王文智
摘自《遠程教育雜志》 2009年第02期
摘要：
認知負荷理論與多媒體學習的認知理論是目前多媒體教學研究頗受關(guān)注的兩個領(lǐng)域。兩種理論都從人類的認知學習機制出發(fā),通過實驗研究提出了多媒體信息設(shè)計的原則。本文對其中與教學呈現(xiàn)有關(guān)的研究結(jié)果進行綜合。具體歸納為巧用圖示、巧用語音、巧用提示和圖文整合呈現(xiàn)、去除無關(guān)的信息以及控制冗余信息等原則。對于每一條設(shè)計原則,本文梳理了相應(yīng)的實驗依據(jù)和應(yīng)用建議。以便教師能加深理解和靈活運用。
關(guān)鍵詞：教學呈現(xiàn) 多媒體學習 認知負荷理論 多媒體學習的認知理論
正文：
要進行科學合理的多媒體教學呈現(xiàn),不能單純憑借主觀經(jīng)驗和審美要求,而應(yīng)該在科學的設(shè)計原則指導(dǎo)下進行,使之起到促進而非阻礙學生學習的作用。這些設(shè)計原則的提出,應(yīng)該既有深厚的心理學理論基礎(chǔ),又要有大量的實證研究做支撐。在對設(shè)計有效的多媒體學習環(huán)境原則的探索中,有兩條獨立展開的研究線索最為重要,它們都獲得了極為重要的成就。其一是澳大利亞教學設(shè)計研究專家斯維勒(Sweller,J)提出的認知負荷理論以及他與美國教育心理學家克拉克(Clark,R.C)共同在多媒體教學中的推廣應(yīng)用研究；其二是美國教育心理學家和多媒體教學專家梅耶(Mayer,R.E)提出的多媒體學習的認知理論。
認知負荷理論的核心思想是教學過程中工作記憶中的負荷應(yīng)該成為教學設(shè)計者著重考慮的問題之一,多媒體學習的認知理論則是探索最佳利用文字和圖片(圖示)的心理學依據(jù)。兩種理論都從人類認知學習機制出發(fā),通過實驗研究提出了一系列互為補充及相互印證參照的多媒體信息設(shè)計的原則。兩者的理論假設(shè)有密切的聯(lián)系,研究范式極其相似。本文對上述兩種理論的研究結(jié)果進行綜合,針對多媒體教學呈現(xiàn),提出教學呈現(xiàn)中應(yīng)該合理運用如下設(shè)計原則：巧用圖示、巧用語音、巧用提示和圖文整合呈現(xiàn)、去除無關(guān)的信息以及控制冗余信息等原則。對于每一條設(shè)計原則,本文梳理了相應(yīng)的實驗依據(jù)和應(yīng)用建議,以便教師能假設(shè)理解和靈活運用。
一、巧用圖示呈現(xiàn)原則
巧用圖示原則的含義是指在教學呈現(xiàn)中適當利用圖示能使學生更容易理解教學內(nèi)容。
在教學呈現(xiàn)中利用圖示很多時候能起到文字無法表達的作用,圖示包括靜態(tài)的或動態(tài)的視覺畫面。梅耶對多媒體的定義即為用語詞和畫面共同呈現(xiàn)信息。他提出了著名的多媒體原則：學生掌握語詞和畫面組成的呈現(xiàn)比掌握只有語詞的呈現(xiàn)學習效果好。
常見的錯誤理解與做法：教師和其它的教學呈現(xiàn)設(shè)計者可能會認為無論語詞和畫面,都是呈現(xiàn)相同信息內(nèi)容的工具,使用畫面是沒有必要的,因為語詞中已經(jīng)包含了足夠的信息。
實驗事實1：Marcus,Cooper&SweHer(1996)讓六年級學生完成連接不同構(gòu)造的電路圖的任務(wù),任務(wù)中包括簡單的串連和復(fù)雜的并聯(lián)。實驗時向一半被試提供文本的說明指導(dǎo)而向另一半提供圖示呈現(xiàn),文本和圖示都能單獨地說明問題。實驗結(jié)果表明：使用圖示組完成任務(wù)所用的時間比使用文本組要短,尤其是面對的任務(wù)復(fù)雜時,差別顯著。而且被試對任務(wù)難度進行打分時,使用文本說明的被試組打分要高于使用圖示的被試組,也就是使用文本組被試主觀上覺得任務(wù)更難。
