多媒体教学的理论及其应用概述

在教学过程中如何利用多媒体来促进学习者的学习,这是当代教育心理学和认知心理学的研究热点之一。本文介绍了与多媒体教学相关的一些有代表性的认知理论及其在教学实践中的应用。最后,对这一领域进一步研究的方向作了展望。     

诱发的积极情绪会促进多媒体学习吗?

近来, 教育心理学领域开始关注情绪因素对多媒体学习的影响, 其中诱发情绪逐渐成为研究者关注的指导设计形式。已有研究主要通过外部情绪诱发和内部情绪设计来考察诱发的积极情绪在学习过程中的作用, 并发现外部情绪诱发和内部情绪设计能够成功诱发积极情绪, 但由于情绪诱发方式的多样性和多媒体学习过程的复杂性, 诱发的积极情绪对学习效果的促进作用比较微弱。综述发现, 7项涉及外部情绪诱发的实验在学习结果上产生的效应量中值分别为d_保持 = -0.25, d_理解 = 0.04, d_迁移 = 0.30; 14项涉及内部情绪设计的实验在学习结果上产生的效应量中值分别为d_保持 = 0.27, d_理解 = 0.36, d_迁移 = 0.29。诱发的情绪对学习过程的主观体验影响很小。多媒体学习认知情感理论认为诱发的积极情绪会通过动机的中介作用进而促进学习; 相反, 认知负荷理论认为诱发的积极情绪会增加学习者的外在认知负荷从而阻碍学习。未来研究仍需关注情绪的操纵方法、效果评定以及潜在调节变量的作用等。     

关于高校多媒体教学影响因素的建模与分析

基于相关认知理论和前人研究结果建立了多媒体教学环境下教师授课、学生学习和学习绩效因素结构模型。采用问卷和量表法获取在杭6所高校的多媒体教学实践数据,验证性因素分析的结果证实了3个假设模型的适宜性和合理性。文章以所建的3个模型为框架,用多媒体学习认知理论和认知负荷理论分析了当前高校多媒体教学状况,并为高校多媒体教学发展提出了相应的心理学建议。     

一图抵千言：多媒体学习中的自我生成绘图策略

自我生成绘图是指学生使用可视化的学习方法绘制一幅能反映每一段文字中重要观点的图画, 通过图文结合的方式来促进学习的一种策略。综述以往研究发现, 先前研究通过操纵文本、动画等学习材料来考察自我生成绘图在学习中的作用, 发现自我生成绘图的效果并不稳健：一方面它可以通过提高学生的认知和元认知能力、激发积极的情感状态而提高学习效果, 得到了绘图建构生成理论和多媒体学习认知理论的支持; 另一方面也可以通过增加认知负荷而阻碍学习, 得到了认知负荷理论的支持。整体而言, 自我生成绘图策略还是有利于学习的, 已有研究在学习效果上的效应量中值为d_保持 = 0.13, d_理解 = 0.46, d_迁移 = 0.38。未来的研究仍需要关注自我生成绘图策略的材料操纵、效果评定以及潜在变量等等。     

多媒体学习中线索原则是否存在经验逆转效应?——来自两项元分析的证据

经验逆转效应指出,对低先备知识者学习有积极作用的教学设计可能对高先备知识者无效,甚至有消极影响。本研究分别对高、低先备知识者进行关于线索对其学习过程中主观认知负荷及学习结果影响的元分析,检验线索原则是否存在经验逆转效应及认知负荷理论能否解释线索原则的经验逆转效应。结果表明,线索能降低低先备知识者学习过程中的主观认知负荷并促进其学习表现;但线索对高先备知识者认知负荷及学习成绩的总效应均不显著。结合元分析结果,本研究证明了在多媒体学习环境下线索原则存在部分经验逆转,且部分支持了线索原则经验逆转效应的认知负荷理论解释。     

视觉、听觉情绪设计对多媒体学习的影响

以大学生为被试,特异性免疫工作原理为材料,通过实验法研究视觉、听觉情绪设计对多媒体学习的影响。实验1发现视觉情绪设计诱发了学习者的积极情绪,提高了保持成绩。实验2发现听觉情绪设计可以诱发学习者的积极情绪,提高相关认知负荷、保持和迁移成绩。研究表明视觉、听觉情绪设计都能显著提高多媒体学习效果。听觉情绪设计的发现突破了已有研究仅从视觉角度优化学习材料的方式,拓展了多媒体学习情绪设计的内涵。     

