学习任务、认知风格、自我调节对超媒体学习的影响硕士毕业论文.doc

硕士学位论文学习任务、认知风格、自我调节对超媒体学习的影响 论文作者： 指导教师： 学科专业：发展与教育心理学研究方向：学习心理与教学心理 华中师范大学心理学院2012年10月摘 要超媒体学习环境以高水平的人机交互为特征，可以适应不同学习者的学习需求，被看作是“最具有前景的学习环境”。然而，在这种学习环境中，学习者经常会出现信息迷航、分心、认知超负荷等问题。因此，超媒体学习环境受到越来越多研究者的关注。一些研究者认为应当依据心理学理论不断地优化超媒体的学习环境，也有一些学者认为应当把研究重点放在如何提高人对超媒体学习环境的适应上。目前研究者们已经关注到了先前知识、认知风格、工作记忆、自我调节学习等有可能影响学习效果的个人因素，但多是结合超媒体环境中的设计因素，基于信息搜索任务对某种个人因素进行考察，对影响信息迷航、分心、认知超负荷的学习者因素的探讨并不充分。为此，我们进行了以下三个研究：研究一探讨的是学习任务和认知风格对超媒体学习的影响。研究发现，超媒体学习中的信息迷航与分心、认知超负荷呈正相关。场独立型学习者在信息搜素任务中有优势，场依存型学习者在问题解决任务中有优势。研究二探讨的是先前知识和学习经验对超媒体学习的影响，研究发现，专业领域内的先前知识水平低的学习者在迷航感、分心和认知超负荷上要高于先前知识水平高的学习者，在学习成绩上要低于先前知识水平高的学习者。研究生比本科生在超媒体学习中的自我调节学习行为更多，迷航现象更少。研究三 探讨自我调节学习行为训练对超媒体学习的影响。研究发现，自我调节学习技能培训能够显著的增加学习者在问题解决任务中的自我调节学习行为，降低学习者的迷航感。自我调节学习技能培训可以有效减少场独立型学习者的迷航和分心情况。通过这些研究，本研究得出以下结论：1 超媒体学习中的信息迷航、分心和认知超负荷相互独立又彼此相关。 2 学习任务在超媒体学习上具有重要作用，场独立型学习者在信息搜素任务中有优势，场依存型学习者在问题解决任务中有优势。3在问题解决任务中，学习者的自我调节学习行为可以有效的减少学习过程中的迷航和分心情况。4 对场独立认知风格的学习者进行自我调节技能的培训可以有效减少其学习过程中的分心和迷航现象。关键词：超媒体学习；信息迷航；认知风格；自我调节学习AbstractHypermedia learning environments, which are characterized by a high level of interactivity and can meet requirements of different learners, is regarded as the most expectant learning environment. However, learners usually have some problems in these environments, such as disorientation，distraction and cognitive overload. Therefore，Hypermedia learning arouse researchers more and more interest .Some researchers want to improve hypermedia learning environments by psychological theory, but others emphasize on seeking the way to raise individual adaptability for hypermedia learning environment. While most researches concentrating on individual elements may influence studying effects, such as prior knowledge, cognitive style, working memory, self-regulated learning ect. But they only discussing certain individual learner characteristics based on information searching jobs and connected with designing elements of Hypermedia environment. individual learner characteristics influencing on disorientation，distraction as well as cognitive overload should be