動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、通道效應(yīng)在英語(yǔ)教學(xué)中的認(rèn)知研究及啟示

嚴(yán) 佳

（ 成功財(cái)經(jīng)學(xué)院 外語(yǔ)系，河南 鄭州 451200 ）

一、前言

隨著多媒體信息技術(shù)的發(fā)展，借助聲音和圖像體現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的學(xué)習(xí)方式正在逐漸普及。在多媒體的教學(xué)環(huán)境中，動(dòng)畫(huà)以其形象生動(dòng)形象的特點(diǎn)受到越來(lái)越多學(xué)習(xí)者的喜愛(ài)。對(duì)此，認(rèn)知負(fù)荷理論從資源分配的角度出發(fā)，試圖消耗最少的認(rèn)知資源獲取最好的認(rèn)知效果；通道效應(yīng)又從心理學(xué)角度為認(rèn)知過(guò)程提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐。這幾者的融合，觸及了認(rèn)知資源的能限，擴(kuò)展了人機(jī)交互的陣地，突破了傳統(tǒng)的認(rèn)知模式，正逐漸引起各學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)注。

在高校英語(yǔ)教學(xué)改革日益深化的今天，多媒體教學(xué)環(huán)境的設(shè)置也越來(lái)越受到重視：首先，圖像、文字、聲音等現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用不僅使學(xué)生接觸到即時(shí)、生動(dòng)的學(xué)習(xí)材料，體驗(yàn)到圖文并茂的視聽(tīng)環(huán)境，還能使其感受到多維度的英美社會(huì)文化；其次，多媒體英語(yǔ)教學(xué)于無(wú)形之中增大了聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯等能力的訓(xùn)練密度，既從根本上改變了傳統(tǒng)低效的英語(yǔ)教學(xué)模式，又便于任務(wù)型、個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

二、通道效應(yīng)、動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、認(rèn)知負(fù)荷理論與多媒體環(huán)境

通道效應(yīng)以多媒體認(rèn)知理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為學(xué)習(xí)者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)通道相互獨(dú)立，且各通道認(rèn)知容量有限。當(dāng)過(guò)多的信息堆積造成某一通道信息擁塞時(shí)，若將單一的輸入形式轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇?、圖片、文字等多種輸入形式，通道間可通力合作，分擔(dān)認(rèn)知負(fù)荷，減少學(xué)習(xí)阻力，提升學(xué)習(xí)效果[1]。

動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)以多媒體環(huán)境為依托，由某些具有微小差別的圖像組成，充分發(fā)揮視覺(jué)暫留的作用，連續(xù)播放，可反映軌跡變化的時(shí)間和過(guò)程，易引起學(xué)習(xí)者的興趣，減輕其認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

認(rèn)知負(fù)荷是指在信息加工過(guò)程中學(xué)習(xí)者所需付出的心理資源的總和[2]。內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷取決于學(xué)習(xí)材料涉及元素的復(fù)雜性，組成元素越多，復(fù)雜性越強(qiáng)，認(rèn)知負(fù)荷就越高，學(xué)習(xí)阻礙也就越大。外部認(rèn)知負(fù)荷依賴(lài)于教學(xué)設(shè)計(jì)。當(dāng)材料的組織和呈現(xiàn)方式設(shè)計(jì)較好時(shí)，學(xué)習(xí)者外部認(rèn)知負(fù)荷減少，對(duì)學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷是指當(dāng)學(xué)習(xí)者可以輕松應(yīng)對(duì)某一學(xué)習(xí)任務(wù)，即仍有剩余認(rèn)知資源時(shí)，可將剩余認(rèn)知資源運(yùn)用到與學(xué)習(xí)直接相關(guān)的環(huán)節(jié)中，產(chǎn)生更多主動(dòng)高級(jí)的認(rèn)知加工，如比對(duì)、推斷、歸納等。這樣的加工過(guò)程會(huì)增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，但不會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙，反而有促進(jìn)作用。

