1、多媒體學習認知理論論文：基于多媒體學習認知理論的三分屏課件設計研究摘要：作為重要的網絡學習資源，三分屏課件越來越受到教師和學生的青睞。文章以邁耶的多媒體學習認知理論為基礎對其特點和設計原則進行了探討，為設計者設計質量更高的三分屏課件提供了理論指導。關鍵詞：多媒體學習認知理論；三分屏課件；設計引言三分屏課件是目前網絡教學中一種非常流行的學習資源，它包括教師的視頻、講課的powerpoint(當然也可能是其他形式的電子文檔)、課程綱要三個部分(圖1)，能為學習者提供畫面和語詞形式的教學信息，同時學習者也能通過導航自定步調學習，是天生的多媒體學習軟件。為了使三分屏課件的使用帶來更好的教學效果，筆者根

2、據美國著名教育心理學家理查德·e·邁耶的多媒體學習認知理論對如何更好地設計三分屏課件進行了研究。一、多媒體學習的認知理論邁耶將多媒體定義為：用語詞和畫面來共同呈現的材料。語詞指以打印文本或講話等言語形式(verbal form)呈現材料：畫面指用圖像形式(pictorial form)呈現材料，如使用靜態圖形(包括插圖、圖表圖片和地圖)或動態圖畫(包括動畫或錄像帶)。邁耶站在“學習者為中心”的立場，對多媒體如何影響學習者的學習進行了系統而深入的研究。他的研究基于這樣三個假設：雙通道。人們擁有單獨加工視覺和聽覺信息的通道。有限容量。人們在每一個通道中間同時加工的信息數量是有限

3、的。主動加工。人們進行主動學習，包括注意新進入的相關信息、將所選擇的信息組織成一致的心理表征和將其他知識與心理表征進行整合。從圖2我們可以看到，邁耶所描繪的人類在多媒體環境下的認知加工過程即選擇一組織一整合。最左邊的方框表示多媒體信息，根據多媒體認知理論的假設，學習者可以通過視覺和聽覺通道同時接受信息，畫面和語詞作為多媒體呈現的方式，從外部世界通過眼睛和耳朵進入感覺記憶，感覺記憶允許面面和文本(打印屏幕)作為精確的時間表象在視覺感覺記憶(上部)保持很短的時間，允許言語和其他聲音作為聽覺表現在聽覺感覺記憶(下部)中保持很短的時間。根據容量有限和主動加工的假設，學習者必須將注意力集中在與學習內容最

4、相關的語詞和畫面上，這個過程稱為語詞畫面的選擇。一旦學習者從一段多媒體信息中出現的語詞和畫面中形成相應的基本信息，下一步就是把這些信息組織成一個一致的表征言語圖像的模型的知識結構，即學習者從新的語詞和畫面中做出選擇，然后輸出言語圖像模型，這個過程在工作記憶中完成，稱為言語圖像的組織。最后一個步驟，也是多媒體學習最關鍵的一個步驟整合，在言語和圖像模型形成之后，學習者需要將兩個單獨模型轉換為一個統一的表征，輸出一個整合的模型，這是有意義學習的關鍵，它建立在兩個模型聯系的基礎上，同時也包括與先前知識(長時記憶)的聯接。盡管邁耶對多媒體的定義是基于多媒體的呈現模式說(即多媒體是指用語詞和畫面來呈現信息

5、的技術)，但是在說明人類信息加工系統的雙通道概念時，他采用了感覺通道說(即多媒體是使用聽覺材料和視覺材料來呈現信息的)。我們認為，邁耶的多媒體學習認知理論是一種折中的理論。二、三分屏課件的教學特點1雙通道輸入，整合效果好從三分屏課件所呈現的信息來看，ppt中的圖像配合教師授課的聲音同步出現，為學生對知識的加工提供了雙通道的信息，學生在收看ppt內容的同時，還可以收聽教師講課的聲音。雙通道的呈現方式，有利于學生在長時記憶中對新知識(語詞和畫面)形成統一的整合模型，并與舊知識產生聯系。2分段導航，自主性強在三分屏課件的目錄導航區，制作者按照章節順序或內容模塊，將教學過程分成若干個段落，以超鏈接的方