further studied. Therefore, this thesis designs three researches. Research I is about the influence of learning tasks and cognitive style on hypermedia learning. Strong positive correlations are found between disorientation and distraction and cognitive overload. Field independence learners do well in information retrieval task, while field dependence learners do well in problem solving task.Research II is about the influence of prior knowledge and learning experience on hypermedia learning. The research results show that low domain prior knowledge learners have more disorientation，distraction and cognitive overload than those with high domain prior knowledge. Compared with undergraduate, postgraduates have more self-regulation learning action and less disorientation.Research III is about the influence of self-regulation learning trains on hypermedia learning. This research found that training could significantly improve learners self-regulation and decrease their disorientation. For field independence learners, the training could decrease disorientation and distraction.The findings of previous researches provide the evidence that:(1)The three types of problems address qualitatively different aspects, but should not be seen as independent problems. (2) Learning tasks play an important effect on hypermedia learning. While Field independence learners do well in information retrieval task, Field dependence learners do well in problem solving task. (3) Learners regulation can decrease disorientation and distraction in problem solving task. (4)As for field independence learners, the training of regulation learning can decrease disorientation and distraction.Key words: Hypermedia learning; disorientation; cognitive style; self-regulated learning目 录摘 要iAbstractii1引 言12文献综述32.1 超媒体学习环境32.2 超媒体学习环境的特点32.2.1 组织结构灵活性非线性的网状结构32.2.2 操作高交互性学习者控制42.3超媒体学习环境的适用性问题52.3.1信息迷航52.3.2分心62.3.3认知超负荷72.4超媒体学习的心理学理论82.4.1认知心理学理论92.4.2 认知风格理论模型132.4.3自我调节学习理论142.5与超媒体学习效果有关的主客观因素及其相关研究172.5.1先前知识182.5.2认知风格182.5.3自我调节学习192.5.4 学习任务192.5.5 年龄与性别203 问题的提出与研究总体设计213.1 以往研究的总结213.2研究中涉及到的术语和变量223.3 研究问题及假设233.3.1研究假设的提出233.3.2研究框架254研究一 学习任务和认知风格对超媒体学习的影响264.1研究目的264.2研究方法264.2.1被试264.2.2实验材料：264.2.3研究工具284.2.4研究设计304.2.5实验程序314.2.6统计方法314.3 结果分析314.3.1 两种学习任务下，各因变量之间的相关分析结果314.3.2学习任务和认知风格的两因素方差分析334.4讨论354.4.1不同学习任务中，自我调节学习、信息迷航、分心、认知超负荷、学习成绩之间的关系。