线索在多媒体学习中的作用

线索在多媒体学习中作为一种重要的教学设计形式,具有引导注意、组织和整合信息的功能。综述已有研究发现,线索具有引导学习者加工特定位置信息、忽视无关信息干扰的功能;在特定条件下帮助学习者整合图-文信息,并且提高学习者的学习效果;但对于线索信息组织功能尚缺少充分而有力的证据。关于线索对学习效果的影响,大部分研究证实线索能够促进学习。但是由于线索的多样性以及学习材料的复杂性,线索能否有效地提高学习效果仍然存在争议。从认知负荷理论视角综述发现,线索加入并没有明显降低学习者感知到的主观认知负荷;从知觉加工视角而言,线索作为突显的刺激会吸引学习者的注意,从而简化学习者在知觉加工阶段的视觉搜索。未来研究仍然需要关注以下问题:(1)线索是否真的被学习者所注意和加工?(2)重视学习材料多样性比较和不同线索类型差异探讨,(3)关注学习者经验影响,(4)如何在教学设计上保证线索的有效性。     

基于认知理论的多媒体教学界面设计研究

本文主要介绍与多媒体教学相关的多媒体学习认知理沦、认知负荷理沦和多媒体对学习效应的整合模型．以及介绍在这些理论和相关研究的基础上建立的多媒体教学界面的心理学设计原则。     

学习者控制和任务难度对多媒体学习的影响

使用两因素被试间设计探索在不同任务难度条件下单一的学习者控制—步调控制对120名大学生多媒体学习的影响。结果发现:(1)在复杂任务条件下,学习者控制组的再认成绩显著高于程序控制组;学习者对简单任务的主观难度感知显著低于复杂任务。(2)在学习者控制组,在学习复杂材料时,使用了控制选项的学习者其迁移成绩显著高于没有使用的学习者;但对控制的使用与否对简单任务的学习迁移成绩没有显著影响。本研究的结果表明,学习者控制可以促进大学生对比较复杂学习内容的记忆,对学习者控制的实际使用可以促进大学生对复杂内容的理解和迁移。学习任务难度在学习者控制影响多媒体学习效果中起调节作用。这一结论对多媒体学习设计具有重要启示。     

情感代理能否提高多媒体学习的效果?

近年来,情感代理如何影响学习受到了研究者们的高度重视。情感代理是可以通过面部表情、声音、肢体动作和言语信息等影响学习者情感体验的教学代理。以往研究主要关注两种类型的情感代理：表达型情感代理和移情型情感代理。表达型情感代理是仅通过自身的情绪表达(如：使用微笑的面部表情和热情的声音)以影响学习者情绪体验的代理。移情型情感代理则是能根据学习者的学习表现或情绪状态给予情感反馈(如;点头、鼓励和共情)的代理,其目的是为了调节学习者的情绪、激励其继续努力。虽然不同的研究者对情感代理的具体操作有所不同,但无论哪种类型的情感代理均是为了增加学习者的积极情绪,提高内部动机,最终促进学习。关于情感代理的潜在作用,研究者基于不同的理论观点给出了不同的解释。情绪感染理论认为一个人的情绪状态容易受到另一个人情绪表达的影响,因此界面代理的情绪会直接影响学习者的情绪和动机。情绪反应理论认为如果教师的言语和非言语线索诱发了积极的情绪,学习者就会产生趋近学习的行为(例如,制定相应的学习计划)。多媒体学习认知情感理论强调了学习过程中情感和动机的重要性。基于多媒体学习认知情感理论,情感代理能唤起学习者的积极情绪,增加学习动机,进而提高学习成绩。而认知负荷理论和干扰理论却认为情感代理丰富的面部表情和手势动作可能会增加学习者的外部认知负荷,吸引学习者的注意力,减少对关键信息的注意,因此干扰学习效果。在上述理论的指导下,研究者们对情感代理的效果进行了探究,结果发现,情感代理可以有效地唤起学习者的积极情绪(d_积极情绪= 0.45),提高学习动机(d_内部动机= 0.52)。但不一定能影响认知负荷（d_{内部认知负荷} = -0.01;d_{外部认知负荷} = 0.09;d_{相关认知负荷} = 0.08）,并且在学习效果上的作用也比较微弱(d_保持 = 0.18;d_理解 = 0.32;d_迁移 = 0.14;d_联合 = 0.32)。情感代理在学习效果上的作用不稳健的原因可能是受到了潜在调节因素的影响。例如,学习者的个体特征（如,工作记忆能力和年级水平）、情感代理的类型、任务特征和测验时间等。总之,尽管目前关于情感代理的研究结果存在不一致,但整体而言,在积极情感代理条件下,学习者更加快乐,更有动力。因此,在教育实践中,教学设计者可以考虑为学习者呈现一个积极的教学代理以帮助他们更加快乐地学习。未来关于情感代理的研究需要继续关注情感代理的操纵和评定方法;探究影响情感代理效果的边界条件;考察情感代理影响学习背后的神经机制;提高情感代理研究的生态效度等。     

