基于認知理論的英語教學媒體設計探討

信息技術的快速發展促進了多媒體在英語教學中的廣泛應用，這就需要多媒體教學課件設計者與英語教師對多媒體如何更加有效地促進英語學習進行思考。本文基于多媒體學習認知理論，探討符合學習者認知規律的教學媒體設計，以期能夠對基于多媒體的英語教學實踐提供參考。

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信息技術的優勢在一定程度上因其在教學實踐中的應用得到更好的發揮，這也促進了教育的公平和優質教育資源的共享。同時，信息技術與教學的整合也對學習型社會的建設和教育現代化目標的實現起到重要的作用。但是，信息技術在英語教學中的實際應用卻出現了很多問題。多媒體課件設計者與英語教師往往只根據這個現代工具的技術功能進行設計，或是只按照設計者的主觀意圖設計，客觀上忽略了信息加工過程和認知規律，忽視了學習者的心理特點[1]。這種對多媒體教學環境下學習者認知規律的忽略必然對多媒體教學效果產生影響。

因此，在英語多媒體教學中，多媒體課件設計者與英語教師需要充分考慮學習者的心理特征和認知規律。對英語教學中的媒體設計進行探討就變得更加重要。

一、多媒體學習認知理論概述

1.理論基礎

本世紀初，美國著名心理學教授邁耶（Richard.E.Mayer）基于雙重編碼理論、建構主義理論和認知負荷理論等相關理論提出了多媒體學習認知理論。

（1）雙重編碼理論

上世紀60年代末，雙重編碼理論（Dual Coding Theory）由著名的加拿大心理學家佩維奧（Allan Paivio）提出。 雙重編碼理論提出，人類的大腦擁有兩個處理信息的認知系統，語言認知系統和非語言認知系統，這兩個系統既彼此獨立又相互關聯。語言認知系統處理語言信息，非語言認知系統加工非語言信息，二者可以被相應的刺激激活。雙重編碼理論最重要的觀點是，當教學材料同時以語言形式和視覺材料形式呈現給學習者時，學習者的記憶和識別會被增強。在教學實踐中，雙重編碼理論以圖示教學法的形式得以應用[2]。

（2）建構主義理論

瑞士著名心理學家皮亞杰（Jean Piaget）被看做是當代建構主義理論最早的提出者。進入20世紀90年代，建構主義的學習理論興起，成為學習理論中的重要流派之一。

建構主義理論認為，學習的過程是學習者主動構建內部心理結構的過程，學習是在原有的經驗和認知結構基礎上，通過與外界的相互作用，即通過協作學習和教學情境的創設來建構新的理解[3]。

（3）認知負荷理論

認知負荷理論（Cognitive Load Theory）最早是由澳大利亞心理學家斯威勒（John Sweller）在20世紀80年代提出。目前，認知負荷理論作為研究人類認知過程的重要理論之一，已經成為研究多媒體教學設計的重要理論。認知負荷一般被分為三種類型，即內在認知負荷、外在認知負荷和有效認知負荷[4]。其中，因外在認知負荷與教學媒體設計的密切關系，更多地受到研究人員的關注。有效認知負荷與教學媒體的設計也存在一定的關聯，會促進學習者的有意義學習的發生。相比較而言，內在認知負荷與教學媒體設計的關系不大。

認知負荷理論認為，教學媒體設計不合理會占用學習者有限的心理能量，從而增加學習者的外在認知負荷，進而對學習者的學習效果產生影響。因此，多媒體教學課件設計者與英語教師有必要在進行教學媒體設計時，以先進的理論為指導以降低學習者的外在認知負荷，以促進學習者進行更加有效的學習。

2.多媒體學習認知理論

基于以上理論，邁耶和他的團隊提出了多媒體學習認知理論。該理論提出了三種理論假設，即雙通道假設（Dual Channel Assumption）、工作記憶有限性假設（Limited Capacity Assumption）和積極加工假設（Active Processing Assumption）。

雙通道假設是指文字材料與圖片材料會分別經由視覺通道與聽覺通道進行加工。工作記憶有限性假設指單一通道單次加工信息的量是有限的，即呈現給學習者的材料學習者不可能全部進行處理。積極加工假設提出，學習者會主動地對呈現給他們的多媒體信息進行認知加工。而且，Mayer提出了多媒體學習認知理論模型，見下圖。