354.4.2学习任务、认知风格对超媒体学习效果的影响374.4.3学习任务与认知风格在迷航感上的交互作用385 研究二：问题解决任务中，先前知识、学习经验对超媒体学习效果的影响395.1研究目的395.2研究方法395.2.1被试395.2.2实验材料395.2.3实验工具395.2.4研究设计405.2.5实验程序405.2.6统计方法405.3 结果分析405.4 讨论445.4.1专业领域内的先前知识对超媒体学习的影响445.4.2学习经验对超媒体学习的影响455.4.3学历层次和先前知识在自我调节学习行为上的交互作用466研究三：自我调节学习行为训练对超媒体学习效果的影响476.1研究目的476.2研究方法476.2.1被试476.2.2实验材料476.2.3实验工具476.2.4研究设计476.2.5实验程序486.2.6统计方法486.3 结果分析486.3.1 实验组和控制组t检验结果486.3.2自我调节与认知风格的两因素方差分析结果496.4讨论517 综合讨论537.1学习任务对不同认知风格学习者超媒体学习效果的影响537.2 超媒体学习中迷航、分心及认知超负荷的影响因素及其关系537.3自我调节学习在超媒体学习中的作用548 结论56参考文献57附录63附录1：先前知识测验63附录2：网络使用问卷63附录3：主观迷失感评价问卷63附录4：超媒体自我调节学习行为量表64附录5：人体血液循环知识测验66在校期间发表的论文、科研成果68后记691引 言未来的文盲是那些没有学会怎样学习的人我们要学会生活，学会如何去学习，这样便可以终身吸收新的知识。 联合国教科文组织国际教育发展委员会 学会生存 随着信息技术的发展，网络在教育领域中的应用日趋广泛，网络学习已经成为适应学习者终身学习需求的一种重要的学习模式和途径。从远程教育、网络虚拟课堂，到各种网络课程、学习论坛、专题知识网站，我们日常所接触到网络学习环境都离不开超媒体技术（hypermedia technology），因此，国内外学者对如何利用超媒体技术支持和促进教育的研究兴趣也日益浓厚(Kozma, 2003)。在以超媒体技术为基础的网络学习环境中，节点（node）是最基本的信息存储单元，海量的学习资料以文本、图片、音频、视频、动画等多种媒介形式储存于不同的节点中，然后通过超链接以非线性的方式灵活地联系在一起，呈现给学习者。与其他学习环境相比，超媒体学习环境可以实现高水平的人机交互，由学习者自行控制学习的进程，进而适应不同学习者的学习需求。这种“学习者控制”的学习环境可以促进“以学习者为中心”的教学模式和基于问题的学习，因此也被教育心理学家看作是“最具有前景的学习环境”(Jacobson, 2008)。然而，在这种学习环境中，学习者的学习并没有像教育心理学家所期望的那样顺利，相反，学习者经常会出现信息迷航、分心、认知超负荷等问题，严重影响学习效率以及对学习内容的理解。有人认为这是超媒体技术的问题，应当改进和完善超媒体技术；也有人认为这是学习者的心理问题，应当提高学习者在超媒体学习环境中的适应性。“未来的文盲是那些没有学会怎样学习的人”(联合国教科文组织国际教育发展委员会, 1996)，在当今世界中，个体的学习能力已成为一项最基本的生存能力，终身学习也被看做是适应信息化发展的必然要求，如何适应网络学习环境，以学习者为中心，进行高效、优质、深度的学习，是时代对人们提出的新挑战。一方面，从进化心理学的角度而言，网络学习环境作为一种新兴的学习环境，人类可能还没有进化出完全适应这种学习环境的心理特征。另一方面，受遗传因素、文化背景、认知偏好、成长经历、生活经验等的影响，世界上没有完全相同的两个学习者，“每个人的学习就像他的指纹一样独特”。那么，当个体独特的学习方式遇到全新的超媒体学习环境时，我们该怎样减少超媒体环境中的信息迷航问题，借助网络促进自己的学习呢？为适应人类的认知需要不断改进超媒体学习环境的同时，我们学习者自身又要做出哪些努力来适应超媒体环境，进行高效、优质、深度的学习呢？因此，本研究拟以超媒体学习环境为基础，从学习任务、认知风格、先前知识等方面探讨学习者在网络学习过程中的信息迷航、认知超负荷、分心等问题，考察学习者在网络学习上个体差异，并拟从学习者网络自我调节学习的角度，探寻减少信息迷航、提高网络学习绩效的有效途径。