高职生网络学习认知负荷框架的理论研究

孙晓波

（福建水利电力职业技术学院，福建 永安，366000）

随着《教育信息化2.0行动计划》的发布，网络学习成为当前教育改革的国家战略选择。高职院校教育信息化的投入不断加大，但对高职教育发展的推动效果并不显著。[1]2020年，重大疫情给教育带来巨大挑战，教育部要求学校在延期开学期间开展线上教学，截至2020年5月8日，全国1454所高校开出107万门在线课程，23亿人次参与网络学习。[2]“这次疫情，把在线教育、互联网教育从原来的辅助教学变成了教学主战场”[3]，这不仅倒逼网络教学平台和数字教学资源升级换代，同时也对网络学习的学理研究提出了新的要求和挑战。

一、网络学习的心理因素与行为过程

网络学习是一个复杂的人类行为，其行为在一个连续的过程中受到诸多心理因素的影响。

（一）理性行为理论

Ajzen提出了理性行为理论。在理性行为理论模型中，实际行为可以通过行为意图预测，而行为意图则受到态度与主观规范两者的影响。态度是行为个体对某项行为的正面或负面感受，它是由对行为结果的主要行为信念以及对行为结果重要性的

Fishbein&Ajzen指出，既往行为理论侧重于探讨态度、个性或者过去行为对当下行为的影响，凭借可观察到的过去反应与行为进行推论显然不能实现有效的行为预测。[4]鉴于此，Fishbein &结果评估共同决定的。主观规范是指行为个体在从事某项行为时受社会压力影响的程度，它由行为个体对规范信念的认可程度以及与他人意见保持一致的遵从动机所决定（图1）。

（二）技术接受模型

Davis等寻求决定信息接受和使用的各项因素，对理性行为理论进行修订提出了技术接受模型。[5]Davis等认为理性行为理论中的主观规范对信息使用影响不大，且其理论不确定较大、心理测量困难，故而将主观规范从技术接受模型中剔除，使态度成为技术接受模型的核心，同时引入两个对信息接受有重大影响的认知概念：有用知觉和易用知觉。有用知觉是指行为个体对使用特定系统可以改善工作绩效的确信程度，易用知觉被定义为行为个体对特定系统容易使用的确信程度。在技术接受模型中，电脑与信息的使用行为可以通过行为意图合理预测，而行为意图则由使用态度和易用知觉共同决定，使用态度则受到有用知觉和易用知觉共同影响（图2）。

（三）信息系统成功模型

在网络学习中，认知负荷理论起始于网络系统设计，其中影响较大的理论是DeLone &McLean的信息系统成功模型，经过实证研究，该模型已被广泛应用在有关信息系统的各种研究中。[6]信息系统成功模型从六个方面评估信息系统：系统品质、信息品质、系统使用、用户满意、个人影响以及组织影响（图3）。其中系统品质属于技术层面，信息品质属于语义认知层面，信息的使用、用户满意和个人影响则属于效能影响层面。[7]

（四）技术接受模型的扩充与认知负荷理论

在信息系统使用时，外在因素会对有用知觉与易用知觉产生影响并更有效地解释个体的行为意图。同时，有研究指出，自我效能感和信息系统品质等外在因素会对行为个体的信息技术采用产生认知负荷，认知负荷也会决定行为个体的信息技术采用，并且认知负荷影响易用知觉，从而进一步影响对态度与行为意图的解释。[8]对网络学习者而言，如果同僚气氛、自我效能、网络教学平台系统品质、网络教学内容品质等因素不佳，会导致网络学习行为难以为继。

本文将从认知负荷的取向出发研讨网络教学平台系统品质、网络教学内容品质、自我效能以及网络学习任务特性等对网络学习所产生的交互认知负荷，及其对有用知觉和易用知觉的影响，确定认知负荷在技术接受模型中所扮演的前置角色。这是网络学习基本学理研讨的前端内容，对网络学习行为研究有着重要指导作用。