多媒體學(xué)習(xí)是指在結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行的學(xué)習(xí)，通過(guò)人機(jī)交互的形式，促成學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)程序、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)材料之間的合作學(xué)習(xí)。影響多媒體環(huán)境學(xué)習(xí)效果的因素眾多，除上述因素外，還涉及通道間的配合、學(xué)習(xí)者先有知識(shí)水平、認(rèn)知材料難易程度等。就英語(yǔ)教學(xué)而言，學(xué)習(xí)者本身的語(yǔ)言能力也會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生影響。因此，如何協(xié)調(diào)多媒體環(huán)境中的眾多因素，如何呈現(xiàn)動(dòng)畫(huà)才能最大限度地促進(jìn)學(xué)習(xí)并達(dá)到最佳效果，如何尋找到各種元素間最為經(jīng)濟(jì)的“契合點(diǎn)”并運(yùn)用到實(shí)踐教學(xué)中以補(bǔ)償傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，這些都是值得深入思考的問(wèn)題。

三、國(guó)內(nèi)外通道效應(yīng)、動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)及認(rèn)知負(fù)荷影響研究綜述

近年來(lái)，致力于多媒體環(huán)境中通道效應(yīng)、動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)及認(rèn)知負(fù)荷影響研究的國(guó)外學(xué)者不乏其數(shù)，但始終無(wú)定論可言，且呈“三足鼎立”之勢(shì)：（1）Mayer（2002），Chandler & Sweeler（2002），Gerjet et al（2003）[3]，Miller（2005），Puente（2006）及 Chan（2008）等贊同派認(rèn)為，動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)的多媒體學(xué)習(xí)方式能夠降低外部認(rèn)知負(fù)荷，減少內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，并將結(jié)余的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷主動(dòng)投入到新舊信息的整合環(huán)節(jié)，拓展工作記憶的空間，為新信息的獲取和內(nèi)化開(kāi)辟新渠道。（2）Renkl（2004）[4]， Chanlin（2000）[5]，Schnotz（2002）[6]，Wright，Milroy & Lickorish（1999）[7]，Tversky &Morrison（2002）[8]則持反對(duì)意見(jiàn)，認(rèn)為，動(dòng)畫(huà)形式可能在圖像記憶和空間思考環(huán)節(jié)消耗學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，有阻礙學(xué)習(xí)效果的嫌疑；動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)的形式受個(gè)體學(xué)習(xí)習(xí)慣的影響，動(dòng)畫(huà)內(nèi)容變化過(guò)快，雖有利于整體認(rèn)知卻妨礙信息的深度加工；先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)高低以及學(xué)習(xí)材料元素間的交互性強(qiáng)弱都可能對(duì)學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生不同程度影響。（3）Rieber & Hannafin（1998），Hays（1994），Wilson（1988），Leedy（2002），Tsang（2003），Koroghlanian& Klein（2004），Angarola（2005），Jan & Els Van（2008）等人則認(rèn)為，動(dòng)畫(huà)多媒體形式（多通道呈現(xiàn)）和傳統(tǒng)的單一通道在學(xué)習(xí)效果間并無(wú)顯著差異[9]。

除動(dòng)畫(huà)因素外，不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)材料是否會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)效果也存在不同影響，這一問(wèn)題，研究者們也不能達(dá)成共識(shí)。Elferink和Marije（2010）[10]認(rèn)為，不同先有水平的學(xué)習(xí)者在陳述性知識(shí)上的學(xué)習(xí)效果差異并不顯著，但是針對(duì)程序性知識(shí)的學(xué)習(xí)材料則存在顯著差異。Paul & Fred（2007）的觀點(diǎn)則截然相反[11]。

在國(guó)內(nèi)，僅有少數(shù)心理學(xué)學(xué)者對(duì)此領(lǐng)域有所涉及，研究結(jié)果也不理想。曾美英（2002）認(rèn)為，動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)在多媒體學(xué)習(xí)中的效果之所以不能定論，其原因在于學(xué)習(xí)材料的不同和評(píng)價(jià)體系的差異[12]。張修林（2009）認(rèn)為，決定學(xué)習(xí)效果的因素不在于通道選擇和呈現(xiàn)形式而在于課件制作，制作理想的課件才是提高教學(xué)效果的有利條件[13]。肖玉琴（2011）借助傳統(tǒng)的天文材料再次對(duì)通道效應(yīng)加以證實(shí)[14]。蔣珊珊（2011）在動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)的策略和效果中嘗試性地加入了元認(rèn)知監(jiān)控，但實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域仍局限于天文和物理兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域。康誠(chéng)和周愛(ài)保（2009）就不同多媒體呈現(xiàn)方式進(jìn)行了差異性比較，發(fā)現(xiàn)“圖片+文字”的組合對(duì)程序性知識(shí)的再認(rèn)知和遷移效果要好于“圖片+文字+聲音”的組合，因?yàn)樵诤蠓N組合中元素交互性過(guò)強(qiáng)，學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷較大，一旦超過(guò)工作記憶容量，容易造成信息超載，影響學(xué)習(xí)效果[15]。這與國(guó)外部分學(xué)者的觀點(diǎn)不謀而合。