2文献综述2.1 超媒体学习环境超媒体学习环境（hypermedia learning environment），即基于超媒体技术建立起来的学习环境，它是在超文本的基础上发展起来的。超文本（hypertext）是用超链接的方法，将储存在众多节点（nodes）中的各种不同空间的文字信息以非线性结构组织在一起的网状文本。超媒体就是在超文本单纯的文本文字的基础上，增加了动画、视音频材料、表格、图片等多媒体信息(Schwartz, Andersen, Hong, Howard, & McGee, 2004)。除了内容范围的差别外，超媒体或超文本技术的实质是相同的，它们都采用网状的信息（network-like information）结构，即：信息片段被储存在内部相链的节点中，以非线性的结构组织在一起，能够通过超链接访问。从某种程度而言，超媒体无非就是扩大的超文本（expanding hypertext）(Lee & Tedder, 2004; Schwartz et al., 2004)。简而言之，超媒体（hypermedia）就是超文本（hypertext）和多媒体（multimedia）在信息浏览环境下的结合，基于超文本和多媒体环境得出的一些研究结论也同样适应于超媒体。超媒体是互联网的核心技术之一 万维网（www: world wide web）（全球网）的核心技术包括四个部分：即，用于实现网络资源结构化链接的超文本或超媒体；用于网络资源统一定位的通用资源标识（URI）；用于网络资源间链接、搜索和导航的超文本标记语言（HTML）；用于网络资源传输和访问的超文本传输协议（HTTP）；以及应用网络客户机（Web浏览器）/网站服务器（site sever）系统的运行机制。(Abbey，丁兴富译, 2003)，我们日常生活中所接触到的网页就是网络情境下的超媒体。2.2 超媒体学习环境的特点概括说来，超媒体学习环境的优越性主要体现在三个方面：1.信息资源丰富性。超媒体可以同时提供文本、图表、视频、音频等多种媒体信息形式供用户选择，并通过超链接将海量的信息联系起来，进一步扩大用户的信息选择范围。2.组织结构灵活性。超媒体中信息以非线性的网络结构形式联系在一起，非常灵活；3.操作高交互性。在超媒体学习环境中，可以进行“学习者控制”（learner control），实现高水平的人机交互。在下文中，我们将具体介绍超媒体学习环境的后两个特点。2.2.1 组织结构灵活性非线性的网状结构在我们日常的生活中，信息基本上是以线性或非线性两种结构方式存在的。线性结构有固定的先后顺序，非线性结构没有固定的先后顺序。传统的文本课文是按照顺序组织信息的，阅读时人们的思维往往只能随课文内容顺序展开，因此被称为“线性阅读”（linear reading）。这种信息组织方式不仅会限制读者的思维流向，而且难以对大型信息系统进行有效地组织(张智君, 2001)。在有教师指导的传统的课堂教学中，信息的传递顺序和内容取决于教师的教学安排；在多媒体教学中，信息出现的次序和选择什么样的信息也都是被程序事先设定好，因此，这两种学习环境也都是线性的。而在超媒体学习环境中，信息是通过超链接以非线性的网状结构组织起来的，能够让学生以多种方式自由浏览信息，是非线性的。有学者认为，超媒体中的非线性结构类似于人头脑中的联想结构，这种非线性的联想式结构反应了人的意识，认为超媒体可以让学习者像一个熟悉于某个专业领域的专家那样去建立连接，更适应人类的思维。在建构主义者的看来，超媒体环境的网状结构是一个十分有效的学习环境，因为学习者本身就是倾向于以一种不被线性约束和限制的方式，用他们已有的知识和理解与环境进行互动的，实际上，学习者建构知识正是因为学习者指导了知识获取的过程(Scheiter & Gerjets, 2007; Schwartz et al., 2004)。总之，这种非线性的网状联结结构可以借助超链接以十分灵活的方式组织信息，适合学习者的参数选择和认知需要，进而决定了“学习者控制”的实现。2.2.2 操作高交互性学习者控制“学习者控制”（learner control）是指允许学习者自行决定他们想要接近的各信息单元的顺序（排列程序，sequencing）、获取哪方面的信息（选择或内容控制，selection or content control）以及信息内容的呈现方式（表征控制，representation control），自行决定信息的呈现速度(Lunts, 2002; Scheiter & Gerjets, 2007)。“学习者控制”使学习者能够根据各自需要来决定获得何种深度的信息、控制学习的进度(Pazzaglia, Toso, & Cacciamani, 2008; 汪琼 、缪蓉, 2003)，同时也要求学习者本人对个人的学习内容、进度以及学习结果负责。