基于多媒體學習認知理論的教學課件設計策略

[摘要]多媒體學習認知理論揭示學習者的多媒體學習認知機制，當多媒體信息按照學習者的認知機制設計時，能夠最大限度地提高學習者的信息加工水平。本文介紹多媒體學習認知理論，分析基于該理論設計多媒體教學課件的優勢，并探討相應的設計策略。

[關鍵詞]多媒體學習 雙通道 主動加工 策略

教學信息傳播，媒體是一個極其重要的因素。自教學引進新媒體技術以來，催生了教學內容傳播的新形式。隨著多媒體技術日新月異的發展，各級各類學校也不惜重金，積極籌備多媒體教室、校園網等硬件環境，為學校開展多媒體教學創造條件。但是，目前對于多媒體學習的研究主要集中在多媒體學習環境及軟件的開發方面，而對多媒體學習過程的研究很少。多媒體學習認知過程揭示了多媒體學習的認知機制，是多媒體學習中重要的組成部分。研究多媒體學習的認知過程對多媒體教學及其資源的設計都具有重要的意義。

一、多媒體學習認知理論

多媒體信息設計的最佳方式是什么?人類大腦是怎樣加工多媒體信息的?怎樣使多媒體信息促進有意義的學習?基于對這些問題的研究，美國當代著名教育心理學家理查德-E邁耶(Mayer，R.E)提出了以學習者為中心的多媒體學習認知理論，他認為“之所以要采用多媒體學習是基于這樣一種觀點，即教學信息應根據人類大腦的工作方式來設計”。邁耶從心理學角度出發，在雙邊碼理論、建構主義理論等理論基礎上提出了多媒體學習認知理論。

邁耶多媒體學習認知理論所依據的是可理解性標準，認為多媒體環境的設計應符合人們的學習標準。邁耶多媒體學習認知理論基于三個假設，即雙通道假設、容量有限假設和主動加工假設。雙通道假設認為，信息加工系統中存在兩個獨立的信息加工通道，即視覺，圖像通道和聽覺/言語通道(下面簡稱“視覺通道”和“聽覺通道”)。視覺通道用來加工眼睛接受的圖像信息并由此形成圖像表征，聽覺通道用來加工耳朵接受的言語信息并由此生成言語表征。容量有限假設認為，每個通道具有有限的加工容量，當學習者接受設計不當的信息時，會造成無效或無關的加工，使認知負荷加大。主動加工假設認為，學習者為了尋求與已有經驗一致的心理表征，會主動參與認知加工。主動加工包括選擇、組織、整合等過程，是促進學習者對知識進行意義構建的重要認知活動。根據上述假設，邁耶提出了多媒體學習認知理論，并用多媒體學習認知模型來描述多媒體學習的認知過程，見下圖：

根據邁耶多媒體學習認知模型，詞語和畫面作為來自外部的多媒體呈現方式，通過眼睛和耳朵進入學習者感覺記憶系統，這是一個信息登記過程。詞語到耳朵和眼睛的箭頭表示詞語同時作為言語表象和視覺表象在耳朵和眼睛中登記，畫面作為視覺表象在眼睛中登記。感覺記憶能夠暫時保留外部登記進來的視覺表象和聽覺表象，但其記憶容量有限。耳朵到聲音與眼睛到圖像的箭頭表示接收到的信息通過被選擇進入工作記憶。工作記憶系統分為兩部分，左邊的方框表示工作記憶接收到的信息并把該信息進行聯系、轉換(由聲音和圖像間的兩個箭頭表示，例如聽到詞語“花朵”而想到的花朵圖片)和組織加工，由此形成右邊方框的言語模型和圖像模型。由建構而來的言語模型和圖像模型與從長時記憶中提出的先前知識發生聯系并完成新知識的整合。

在整個多媒體學習認知過程中，最主要的信息加工過程發生在工作記憶中，即“選擇”和“整合”，有相應的箭頭表示。這個過程是學習者對媒體信息的主動加工過程，學習者只有積極選擇所呈現的媒體材料并把這些信息片段在工作記憶中組織成互相聯系的心理表征，并將新建知識與已有知識進行整合，有意義的學習才能發生。這一認知過程是設計多媒體學習資源的重要依據。多媒體資源的組織形式、呈現方式、內容容量等都影響到學習者圖像和言語信息加工系統主動參與有意義的學習的程度。

