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网络视频公开课程学习行为眼动实验研究 刁永锋1 刘明春2 杨海茹1 摘要：为了研究网络环境中不同媒体对学习者学习行为的影响，该研究使用眼动实验采集网络学习者的学习行 为数据，测验其学习结果，分析所得实验数据，利用信息加工理论和认知负荷理论分析不同媒体构成的网络课 程学习者的学习行为特点，比较不同媒体对学习者学习行为和学习结果的影响，为网络课程的设计开发和网络 教学设计提供参考，为远程学习者的在线学习提供建议。 关键词：网络课程；学习行为；在线学习；眼动实验 一引言 网络远程教育正在全世界范围内如火如荼地展开，基于网络环境的远程学习逐渐成为更多 人选择的学习方式。然而，利用网络学习平台进行在线学习，不是简单地从现实的教学课堂走 进虚拟的教学环境，基于网络的教学也不能照搬传统的教学模式。发展适合远程学习者的网络 教学正是教育技术学研究的热点问题。教学的前提是教学设计，学习行为的分析是教学设计的 前提，网络教学也是如此。采集和分析网络学习行为数据，研究网络学习行为特征已经迫在眉 睫。由于网络教学环境中的远程学习者具有高度的学习自主性，网络课程的媒体构成直接影响 着远程学习者的学习行为和学习结果。因此，采集和分析不同媒体构成的网络课程中学习者的 学习行为，对于网络教学的发展具有重要的意义。 Bamard、 然而，采集和研究远程学习者的学习行为是一大难题。当前，国内外研究者，如Lucy 彭文辉、曾祥跃、KarinAnnaHumme【lJ、钱立三等，主要使用问卷调查、电子档案袋、评价量规、 基于Web日志的数据挖掘等方式来采集学习者的学习行为，并构建学习者模型，取得了一定的研 究成果，但所得大多为间接的行为数据．，较为片面，较难分析个性特征和学习者行为之间的关系。 本研究采用眼动实验，采集远程学习者的眼动数据，研究远程学习者的眼动规律，以此分 析学习者在不同媒体构成的网络课程中学习行为差异，探究不同媒体对学习者的影响，为网络 教学平台和网络课程建设提供参考，为网络教学设计提供现实依据，服务于网络教学发展和网 络课程改革，为建立可控的个别化学习环境提供建议，帮助远程学习者形成良好的学习习惯。 二相关理论与技术 本研究的理论依据为认知心理学的信息加工理论和认知负荷理论，涉及的实验技术为眼动 追踪技术。 1信息加工理论 以信息加工理论研究认知过程是现代认知心理学的主流，它将人看作是一个信息加工的系 统，任何感觉的输入、概念、表象、事实或知识都可以看作是信息，对这些信息的输入、编码、 储存j提取、译码、输入等过程就是信息加工。认为认知就是信．皂,JJHI。旧J 在网络学习过程中，学习者获取需要的信息后，借助网络环境中的信息处理工具，通过个 81 万方数据 体内部知识建构以及在网络环境下与其它学习者交流实现的群体知识建构，实现对信息的编码、 储存、重构及再生。在这一过程中，学习者形成对信息的独特理解，同时也培养了学习者的思 维能力。 2认知负荷理论 认知负荷是为了完成某项任务而在工作记忆上所进行的心智活动所需要的全部心智能量。pJ 认知负荷理论研究者把认知负荷分为三类：内在认知负荷、外在认知负荷和关联认知负荷。内 在认知负荷往往是由学习材料的性质和学习者的经验水平来决定的，是一种基本负荷，一般较 难改变。外在认知负荷又称为无效认知负荷，主要由教学设计中的学习材料设计不当或呈现方 式不当引起，干扰学习者的学习。外在认知负荷是认知负荷理论关注的重点。关联认知负荷是 指不是必须投入但有利于知识建构的认知负荷，它也与教学设计有关。认知负荷的总量是由三 种认知负荷累加的。【4J 3眼动追踪技术 人类的信息加工很大程度都依赖于视觉，所以，对于眼球运动的研究被认为是视觉信息加 工研究中最有效的手段。研究显示，一个人注意并获取信息，人眼并不是平滑地划过所注视的 物体，主要是通过眼睛的“注视”来实现的，即将眼睛的注视点停留在某一物体的某个具体位 置超过一定时间，在此期间，被注视的物体成像在视网膜上，才能获得比较充分的加工，形成 清晰的像。除注视外，眼睛还有两种基本的运动方式：“眼跳”和“追随”。 根据眼动的三种运动方式，