“学习者控制”是超媒体学习环境的显著特点，也是互联网学习的固有特征。与系统控制的多媒体学习环境相反，超媒体系统是以高水平的交互性为特征的，“学习者控制”意味着学习者与多种方式的多种信息表达之间的交互作用(Scheiter & Gerjets, 2007)。“学习者控制”可以为学习者搭建支持个性学习的平台，建立以学习者为中心的操作平台。在超媒体环境中，学习者可以根据个人好恶和认知结构选择或排序信息，以符合他们当下意图的方式整合信息。超媒体学习环境可以为学习者的信息处理活动以及信息建构提供情境支持，它允许学习者在学习的过程中进行自我调节，也可以促进学习者获得自我调节技能(Dillon & Gabbard, 1998; Scheiter & Gerjets, 2007)。研究发现，超媒体“学习者控制”的特征可以增加动机，提高成绩和表现，会让学习者有更为积极的学习态度(Klein & Keller, 1990; Swaak & de Jong, 2001; van Gog, Ericsson, Rikers, & Paas, 2005)。在学习者控制条件下，学生更容易发展出在学习的过程中做决定以及维持高水平的动机的策略(van Gog et al., 2005)。允许学生去关注那些他们觉得更重要或更感兴趣的内容，让学生感到拥有学习的自主权，这本身就对学习过程具有激励作用(Ainley, Hidi, & Berndorff, 2002; Zimmerman, Bonner, & Kovach, 2001)，它会促进学生执行更多与内容相关的认知过程(Orvis, Fisher, & Wasserman, 2009)。学生个人的自我效能感、自我决定感以及有关自我评价的技能，承担独立自主的责任，都能够通过这种控制经历增强(Scheiter & Gerjets, 2007)。但是，“学习者控制”本身并不是一个促进学习的必要驱动器，因为学习者控制也有可能让学习者漏掉关键信息和重要的知识点。网络学习毕竟不是漫无目的的网上冲浪，它有着既定的目标和任务。学习者是否具备了对学习过程进行良好控制的能力，是否拥有正确的自我调节策略和元认知技能，是能否收到良好的学习结果的关键(Orvis et al., 2009)。在超媒体环境中，学习者可能会直接点击那些网页上已经给出的超链接，而不是去联系他们头脑中已有的先前知识。这样，学习者会跟着导航或事先编好的路径在走，实际上仍然是在进行线性学习。在这种情况下，学习者也就丧失了运用他们自己的策略建构知识的可能，这实际上是廉价地出售了“学习者控制”(Schwartz et al., 2004)。正是因为学习者控制很大程度上依赖于学习者的能力，因此它的效果是有限的，对不同的人，结果也不一致(Deimann & Keller, 2006)。研究发现，对自我调节策略和元认知技能发展还不充分的青少年群体来说，依靠教师指导进行外部调节学习（externally-facilitated regulated）的学生往往能比自我调节学习（self-regulated）的学生获得更多的知识(Azevedo, Moos, Greene, Winters, & Cromley, 2008)。2.3超媒体学习环境的适用性问题在超媒体学习环境中，学习者经常会遇到信息迷航、分心、认识负荷等适用性问题（usability problems），具体如下：2.3.1信息迷航信息迷航（lost in hyperspace；disorientation）是指学习者在网络学习环境中发生的如同我们在生活中所经历的方向感迷失的一种现象(Neuss & Hofling, 1995)。它包括两种情况：一种是阅读者在网络空间中迷失，即：不知道他们当前的位置，也不知道他们接下来要去哪儿，不知道如何到达他们所知的存在于互联网上的另一个地方(Deimann & Keller, 2006; Neuss & Hofling, 1995)。另外一种是认知迷航，即不能够把他们目前的资料连贯性的理解，对材料缺乏概括能力(Lee & Tedder, 2004)。在超媒体学习环境中，学习者常常一次性很无规划的打开很多窗口，使得电脑显示屏幕很混乱，学习者不得不重复回到前面的检索页（离题植入问题，the embedded digression problem）；在浏览网页时如同在逛美术馆或博物馆，只对信息做肤浅处理，不能实现连贯的深层次的理解(美术馆问题，the art museum problem)；此外，学习者必须用非线性结构管理大量信息，在搜集信息的过程中，还需要在不同结构、不同内容的网页之间来回跳转，这些都会导致学习者在学习过程中出现信息迷航(Conklin, 1987; Scheiter & Gerjets, 2007)。