Mayer的多媒體學習認知理論模型

以上的理論模型表示，多媒體教學課件的界面與英語教師所呈現出來的素材主要包括兩種形式：圖片形式（靜態圖片和動態動畫）和文字形式（文本文字和解說性文字）。通過視覺通道和聽覺通道，學習者對教學媒體所呈現素材中的文字和圖片進行選擇，在認知系統的工作記憶中，學習者對選擇的內容進行組織，并對這些內容進行組合，最后學習者會將選擇的學習內容與自己先前的知識進行聯系。整個過程包括選擇、組織和組合三個步驟。

因此，為了更好地促進信息技術與英語課程的整合，提高基于多媒體的英語教學效果，英語教學課件設計者與英語教師需要了解學習者的內部心理機制，以設計出更符合學習者認知規律的多媒體課件。

二、英語多媒體教學媒體設計策略

在英語多媒體教學過程中，教學材料通常是以音頻、圖片、文字和視頻等形式存在，這就需要多媒體教學課件設計者與英語教師合理地對這些教學媒體進行選擇與設計。為了避免出現學習者的學習效果與設計者的設計初衷不一致的情況發生，設計者與教師需要遵循一定的原則。

1.合理利用多媒體，避免學習者認知負荷超載

多媒體教學中所呈現的信息主要包括文字和圖片。根據以上觀點，多媒體教學信息的主要呈現方式包括文本文字和圖片的組合、解說性文字和圖片的組合、文本文字和動畫的組合、解說性文字和動畫的組合。根據多媒體認知原則（Multimedia Principle），當將文本材料與圖片材料進行組合并呈現給學習者時，學習者會得到比單一文字材料呈現方式時更好的學習效果。通道原則（Multimedia Principle）提出，當教學材料以解說性文字和圖片的形式呈現給學習者時，學習者會得到比文本文字和圖片的形式組成的媒體呈現方式更好的學習效果。另外，冗余原則（Modality Principle）指出，當教學材料以解說性文字和圖片的形式呈現給學習者時，要比以文本文字、解說性文字和圖片進行組合的呈現方式給學習者帶來更好的學習效果。endprint

這是因為當學習者同時面對文本文字與圖片時，視覺通道需要同時加工文字信息和圖片信息。單一通道所能夠處理的信息量是有限的，當視覺通道需要處理過多的文本信息時，認知負荷就會超載，有意義的學習就無法有效進行。但是此時聽覺通道則會被浪費。因此，英語課件設計者與英語教師在對教學媒體進行設計時，要將多種媒體進行合理的分配，充分利用好視覺通道和聽覺通道，避免因單一媒體的過度使用而使認知負荷超載，影響多媒體學習效果。

2.臨近空間呈現文字與圖片，避免學習者認知資源的浪費

空間接近原則（Spatial Contiguity Principle）認為，當對應的詞語與畫面臨近呈現時比隔開呈現能使學生得到更好的學習效果。因為，當對應的詞語與畫面臨近呈現時，學習者就可以節省認知資源用來搜索，并將它們同時保持在短時記憶中；但當對應詞語與畫面呈現較遠時，學習者就必須浪費認知資源在文字與圖片之間進行匹配。這是符合多媒體學習認知理論的三個假設的。

在部分英語教學課件中，需要講解的語言點與原載體之間經常是分開來呈現的，這樣學習者就必須在語言點和原載體之間來回跳轉。有限的認知資源被部分地浪費掉。因此，英語課件設計者與英語教師需要臨近呈現語言點與原載體，減少認知資源的浪費。

3.同時呈現文字與圖片，避免對多媒體學習的損害

時間接近原則（Temporal Contiguity Principle）提出，當相關聯的文字與畫面同時呈現給學習者時，學習者會收到比材料相繼呈現時更好的學習效果。

當同時將解說性文字與圖片呈現給學習者時，學習者也會將兩種材料的心理表征同時保持在工作記憶中，更容易使兩者之間建立起心理聯系；但若將兩種材料相繼呈現給學習者時，學習者則很難將兩種材料的心理表征同時保持在工作記憶中，很難在言語表征與視覺表征之間建立心理聯系。但是，如果解說性文字與所呈現的圖片之間間隔時間較短時，學習者仍然有可能在詞語與圖片之間建立起來心理聯系”[5]。