信息呈现方式与学习者的个性特征对多媒体环境下学习效果的影响

采用两个实验:实验一以陈述性知识为学习内容,实验二以程序性知识为学习内容,在这两种情况下,分别用组间设计探讨信息呈现方式对不同认知风格和空间能力的学习者在多媒体环境下学习效果的影响。结果表明:(1)认知风格对陈述性知识在多媒体环境下的学习效果产生影响,而选择的多媒体信息呈现方式和被试的空间能力则对其不产生影响;(2)对于程序性知识的保持,多媒体信息呈现方式和被试认知风格都会对学习效果产生影响,被试空间能力则不会产生影响,而且被试不同的认知风格在不同的多媒体信息呈现方式上会产生不同的影响;(3)对程序性知识的迁移,多媒体信息呈现方式、被试认知风格和空间能力都会对多媒体环境下的学习效果产生影响,而且被试不同的认知风格和空间能力在不同的多媒体信息呈现方式上都会产生不同的影响。     

认知风格和信息呈现方式对学习者认知负荷的影响

该研究采用2×2的被试间实验设计,探讨了认知风格和信息呈现方式对认知负荷的影响。研究结果表明：信息呈现方式对学习时间有显著的影响;认知风格对学习者的认知负荷有显著的影响;认知风格和信息呈现方式无显著的交互作用;学习时间、心理努力量和材料难度具有一致性,但它们可能对不同的认知负荷敏感,即学习时间可能反映了总认知负荷量,心理努力量和材料难度可能分别对内在和有效认知负荷敏感。     

路径知识习得的认知老化效应

年龄与路径知识习得的关系是空间与认知老化两大领域研究的重要议题。老年人在面对不同的路径学习环境时呈现出不同的认知老化表现。以往与年龄相关的路径知识习得能力变化的研究, 主要支持了认知老化衰退理论。然而近来发现随着年龄增长, 老年人保留了一种空间认知补偿能力。由此, 在对前人文献进行回顾和反思的基础上, 整合路径知识习得的认知老化表现及机制以探究缓解空间认知老化可能的内部因素和外部有效措施。     

基于认知负荷理论的交互式多媒体学习环境设计

交互式多媒体学习环境能动态地对学习者的学习活动给予反馈，并允许一定程度的学习者控制，对多媒体学习的效果有一定的改善作用。本文阐述了交互式多媒体学习环境的内涵及其在设计中存在的一些问题，并对如何基于认知负荷理论建立有效的交互式多媒体学习环境提出了一些启示。     

装饰图片影响多媒体学习的眼动研究

为探讨装饰图片对多媒体学习效果和认知加工过程的影响,本研究采用眼动仪追踪30名低知识经验大学生在有装饰图片和无装饰图片条件下学习多媒体课件的视觉注意过程.结果发现:(1)有装饰图片组的保持和迁移成绩显著低于无装饰图片组;(2)有装饰图片组被试在认知兴趣图的注视次数、文本与认知兴趣图之间的注意转换次数显著少于无装饰图片组;(3)在装饰图片组内,80% 学习者报告被装饰图片吸引,并回忆出与装饰图片有关的先前知识经验.这些结果表明,装饰图片干扰学习者对主要学习内容的记忆与理解;装饰图片可能主要通过干扰学习者对主要学习内容的一致性理解以及激发不恰当的先前知识经验而阻碍学习.     

