教学视频中交互控制促进有意义学习的实验研究
发布时间：2020-12-29 15:15
教学视频中交互设计的目的在于激发学习者的主观能动性,引导学习者主动学习、建构知识体系,从而促进有意义学习结果的发生。为了探究陈述性知识和程序性知识教学视频中交互控制程度的合理化设计,将交互控制程度划分为无选择、选择既定顺序、完全自主选择三种类型。把招募的105名大学生随机分为三组,分别使用三种交互控制程度对两种知识类型(陈述性、程序性)的教学视频进行学习,利用眼动仪实时记录学习者的视觉认知过程,学习结束后对学习效果和学习体验进行测试。研究结果表明:在陈述性知识教学视频中,交互控制程度越高(完全自主选择>选择既定顺序>无选择),就越能吸引学习者的视觉注意力,并越有效地控制认知负荷,促进学习者积极的认知活动和有意义学习,从而获得更好的学习体验和学习效果;在程序性知识视频中,交互控制程度的作用有所不同,完全自主选择也是最优的交互控制程度,可以帮助学习者有效控制认知负荷,获得最优的视觉认知行为、学习体验和学习效果。但应避免使用选择既定顺序的交互控制程度,因为它会对程序性知识的技能转化与应用产生干扰,阻碍有意义学习结果的发生。
【文章来源】：远程教育杂志. 2018年01期 北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
教学视频中的教学交互层次塔（二）教学视频的特征与学习行为及效果之间的关系
?┍皇?本实验随机招募了天津师范大学105名视听能力正常的大学生作为实验被试，筛选出无先前知识基础且眼动采样率高于60%的有效被试90人，随机分为三组，每组30人。（三）实验仪器眼动仪一台，用于记录被试的眼动数据，型号为TobiiX120，采样率为120Hz，配套软件为TobiiStu-dio3.2。工作站一台，用于运行实验所用的软件系统，型号为惠普Z620。效果测试用计算机一台，被试用于完成程序性知识视频测试题中的操作题。（四）实验设计本实验采用3（交互控制程度）×2（知识类型）两因素混合实验设计形式，整体设计如图2所示。图2研究实验设计1.自变量（1）交互控制程度：被试间变量，属于教学视频中的教学交互层次塔的中间层，即信息交互层面，是视频教学设计的最主要内容，如图2所示，包括无选择、选择既定顺序、完全自主选择三个水平，交互控制程度依次升高。（2）知识类型：被试内变量，包括陈述性知识和程序性知识两个类型。2.因变量（1）认知负荷：反映学习者在完成某项特定的认知任务时，进行信息加工所消耗的认知资源的总量[22]。本研究采用主观的认知测量方法（由被试完成学习任务后自我汇报），获取被试的学习材料感知难度和心理努力程度[23]。（2）学习满意度：包括整体满意度和交互满意度。整体满意度反映被试对视频学习整个过程体验的满意度，交互满意度反映被试对视频中的交互设计体验的满意度。（3）眼动指标：包括总注视次数、总注视时间、平均注视时间[24]。其中总注视次数是一个或一组兴趣区内所用的注视点个数，反映学习者对学习材料的注意程度；总注视时间是一个或一组兴趣区内所有注视点的持续时间之和，反映学习者对学习材料的加工程度；平均注视时间是学习者的视线停留在注视点上的
馕?澳圆欢猿菩浴保???“脑功能偏侧化”、“左右脑半球大小和结构上的差异”、“神秘的脑不对称性”三个部分教学内容，时长为4分58秒；程序性知识视频的主题为“批量制作带照片的准考证”，包括“数据源处理”、“设置标签”、“制作准考证”三个部分教学内容，时长为5分18秒。陈述性知识和程序性知识视频各三份，包括“无选择”、“选择既定顺序”和“完全自主选择”三种交互控制程度。“无选择”视频是原始视频学习材料（如图3左），被试无法选择学习顺序；“选择既定顺序”是为被试提供三种设计好的学习顺序（如图3中）；“完全自主选择”则由被试完全自主选择学习内容顺序（如图3右）。视频的交互控制程度由“无选择”、“选择既定顺序”到“完全自主选择”依次升高。图3无选择（左）、选择既定顺序（中）和完全自主选择（右）4.