等人的二分法

二、Paas等人的二分法

Paas和van Merrienboer(1994)^[21]运用二分法提出了一个认知负荷的模型，认为认知负荷的构成包含两个维度:一个因果的维度;一个评价的维度(见图1.1)。

因果维度主要反映影响认知负荷大小的因素，包括任务特征(或环境)、个体特征以及二者的交互作用三个方面因素。其中，任务特征包括任务新颖性(task novelty)、任务复杂性(task complexity)、时间压力(time pressure)、反馈系统(reward systems)等因素。陌生的任务、完成任务时间紧张、任务高度复杂、任务带有奖惩措施等往往会带来高认知负荷。此外，任务环境因素如高噪音、极端温度等也都可能增加认知负荷。个体特征主要为一些相对稳定的因素，如个体的先前知识经验水平、年龄、认知风格和能力等。另外，与任务特征和个体特征的交互作用相关的因素也会影响认知负荷，主要为一些相对不稳定的因素，如动机、觉醒状态、内在绩效标准等。

(引自Paas，van Merrienboer.Constrol of Cognitive Load in the Training of Complex Cognitive Tasks.Educational Psychology，1994，6(4):353)

图1.1　Paas的认知负荷结构图

评价维度则是从认知负荷的测量方面来考虑的，包括心理负荷、心理努力和行为表现三个方面。心理负荷是一个以任务为中心的维度，它由任务(或环境)的要求来决定，独立于个体特征。即对于特定的任务(或环境)，心理负荷是固定的。例如，假设有两种认知性任务A和B，任务A比任务B复杂，那么对于所有从事该任务的个体，完成任务A的心理负荷要高于任务B。正因为心理负荷反映的是任务对认知资源的需求，因而心理负荷常常为事先评估任务对认知资源的要求(或认知负荷)提供一种预测。心理努力是一个以个体为中心的维度，指分配给任务所需要的真实的认知负荷，因此它往往被用来反映真实的认知负荷。心理努力投入的数量综合反映了任务特征、个体特征及二者交互作用三个方面因素的作用。以前述的任务A和任务B为例，通常情况下，因为任务A比任务B需要更高的心理负荷，这意味着任务A比任务B需要更多的心理努力。但另一方面这也未必是正确的，因为个体可能放弃任务A而在任务B上非常努力，因而表现在任务B上的心理努力反而高于任务A。另外，对任务A具有丰富的先前知识经验而对任务B没有先前知识经验的个体也会在任务B上显示出更高的心理努力。任务特征、个体特征及二者的交互作用通过行为来表现，因而行为表现也是测量认知负荷的一个方面，可以由个体的成绩来定义，例如测量项目的分数、错误的数目和花费的时间等。同样以前面的任务A和任务B为例，通常个体在任务B上的绩效要好于任务A(如差错少、速度快)。但是，如果在任务A上投入更多的心理努力，个体也可能在任务A上达到同样甚至更高的绩效水平。另外，关于任务A和任务B的先前知识经验的不同，也可能导致个体在任务A的绩效高于任务B。

此外，Xie和Salvendy(2000)^[22]提出了一个更为细致的概念框架，对于我们理解认知负荷的结构和评估很有帮助。他们将认知负荷区分为即时负荷(instantaneous load)、顶峰负荷(peak load)、累积负荷(accumulated load)、平均负荷(average load)和总负荷(overall load)，如图1.2所示。即时负荷反映了认知负荷随时间动态的特征，它每时每刻随着个体的加工情况起伏。顶峰负荷是加工时最大的即时负荷的数量。累积负荷是个体在整个加工过程中经历到的负荷总量(即图1.2中即时负荷曲线下方的面积部分)。平均负荷是在加工过程中的平均负荷强度，它是即时负荷的平均值，等于每单位时间内的累积负荷。总体负荷是建立在对整个任务加工过程认识基础上的一种经验负荷，也是对即时负荷的构图或者是在个体头脑中的累积负荷和平均负荷。从认知负荷理论的角度来看，即时负荷和总体负荷能反映认知负荷在认知加工过程中的动态特征，因此，即时负荷曲线可以被认为是一种心理加工过程的可视化反映。

图1.2　Xie的认知负荷结构图