認知負荷理論對多媒體課件界面設計的啟示

黃瑜君 李夢

【摘要】如今，多媒體課件以其表現力豐富、交互性良好、制作簡便等特點，廣泛應用于教學之中。本文將結合筆者自身設計多媒，本課件的經驗，談談基于認知負荷理論來設計多媒體課件的原則，以及多媒體內容的呈現策略。

在認知心理學中，人類的記憶被分作感覺記憶、工作記憶和長時記憶三部分。感覺記憶是外界信息刺激感覺器官所留下1秒左右存在時間，而其中工作記憶的作用是對來自感覺記憶和長時記憶的當前信息進行加工和暫時存儲。若工作記憶中的信息被及時精細復述、投入更多的認知努力，在適時進入長時記憶系統后，就能形成長時記憶持久保存。認知負荷理論認為：一旦學習者的學習動機被激發，并在認知加工中投入更多心理努力，那么通過消除無關認知負荷、增加相關認知負荷來促進學習的學習方法和教學設計將會產生良好的效果。這也為認知負荷理論與界面設計的結合提供了理論依據和指導方法。

一、基于認知負荷理論的多媒體課件設計原則

多媒體課件是多種信息的載體，多種媒體元素的集合，因此如何設計課件使其呈現的信息能夠最大化地形成工作記憶，并順利進行認知和加工就變得非常重要。基于認知負荷理論中減少認知負荷理論的途徑，我們可以遵循以下原則來設計：

1.鄰近減負原則。鄰近包括空間上的鄰近、時間上的鄰近。在多媒體課件界面設計時，同質和相似的知識點或元素需要整合在一處。又例如，音畫不同步的視頻，會讓閱者增加認知負荷。

2.多通道減負原則。人類獲取信息有多種途徑，如果僅僅讓媒體通過視覺通道來呈現，效果不如同時通過聽覺通道和視覺通道傳遞的好。

3.清除冗余減負原則。減少冗余的干擾信息。例如使用華而不實的、與主題相關度低的復雜圖文，使用過度美化的用戶界面、不易識別含義的圖標。

4.形象具體減負原則。讓設計的多媒體元素清晰具體、直觀呈現、邏輯嚴謹，減少認知過程中的消歧義的代價。

5.分割減負原則。當學生在視覺和聽覺通道中要加工的信息量，都超過了學生的信息加工能力，則要通過分割減負來降低認知負荷。將連續的信息拆分為片段，不同的片段可以選擇在時間和空間兩個維度上適度分離。

6.先行組織減負原則。有些復雜信息之間聯系緊密，分割減負技術不那么適用時，可以通過提前訓練、提供先行組織的方法解決認知超載的問題。

7.引導減負原則。在真實的學習情景下，制作出嚴格意義上的簡潔呈現材料是不可能的，設計者可以將重點內容標記出來，引導學生向重難點分配注意力。通常方法如下：將重點語句用加重字體、替換顏色或加框標記;圖片中的重要信息用圓圈、箭頭標識，使用漸變模糊或邊緣虛化突出主體，展現特質;圖表增加注釋闡明重點;使用思維導圖將相關內容連接起來;視頻中增加警示音、閃白等來提示重點。通過主動引導的方法幫助學生選擇和組織信息，這樣學生能更好地理解加工內容，從而減輕認知負擔。

二、基于認知負荷理論的多媒體內容呈現策略

基于以上的一些設計多媒體課件設計原則，可以指導我們設計多種媒體內容的呈現策略：

1.動畫、解說、字幕的組合媒體呈現策略。研究證明，同時呈現動畫和解說，效果比動畫和解說順序呈現要好。同時出現動畫、解說、字幕的時候，比只呈現動畫、解說的效果好。

2.圖片和文字的組合媒體呈現策略。圖片的介紹文本應鄰近或嵌入圖片，不應分離太遠。圖片和文本的呈現應盡量不要超過屏幕的顯示范疇，避免閱者頻繁的拖拉觀看。例如，網站設計時為了避免“越界”，網頁框架、圖文資料一般都使用目前最低的pe屏幕分辨率，即1024*768。

3.導航和鏈接。導航及鏈接作為學習軟件的結構骨架，利于體現結構化、系統化的整體設計，可以增加軟件的可操作性，可以使學生不偏離學習目標。導航應該簡潔合理，各級菜單逐層深入至全面，并注意幫助信息的設計。導航所占位置、比重、功能、使用字體、顏色、特效、實現方式等也要體現整體性原則，既要融于當前頁面的設計，又必須保持頁面與頁面之間的一致性（例如，界面同等位置、同等），不能隨意更改。

4.藝術化的界面設計策略。利用藝術化的手段，不僅能讓界面更加美觀，也可以突出重點、減少認知負荷。例如，利用頁面分割布局技術、色彩對比技術等美化界面、突出主題、烘托學習氣氛。

在日常課件設計中，每個課件都會因諸多的約束條件的不同而不同。唯有靈活運用、大膽創新，才能真正的讓這些理論為設計者所用，才能真正的優化教學、創造出好的作品。

參 考 文 獻[1]趙永禮，蔣涼，高峰.多媒體課件設計中如何減輕認知負荷[J]教學與管理，2009，03：137-138[2]曾巍，基于認知負荷理論的網絡課程界面設計研究[J].軟件導刊，2006，24：25-26[3]易曉明，張杰，多媒體學習中減少認知負荷的研究[J].南陽師范學院學報，2006，12：111-11