认知负荷问卷包括学习材料感知难度（7点量表：1表示最少的努力程度，7表示最大的努力程度）、心理努力程度（7点量表：1表示非常简单，7表示非常困难）。5.学习满意度问卷由4道主观评定题（7点量表：1表示最不满意，7表示最满意）构成，包含对于“视频整个学习过程”、“视频中的交互设计”满意程度的调查[27]。6.学习效果测试问卷陈述性知识保持测试共有7道题目，题型为判断题、填空题、选择题三种；程序性知识保持测试共有4道题目，题型为填空题、选择题两种。问卷分别考察对应视频学习材料的10个知识点，答对1个计1分，答错计0分，总分为10分。陈述性知识迁移测试共有2道题目，1道简答题、1道开放题，每道题各5分，总分为10分。简答题共有三个层面的答案，答对分别计2分、2分、1分，答错计0分，开放题共有两种可能性的解释，答对1个计2.5分（依据回答的完整度、精确度酌情给分）
【参考文献】：
期刊论文
[1]新技术在教育中应用的重要趋势:利用交互界面与交互空间支持学习——对美国《教育传播与技术研究手册》(第四版)的学习与思考之五[J]. 何克抗. 开放教育研究. 2017(04)
[2]行为投入影响深度学习的实证探究——以虚拟现实(VR)环境下的视频学习为例[J]. 刘哲雨,王志军. 远程教育杂志. 2017(01)
[3]文本的艺术形式对数字化学习影响的研究[J]. 王雪,王志军,李晓楠. 电化教育研究. 2016(10)
[4]在线视频学习投入的研究——MOOCs视频特征和学生跳转行为的大数据分析[J]. 陈侃,周雅倩,丁妍,严文蕃,吕倩文. 远程教育杂志. 2016(04)
[5]MOOC中教学视频的设计及制作方法——基于Coursera及edX平台课程的实证研究[J]. 李青,刘娜. 现代教育技术. 2016(07)
[6]网络教学视频字幕设计的眼动实验研究[J]. 王雪,王志军,候岸泽. 现代教育技术. 2016(02)
[7]多媒体画面语言学理论体系的构建研究[J]. 王志军,王雪. 中国电化教育. 2015(07)
[8]阅读研究中的主要眼动指标评述[J]. 闫国利,熊建萍,臧传丽,余莉莉,崔磊,白学军. 心理科学进展. 2013(04)
[9]论开放课程视频的学习交互设计[J]. 沈夏林,周跃良. 电化教育研究. 2012(02)
[10]用信息技术促进有意义的学习[J]. 钟志贤,肖宁. 开放教育研究. 2009(02)
博士论文
[1]在线视频课程中教师对学习过程与效果的影响[D]. 杨九民.华中师范大学 2014
本文编号：2945854
【文章来源】：远程教育杂志. 2018年01期 北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
教学视频中的教学交互层次塔（二）教学视频的特征与学习行为及效果之间的关系
?┍皇?本实验随机招募了天津师范大学105名视听能力正常的大学生作为实验被试，筛选出无先前知识基础且眼动采样率高于60%的有效被试90人，随机分为三组，每组30人。（三）实验仪器眼动仪一台，用于记录被试的眼动数据，型号为TobiiX120，采样率为120Hz，配套软件为TobiiStu-dio3.2。工作站一台，用于运行实验所用的软件系统，型号为惠普Z620。效果测试用计算机一台，被试用于完成程序性知识视频测试题中的操作题。（四）实验设计本实验采用3（交互控制程度）×2（知识类型）两因素混合实验设计形式，整体设计如图2所示。图2研究实验设计1.自变量（1）交互控制程度：被试间变量，属于教学视频中的教学交互层次塔的中间层，即信息交互层面，是视频教学设计的最主要内容，如图2所示，包括无选择、选择既定顺序、完全自主选择三个水平，交互控制程度依次升高。（2）知识类型：被试内变量，包括陈述性知识和程序性知识两个类型。2.因变量（1）认知负荷：反映学习者在完成某项特定的认知任务时，进行信息加工所消耗的认知资源的总量[22]。本研究采用主观的认知测量方法（由被试完成学习任务后自我汇报），获取被试的学习材料感知难度和心理努力程度[23]。（2）学习满意度：包括整体满意度和交互满意度。整体满意度反映被试对视频学习整个过程体验的满意度，交互满意度反映被试对视频中的交互设计体验的满意度。（3）眼动指标：包括总注视次数、总注视时间、平均注视时间[24]。其中总注视次数是一个或一组兴趣区内所用的注视点个数，反映学习者对学习材料的注意程度；总注视时间是一个或一组兴趣区内所有注视点的持续时间之和，反映学习者对学习材料的加工程度；平均注视时间是学习者的视线停留在注视点上的
