE P M.Working memory and language comprehension：A meta-analysis[J].Psychonomic Bulletin&Review，1996，3（4）：422-433

[4]DANEMAN M，CARPENTER P A.Individual differences in integrating information between and within sentences[J].Journal of Experimental Psychology:Learning,Memory，and Cognition，1983，9（4）：561