實驗事實2：Carlson,Chandler&Sweller(2003)準備了兩種不同版本化學課本來教學有機物的名稱。有機物命名的規(guī)則主要是確定前綴名和后綴名,前綴是由分子內(nèi)碳原子數(shù)目決定的,學習者只要數(shù)清楚分子內(nèi)的碳原子數(shù)即可,而后綴名則由空間結(jié)構(gòu)確定,學習者需要仔細考察分子的結(jié)構(gòu)。
被試被隨機分至兩組,一組使用文本學習命名規(guī)則,而另一組則通過圖示學習。結(jié)果在遷移測驗中對前綴的掌握方面文本學習組的表現(xiàn)得略好,而對后綴命名規(guī)則的掌握上,圖示組的成績顯著高于文本組。在對任務(wù)難度的主觀評分方面,兩組被試都認為命名后綴的難度比前綴大,而文本組對后綴命名難度的評分要顯著地高于圖示組。
據(jù)此研究者做了這樣的結(jié)論：當教學材料需要學習者比較、聯(lián)系或同時處理多個信息元素時,圖示呈現(xiàn)可能更有利于學習和理解。而在當教學信息可以依次分別處理,各元素間的聯(lián)系不復(fù)雜時,使用文字呈現(xiàn)方式也和圖形呈現(xiàn)方式同樣有效。
實驗事實3：Mayer(2001)做了一系列實驗,讓大學生學習物理和機械原理的課程,包括學習打氣筒的工作原理、閃電產(chǎn)生的原理和液壓剎車系統(tǒng)的工作原理等。在這些實驗中,研究者讓部分被試閱讀介紹這些原理的文字,而另一部分被試在學習相同文字的同時熟悉解釋系統(tǒng)工作過程的圖示。在六個不同的實驗中,通過文字加圖示呈現(xiàn)方式學習的被試都在遷移測驗中取得了更好的成績。
心理學解釋：語詞和圖示是兩種本質(zhì)不同的知識表征系統(tǒng)。語言文字用一種較抽象的方式描述事物,而畫面也許是人類表征知識的最原始的的模式,通過畫面我們可以用更直觀、更接近我們視覺經(jīng)驗的形式來描述事物。同一個事物既可以用語詞又可以用畫面來描繪,但產(chǎn)生的語言表征和圖像表征的信息內(nèi)容是不相同的。
尤其是在涉及到需要對空間關(guān)系進行理解和操作時(如上述實驗1和實驗2),使用畫面能極大地提高學習成績,因為圖示本身就是以空間關(guān)系的形態(tài)存在的。如實驗2的結(jié)論所說的那樣,當元素間的關(guān)系較為簡單時文字描述可能和圖示同樣起作用,但當教學信息更復(fù)雜時,圖示的優(yōu)勢就顯露無遺了。而除此之外,圖示還能很好地表示一些本身并非空間的關(guān)系,如比例、變化趨勢與變化過程等(就如我們常常用到的餅狀圖、柱狀圖等等),用圖示進行表征可以幫學習加深理解。在上述的實驗3中,被試在遷移測驗中的好成績可以說明他們獲得了對課程內(nèi)容更好更深入的理解。
教學建議：在設(shè)計教學呈現(xiàn)之初,就要考慮有哪些內(nèi)容是適合用圖示呈現(xiàn)的,盡量使用圖形促進包含空間關(guān)系的原理學習,使用圖表幫助學習者建立更深的理解。如果要向?qū)W生講解的內(nèi)容本身就是視覺上能看到的,比如幾何空間關(guān)系,那勿庸置疑,使用圖示是教師的首選。某些教學內(nèi)容雖然本身并不具有可視性,甚至可以說是看不見摸不著的,比如構(gòu)成比例、數(shù)值變化等,圖示也能很好地呈現(xiàn),甚至有時有“一圖勝千言”的效果。因此,在多媒體教學呈現(xiàn)中使用圖示往往能取得較好的效果。當然要合理地運用圖示還要注意很多問題,在后面的幾個設(shè)計原則中將會談到。