6、式為學習者提供導航，為學習者自定步驟學習提供便利。學習者通過導航超鏈接能夠對自己的學習過程進行有效的控制，或重復或跳躍。另外，學生使用播放窗口的控制滑塊也可以控制學習過程。3教師視頻，臨場感強時空分離的遠距離學習往往缺乏臨場感，學生的學習積極性、主動性受到制約。三分屏課件與其他形式的多媒體學習軟件相比，加入了教師授課的視頻，教師的形象和聲音同時傳遞到學生端，營造了教學活動和課堂氣氛，增加了學生學習的臨場感，對激發學生學習的主動性有一定的作用。三、對三分屏課件教學特點的思辨從邁耶對多媒體的定義來看，三分屏課件為學習者提供了語詞(教師聲音和ppt文字)和畫面(教師形象、ppt插入畫面)兩種信息呈現

7、形式。通過深入分析，我們發現其中一些容易被設計者忽視的地方。1關于教師的授課視頻在大多數三分屏課件中，我們會認為教師授課的視頻是多媒體課件的畫面呈現形式，但仔細分析后我們發現，教師視頻的形象與教學內容并不相關，對學生學習沒有太大幫助。根據邁耶的多媒體學習認知理論，多媒體中出現的畫面應該是與教學內容相關的圖像、視頻或動畫，而三分屏課件中教師形象與教學內容相關性不大，因此我們推測教師視頻對于促進學生記憶和遷移知識無明顯作用。浙江師大張家華、張劍平等人的最近研究證明了我們的推測，他們在對學生使用三分屏課件學習時的眼動研究中發現，教師形象的呈現方式(視頻、動畫、圖片)與學習效果沒有明顯的相關性，或者說

8、三分屏課件中出現的教師授課視頻(主要為坐式)對學習者的幫助不大，有時甚至會分散他們的注意力。2關于插入ppt根據張家華、張劍平等人的研究，學生在使用三分屏課件學習時，眼睛注意ppt的次數和時間都遠遠大于注意教師視頻的次數和時間。可見，ppt才是學生接受視覺信息最重要的渠道，而不是教師視頻。在使用三分屏課件學習的過程中，視覺信息的主要來源是ppt，聽覺信息的主要來源是教師的音頻，兩個信息流通過眼睛和耳朵進入學習者的大腦。邁耶的多媒體學習認知理論認為，視覺信息最好是直觀的圖像、圖表、視頻和動畫等，而在大多數情況下。我們看到的ppt呈現的內容主要是文本(屬于語詞形式)，尤其是在一些理論性較強的課程中

9、，教師傾向于使用文字這一抽象符號來陳述和描述教學內容。從雙通道加工的原理來看，語詞通過視覺通道和聽覺通道進入感覺記憶器，有利于減少學生的認知負荷。但根據多媒體呈現模式說，屏幕文本和教師聲音同屬語詞范疇。只不過是通道不同罷了。那么，學生在接受了相同形式的信息以后能不能在工作記憶中產生語詞表征和圖像表征、又能不 能與先前知識產生整合呢?這是我們想要搞清楚的問題。遺憾的是，邁耶的多媒體學習認知理論未對這個問題做出解釋。四、三分屏課件的設計原則三分屏課件是由教師講課的視頻和教學ppt連同導航合成為一個具有簡單交互功能的教學軟件，其中的主要組成部分教師授課ppt實際上也是一個多媒體課件(打印文字和圖像)