早在计算机广泛应用之前，迷航问题已经为学者所关注，他们假设，一个超文本的用处越多，用户越容易迷失(Theng, Thimbleby, & Jones, 1996)。同样，超媒体学习环境中出现信息迷航也是一种必然。迷航会降低学习效率，影响信息加工过程，使得学习者完成学习任务所需要的时间更长，且在学习的过程中更容易出现分心现象(Lee & Baylor, 2006)。长时间的信息迷航甚至还会导致大脑皮层的兴奋与抑制功能失调，引发头昏脑胀、烦躁易怒、无精打采、注意力分散，乃至神经性呕吐、厌食等症状(安素平、白然, 2007)。2.3.2分心分心现象（distraction problems）是指用户在浏览信息时，同时注意到了很多相关的主题，或注意了太多感兴趣的东西，使自己的注意力不知不觉间从主任务中转移的现象(Foss, 1989; Scheiter & Gerjets, 2007)。在我们浏览的超媒体学习环境中，存在着大量可以转移你的注意力的与学习内容关系不密切、甚至无关但又很有趣的内容，研究者们将它们称为“诱人的细节”（seductive details）(Deimann & Keller, 2006)，它们往往扮演着“分心物”的角色。在超媒体学习中，当学习者遇到一个事先没有料到的，但又很感兴趣的信息时，如果产生了新的活动意图且该意图进入了个人的执行系统，学习者就会转而注意这个新内容而偏离当前的意图，出现意外惊喜效应（Serendipity Effect），产生分心现象(Deimann & Keller, 2006)。如我们在通过互联网浏览信息的过程中，经常会遇到弹出的网页、自动跳出的窗口等，它们往往会成功地转移我们当下的注意力，使我们分心。2.3.3认知超负荷认知负荷是指人在信息加工的过程中所必须的心理资源的总量。Sweller（1998）的认知负荷理论（cognitive load theory）假设，人的工作记忆容量是有限的，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，超出工作记忆的容量范围，则存在资源分配不足的问题，此时就出现了认知超负荷（cognitive overload），从而影响学习或问题解决的效率(Sweller, Van Merrienboer, & Paas, 1998)。具体来说，在超媒体系统中，用户一般会面对三种形式的认知负荷：（1）内部认知负荷（intrinsic cognitive load）：这种负荷是由超媒体学习材料本身结构和复杂性引起的；（2）相关认知负荷（germane cognitive load）：这种负荷是由学习者处理和领会提供的信息的努力引起的，这是一种有效的认知负荷；（3）外在认知负荷（extraneous cognitive load）：这种负荷实际上是对理解材料没有任何贡献的一种信息开销形式，是一种无效的认知负荷(Deimann & Keller, 2006)。在超媒体学习环境中，海量的信息以非线性的结构组织起来，学习材料往往错综复杂，相对于其他学习环境而言，其内部认知负荷的基线水平就比较高。同时，学习者在信息搜索过程中会不可避免的遇到各种分心物，加剧其外在认知负荷。学习者必须付出“额外的努力”同时维持对几个任务或细节的注意，从而引起目标维持上的困难，对相关认知负荷的需求更高。此外，学习过程中还需要对大量信息进行选择、排序，以及控制信息呈现速度，因此，在超媒体学习环境中，非常容易出现认知超负荷(Scheiter & Gerjets, 2007)。总体上来说，在超媒体学习环境中，上述几种常见的问题并非彼此独立，而是相互关联的。例如，认知超负荷可能是由于学习者尝试着在多媒体环境中定位引起的，因此与信息迷航问题密切相关。同样的，维持当前目标回避分心物也会导致认知超负荷。另外，超媒体中那些有趣的路径不仅会导致分心，也会给人带来迷航感(Scheiter & Gerjets, 2007)。信息迷航、分心和认知超负荷都会削弱“学习者控制“的效力，出现上述问题时，学习者会进行大量的无效注意投入，耗费有限的注意资源，获取信息的时间和学习成本陡然增加，危害学习效果。2.4超媒体学习的心理学理论如前文所述，尽管从理论的角度而言，超媒体有助于实现“以学习者为中心”的学习与教学模式，在教育领域具有广泛的应用前景，人们也对它寄予了厚望，但是，信息迷航、分心、认知超负荷等实际应用问题的存在表明，超媒体学习环境的学习效果并不像人们所预期的那样好。为此，研究者们一直在努力探寻优化超媒体学习环境的途径。起初，研究者认为，超媒体学习中遇到的困难是由大量的信息和复杂的结构与有限的视觉注意范围之间的矛盾引起的，因而可以通过技术的途径来解决(Foss, 1989; Scheiter & Gerjets, 2007)。