二、巧用語音呈現(xiàn)原則
巧用語音原則的含義是指利用語音解釋視覺呈現(xiàn)的內(nèi)容,平衡視覺和聽覺通道。
既然我們已經(jīng)推薦使用圖示和文字而非單一的文字來進行教學呈現(xiàn),那么就不得不面對一個問題,即同時處理圖示和文字的信息帶給工作記憶很高的認知負荷。減少由同時處理畫面和文字內(nèi)容帶來的認知負荷的一種方法是將進入大腦的信息分開到工作記憶的兩個不同的儲存區(qū)域去處理——視覺的和聽覺的。認知負荷理論將用語音來替代書面 文字解釋圖示所帶來的學習效果的提升稱為“通道效應(yīng)”(modality effect)。有學者認為通道效應(yīng)是認知負荷理論的發(fā)現(xiàn)中最成熟最令人信服的一個發(fā)現(xiàn)。
常見的錯誤理解與做法：教師和其它的教學呈現(xiàn)設(shè)計者可能會認為一模一樣的文字內(nèi)容,用書面形式(本文中的書面文字泛指一切視覺形式的文字,包括印刷的和投影的等形式)還是語音形式?jīng)]有什么區(qū)別,把這些文字放在屏幕上或是讀出來都無關(guān)緊要。
實驗事實1：Tindall-Ford,Chandler&Sweller(1997,見Clark等的綜述)實驗中用兩種方式教授學徒工使用伏特表測量電壓。實驗者為一組被試提供電路連接示意圖和一段對測量過程和示意圖的文字說明。而向另一組被呈現(xiàn)的是同樣圖片,但說明文字改用語音以聽覺而非視覺的形式呈現(xiàn)。被試在初始學習一段時間后參加筆試答題并使用儀器進行實際操作以測量掌握情況。在一個月之后被試又參加了同樣的筆頭和實際操作的測試,結(jié)果學習用語音解釋圖片的被試組取得了更好的成績,組間差別顯著。
實驗事實2：Leahy,Chandler&Sweller(2003)以溫度隨時問的變化曲線為材料,設(shè)計了兩套教學材料。其中一套用書面文字解釋圖表,而另一套則用語音講解相同的內(nèi)容。實驗中對于簡單的問題,使用書面還是語音解釋圖表在學習成績上沒有顯著的差別;而在解決困難問題時,使用語音解說的學習效果要顯著好于書面解釋。
心理學解釋：根據(jù)雙通道假設(shè),人類有兩條相互獨立的信息加工通道,一條是用于視覺,圖像加工,另一條是用于聽覺,言語加工。當語詞以解說的形式呈現(xiàn)時,畫面信息從人眼輸入,語音信息從人耳進入,聽覺,言語通道就會用來加工語詞而視覺/圖像通道會用來加工畫面。兩條通路平衡,都不會出現(xiàn)認知過載的情況。
相反,如果用書面或屏幕文本來呈現(xiàn)文字內(nèi)容時,圖示和文字都從眼睛輸入,視覺,圖像通道既要處理語詞信息又要加工畫面信息,很可能造成視覺/圖像通道超載,而同時聽覺/言語通道卻被閑置不用。這樣一來學習效果就不如以解說形式呈現(xiàn)語詞的效果好。上面的實驗1就很好地說明了這一點,而實驗2則讓我們注意到問題越復(fù)雜,通道效應(yīng)體現(xiàn)得越明顯。
教學建議：前面建議在教學呈現(xiàn)中使用圖示,那么如果需要對某個圖示做些說明,你應(yīng)該選擇口頭解釋,而不要用書面文字來解釋。如果圖示比較簡單,三兩句話可以說明,那么解釋圖示的文字通過視覺呈現(xiàn)尚可。而如果圖示很復(fù)雜,那么在圖示之外再投影出大段的解說文字,絕不是一個好的選擇。不僅是圖示,如果你呈現(xiàn)的課文需要解釋,那么用口頭解釋也比用書面形式提供解釋更好。當然,由于語音的流動易逝,學習者需要參考的內(nèi)容,要用書面文字而不能使用語音,以便隨時可以查看。
三、巧用提示和圖文整合呈現(xiàn)原則
巧用提示和圖文整合呈現(xiàn)原則的含義是指用提示和圖文整合呈現(xiàn)避免視覺搜索和注意分散。