10、，因此，我們可以將它稱為“嵌套式”的教學軟件，在設計時應該充分考慮三分屏課件的這一結構特點。邁耶及其同事經過長期的實證研究，為多媒體課件的設計提出了七條科學的原則，我們在借鑒這七條原則的基礎上，結合三分屏課件的教學特點，提出我們對三分屏課件設計的一些建議。1接近性原則所謂接近性原則是指，在設計多媒體課件時，對應的語詞和畫面在空間上應該彼此臨近，在時間上應該同時出現。邁耶經過對比實驗發現，書頁或屏幕上的對應語詞與畫面臨近呈現比隔開呈現能使學生學得更好，對應的語詞和畫面同時呈現比繼時呈現能使學生學得更好。當我們在ppt中插入相關的畫面時，文字描述最好和它對應的畫面出現在同一頁幻燈片中，如果屏幕上的

11、語詞和畫面彼此遠離，學習者就必須前后搜索。這樣他們就不可能將兩者同時納入短時記憶：教師在解釋ppt中的畫面時，解說應該和畫面同時或間隔較短時間呈現，而不是間隔較長時間，這樣學習者更有可能在工作記憶中同時保持這兩種材料的心理表征。2簡潔性原則簡潔性原則是指，在設計多媒體信息時，我們應該將與教學內容無關的信息(聲音和圖像)盡量減少或排除，這樣更有利于學生的學習。因為，無關的材料會爭奪工作記憶中的認知資源，分散學生對重要材料的注意力：會干擾材料的組織加工，誤導學生圍繞不恰當的主題來組織材料。有的教師在授課時，話語中經常會帶有“口頭禪”或者講述一些與主題無關的瑣事，這些信息在一定程度上會干擾學生對新知

12、識的加工。因此，我們建議在制作三分屏課件之前，教師應該對授課講稿做精細的設計，盡量使內容簡潔，教師在講授過程中應該避免“口頭禪”以及講授無關內容。另外，很多教師平時在制作ppt時。喜歡加入一些裝飾性的花邊、趣味小動畫和背景音樂。并認為這樣做可以提高學生的學習興趣。對ppt的美化是可以的。但它們也可能會對學生的學習產生干擾，對于這些內容的加入應該是越少就是越多(less is more)。3信息呈現適當原則信息呈現適當原則是指。學習者在主動學習時，任一時間內能夠保持在工作記憶中的信息只是少數。設計者應根據這個特點。適當地安排教學內容的信息量和結構方式。學生學習過程中的認知負荷有內部和外部兩個來源

13、。內部認知負荷依賴學習材料的內在難度，外部認知負荷依賴教學信息的設計方式。在教學過程中。問題呈現給學生的外在認知負荷的程度主要是由問題的內在認知負荷決定的。由于工作記憶的處理能力有限，如果內部認知負荷很高，那么外部認知負荷就一定要降低，必須進行相應的調整。對于內部認知負荷較高的內容，在組織和呈現教學內容時，設計者可以將其分成更多的小段，減少學習者在短時間的認知負荷量，這種對信息量的控制是教師主導的，對學生制定學習過程有一定的指導意義。除此之外，教師一定要站在“以學生為中心”的角度考慮問題，不能只做一個教學信息的傳遞者，而應該在深入挖掘教學內容之間聯系的基礎上，充分考慮學生和教學內容之間的關系，利用過程、比較、概況、舉例、分類等方法，幫助學生建構系統完整的知識體系，降低學生的外部認知負荷結束語我們之所以選擇邁耶的理論作為指導三分屏課件設計的理論基礎，很重要的一個原因就是他的理論是建立在大量實證研究的基礎之上。多年以來，無論是國外還是國內的教育技術領域，大量的理論都沒有經過檢驗，很多只是依據實踐者的經驗知識、項目開發報告甚至是一些政策文件得來的原理，這就難免使我們的實踐走了彎路，做了無用功。雖然邁耶的理論也存在自身的局限性，對某些問題尚不能明確解釋，但是我們仍然可以汲取其中公認的有效成分來指導我們的課件設計。參考文獻：1(關)理查德.e邁耶著，傅小蘭等譯，多媒體