二、认知负荷理论概述

认知负荷源自1980年代的人体工程学与人因工程学等领域，早期被称为“心智工作负荷”，应用于军事与企业的训练中，它主要是从心理学角度研究工作与任务环境对从业者的影响。Sweller教授率先将认知负荷理论引入教育领域，他着重研讨“学习内容的设计”“教学方法”对学习者“概念的习得”“认知活动过程”的影响。随即，认知负荷理论就发展成为学习与教学设计领域最具影响力的理论之一。[9]Sweller指出学习者在寻求问题解决时使用大量认知记忆，故而没有多余认知能力来获得新知，以致出现认知负荷。[10]总而言之，短期记忆需要处理的内容越多，认知负荷就越大；学习任务的要求与个体认知能力之间的差距越大，认知负荷也越大；学习过程中，需要付出的心智努力越多，认知负荷就越大。此外，包含心智努力与心智负荷的负荷总量如果超过个体所能承受的范围，就会导致认知负荷过载，将会带来心理或生理方面的负面影响，进而影响学习成效。

三、网络学习的认知负荷来源

Sweller将学习者在学习过程中的认知负荷分为内部认知负荷、外部认知负荷和关联认知负荷三种[9]，认知负荷的来源分析为网络学习的教学设计指明了努力方向。网络学习的超文本非线性学习方式被认为在浏览行为、网络空间迷航和信息安排次序方面产生认知负荷。

（一）浏览行为产生的认知负荷

个体在进行网络学习时，网络导航、浏览任务等信息会挤占原本用于学习的心智空间，妨碍学习任务的完成。[11]在网络学习的非线性过程中，超链接遍布空间，学习者必须思考是否进入超链接页面，选择决策行为会干扰学习者理解整体含义，也影响情境模式的建构，超链接数量越多，所形成的认知负荷也就越高，越会影响到学习成效。

（二）网络空间迷航所导致的认知负荷

学习者在网络学习中最常遇到的增加认知负荷的问题就是网络空间迷航，Fox等解释了两种网络空间迷航发生的情境：内隐离题及美术馆现象。[12]学习者对于网络之间的关联性没有清楚的认知，不知道自身所处位置，也不清楚学习平台的关系位置，造成点选困难，形成心智负荷。

（三）网络信息安排次序不当影响到信息的整合而造成认知负荷

学习情境模式的建立是一个整合过程，如果网络学习的某个知识散落在不同的节点中，学习者就需要处理很多冗余信息方能建构学习情境，就会带来没有必要的心智负荷。[13]

四、高职学生网络学习认知负荷的理论框架建构

根据学习理论，影响网络学习的因素很多，本文从认知负荷、自我效能、有用知觉、易用知觉等概念出发，研究网络学习的前端影响机制，其中包含的心理特征的概念及其内涵分析如下：

第一，网络学习平台的系统品质知觉。网络学习平台的系统品质是驱动用户使用愿意并进行网络学习的先决因素。本文将网络学习平台的系统品质知觉确定为系统界面设计简洁、系统易于操作、系统易于学习、系统存取方便。

第二，网络学习平台的信息品质知觉。网络学习平台输出的学习内容必须符合学习者对学习内容的效用要求，同时要能为学习者提供足够的信息使用支持。本文认为网络学习平台的信息品质知觉由学习内容品质知觉和媒体格式品质知觉构成。网络学习的学习内容品质知觉的衡量指标包括：易于理解、内容正确、内容完整、即时提供。网络学习的媒体格式品质知觉则包括易于取得、易于维护、高度互动、跨平台操作。

第三，网络学习的自我效能。网络学习自我效能感决定着学习者在网络学习情境中的行为、思维方式以及情绪反应。本研究将网络学习的自我效能定义为：学习者个人在网络学习历程中表现出的学习行为的自信程度。

第四，网络学习的认知负荷。本研究将认知负荷定义为学习者在进行网络学习时，网络学习平台的系统品质知觉、信息品质知觉（包括学习内容品质知觉和媒体格式品质知觉）以及网络学习的自我效能所产生的心智努力及感受。