提示指的是用直線和箭頭等將學生注意力吸引到復(fù)雜圖示的重點部分,以及用斜體、粗體和重音等辦法突出文本中的重要內(nèi)容。圖文整合呈現(xiàn)指的是把解釋圖示的某一部分的文字盡量靠近它所描述的那部分。這些方法都能有效地避免視覺搜索和注意分散。
常見的錯誤理解與做法：我們常?？吹皆S多教師在屏幕上呈現(xiàn)大段的文字或者復(fù)雜的圖片,卻并沒有用符號和提示將學生的注意引向需要重點關(guān)注的地方。還有的教師將需要相互對照的內(nèi)容分離呈現(xiàn),比如用電子幻燈片呈現(xiàn)一幅圖片,卻將解釋圖片的文字放在下一屏,課堂上可能來回翻頁做講解。
實驗事實1：Jeung,Chandler&Sweller(1997,見Clark等)報告通道效應(yīng)只有在用提示減少了視覺搜索時才起作用。研究團隊比較了教幾何知識時,用三種不同的多媒體解釋的各自效果：(1)沒有提示的圖形+語音解說;(2)用閃光進行提示的圖形+語音解說;(3)沒有提示的圖形+文本解釋。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在學習比較復(fù)雜的圖形時,只有當語音解說所講解的部分被閃光提示凸現(xiàn)出來,學習者的注意力被吸引到正在講解的部分時,語音解說才比文本解釋更有效。
實驗事實2：Mautone&Mayer(2001)比較了有標注和無標注的文本的學習效果的差異。無標注的文本包含487個英文單詞,標注方法就是添加每一小節(jié)的關(guān)鍵詞,將文中的重點詞語用粗體或斜體突出,增加標注后的版本有496個單詞,篇幅變化很小。研究者做了三組實驗,分別用文本、錄音和計算機多媒體作為媒介測試對文本進行標注的效果。其中,錄音版本將文本中粗體和斜體的文字用清楚而舒緩的語調(diào)讀出。計算機多媒體版本則是在提供錄音的同時在計算機屏幕上顯示對應(yīng)的文字。實驗結(jié)果是在這三種不同呈現(xiàn)方式下,有標注的材料都帶來更好的學習效果。
實驗事實3：Moreno&Mayer(1999,見Mayer)研究了多媒體學習環(huán)境中注意力分散的問題。研究者開發(fā)了三種版本的多媒體動畫課程來介紹閃電形成的過程。分離呈現(xiàn)的版本將說明文字置于動畫下方即屏幕的底部,整合呈現(xiàn)的版本將描述文本盡量靠近它所描述的那部分畫面,而語音版本則是將介紹文字改用錄音呈現(xiàn)。結(jié)果語音版本的學習效果顯著優(yōu)于整合呈現(xiàn)版本,而整合呈現(xiàn)版本又顯著優(yōu)于分離呈現(xiàn)版本。Tindall-Ford,Chandler&Sweller(1997)以學徒工作為被試,以電路連接作為學習內(nèi)容進行實驗也得到了相似的結(jié)果。用語音對圖示進行解釋和用整合于圖示當中的文本進行解釋都好于把解釋文字放在頁面的底部。前兩種呈現(xiàn)方式都能使被試的學習所得比通過文圖分離呈現(xiàn)學習的所得多一倍左右。
心理學解釋：前文我們已經(jīng)提到,有意義的加工活動發(fā)生在工作記憶之中,工作記憶中進行的對信息的組織和整合是學習的關(guān)鍵。然而工作記憶的容量是有限的,我們只能專注于處理有限數(shù)量的信息,注意是有限的心理資源。如果課堂上呈現(xiàn)給學生的是大段文字或較復(fù)雜的圖示,他們很有可能在不太重要的部分上浪費了過多的時間和精力。特別是年紀較小,學習經(jīng)驗不足的學生,這樣的教學呈現(xiàn)對他們的學習效果可能造成很大的影響。即使學生能夠有意識的監(jiān)控自己的認知活動,盡力將注意集中到重點部分上去,視覺上的搜索依然給他們帶來很高的認知負荷,跟不上教師的講解。運用符號和提示幫助學生找到重點的部分對學生的幫助是很大的,它能去除不必要的視覺搜索帶來的認知負荷,使學生能把有限的認知資源投入到有意義的信息加工活動中去。