自我调节学习理论的研究综述

1　引言　　自二十世纪 80年代以来 ,自我调节学习 (Self RegulatedLearning)已经成为西方教育心理学、学习心理学研究领域中的一个热点问题 ,也是社会认知理论中的一个主要亮点。自我调节学习不仅仅表现为学习者学习过程中的具体行为策略 ,稳定的自我调节系统也成为学习者本人的一种优秀个性品质 ,构成其人格的核心。本文将对国内外有关自我调节学习理论的研究内容进行介绍 ,为我们深入研究自我调节学习理论提供方法和借鉴。2　自我调节学习理论的产生　　自我调节学习理论的提出主要来自于对美国三次教育改革运动的反思。第一次教育改革…     

动画教学代理对多媒体学习的影响:学习者经验与偏好的调节作用

以往研究发现,动画教学代理对多媒体学习效果的影响不一致,可能受到学习者特征和偏好的调节。本研究以“空调的组成部分及工作原理”为实验材料,采用两个实验控制教学代理有无、经验高低和代理偏好,探讨动画教学代理对多媒体学习的影响。实验1发现与无代理组相比,代理组对教学视频的注视点个数更多,平均眼跳潜伏期更短,学习兴趣也更高;低经验者在代理条件下的迁移成绩更好。实验2发现学习者在偏好代理和非偏好代理条件下的迁移成绩好于无代理组;偏好代理组感知到更低的认知负荷,对总体视频的注视点个数和注视频率更多,平均眼跳潜伏期更短,对学习内容的注视点个数更多。结论认为：在多媒体中加入教学代理不会减少学习者对学习内容的注意,能提高多媒体学习效果,支持社会代理理论假设;教学代理能提高低经验者的学习效果,但对高知识经验者无明显作用;加入学习者偏好的代理形象会促进学习,但加入学习者非偏好的代理形象并没有阻碍学习。     

教师的存在能否促进视频学习?

随着网络教学和视频学习的普及, 近期大量研究关注视频学习过程中教师角色的作用。真人教师对学习的作用存在不同的理论解释：准社会交往理论、社会存在理论和社会代理理论支持真人教师能够促进学习; 而多媒体学习认知理论、认知负荷理论等则认为教师的存在会阻碍视频学习。汇总以往实证研究发现：第一, 教师对视频学习效果有比较弱的促进效应, 这主要体现在保持测验(d = 0.23)和迁移测验(d = 0.1)中; 第二, 教师对视频学习主观体验的影响主要体现在学习感知(d = 0.49), 学习兴趣(d = 0.5)和学习满意度(d = 2.21)上, 显示中等及大的效应; 第三, 教师的存在会降低学习者对视频学习材料的注视时间(d = -2.02)。未来研究仍需要从真人教师呈现方式、学习者特征、学习材料特征以及测量方式等方面加以探讨。     

分段是视频学习的有效方式吗?

教育心理学中的分段原则认为,将视频学习材料分割成几个小片段进行学习的效果更好。以往关于分段的研究通过两个角度的操纵考察了分段在学习中的作用,一方面是交互性角度,学习者自己控制的分段及系统分段;另一方面是结构性角度,分段是在任意时间点划分和有意义时间点上划分。通过对以往研究结果的整理发现,大部分研究证明分段学习相较于连续学习的成绩更好,并且能降低学习者在学习过程中的感知难度, 提高积极的情感状态,但是对心理努力的影响比较微弱。研究者们从事件分割理论和认知负荷理论的视角对分段的效果做出了解释。未来研究需要继续关注分段的边界条件、拓宽研究的范围、探究分段的认知神经基础等不断完善分段原则在教学中的应用。     

情绪设计对多媒体学习的影响

通过两个实验探讨多媒体学习中情绪设计对学习者情绪、认知过程和学习结果的影响。实验1将内部情绪设计与外部情绪诱发两种方式结合起来,探讨多媒体学习环境中不同方式诱发的积极情绪对学习的影响。实验2进一步聚焦于内部情绪设计,考察颜色和拟人化这两个特定的情绪设计元素对学习者情绪和学习的影响。结果发现:(1)积极的外部情绪诱发和内部情绪设计可以诱发积极情绪,并促进学习迁移。(2)对学习材料进行内部积极情绪设计可以诱发学习者积极情绪,增强学习者的学习动机,降低学习者感知到的学习材料的难度,并促进学习迁移。其中,彩色设计可以诱发学习者积极情绪,但拟人化只有与彩色结合才能诱发学习者积极情绪;在拟人化条件下,彩色设计可以增强学习者学习动机;彩色设计可降低学习者对学习材料感知到的难度;彩色和拟人化都可以促进学习迁移。