二、基于多媒體學習認知理論設計教學課件的優勢

多媒體學習認知理論揭示的是人們在多媒體學習時的內部信息加工過程，當我們了解人們的信息加工原理后，才能夠設計出符合人們信息加工方式的多媒體教學資源。多媒體學習認知理論強調的是以學習者而不是以技術為中心，基于該理論的課件設計更注重學習者對媒體信息的主動加工和意義建構。因此，在多媒體學習認知理論指導下設計教學課件具有重大優勢。

(一)能夠加強學習者主動參與學習的程度。提高學習積極性

在多媒體教學中，如果學習者對呈現的教學信息不感興趣，學習就會成為一種負擔，學習者的學習就會變得被動。被動學習容易產生無效的學習效果，教師精心準備的多媒體教學課件只是他們的“過眼云煙”。反之，如果教師呈現的教學信息設計合理，符合學習者的加工方式，學習者的積極性就能被調動起來，學習者會主動參與到整個教學活動中，最終達到理想的教學效果。多媒體學習認知理論揭示了媒體學習的認知過程，能夠引導設計者設計出更符合信息加工原理的教學課件。

(二)能夠突出學習者對教學信息的意義建構，促進有意義學習

有意義學習是指學習者在學習過程中的記憶成績和遷移成績都比較理想。要達到這一學習效果，取決于學習者在學習過程中的認知活動。如果呈現的是純文本、純畫面或純音頻信息，學習者加工信息的潛能就不能得到充分利用，不利于對新知識形成多重心理表征，這樣學習到的知識不穩同，容易忘忘記。同時，如果所呈現的知識與先前的知識沒有太大聯系，就不利于新舊知識的整合，不能達到對知識的意義建構。按照多媒體學習認知理論設計教學課件，能夠充分利用學習者的言語加工系統和視覺加工系統，形成對知識的雙重心理表征，促進學習者的有意義學習。

三、基于多媒體學習認知理論的多媒體教學課件設計策略

有意義的多媒體學習認知活動發生在工作記憶中，即學習者的“選擇”“組織”“整合”過程。這雖然是學習者自身內部認知活動，卻直接受到學習者所接受多媒體信息的影響。多媒體信息設計合理與否制約著學習者加工媒體信息的水平。正如貓愛吃魚一樣，學習者更樂于接受那些適合他們信息加工系統“胃口”的信息，能把這樣的媒體信息“消化”、“吸收”得更徹底。那么怎樣才能設計出具有如此吸引力的多媒體教學信息呢?結合多媒體學習認知理論及其相關內容，提出以下多媒體教學課件設計策略，并對課件設計過程中應注意的問題加以說明。其中多媒體課件總體設計策略為課件設計的宏觀策略，另外三個為課件設計的具體策略，而具體策略中又以內容設計策略為主。

(一)多媒體教學課件設計策略

1.多媒體課件總體設計策略：以學習者為中心

多媒體課件總體設計要突出以學習者為中心。學習者是整個教學的主體對象，教學的各種媒體資源都是為了促進學習者有意義的學習而設計的。在多媒體課件設計過程中，首先應明確學習者的主體地位。教學課件只是一種教學工具，是為更好地促進學習者有意義學習而服務，而不是僅為了向學習者展示新技術。

在多媒體教學過程中，學習者是否積極參與對所呈現信息的主動加工和意義建構，是決定多媒體教學效果是否理想的首要條件，因此課件的整體設計應該緊緊圍繞“調動學習者主動參與學習”這個中心。但是，調動學習者主動參與學習，并不意味著用的技術越多、越新或課件設計越動態越好，而要適時而用。調動學習者的積極性，要在內容設計上取勝，是整個課件的設計突出知識的內在聯系，能夠引導學習者按照課件設計的思路完成對所呈現信息的選擇、組織、和整合，建立起新舊知識間的聯系，并形成對整合后知識的多重心理表征。