實驗3中的兩組實驗則告訴我們圖文整合呈現(xiàn)的作用。圖文整合呈現(xiàn)指的是把解釋圖示的某一部分的文字盡量靠近它所描述的那部分,而不是把對圖示的全部解釋文字放到一起,把這一整段文字放到圖示的旁邊或下方。已經(jīng)有眼動實驗證明,學習者在學習圖文分離呈現(xiàn)時需要不時地交替注意圖示的某一部分和它對應(yīng)的解釋,這給學習者帶來了額外 的認知負荷。
教學建議：在設(shè)計教學呈現(xiàn)之時,遇有復(fù)雜的圖示或較長的文字段落,教師應(yīng)該想辦法將材料里的重點部分突出出來。大部分計算機軟件都能很方便的實現(xiàn)這一點,大標題、粗體、斜體、不同的顏色和高亮標示等等都是很好的方法,對于圖示,可以用箭頭或紅色圓圈強調(diào)重要的部分。在教學呈現(xiàn)中,教師可以利用鼠標指針,教鞭,熒光筆甚至手指將學生的注意吸引到重要的部分。語音呈現(xiàn)的文本也可以利用有意的停頓和重音來提示學生。另外。在教學呈現(xiàn)中要用到的圖片時就應(yīng)考慮把說明圖示某個部分的文字放到最接近它的位置,如果不容易做到,那至少把它們放在同一頁面中。事實上,任何需要互相對照的內(nèi)容都不應(yīng)該分開在兩頁,在呈現(xiàn)中來回切換頁面勢必給教學帶來不好的影響。
四、去除無關(guān)信息原則
去除無關(guān)信息原則的含義是指不要僅僅為了使得呈現(xiàn)有趣而添加與教學目標無關(guān)的信息。
常見的錯誤理解與做法：有很多教育研究者和教師認為,在教學材料中增加一些學生喜歡的圖片、動畫等,可以增加教學的吸引力。還有的教師為了使課文更生動有趣,不惜大大增加材料的篇幅,盡量把呈現(xiàn)給學生的文本寫得有趣。
實驗事實1：Harp and Mayer(1997,見Maye)比較了多種版本介紹天氣知識的課程。兩個基礎(chǔ)版本分別包含550個單詞和五幅有標題的圖示。另外三個版本分別添加了150個單詞或5張圖片,或者150個單詞加五張圖片。這些圖文講述了一些有趣但并不切題的趣聞軼事。比如有一段文字介紹了美國平均每年死于雷擊的人數(shù)和游泳者很容易被雷擊的事實,另一段文字介紹了當飛機在飛行過程中遭受雷擊會出現(xiàn)怎樣的情況。教學專家將這些為提高情緒性興趣而被加入的內(nèi)容稱為誘人細節(jié)或花邊材料(seductive details)。需要注意,花邊材料雖是與主題有關(guān)的,但對教學目標的實現(xiàn)卻是無益的。實驗中隨機分配被試學習各種版本,之后進行測驗的結(jié)果表明：學習基礎(chǔ)版本的被試的成績顯著優(yōu)于學習帶有花邊材料版本的被試。Mayer,Heiser,and Lonn(2001)在多媒體計算機環(huán)境下復(fù)制了上述實驗,得到了類似的結(jié)果。因此,無論采用什么教學媒體,無關(guān)的細節(jié)都會阻礙教學。
實驗事實2：Mayer&Jaekson(2005)開發(fā)了關(guān)于機械波形成的精簡版和擴展版課程,并做了三組實驗。精簡版材料包括了553個單詞和5幅圖片,而擴展版包括980個單詞和11幅圖片。擴展版加入了數(shù)學等式、符號,以及與海浪有關(guān)的數(shù)學計算。學習精簡版和擴展版的被試都被限定在7分鐘之內(nèi)完成學習,然后進行遷移測驗。結(jié)果學習精簡版的被試的成績顯著優(yōu)于學習擴展版的。而在第二個實驗中,研究者不限定學習時間,被試可以在他們自己滿意的時候停止;在第三個實驗中,研究者將教學材料全部制成計算機動畫播放給被試看。后兩個實驗的遷移測驗結(jié)果與第一個實驗類似,精簡版更有利于學習。