第五，有用知觉。有用知觉是指学习者对进行网络学习能够提升其学习成效的信任程度。本研究将有用知觉定义为学习者认为网络学习具有诱因（如提升课业表现、改善学习成效），而使学习者置身网络学习的行为。

第六，易用知觉。网络学习平台和操作的复杂性会对学习者的使用产生影响，系统的操作越烦琐复杂，用户使用意愿就越低。本研究将易用知觉定义为学习者知觉网络学习行为所需的技能、操作和电脑网络知识的容易程度。

在网络学习中，学习者的认知负荷受到网络学习平台的系统品质知觉、信息品质知觉和网络学习的自我效能三者的共同影响，进而形成如下假设：

H1a：网络学习平台的系统品质知觉（PSQ）对认知负荷（CL）有正向影响。

H1b：网络学习平台的信息品质知觉（PIQ）对认知负荷（CL）有正向影响。

H1c：网络学习的自我效能（E-LSE）对认知负荷（CL）有正向影响。

从而推导出认知负荷（CL）心理特征回归模型如下：

在网络学习中，易用知觉受到网络学习平台的系统品质知觉、信息品质知觉及网络学习的自我效能和认知负荷四者的共同影响，进而形成如下假设：

H2a：网络学习的认知负荷（CL）对易用知觉（PEOU）有直接正向的影响。

H2b：网络学习平台的系统品质知觉（PSQ）对易用知觉（PEOU）有直接正向的影响。

H2c：网络学习平台的信息品质知觉（PIQ）对易用知觉（PEOU）有直接正向的影响。

H2d：网络学习的自我效能（E-LSE）对易用知觉（PEOU）有直接正向的影响。

从而推导出易用知觉（PEOU）心理特征回归模型如下：

在网络学习中，有用知觉受到网络学习平台的系统品质知觉、信息品质知觉及网络学习的自我效能和易用知觉四者的共同影响，进而形成如下假设：

H3a：网络学习平台的系统品质知觉（PSQ）对有用知觉（PU）有直接正向的影响。

H3b：网络学习平台的信息品质知觉（PIQ）对有用知觉（PU）有直接正向的影响。

H3c：网络学习的自我效能（E-LSE）对有用知觉（PU）有直接正向的影响。

H3d：易用知觉（PEOU）对有用知觉（PU）有直接正向的影响。

从而推导出有用知觉（PU）心理特征回归模型如下：

按照技术接受模型，易用知觉会对态度形成影响，有用知觉会对使用态度和行为意图形成影响，但其并不在本文分析范围内，对其内容暂不做更进一步的探讨。

依据本文的11个假设和三个心理特征回归模型，本研究从理论上建构的高职学生网络学习认知负荷框架如下（图4）：

五、结语

理性行为理论简约化建构的技术接受模型方便用于解释网络学习的态度或行为意图。TAM的相关研究指出，外在因素对信息系统在有用知觉与易用知觉方面会产生影响，并且提升对个人的行为意图的解释，同时认知负荷也会决定个人对信息的采用。个体自我效能和系统品质等外部因素会对个体的科技采用产生相关的认知负荷，并且影响易用知觉，进一步影响态度与行为意图的解释。因此，在外在因素可提升个人在采用信息系统解释的前提下，本研究从认知负荷取向探讨网络学习平台的系统品质知觉、信息品质知觉、自我效能以及网络学习任务特性等交互作用下对网络学习所产生的认知负荷，及其对有用知觉和易用知觉的影响，完成了高职学生网络学习认知负荷框架的理论建构，但必须指出的是高职学生网络学习认知负荷框架的效果必须经过量化实证研究方能验证其有效性。本文的研究为后续实证研究确定了理论架构，后续研究可以按照本研究框架和萃取的因素设计量表，并统计实证推进高职学生网络学习的认知负荷理论发展。