学生观看线上视频课程策略对认识负荷的影响

李艳

（天津海运职业学院，天津 300350）

一、研究背景

2020年2月4日为贯彻落实总书记关于打赢疫情防控阻击战的重要指示精神，针对新型冠状病毒感染肺炎疫情对高校的正常开学和课堂教学造成的影响，教育部出台《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》（以下简称《指导意见》）。《指导意见》指出，各高校应充分利用线上的慕课和省、校两级优质在线课程教学资源，在慕课平台和实验资源平台服务支持带动下，依托各级各类在线课程平台、校内网络学习空间等，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间教学进度和教学质量，实现“停课不停教、停课不停学”。

天津海运职业学院的专业课程按照学校教学计划在超星网络学习平台上开展。在不鼓励课程直播的情况下，更多教师选择录播课程、视频微课进行网络课程教学。研究开始前，对少数一年级学生进行了线上学习情况的简要访谈，访谈内容主要围绕网络课程中的教师讲解和课上互动两个方面。学生集中反馈了两个问题。一个问题是网络课程缺少了学习者和学习者之间的互动；另一个是观看视频时间占课程总时间比例较大。根据学生反馈，本研究决定关注课程形式中占比较大的视频观看进行研究，特别是学生如何使用视频课程进行学习的研究。

二、理论基础

认知负荷理论是由澳大利亚新南威尔士大学的认知心理学家约翰·斯威勒(John Sweller)于1988年首先提出的。认知负荷有三种类型：内部认知负荷，外部认知负荷和相关认知负荷。内部认知负荷取决于所要学习的材料的本质与学习者的专业知识之间的交互，教学设计者不能对它产生直接的影响。外部认知负荷是超越内部认知负荷的额外负荷，它主要是由设计不当的教学引起的。相关认知负荷是指与促进图式构建和图式自动化过程相关的负荷。外部认知负荷和关联认知负荷都直接受控于教学设计者。三种类型的认知负荷是相互叠加的。为了促进有效学习的发生，在教学过程中应尽可能减少外部认知负荷，增加相关认知负荷，并且使总的认知负荷不超出学习者个体所能承受的认知负荷。

有很多国内外研究使用外在负荷作为教学者课程讲解质量的衡量标准。2008年Kalyuga的研究指出使用观看策略对新学习者产生更多的外部认知负荷，与控制视频播放速度带来的益处正负抵消。也有实验证明使用观看策略进行视频学习的学生成绩比不使用观看策略进行视频学习的学生课程总成绩要低。2015年Li等人分析网络视频课程学生观看策略时发现观看策略和网络视频难度之间存在明显的关系。学习者的视频回放速度变化量与视频难度呈负相关。学生观看视频学习时时间长度与注意力之间有着密切的关系。2012年Risko等人提出超过20分钟的视频观看时间学生的注意力会流逝，被称为警戒下降，导致学习效率下降。而使用视频观看策略会在视频本身长度上增加观看时间，导致学生的注意力下降。

2016年Ozan和Ozarslan发现学生更喜欢学习短视频。Ozan等人还发现当学生们观看长视频时会快进或快退寻找相关内容，略过不相关的内容。学生使用最频繁的观看视频策略是回放和反复播放，这些策略有助于提高学生的知识记忆。2018年Bailey等人再次进行实验，结果表明学生线上学习时使用观看策略控制课程节奏（例如观看视频时暂停、回放、加速、减速）对学习有积极作用。2019年Patel统计发现回放网络视频课程的学生可以在随堂测验中取得更好的分数。

现存的关于视频课程中观看策略在提高学习中的作用研究结果出现了相互矛盾的观点。要想证明学习视频课程时观看策略对学习成果呈积极还是消极的影响需要从观看策略和认知负荷之间的关系入手，找出观看策略在外部负荷和关联负荷之间的作用。

三、研究内容

本研究问卷调查了高职学生网络学习环境中的多种关系，包括外部负荷和关联负荷之间的关系，观看视频策略和关联负荷的关系，以及外部负荷和观看视频策略的关系。本研究主要考察外部负荷对观看策略和关联负荷之间关系的中介作用。观看策略在克服不清楚的视频教学内容方面是有效的，并且假设视频观看是一种提高学习效率的方法，观看策略可以调节外部负荷和相关负荷之间的关系。