不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是從哪個(gè)角度考量多媒體的教學(xué)效果，國(guó)內(nèi)外學(xué)者大都只選擇了一兩個(gè)變量，并未將動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、通道效應(yīng)、學(xué)習(xí)材料的類(lèi)型、認(rèn)知負(fù)荷、學(xué)習(xí)者先前水平這些變量進(jìn)行全面涉及、總體分析。其次，早期的研究者將實(shí)驗(yàn)材料限定在物理或氣象材料上，后期的研究者也只是按部就班，換言之，該主題在社會(huì)學(xué)科領(lǐng)域仍留有空白。第三，對(duì)于認(rèn)知負(fù)荷及動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)在多媒體環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果，學(xué)者間分歧較大，仍需要在更大范圍內(nèi)補(bǔ)充數(shù)據(jù)并探索結(jié)論。第四，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域的研究較少，需要在不同的語(yǔ)言環(huán)境中針對(duì)中國(guó)學(xué)生進(jìn)行該內(nèi)容的效度研究。

四、多媒體在英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

在英語(yǔ)語(yǔ)言教學(xué)、英語(yǔ)文化教學(xué)中，利用動(dòng)畫(huà)生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)刻板的缺點(diǎn)，增強(qiáng)課堂趣味性，輔助學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，益處良多。然而動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)方式雖然新穎，也并非完美無(wú)缺。如何保持學(xué)習(xí)者較長(zhǎng)時(shí)間的注意力？動(dòng)畫(huà)的呈現(xiàn)過(guò)程如果過(guò)于復(fù)雜會(huì)不會(huì)消耗學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)？在動(dòng)畫(huà)圖像呈現(xiàn)的策略下，是不是通道越多學(xué)習(xí)效果越好？或者是不是針對(duì)所有的英語(yǔ)課程，動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)的多媒體教學(xué)方式都優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式？鑒于以上種種問(wèn)題，課程設(shè)計(jì)者不僅要對(duì)相關(guān)理論有所掌握，更要結(jié)合英語(yǔ)課程的特點(diǎn)對(duì)多媒體教學(xué)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

（一）結(jié)合英語(yǔ)課程特點(diǎn)選擇多媒體材料

以英語(yǔ)教學(xué)中的口譯課程為例，該門(mén)課程在本科階段重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生借助已獲得的語(yǔ)言交際能力進(jìn)行雙語(yǔ)機(jī)能轉(zhuǎn)換技巧的學(xué)習(xí)，因此應(yīng)以技能培養(yǎng)為突破口，語(yǔ)言本身的難度水平則應(yīng)有所降低。為此，在多媒體口譯教學(xué)中，應(yīng)重點(diǎn)選擇學(xué)習(xí)者熟悉的主題為學(xué)習(xí)材料。如果學(xué)習(xí)材料的難度水平超越了學(xué)習(xí)者的能力水平，技能培養(yǎng)必然會(huì)為語(yǔ)言習(xí)得“讓道”，難以實(shí)現(xiàn)口譯教學(xué)“培養(yǎng)雙語(yǔ)轉(zhuǎn)換技巧”的目標(biāo)。作為教師，在視聽(tīng)說(shuō)材料選擇的基礎(chǔ)上，可以多通道進(jìn)行教學(xué)信息的傳輸，采用連續(xù)播放或者分段播放動(dòng)畫(huà)的形式吸引學(xué)習(xí)者的注意力并降低口譯材料的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，為使學(xué)習(xí)者工作記憶活動(dòng)集中于口譯技能訓(xùn)練提供有利條件，避免復(fù)雜的語(yǔ)言和背景信息干擾學(xué)習(xí)者注意力的情形出現(xiàn)。同時(shí)，在材料的播放形式上，視覺(jué)通道和聽(tīng)覺(jué)通道的結(jié)合更有助于學(xué)生對(duì)材料的理解，雙通道的理解效果要優(yōu)于單一的視、聽(tīng)通道。