馕?澳圆欢猿菩浴保???“脑功能偏侧化”、“左右脑半球大小和结构上的差异”、“神秘的脑不对称性”三个部分教学内容，时长为4分58秒；程序性知识视频的主题为“批量制作带照片的准考证”，包括“数据源处理”、“设置标签”、“制作准考证”三个部分教学内容，时长为5分18秒。陈述性知识和程序性知识视频各三份，包括“无选择”、“选择既定顺序”和“完全自主选择”三种交互控制程度。“无选择”视频是原始视频学习材料（如图3左），被试无法选择学习顺序；“选择既定顺序”是为被试提供三种设计好的学习顺序（如图3中）；“完全自主选择”则由被试完全自主选择学习内容顺序（如图3右）。视频的交互控制程度由“无选择”、“选择既定顺序”到“完全自主选择”依次升高。图3无选择（左）、选择既定顺序（中）和完全自主选择（右）4.认知负荷问卷包括学习材料感知难度（7点量表：1表示最少的努力程度，7表示最大的努力程度）、心理努力程度（7点量表：1表示非常简单，7表示非常困难）。5.学习满意度问卷由4道主观评定题（7点量表：1表示最不满意，7表示最满意）构成，包含对于“视频整个学习过程”、“视频中的交互设计”满意程度的调查[27]。6.学习效果测试问卷陈述性知识保持测试共有7道题目，题型为判断题、填空题、选择题三种；程序性知识保持测试共有4道题目，题型为填空题、选择题两种。问卷分别考察对应视频学习材料的10个知识点，答对1个计1分，答错计0分，总分为10分。陈述性知识迁移测试共有2道题目，1道简答题、1道开放题，每道题各5分，总分为10分。简答题共有三个层面的答案，答对分别计2分、2分、1分，答错计0分，开放题共有两种可能性的解释，答对1个计2.5分（依据回答的完整度、精确度酌情给分）
【参考文献】：
期刊论文
[1]新技术在教育中应用的重要趋势:利用交互界面与交互空间支持学习——对美国《教育传播与技术研究手册》(第四版)的学习与思考之五[J]. 何克抗. 开放教育研究. 2017(04)
[2]行为投入影响深度学习的实证探究——以虚拟现实(VR)环境下的视频学习为例[J]. 刘哲雨,王志军. 远程教育杂志. 2017(01)
[3]文本的艺术形式对数字化学习影响的研究[J]. 王雪,王志军,李晓楠. 电化教育研究. 2016(10)
[4]在线视频学习投入的研究——MOOCs视频特征和学生跳转行为的大数据分析[J]. 陈侃,周雅倩,丁妍,严文蕃,吕倩文. 远程教育杂志. 2016(04)
[5]MOOC中教学视频的设计及制作方法——基于Coursera及edX平台课程的实证研究[J]. 李青,刘娜. 现代教育技术. 2016(07)
[6]网络教学视频字幕设计的眼动实验研究[J]. 王雪,王志军,候岸泽. 现代教育技术. 2016(02)
[7]多媒体画面语言学理论体系的构建研究[J]. 王志军,王雪. 中国电化教育. 2015(07)
[8]阅读研究中的主要眼动指标评述[J]. 闫国利,熊建萍,臧传丽,余莉莉,崔磊,白学军. 心理科学进展. 2013(04)
[9]论开放课程视频的学习交互设计[J]. 沈夏林,周跃良. 电化教育研究. 2012(02)
[10]用信息技术促进有意义的学习[J]. 钟志贤,肖宁. 开放教育研究. 2009(02)
博士论文
[1]在线视频课程中教师对学习过程与效果的影响[D]. 杨九民.华中师范大学 2014
本文编号：2945854
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