参与这项研究的457名学生通过问卷星参与了本次问卷调查，在这项研究中，使用马氏距离、库克距离和杠杆值排除异常值，确定有效回收问卷416份。在426份问卷参与学生中女性占199人(47%)，男性占227人(53%)。参与这项研究的受试者的平均年龄为19.7岁，最大的参与者年龄22岁，最小的17岁。参与这项研究的学生在学习通中学习的课程类型包括英语、餐饮管理、旅游管理、航海技术、文科。调查问卷的题目包括七个方面，其中三个与外部负荷相关，四个与关联负荷相关。关联负荷问题包括：“课程中的视频确实有助于对课程主题的理解”，“视频确实有助于课内知识吸收“，”视频确实有助于学习技能“，”视频确实有助于概念和理论的理解“。外部负荷问题包括：”视频中的语言表达是否清晰“，”视频中的语言表达是否和学习内容相关“，”视频中的语言表达是否模糊不清“。每个问题的答案选项从”非常同意“到”非常不同意“之间共七个选项。

通过考斯利等人（Costley,J.,Fanguy,M.,Lange,C.et al.）等人在巴伦和肯尼（Baron and Kenny）中介效应方程基础上建立的回归模型分析观看策略作为中介对外部符合和关联负荷的影响，即模型一Y=β10+β11X+ε2、模型二Me=β20+β21X+ε2、模型三Y=β30+β31X+β32Me+ε3。首先用第一个模型检验自变量是否显著影响因变量，即Y与X的相关是否显著，回归系数β11是否显著；第二个模型中X与M相关显著，即系数β21显著；M与Y相关显著，即系数β32显著；在系数β21和β32显著之后，检验β11是否显著，如果不显著，则说明变量M起完全中介作用，如果显著，说明变量M起部分中介作用。

第一个模型的结果表明，高水平的外部负荷与关联负荷呈负相关。中介变量，即观看策略在本模型中不存在。所以外部负荷的水平会以关联负荷的认知负荷形式对学生的学习产生负面影响。

第二个模型的结果表明，学生的观看策略与外部负荷水平呈正相关。所以外部负荷水平越高就会提高学生使用观看策略的次数。模型一和模型二证明了外部负荷在学生学习结果和学习行为中的重要性。

第三个模型的结果表明，学生的关联认知负荷水平与他们的观看策略呈正相关。学生使用观看策略越多他们的关联认知负荷就越高。另外，在调控观看策略下，外部负荷与关联负荷之间的较大消极关系转变成了较小积极关系。这三个模型有力地证明了外部负荷和关联负荷之间的负相关性可以通过学生使用观看策略在很大程度上得到改善。

四、研究结果

将外部负荷作为教学清晰度的衡量标准，将视频观看策略作为学生处理复杂或不清晰信息的中介，将关联负荷作为学习的衡量标准，通过模型进行回归统计得出的结果是：外部负荷与关联负荷呈负相关，观看策略与关联负荷呈正相关，观看策略与外部负荷呈正相关，观看策略与外部负荷和关联负荷之间的关系呈正相关。在线上学习时由于教学内容不清晰，尤其是视频教学中出现不相关内容讲述或多余材料讲述等，都会导致学生的外部负荷和关联负荷的关系呈现消极状态，学习成效下降。学生视频观看策略和外部认知负荷呈积极关系。很多历史上的相关研究显示观看策略的使用是因为学生在视频学习中遇到了复杂或者不懂的地方。当教学视频过长时，学生会使用帧定位的观看策略，找到相关内容。这一观看策略会引发认知负荷。

视频观看策略与关联负荷之间呈正相关表明观看策略的使用不仅能够克服不清楚的教学表述，而且成功地提高了关联认知负荷，提高学习效率。观看策略积极地调解了外部负荷和关联负荷之间的关系。观看策略的使用并不仅说明学生对视频内容出现了困惑，还说明了学生可能因为对视频内容感兴趣或认为某部分内容重要。学生可以在学习视频课程时放心地使用观看策略，更好地理解课程内容和完善笔记。

研究结果显示即使在增加外部认知负荷的情况下，视频观看策略仍然有助于学生的认知过程。也就是说尽管视频教学中的课程内容讲述不明确或讲述内容有无效信息，使用观看策略的学生也能提高他们的学习效率。学生们认为在教学视频中获得主要内容和有用信息的最高效策略是略读和浏览。

尽管观看策略对学生在学习线上视频课程时有积极作用，但是建议教学视频的制作者们把控视频时间、精简语言表述、避免不必要的内容、视频制作生动有趣。Risko等人提出20分钟以内的教学视频长度为佳。更好的做法是把每个教学知识点做成独立的10分钟以内的视频供学生学习，这样实现了在学生注意力可控范围内完成了教学有效提高了学生的认知过程。另外，在视频课程内容的语言上避免与课程内容无关的语句，而且语言要清晰、简洁让人容易理解。视频画面的生动性也可以吸引学生的注意力，提高学习效果。

最后，高职院校的学生学习主动性和自觉性和起他高等院校相比较差，所以在学生使用观看策略进行视频课程学习前，教师应该给予充分的指导，引导学生能够在完成课程内容的学习同时，提高终身学习能力。