2.多媒體課件內容設計策略：引導學習者主動加工，尊重認知容量有限、認知負荷理論

多媒體課件內容設計要尊重雙通道理論和認知容量有限理論，并且要引導學習者對媒體信息進行主動加工。在多媒體課件的內容設計上，應該重視知識間的內在聯系，突出知識的層次感，逐步引導學習者按照一定的次序探究所受知識，激起學習者主動加工媒體所呈現知識的興趣，從而形成對知識的意義建構。學習者通過意義建構得來的知識融合了自己已有的經驗，并建立起新舊知識間的內在聯系，能夠獲得較理想的記憶成績和知識遷移成績。

在多媒體課件內容上，要合理搭配文本內容和畫面(包括動畫)內容，畫面內容和文本內容互為解釋補充，要避免文本、圖像、動畫同時出現。由于學習者的認知容量有限，過多的媒體信息容易造成認知負荷，過猶不及；而單一的媒體信息不利于學習者建立知識的多重心理表征，且容易使學習者產生枯燥、厭煩情緒。因此，多媒體課件內容設計要把握好媒體信息所承載的知識量及知識間的關系。

3.多媒體課件界面設計策略：畫面簡潔大方，色彩搭配合理

多媒體課件界面設計要簡潔大方，適于學習者閱讀。多媒體課件界面設計主要包括兩個方面：一個是界面色彩設計，一個是界面組織形式設計。在多媒體課件界面色彩設計過程中，所選取的界面顏色及由該顏色構成的色彩環境要符合人的視覺系統對色彩的要求，同時畫面文字顏色和背景顏色搭配要合理，背景顏色不宜太亮，而文字內容不宜太暗，且整個多媒體課件的色彩風格要保持基本一致。在多媒體課件界面的組織形式上，圖像和文本相互間的排版要合理，盡量保持相同內容在同一頁面呈現，如不能在同一頁面呈現，要按知識間的層次把聯系緊密的知識安排在同一畫面。此外，在界面設計時還要注意界面內容不宜過多、過滿，要留有適當的空白，文字字體規范標準，字號不要太小，這樣才適應視覺系統的要求。

4.多媒體課件呈現策略：畫面間切換不需要無關的聲音、特效

多媒體畫面呈現設計主要包括在設計多媒體課件的呈現方式時不要使用無謂的動畫特效和聲音特效，以免分散學習者注意力，打斷學習者思路，或者引起課堂不必要的騷動。與教學內容、教學情境無關的文字特效、聲音特效和動畫特效都屬于干擾信息，容易在課堂上產生負面效應。在畫面呈現次序上，保持相近知識臨近呈現，以維持知識間的聯系性。在呈現速度上，不宜過快或過慢，呈現速度應與教師講課速度和學生的接受速度相匹配。

(二)多媒體教學課件設計過程的注意事項

1.在課件設計前，要充分把握學習者的初始能力

研究表明，學習者的初始能力與多媒體學習過程中的認知加工水平有很大的相關性。如果學習者的初始能力能夠滿足與所呈現媒體信息間的聯結、整合要求，那么學習者就能夠獲得較高層次的知識建構，反之亦然。因此，在進行課件設計之前，充分了解學習者的初始能力非常必要。這也是能否設計出適合學習者認知加工水平的多媒體課件的重要因素。

3.在課件設計時，要根據學習材料性質靈活選擇媒體要素

正如媒體要素各自有其特性一樣，學習材料(也可以理解為學習內容)也各自有其特性。因此，根據學習材料特性選擇媒體要素同樣是多媒體教學課件設計中不得不考慮的問題。

4.結束語

多媒體教學課件猶如教學中的利器，“欲先善其事，必先利其器”，設計良好的多媒體教學課件是多媒體教學取得成功的先決條件。吸收了雙編碼理論、建構主義理論、信息加工理論等多種理論優勢的多媒體學習認知理論，為設計良好的多媒體教學課件提供了重要理論依據。多媒體教學課件的設計將在多媒體認知理論日臻善的過程中逐漸成熟，從而更好地為教學服務。