因此，在進行媒體設計時，應盡量使文本呈現與語音同步呈現，最好是能夠同步突出呈現。相對于將文本單獨呈現再播放語音或單獨播放語音再呈現文本，同步呈現更能減少外在認知負荷，減少對多媒體學習效果的損害。

4.排除無關材料，避免學習者注意力的分散

一致性原則（Coherence Principle）認為當無關的材料被排除在外的時候，學習者的學習效果會更好。即當利用多媒體手段進行教學活動時，若加入了與主題無關的文字與畫面或聲音時，學生的注意力會被分散，有效學習會受到損害。反之，若將與主題無關的材料刪除掉，學習者的注意力則不會被分散，有限的認知資源不會被無用的材料浪費。

在部分英語多媒體課件中，設計者與教師會使用添加外來圖片與聲音的方法，意在增加學習者的學習興趣。但是這種做法實際上分散了學習者的注意力，本來有限的認知資源被用來加工無關的材料，有意義的學習會受到影響。另外，在目前眾多的英語教學軟件中出現的一個比較突出的問題是，軟件設計者與外語教師為了使課件美工設計更好地為主題服務，會在界面背景上花費很多的精力，結果造成了學習者注意力的分散，很容易使學習者視覺通道認知負荷超載。

5.評估學習者的知識水平，尊重學習者的個體差異

根據個體差異原則（Individual Differences Principle），教學媒體設計效果對知識水平低的學習者要強于對知識水平高的學習者。所以，外語教學軟件設計者與教師針對不同知識水平的學習者對英語教學媒體進行設計會更好地促進學習者的有效學習。但是，盡管目前大部分英語教學已經實施了分級教學，分級標準往往是依據學習者的英語成績，而非知識水平。

隨著信息技術在英語教學中的廣泛應用，英語課件設計者與英語教師有必要對英語學習者的心理特征進行更加深入的研究，并探索出符合學習者認知心理特征的多媒體教學媒體設計方法。

在基于多媒體的英語學習中，國內外學者關于英語學習者心理特征的研究仍處于探索階段，并未形成相對成熟的理論體系。學者們把關注點主要集中在心理學的相關理論在多媒體軟件中的應用。大量的研究僅僅對基于認知負荷理論的多媒體課件設計進行闡述，對多媒體學習認知理論與教學媒體設計的研究甚少。相對于國內，邁耶對多媒體學習的研究處于領先地位，并為教學媒體研究提供了理論基礎，做出了巨大的貢獻。

本文通過重新梳理多媒體學習認知理論和多媒體教學媒體設計原則，結合英語教學實踐，分析如何更加合理地對英語教學媒體進行設計。目前，信息技術已經由“計算機輔助語言教學”發展到“信息技術與外語課程整合”階段。但是，如何更好地實現信息技術與外語課程的深度整合、如何更好地實現教師和學習者角色的轉變、如何利用信息技術提升學習者的英語學習能力等，這都是有待進一步研究的問題[7]。

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參考文獻

[1] 楊延龍.基于多媒體學習認知理論的外語多媒體教學信息呈現方式研究.外語電化教學，2009（5）.

[2] 陳長勝，劉三女牙，汪虹，陳增照.基于雙重編碼理論的雙軌教學模式.中國教育信息化，2011（3）.

[3] 吳疆.現代教育技術教程（二級）.北京：人民郵電出版社，2009.

[4] 湯欣.基于認知負荷理論的英語教學媒體選擇與設計探析.內蒙古師范大學學報（教育科學版），2013（2）.

[5] 理查德.E.邁耶.多媒體學習.北京：商務印書館，2006.

[6] 蘇建娜.多媒體課件界面設計中認知通道的拓展研究.湖南師范大學，2011.

[7] 楊鵬程.理性地認識和優化多媒體教學.教學與管理，2006（3）.

[作者：湯欣（1978-），女，黑龍江哈爾濱人，北京石油化工學院外語系講師，碩士。]

【責任編輯 王 穎】endprint