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1、認知負荷理論對寫作教學設計的啟示,李紫霞 澳洲新南威爾斯大學 教育學院 聯絡:,1,認知負荷理論的假設,人類的認知架構(Human cognitive architecture)(Atkinson and Shiffrin,1968)無限的長期記憶(long term memory)知識是以基模(schemas)的形式有系統地分類儲存在長期記憶中。有限的工作記憶(working memory)同一時間內工作記憶的容量只能處理一定數目的信息。如果信息的處理是以基模為單位，工作記憶的容量便可以因此 擴充。(初學者和專家的分別)(Baddeley,1986;Peterson and Peterson
2、,1959;Miller1956,Cowan,2001),學習與學習效能,改變長期記憶(1)新的信息在工作記憶經處理後和先 備知識結合產生新的基模/圖式(schema)(2)自動化 當學習材料太難,而學習者又沒有適當的先 備知識,工作記憶便會超載(working memory overload)，學習效能於是降低。,認知負荷理論提出的三種認知負荷,外在負荷(Extraneous load)輕重取決於學習材料表達的方式及對學習者要求進 行的學習活動。內在負荷(Intrinsic load)輕重取決於學習元素間的交互程度(element interactivity)。相關負荷(Germane lo
3、ad)輕重取決於促進基模建構和自動化過程的學習活動。,認知負荷理論建議的教學設計原則,管理內在負荷控制元素交互作用(Element interactivity)減低外在負荷避免與學習無關的活動增加相關負荷將工作記憶資源投放於建構基模，以及令基模自動運作。,容量上限,容量下限,外在負荷,相關負荷,內在負荷,(Sweller,1999;Sweller,van Merrinboer van Merrinboer&Sweller,2005),認知負荷理論的目的:使認知負荷最佳化，而不光是減荷。（）在認知負荷過低或過高的情況下，學習表 現都會降低。（）在總負荷受控制的情況下，負荷的來源較 之其程度更為重
4、要:即是說認知負荷理論 關心的是學習材料和活動是有助還是干擾 基模的建構和自動化。,為甚麼要指導初學者寫作?如何指導?,認知負荷理論對寫作教學設計的啟示,The Flower and Hayes Model of WritingSource:From Cognitive Processes in Writing,Gregg and Steinberg,1980,p.11.,長期記憶,轉化(寫作),回顧/修訂,練習能令學習更具效益？從認知負荷理論看一般的寫作教學活動,高內在負荷(high intrinsic load)和高元素交互(high element interactivity)寫作是複雜
5、的任務,對學習者的要求相當高 解難式活動,解難式活動Problem solving activities,當初學者長期記憶欠缺解難的結構性知識基礎(structural knowledge base),他們會嘗試以隨意搜索(random search)的方式以圖完成或更接近課業目標，因此即使課業能得以完成或意外地完成，學習者並未能從這種活動中學習到相關的解難策略。工作記憶負荷非常沉重對初學者來說是一種無效的學習方法(Sweller,1988;Kirschner,Sweller and Clark 2007;Mayer,2004;Kalyuga,2006),初學者,工作記憶超載如何提升初學者或能
6、力較低的學生的寫作能力？,認知負荷理論教學設計的原則,管理內在負荷Manage intrinsic load將複雜的學習分 割成(chunk)較簡單的任務，例如設置幾個學習步驟(sub-goals)、將學習過程控制為線性順序等。減低外在負荷 Reduce extraneous load輔導學生寫作以避免隨意搜索建議:(1)流程工作紙 process worksheets(Nadolski,Kirschner,and van Merrinboer,in press)(2)有解樣例 worked examples(Sweller and Cooper,1985;Cooper and Sweller
7、,1987)增加相關負荷 Increase germane load 例如讓學生自己嘗試解釋學習材料中各元素間的關係或解釋有解樣例的步驟。(Self explanation),容量上限,容量下限,外在負荷,相關負荷,內在負荷,行動研究計畫,2004-2005三所中學、十一位教師及十二班學生五個教學設計,過程寫作指示模式(Process writing instruction approach),自我監控策略發展模式(Self regulating Strategies Development(SRSD)Model),思考工作紙Think Sheets,參與計畫的其中一所學校,學校背景及學生的學
8、習難點中一級，學生程度低學習動機低 文字表述能力弱寫作前鮮有認真計畫/組織 較低社經地位影響課外知識/經歷不足,寫作任務,學習目標:懂得運用步移法寫敘述性文字懂得運用適當的形容詞寫描述性文字,施行情況,透過閱讀示例認識步移法寫作前遊覽某某公園。要求學生將沿途所見記在由教師設計的工作紙上 以三份附提示性問題的思考工作紙，為學生寫作時提供鷹架三個課節去進行寫作學與在回顧及修改文章時才處理句法及錯別字問題,思考工作紙,寫作計劃工作紙組織寫作材料工作紙修改工作紙,寫作計劃工作紙,題目：記放遊某某公園 寫給誰看?我為甚麼要寫這篇文章?（不准回答為交功課）我可以寫甚麼?4 W 何時？（When？）我需要寫
