第二章 文獻探討
2.1 認知負荷理論
2.1.4 對於本研究的幫助
1. 在認知負荷效應中，本研究教材設計主要應用的為：
工作示例效應 (Worked example effect) 、分散注意力效應 (Split-attention effect) 、 獨 立 元 素 互 動 效 應 (Isolated-interacting elements effect) 、 整 體 － 模 組 效 應 (Molar-modular effect) 和元素交互作用效應 (Element interactivity effect) 。
2. 認知負荷測量之文獻探討助於認知負荷量表的擬訂
在前述國內關於認知負荷測量的研究中，我們發現不論認知負荷量表的題數為何？
皆是將各題加總視為總認知負荷，但各題項之間所測得的認知負荷種類或有重疊，如何 能視為總負荷量？
2010 年之前，認知負荷研究領域都將人類學習的總負荷量視為內在認知、外在認知 和有效認知負荷的加總。Paas 等人 (2003) 在其文章中引用了 Xie 和 Salvendy 於 2000 年所提出的認知負荷屬性與架構定義之圖來說明認知負荷為內在認知、外在認知與有效 認知的總和關係，如圖 1。
圖 1 認知負荷的屬性與認知負荷架構的定義
資料來源：“Cognitive load measurement as a means to advance cognitive load theory. ” by Paas, F., Tuovinen, J., Tabbers, H., & van Gerven, P. , 2003, Educational psychologist, 38(1), p.63-71. doi: 10.1207/S15326985EP3801_8
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而 Kalyuga (2009) 在其書中亦以圖例說明認知負荷總量為三種型態的認知負荷加 總。Kalyuga 以粗框長方形代表學習者有效的工作記憶容量，亮區為重要的認知負荷（內 在認知負荷與有效認知負荷），暗區為無關的認知負荷（外在認知負荷），如圖 2。
圖 2 不同類型認知負荷可能的配置圖
註：(a) 總負荷量在工作記憶的容量之內； (b) 負荷過量，應降低外在認知負荷； (c) 仍 有未使用的工作記憶空間，可詴著增加重要認知負荷； (d) 負荷過量，取消原欲增加的 有效認知負荷活動； (e) 負荷過量，可利用分段或切割任務以降低教材的複雜性。
翻譯自：Managing cognitive load in adaptive multimedia learning (p.41) , by Kalyuga, S., 2009, New York: Information Science Publishing.
然而，Sweller (2010) 認為總認知負荷是內在負荷和外在負荷的加總，而有效認知 負荷純粹是一個工作記憶資源處理互動元素所產生內在認知負荷的一個函數，當總認知 負荷變化時，有效認知負荷與外在認知負荷便有了互補關係，即一增一減。但如何獲取 正確的總負荷量？或分開獲取內在、外在和有效認知負荷，到目前而言都是個難題。Paas 等人 (2003) 提出了同樣的質疑－沒能夠使用一種測量技術來區分認知負荷理論的內在 認知負荷、外在認知負荷和有效認知負荷三者的組成。
(a)
(b) (c)
(e) (d)
24 (Response time)
外在認知負荷：當教材中包含了多餘的文字則學習者會浪費認知資源，導致 次要任務的反應時間變慢。
心力評估 (Effort rating)
內在認知負荷：當教材是較困難的，必頇更認真地理解它，因此需要投入更 多的心力。
困難度評估 (Difficulty rating)
有效認知負荷：學習者在轉化測驗當中如果表現的比較好，就代表在學習過 程中學得較深入也就是這份教材對於他是較容易的。
資料來源：“A comparison of three measures of cognitive load: Evidence for separable measures of intrinsic, extraneous, and germane load. ” by DeLeeuw, K., & Mayer, R , 2008,
Journal of Educational Psychology, 100(1), p.223. doi:10.1037/0022-0663.100.1.223
研究者認為，要將三種認知負荷分開測得，實有困難之處，尤其在真實的教學現場 和對實際的課程設計而言，就單一題目要測得單一負荷實屬不可能。而要以一、二題認 知負荷自我評估作為總認知負荷量，研究者以為也有失精確，故將在此研究中發展新的 認知負荷量表，以不同的陎向去評估學習者的認知負荷，並藉由各陎向去審視教材設計 的影響。相關量表發展於下一章之研究工具 (3.4.2) 呈現。
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Cambridge University Press.