（二）結(jié)合學(xué)生先有認(rèn)知水平控制內(nèi)在負(fù)荷

對(duì)于精讀課的教學(xué)而言，當(dāng)學(xué)習(xí)者認(rèn)知系統(tǒng)、情感系統(tǒng)的活動(dòng)和引導(dǎo)者（教師）保持一致或者高度緊隨時(shí)，二者間才能做到信息共享，即當(dāng)學(xué)習(xí)者理解了學(xué)習(xí)材料的主題和引導(dǎo)者的意圖時(shí)，才能將引導(dǎo)者的意思表達(dá)和自我心理活動(dòng)結(jié)合，進(jìn)而完成精讀課的教學(xué)目標(biāo)。就低年級(jí)的學(xué)生而論，精讀課程如果最初就要求學(xué)習(xí)者做到全英環(huán)境的“辨聽(tīng)—記憶—理解—整合—表達(dá)”這些步驟的信息加工，無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生由心理和時(shí)間造成的焦慮感。加之全英的環(huán)境下，學(xué)習(xí)者的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷較高，一旦超越其現(xiàn)有的負(fù)荷限能，終會(huì)影響學(xué)習(xí)效果。建議采取整體與部分相結(jié)合的模塊方式進(jìn)行多媒體精讀教學(xué)，將教學(xué)材料分解為辨聽(tīng)部分、記憶部分、理解部分、整合部分、再表達(dá)部分，在每一部分涉及不同的學(xué)習(xí)任務(wù)。如，在辨聽(tīng)部分進(jìn)行“聽(tīng)”、“說(shuō)”的訓(xùn)練；在記憶部分進(jìn)行學(xué)習(xí)材料的翻譯、釋義等“譯”的訓(xùn)練；在理解（整合）部分進(jìn)行“讀”的推理、分析、歸納、總結(jié)性訓(xùn)練；在表達(dá)部分進(jìn)行“說(shuō)”的訓(xùn)練。整體學(xué)習(xí)任務(wù)模塊化，減少了學(xué)習(xí)任務(wù)整體認(rèn)知負(fù)擔(dān)，隨著模塊任務(wù)的逐步釋放，預(yù)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練技能等也隨之逐漸完成。在模塊的推進(jìn)過(guò)程中，給學(xué)習(xí)者留出足夠的工作記憶空間和時(shí)間，可不斷地將新內(nèi)容和先有的內(nèi)容進(jìn)行整合，逐步完成圖示構(gòu)建，且每一階段形成的圖示構(gòu)架都為下一步加工新信息提供方便，既解決了整體認(rèn)知的空間不足，又削弱了整體認(rèn)知的負(fù)荷。

（三）整合多媒體呈現(xiàn)方式，擴(kuò)展相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷

在多媒體教學(xué)中，用整合的方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，比用單獨(dú)文本呈現(xiàn)內(nèi)容，無(wú)論在認(rèn)知負(fù)擔(dān)、學(xué)習(xí)時(shí)間、還是成績(jī)測(cè)驗(yàn)中，其學(xué)習(xí)效果都較好。[16]以英美概況教學(xué)為例，內(nèi)容涉及地理范圍、種族發(fā)展與變遷、歷史事件、社會(huì)政治背景等，多媒體方式輔助教學(xué)可大大增加課堂趣味性。如，地理范圍、歷史事件等可利用動(dòng)畫(huà)技術(shù)呈現(xiàn)，充分利用視、聽(tīng)雙通道，避免信息在單一通道上出現(xiàn)堵塞；種族發(fā)展、變遷，社會(huì)、政治背景等除可利用聽(tīng)、視覺(jué)通道進(jìn)行外，還可配合現(xiàn)場(chǎng)的教師講述及肢體語(yǔ)言，減低認(rèn)知負(fù)擔(dān)；等等。然而，也正由于英美概況涉及元素較多，在教學(xué)中首先要避免違背多媒體的空間接近原則，即出現(xiàn)屏幕中文字與對(duì)應(yīng)圖像相隔過(guò)遠(yuǎn)的情況出現(xiàn)，加劇學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)；其次，安排教學(xué)課件時(shí)，盡量使文字和圖像或者聲音和圖像同時(shí)呈現(xiàn)而非繼時(shí)呈現(xiàn)，避免破壞時(shí)間接近原則；最后，雖然多通道的效果要優(yōu)于單通道，但并非圖像、文字、聲音三通道集中出現(xiàn)就能取得最佳效果，也應(yīng)注意避免破壞冗余原則。教師應(yīng)該結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際，運(yùn)用多媒體呈現(xiàn)主體教學(xué)內(nèi)容，用語(yǔ)言或音頻材料同步講解等方式，降低外在負(fù)荷，促使學(xué)習(xí)者在多元素間逐步建立聯(lián)系（如，推理、整合、記憶等），擴(kuò)展其相關(guān)知負(fù)荷。

