27陳怡容、楊明玉 從認知負荷看線上單字註解模式

壹、前言

隨著資訊科技與網路的快速進展，特別是電子書閱讀器、平板電腦及智慧型

手機的潮流盛行，使得人們在3G或Wi-fi等無線網路的覆蓋下，可以隨時上網、下載並閱讀電子文件，這種方式已成為普遍的閱讀行為。線上單字註解對於外語

學習者在進行外語閱讀時是一項方便與簡單的輔助工具。根據Nation（2001, p. 175）所言，在閱讀外語文章時，提供單字附註或註解，可以幫助程度較低的讀者有機會閱讀原文；同時可以幫助讀者避免誤解文意；對於不認識的單字，讀者可

藉此以最快速方便的方式取得解釋，以免打斷了閱讀的流暢度與樂趣。所以線上

註解（online annotation）對於學生在閱讀電子文件時更是極佳的輔助工具，尤其閱讀外語文章時更是如此。根據Yao（2006）的定義，線上註解是指在網頁或電子環境下對於閱讀內容所提供的補充資訊或相關解釋。線上註解不同於傳統紙本

的註解，除了可以提供多媒體內容，還可以透過超連結自由地連結到其他網頁資

料，更可以有多種呈現方式（presentation mode）。Sakar與Ercetin（2004）也認為，若將這些彈性且方便的操作方式應用到外語閱讀上，不但可以提高學習者閱

讀外語的動機，增加對外語閱讀的正面態度，進而能享受到閱讀的樂趣，使學生

不再因為忙於查生字註解，而無法融入閱讀，最後棄書而去。

註解吸引人之處在於其應用了多媒體技術，而有多種呈現方式，故目前在外

語學習領域的研究上，紛紛探討不同模式的線上註解對於閱讀理解與單字學習

所帶來的成效。其中，經常受到探討的多媒體輔助模式，包括文字、圖形、影

片、聲音及前述媒體的各式組合（Al-Seghayer, 2001; Ariew & Ercetin, 2004; Plass, Chun, Mayer, & Leutner, 2003）；更進一步的研究，則是關注哪一種線上註解的呈現模式可以帶來最佳的學習成效（Morrison, 2004; Yao, 2006; Yeung, 1999; Yeung, Jin, & Sweller, 1997）。上述學者們認為，由於不同的線上註解呈現模式為學習者在閱讀當下，帶來認知上不同程度的負荷，進而造成不同程度的學習成效。根據

認知負荷理論，教學對於學習成效的影響，還關係到學習者個人因素，例如對於

學科內容的先備知識、學習動機、焦慮、學習風格等。

基於前述之電子文件蓬勃發展與線上註解成效結果，本研究以認知負荷的角

度來檢視在e化的學習環境下，不同模式的註解呈現與學習動機，對認知負荷與英語閱讀理解及單字學習成效所造成的影響。

28 臺東大學教育學報　2013, 24(1), pp. 25-49

貳、文獻探討

一、認知負荷理論

認知負荷理論源自於人類訊息處理理論。該理論係探討人類在有限的工作記

憶空間下，如何最有效地處理訊息，並將之儲存到長期記憶，從而建立自動化

基模（Sweller, 2005）。工作記憶指的是提供儲存及處理暫時訊息的大腦記憶區（Baddeley, 1992），儘管工作記憶區的容量其實是非常有限的，但還是必須同時負擔訊息處理及儲存的任務。根據Miller（1956）的研究顯示，工作記憶區只能暫存5～9（7±2）個資訊元件；而Peterson與Peterson（1959）則發現，沒有經過複習的訊息，只能在工作記憶區停留20秒，瞬即消失。若給予工作記憶區過度的負荷會妨礙訊息的處理，而導致無效的學習，教育上因此經常根據認知負荷理論來

設計教材和教學，用意在如何將學習時的認知負荷降至最低，以便將學習成效提

到最高。

根據Sweller所提出的認知負荷理論，學習時需要用到的工作記憶資源所造成的負荷有三種型態，即內在負荷、外在負荷及有效負荷（Paas, Renkl, & Sweller, 2003; Sweller, 2007）：（一）內在負荷（intrinsic cognitive load）來自於外在訊息本身要素間相互關

聯程度的影響，亦即受到訊息本身複雜程度的影響。當學習者面對訊息要素間相

關程度低時，因為不需同時將大量要素同時投入工作記憶區中，即可理解訊息內

容，那麼內在認知負荷則較低；相對而言，若訊息要素間關聯程度高時，學習者

需同時將大量要素投入工作記憶區中，將造成其較高的內在認知負荷。內在負荷

不受教學影響，因為訊息內容是無法改變的。

（二）外在負荷（extraneous cognitive load）則是受到教材呈現方式和教材設計或是教學活動本身的影響。不恰當的教學設計經常會造成工作記憶的額外負

擔，引起大量不必要的外在負荷，進而干擾學習，降低學習成效。所以，不同的

教學設計會造成不同程度的外在負荷，這是可以由教學者或教材設計者所控制或

安排的。

（三）有效負荷（germane cognitive load），也有人稱之為「增生負荷」，是指在學習過程中可以促進認知的負荷，故稱「有效」。也就是學習者在處理訊息

並建立基模自動化時所投入的心智努力，學習者對於學習任務愈投入，所使用的

工作記憶量就愈大。若能搭配適當的教學設計，學習效果則愈好，所以有效負荷