心理學解釋：加入吸引人的花邊材料確實可能喚醒學習者的情緒,激起學習者對呈現(xiàn)的材料的興趣。然而興趣至少可以分成兩類：情緒性興趣(emotional interest)和認知興趣(cognitive interest)。情緒性興趣是由那些吸引人的元素帶來的,而認知興趣則源自輸入的信息與先前經(jīng)驗的關(guān)系,當這兩者并不協(xié)調(diào)一致時,我們不得不借助推理等手段想方設(shè)法解決這種不一致,這個時候認知興趣就產(chǎn)生了。顯然,與情緒性興趣相比,認知興趣才對學習更有利。只有學習者對教學內(nèi)容本身產(chǎn)生興趣而不是僅僅覺得花邊材料很有趣時,才能產(chǎn)生有意義的學習。否則,學習者很容易只關(guān)注那些吸引人的無關(guān)細節(jié),有限的認知資源被無關(guān)的內(nèi)容占據(jù),從而影響了學習效果。實驗1中的兩組實驗正說明了這一點。
實驗2則向我們證明,過多的文字和圖片會降低學習的效率,哪怕它們本與學習內(nèi)容有一定的關(guān)聯(lián),但還是會影響學生對有限的認知資源的分配。
教學建議：設(shè)計教學呈現(xiàn)時大可不必花時間尋找有趣的圖片、動畫、小故事或小游戲之類的材料。依靠這些來吸引學生的眼球或許真的能達到目的,但是你將承受很大的風險——因為學生可能一節(jié)課下來只記得那些精彩有趣的娛樂元素,而對真正需要掌握的內(nèi)容全無印象。
同樣,你也不需要費力準備過多的圖示和文字,呈現(xiàn)給學生的圖片和文字只要足夠說明問題就行,用節(jié)約下來的精力修改你要呈現(xiàn)的文本,使它簡明易懂。不必在課上提供一些可有可無的細節(jié)信息,可以提供一些學習資源,讓想了解得更多的學生自己在課后去探索。準備教學呈現(xiàn)材料時要緊緊地扣住教學目標。
五、控制冗余信息原則
控制冗余的呈現(xiàn)原則的含義是指盡量用最少種類的呈現(xiàn)模式作出講解說明。
常見的錯誤理解與做法：有些教師盡量將能夠利用的呈現(xiàn)模式都用上,圖示、文本和語音多多益善。他們認為這樣一來能為學習者提供更多的學習機會,可以從圖示、書面文字和語音都獲取一些信息,或者在一種呈現(xiàn)手段不適宜時,可以靈活變通。有些教師甚至會覺得,既然文字+圖示的呈現(xiàn)優(yōu)于單獨的文字呈現(xiàn),而語音+圖示又常常能取得比書面文字+圖示更好的效果,那么語音+圖示+書面文字的呈現(xiàn)效果一定是最理想的了。
實驗事實1：Kalyuga,Chandler&Sweller(1999)創(chuàng)制了三個版本的多媒體課程來介紹合金熔點隨構(gòu)成成分變化的圖表,分別用書面文本、語音和文本+語音對圖表進行說明。隨機將被試分配學習其中一個版本的多媒體課程,學習者自己確定學習時間和速度。要求被試在學習完課程后對學習任務(wù)的難度作出評估,并參加一個學習效果的測驗。研究結(jié)果表明：在語音幫助下學習的被試組取得了最好的測驗成績,同時對任務(wù)難度的主觀評分也最低;利用書面文本學習的被試測驗成績要差一些,對任務(wù)難度的評分則高一些;而使用書面文字+語音同時呈現(xiàn)的版本學習的被試成績最差,他們對任務(wù)難度的評分則最高,認為自己在學習過程中要投入很大的努力。