五、結(jié)語(yǔ)

動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、通道效應(yīng)在英語(yǔ)教學(xué)中的認(rèn)知研究還處于個(gè)案積累的階段，我們可以以教學(xué)內(nèi)容為依托，從教學(xué)材料的設(shè)計(jì)及影響教學(xué)效果因素的角度進(jìn)行研究，也可以全面綜合動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、通道選擇、認(rèn)知負(fù)荷等相關(guān)理論進(jìn)行實(shí)證性研究，一則驗(yàn)證前人結(jié)論在英語(yǔ)教學(xué)領(lǐng)域的適用性，二則為多媒體環(huán)境中的英語(yǔ)教學(xué)補(bǔ)充數(shù)據(jù)。當(dāng)然，后續(xù)研究還可以在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，從先前知識(shí)水平、認(rèn)知風(fēng)格等角度探索動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)、通道選擇等因素在多媒體英語(yǔ)教學(xué)環(huán)境中與認(rèn)知負(fù)荷之間的關(guān)系。等等。

[1]Mayer,R.E. Cognitive Theory of Multimedia Leaning[M]. The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. 2002: 31-48.

[2]Sweller,J.Implications of Cognitive Load Theory for Multimedia Learning[M].The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. 2005.

[3]Gerjets P. & Scheiter,K. Goal Configurations and Processing Strategies as Moderators Between Instructional Design and Cognitive Load: Evidence from Hypertext-based Instruction[J]. Educational Psychologist. 2003,38(1):33-41

[4]Renkl, A., Atkinson, R.K. & Grobe,C. How Fading Worked Solution Steps Works—A Cognitive Load Perspective [J].Instructive Science. 2004,(32):59-82.

[5]Chanlin,L.J. Attributes of Animation for Learning Scientific Knowledge[J]. Journal of Instructional Psychology.2000,27(4):228-239.

[6]Schnotz,W. Towards an Integrated View of Learning from Text and Visual Displays[J]. Educational Psychology Review.2002,14(1):101-120.

[7]Wright,P., Milroy,R.,& Lickorish, A..Static and Animated Graphics in Learning from Interactive Texts[J]. European Journal of Psychology of Education. 1999,14(2):203-224.

[8]Tversky,B., Morrison,J.B.& Betrancourt,M. Animation: Can it Facilitate? [J].Human-Computer Studies, 2002,(57):247-262.

[9]姜姍姍．動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)策略對(duì)多媒體學(xué)習(xí)效果的影響[D]．湖南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011．

[10]Elferink,G.,Marihe,T.,& Rianne,K. Knowing What to Do and Doing It: Difference In Self-assessed Tactical Skills of Regional, Sub-elite, and Elite Youth Field Hockey Player[J].Journal of Sports Sciences. 2010,5(28):521-528.

[11]Paul,A., &Fred,P. Making instructional animations more effeetive: A Cognitive Load Approach[J]. Applied Cognitive Psychology. 2007,21:695-700.

[12]曾美英．動(dòng)態(tài)圖像對(duì)文本學(xué)習(xí)的作用研究[J]．心理科學(xué)，2002，25（5）．

[13]張修林．動(dòng)畫(huà)課件是提高教學(xué)效果的有利條件[J]．吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（6）．

[14]肖玉琴．通道效應(yīng)在交互多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中的有效性研究[D]．湖南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011．

[15]康誠(chéng)，周愛(ài)保．信息呈現(xiàn)方式與學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征對(duì)多媒體環(huán)境下學(xué)習(xí)效果的影響[J]．心理與教育，2009，（1）．

[16]吳先強(qiáng)，韋斯林．國(guó)外認(rèn)知負(fù)荷理論與有效教學(xué)的研究進(jìn)展及啟示[J]．全球教育展望，2009，（2）．