研究表明，良好的导航设计以及相应的导航辅助系统，适宜的网页结构、层次、深度以及合理的内容编排等技术层面的改进，都可以优化超媒体的学习环境，使学习者在超媒体环境中可以更好地进行“学习者控制”(Deimann & Keller, 2006; Li & Chen, 2010; Scheiter & Gerjets, 2007; 张智君、任衍具、宿芳, 2004)。然而，与以往的学习环境不同的是，超媒体学习环境是以高水平的人机交互为特征的，单纯的技术改进并不能有效满足不同学习者的学习需求，因此，研究者普遍认为，在超媒体学习环境的开发、设计以及适用性研究中，应综合考虑环境和人两个维度(Theng et al., 1996)。其中，环境维度主要包括时空环境和物理环境（如灯光、温度、速度、压强等），人的维度主要包括个人因素（如用户的心跳、血压、情绪、认知负荷等）、社会因素和用户任务。在具体的研究中，研究者一般从“以用户为中心”和“以设备为中心”两种不同的视角考虑这些不同维度上的因素(Brusilovsky & Millan, 2007)，具体如图2-1所示。图2-1以用户为中心和以设备为中心的观点所包含的维度内容超媒体学习中的相关心理学理论主要是基于以用户为中心的观点提出的，认为用户的心理模型在超媒体学习中具有重要作用。与其他系统相比，超媒体学习环境所要考虑的用户因素更为复杂（参见图2-2），它需要综合考虑学习者的个体特质、操作因素、学习者的先前知识（用户知识）、社会文化背景（用户背景）以及学习任务（用户的任务或目标）等多方面的内容。图2-2 超媒体系统中的用户模型目前，因研究者所关注的学习者特征不同，用以指导超媒体学习的心理学理论主要有以下三种：认知心理学理论、认知风格理论和自我调节学习理论。具体如下：2.4.1认知心理学理论（1）认知负荷理论模型认知负荷理论模型是由Valcke（2002）在前人研究的基础上提出的（参见图2-3）。认知负荷理论认为，要想保证超媒体学习的效果，就应当尽可能的避免认知超负荷，即：降低内部认知负荷，在不影响学习动机的情况下，减少外在认知负荷，增加相关（关联）认知负荷(Scheiter & Gerjets, 2007; Sweller et al., 1998)。其中，相关认知负荷包括加工认知负荷和元认知负荷。加工认知负荷是学习者在学习过程中将工作记忆能量投入更深层次的图式建构和存储时产生的认知负荷。元认知负荷是将工作记忆能量投入学习活动的监控和对学习策略的关注时产生的认知负荷(Valcke, 2002)。Valcke认为，由学习环境所带来的认知负荷（包括外部和内部认知负荷）对学习者的影响程度要取决于学习者的先前知识，先前知识可以促使学习者在学习的过程中产生更多的相关认知负荷，进而促进学习。图2-3 Valcke的认知负荷理论模型（2）多媒体学习认知理论模型多媒体作为超媒体的重要组成部分之一，Mayer的多媒体学习认知理论也经常被用以指导超媒体学习环境的开发与设计（参见图2-4）。该理论认为，多媒体教学信息主要以文字和图片方式呈现，学习者通过耳朵和眼睛实现感觉记忆，注意文字的相关部分（选择文字）或注意图像的相关部分（选择图像），并将这些组织为言语模型或图片模型，最后他们将在文字模型和图像模型之间及与长时记忆中的先前知识之间建立联系（信息整合）。该理论强调了：双重通道加工（dual channel），即在多媒体学习中，视觉和言语材料是在不同的加工系统中加工的，视觉通道最终产生图片表征，语词通道最终产生言语表征；有限的容量（Limited capacity），即视觉和听觉工作记忆的加工容量是有限的，因此，若对视觉或听觉通道呈现太多要加工的元素，将会引起认知超负荷阻碍学习。主动加工（active processing），即认知建构取决于学习过程中学习者主动的认知加工，只有当学习者主动选择相关的文字与图像信息，把他们组织成为言语和视觉表征，并且把相应的言语和视觉表征及相关的先前知识整合在一起时才会出现有意义学习。为此，Mayer提出了多媒体理论（multimedia principle）、空间接近原则（spatial contiguity princple）、时间临近原则（temporal contiguity principle）、一致性原则（coherence principle）、双通道原则（modality principle），冗余原则（redundancy principle）、个性化原则（personality principle）等9个在多媒体设计中有效的减少认知超负荷、分心现象和信息迷航的设计准则 (Mayer & Moreno, 2003; 郑欢欢, 2008)。图2-4 Mayer的多媒体学习认知理论模型（3）认知心理学综合模型Riaz等在前人研究的基础上，整合提出了指导网络学习环境设计的认知心理学综合理论框架，强调超媒体学习环境的设计必须符合人的认知模式和认知需要，应当以减少认知超负荷，激发学习动机，促进