實驗事實2：Chandler&Sweller(1991,見Clark等)比較了三種不同版本介紹心臟內(nèi)血液流動過程的課程的教學時長和學習效果。只有圖示的版本呈現(xiàn)了心臟的剖面圖,圖中將心房和心室標注了出來,并用箭頭表示血液流動的方向。而另外兩個版本則添加了一些描述性文字,如“上體和下體的靜脈血都流回右心房”等。一個版本將這些文字整合到圖片中,而另一個則將文字統(tǒng)一列于圖片下方。實驗結(jié)果是只包含圖片的版本的學習時間顯著的短于另外兩個版本,而與此同時帶來更好的測驗成績。
實驗事實3：Leahy,Chandler&Sweller(2003)對照了加入語音解說對兩幅不同的溫度曲線圖學習的作用。被試為小學五、六年級的學生,其中一幅曲線圖嵌入了一些簡短的說明文字,本身能夠被理解不需要另做說明,而另一幅曲線圖則較為復(fù)雜需要另作說明。在第一個實驗中,材料是本身不 能被理解的圖表,兩組被試分別借助書面文字或語音解說進行學習。被試可以學習任意長的時間,之后參加一個測驗,測驗中的問題都是和溫度曲線圖有關(guān)的,有簡單的也有復(fù)雜的。測驗的結(jié)果與通道效應(yīng)一致,對于較為復(fù)雜的問題,借助語音解說學習的被試比借助文字說明的被試取得了更好的成績;而對于簡單的問題,兩組被試的成績沒有明顯的差異。
在第二個實驗中,研究者比較了在有或沒有語音解說的條件下對本身能夠被理解的圖表的學習。結(jié)果表明在解決復(fù)雜問題時,沒有語音解說條件下學習的被試取得了更好的成績。對于本身能夠被理解的圖表來說,添加語音解說是多余的。
心理學解釋：實驗1證明了語音+圖示+文本的呈現(xiàn)效果不如語音+圖示,這種情況被梅耶稱為“冗余效應(yīng)”。原因是在語音+圖示+文本的呈現(xiàn)下,畫面和文本的信息都要通過眼睛進入學習者的信息加工系統(tǒng),學生的視覺通道同時要加工圖示和文本,視覺通道承受了較重的認知負荷,用于理解圖示的認知資源變得很少。而語音+圖示呈現(xiàn)中,從視覺通道進入的信息只有圖示而已,認知負荷得到了控制。
實驗2則表明即使沒有語音說明,如果圖示本身能被理解,添加文本說明文字也是多余的;實驗3表明,只有圖示確實需要解釋時,用語音解釋圖示的優(yōu)勢(即通道效應(yīng))才會體現(xiàn)出來。而當圖示本身能夠被理解時,添加語音解說可能不但沒有幫助,反而對原本專心于理解圖示的學生造成干擾。必須要指出,這些實驗中的圖示都是較為復(fù)雜的,本身需要比較多的心理資源才能處理。這種情況下,無論語音還是書面形式呈現(xiàn)的文字都會帶來額外的認知負荷,造成認知超載。而最好的選擇是讓學生集中所有的認知資源來處理圖示。
教學建議：不用冗余的呈現(xiàn)模式也許是最重要的一條原則。因為有了多媒體教學呈現(xiàn)的條件以后,教師往往會誤認為是在做錦上添花的工作,實際上帶來的是畫蛇添足的效果。教師要學會盡量用最少的呈現(xiàn)方式和教學媒體把問題說明白。如果圖示是其意自明的,或者學生對圖示已經(jīng)很熟悉了,那只要呈現(xiàn)圖示就好。如果呈現(xiàn)的圖示需要解釋,不妨考慮用語音,或者用文本進行解釋,但絕對不要同時用語音和書面文字。
前面談到的巧用圖示、巧用語音、巧用提示和整合呈現(xiàn)等原則,都是在向?qū)W生呈現(xiàn)他們并不熟悉的內(nèi)容時要考慮的問題。當學生對你呈現(xiàn)的內(nèi)容已經(jīng)很熟悉時,你就不必再利用圖示和文字的結(jié)合來呈現(xiàn)信息,輔助文字的插圖或者解釋圖片的文字,都可以被去除。這就告訴我們,在多媒體教學呈現(xiàn)中,絕不是越“多”越好,以少勝多才是真工夫?？刂迫哂嘈畔⒂欣趯W習的,當學習者有比較豐富的相關(guān)經(jīng)驗時尤其是這樣。
