基于认知负荷理论的数字教材内容组织研究

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随着计算机技术发展,数字化阅读的渗透以及个人数字终端设备的普及,教材的数字时代也随之到来。数字教材不仅是技术赋能学习的重要载体,也在推动数字化时代人类学习范式转变的过程中扮演着重要的角色。然而,比起传统教材,数字教材信息容量大,功能庞多、结构关系复杂,其优势与功能的充分发挥依赖于对教材内容进行有效的组织。因此本研究基于人类认知规律,以提高数字教材的学习效率为导向,以均衡认知负荷为目标,探讨数字教材内容组织的相关问题。本文首先界定了数字教材内容组织的相关概念,同时梳理了数字教材内容组织的目标与流程,指出了目前相关研究视角单一,缺乏理论支撑的问题。并通过对认知负荷理论以及相关理论进行探讨,揭示了内容组织与认知负荷之间的内在关联。在理论与实践的基础上,本文按照内容组织的三个环节,分别对数字教材内容组织进行了细致的探讨。首先,考察了数字教材内容选择的影响因素,提出了基于学习者先前知识的内容选择取向,分析了不同学科类型和学习层次数字教材的内容选择,还针对学习者的认知过程与个人偏好提出了内容选择建议。其次,探讨了数字教材内容的架构,分别从数字教材内容结构的三个层次:宏观整体结构层面、中观单元结构层面以及微观课程结构层面入手,分析了数字教材内容结构组织的方式,及其适用的学科、层次以及教学目的等。最后,剖释了数字教材内容的多媒体表征及其对于认知负荷与学习效率的影响。从内容表现角度阐述了数字教材中各类媒体的特征和应用场景,并进一步研究了多媒体组合呈现知识内容的方式。以及数字教材中内容线索,包括隐喻线索、信号线索和社交线索的呈现和设计。本研究认为,数字教材的内容组织始终应当符合学习者的认知规律,通过将认知负荷理论应用于数字教材内容组织领域,本文提出了有效的数字教材内容组织方法,有助于推进数字教材内容组织的理论和实践发展。
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