9、時間、季節及天氣嗎？為甚麼？何地？（Where？）我遊覽過些甚麼地方?發生甚麼事？（What？）我看見些甚麼？踫到甚麼事？我可以怎樣表達和組織我的思想及看法?（How?)老師有指定的方法嗎?我學過些甚麼方法?,19,組織寫作材料工作紙,有甚麼景點我想紀錄下來的呢?為甚麼要寫這些?把我選取好的景點畫一條遊覽路線。那些地方要寫得詳細些呢?為甚麼?那些地方只需要略述?為甚麼?詳述:_略述:_我要詳述那些內容?遊客的活動?其他?我現在把這些內容寫在遊覽路線圖旁邊。,20,寫作,21,？,回顧及修訂,(1)我有沒有依照計劃來寫作呢?4W 何時?(有沒有寫上天氣或季節?)何地?寫甚麼?怎樣寫?如果沒有,我
10、要補上這些資料。還是有我有別的理由改變了原來的計劃？(2)我有沒有使用步移法寫這篇文章?,22,回顧及修訂(續),(3)我有沒有按計劃詳細描述一些景點?如果沒有,我要補上這些內容。還是我有別的理由刪去這些內容(4)有那些地方我應該寫得簡略一些?為甚麼?我現在要依據上面的回顧作出修訂。(5)我的讀者會喜歡我的文章嗎?怎樣可以寫得更吸引發?(6)我完成了我的寫作目標嗎?請回到寫作計劃工作紙問題二。(7)最後,我的文字表達能令我的讀者看得明白嗎?我現在要修我的語法,錯別字了!真棒!我完成了一件寫作任務了。,23,思考工作紙的學習效能,大部份的學生不用費索思量便下筆寫作。從內容及字數分析，學生的表現良
11、好,較以往的寫作進步。學生反映思考工作紙能有效地輔導他們產生寫作寫作意念及組織寫作內容。,24,文章開端介紹和論題有關的主要觀點可以介紹一些有趣的內容以吸引讀者,結構,語言,談自己的經驗,議論性質的文章題目：你同意動物園是殘酷的地方嗎?,去年的八月,我參觀了墨爾本動物園,我在園裡看到剛出生的可愛xx。xx的保育 工作是一個國際計劃的其中一個項目,目的是協助瀕臨絕種動物生存下。如果 得不到人類的協助,美麗的xx 將於未來的十到二十年內絕種。我看到的墨爾本 動物園是一個現代化的動物園,它和大多數現代化動物園一樣很照顧動物。過 去人們都認為動物園是關閉動物的殘酷地方,但我相信這種想法應該不復存在 了
12、。,舖述一系列的論點:每一段只闡述你的一個觀點、意見或主張。,論據:選擇一兩項例子來支持你的看法。,過渡句過度詞,過去,動物園是展覽動物的公園,飼養動物的目的是讓人類觀賞一些他們從沒有 看過的稀有動物,讓動物給人類帶來娛樂。帶著這個目的,人類並不關心動物，人們不遠千里把動物運來,然後把牠們關在細小的籠子裡,讓牠們孤獨地生活。在這些年代,動物園實在是殘酷的,沒有愛心的地方。可是這些年來，很多事情 都改變了，動物園的建園目的改變了，現代的動物園有三個主要的建園目的：教育，保育和研究。人們希望透過動物園的工作，令動物能在任何的地方都能 有更好的生活，也因此,人們照顧動物的方法也不一樣了。,首先，讓我
13、們談談教育工作。教育工作是動物園最大的一項活動。在悉尼的國 家動物園，每年就有十三萬的學童參與動物園舉辦的特別活動，教育小朋友動 物的習性和生存的條件。動物園希望孩子能從小關注動物，然後待他們長大了，就學會了愛護動物。現在全世界的動物園都舉辦和教育有關的活動了。,過渡句過度詞,結論(總結):簡短地覆述自己的意見。,總結文字不能太長,與讀者有交流的文字,過渡句過度詞,這裡要談的第二項是保育工作。動物園的另一個重要角色是保育和挽救 瀕臨絶種的動物。剛才提到的只是眾多受保育動物中的其中一個例子。同學們，也許你們到過新南威爾斯的西部平原動物園吧，你有聽過黑西牛的 保育計劃嗎？也許你像我一樣也見過剛出生
14、的受保護動物吧。,最後，讓我們談談動物園的研究工作。動物園的研究工作包括如何幫助 動物適應動物園及他們在野外的生活。近年的研究發現解難活動可以幫助很 多聰明的動物，使他們在關禁的生活日子中獲益；因此很多動物園也嘗試為 園中的猴子們提供智能活動。,現代的動物園首先關注動物的權益，把人類從動物身上獲得的好處放在 次。動物園的工作人員關心動物的種類生存，關心他們在園內生活的自由 關心牠們的生活是否舒適。因此，我認為動物園並不是殘酷的地方。,舖述一系列的論點:每一段只闡述你的一個觀點、意見或主張。,研究及發展方向,思考工作紙及有解樣例(worked example)的設計(例如:按文類的結構,配合教學
15、目標,設計提問工作紙,協助學生掌握寫作程序及寫作策略。)知識遷移(knowledge transfer):從輔導寫作到獨立寫作技能反向效應(expertise reversal effect)評估學習者在寫作範疇方面的知識結構狀況。,27,參攷資料,Kalyuga,S.,Chandler,P.,Tuiovinen,J.,&Sweller,J.(2001).When problem solving is superior to studying worked examples.Journal of Educational Psychology,93,579-588.Kalyuga,S.(2007
16、)Expertise reversal effect and its implications for learner-tailored instruction.Educational Psychology Review.Kirschner,P.A.,Sweller,J.,Clark,R.E.(2006).Why minimal guidance during instruction does not work:an analysis of the failure of constructivist,discovery,probem-based,experiential and inquiry
17、-based teaching.Educational Psychologist,41,75-86.Sweller,J.,&Cooper,G.A.(1985).The use of worked examples as a substitute for problem solving in learning algebra.Cognition and Instruction,2,59-89.Sweller,J.(1988).Cognitive load during problem solving:Effects on learning.Cognitive Science,12,257-285.,28,
