基于多媒體學習認知理論的中學微課設計

王進

【摘要】現(xiàn)代信息技術的發(fā)展促進教育方式和理念不斷更新。中學教師必須及時占領信息條件下教學的新陣地——微課。雖然當前的微課發(fā)展迅速，但是缺少理論指導，普遍質量不高，不能滿足學生學習的需求。多媒體學習認知理論可以作為微課制作的理論基礎，其三個假設和由此提出的7項原則，能夠很好地指導微課的制作。微課不能完全替代傳統(tǒng)的教學，研究學生是微課設計和有效實施的前提，微課的設計應該有層次性和系統(tǒng)性，并建立合適的發(fā)布平臺。

【關鍵詞】中學微課;多媒體學習認知理論;原則

當下，信息技術已全面滲透到人們的生活中。師生都面臨著信息量大、更新速度快，知識娛樂化、碎片化的嚴峻挑戰(zhàn)。中學教師怎樣才能利用現(xiàn)代信息的技術建設優(yōu)質教育資源？如何設計制作優(yōu)質資源并廣泛共享而提高教育教學質量？怎樣建立以學習者為中心的教學新模式？微課，無疑是一個值得關注的解決方案。

一、微課的特點及其在中學教學中的發(fā)展現(xiàn)狀

“微課”的核心本質是一段短小的流媒體教學“微視頻”。本文所探討的“微課”具備以下特征：時間短、教學內(nèi)容少、目標明確、制作簡便易編輯、來源廣泛、針對性強，使用方便靈活。

目前，在網(wǎng)易視頻、中學學科網(wǎng)等門戶網(wǎng)站和教育類網(wǎng)站都推出了大量的微課，主要有以下形式：傳統(tǒng)課堂教學的視頻剪輯;傳統(tǒng)教學課件的視頻并加以配音;網(wǎng)絡上各種資源的重新整合，并加以配音等;各種資源并整合，配套學案以及檢測評價的資源包等。實踐表明，當前中學微課數(shù)量大，質量參差不齊，多數(shù)微課制作缺少理論上的指導，僅憑感覺和經(jīng)驗進行設計，教學效果有限。當前的微課資源中有一些值得警惕的傾向：追求動態(tài)化、娛樂化和趣味化、甚至卡通化;追求展示新技術的炫目效果。沒有真正以“學生為中心”，忽視學習者的學習心理并不能夠實現(xiàn)有效的教學。中學教師需要用正確的理論指導實踐，實現(xiàn)微課從有趣到有效的轉變。

二、微課制作的理論基礎：多媒體學習認知理論

作為中學教師，在制作微課之前，有必要了解Mayer的多媒體學習認知理論。

（一）多媒體學習認知理論的理論基礎

1.雙重編碼理論。人腦中存在兩個認知系統(tǒng)——言語系統(tǒng)和非言語系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)在功能上相對獨立又相互聯(lián)系。言語系統(tǒng)加工言語信息，以字符為基本單位表征、編碼貯存在言語系統(tǒng)中，進而產(chǎn)生言語反應;非言語系統(tǒng)加工非言語的信息，以圖像為基本單位表征、貯存在非言語系統(tǒng)中，形成事物的心理表象。言語表征包括書面語言和口頭語言，非言語表征包括靜態(tài)和動態(tài)兩種形式，如圖像、圖表、動畫和視頻等。學習者學習過程中會通過兩種認知系統(tǒng)進行表征，可以同時進行。如果言語信息和圖像信息在時間和空間上保持一致，能形成有效地學習并提高學習效果。

2.認知負荷理論。認知負荷是學習過程中，工作記憶所必須注意和處理的內(nèi)容總和。認知負荷理論認為，在單位時間內(nèi)，工作記憶的容量是有限的，學習過程中很難同時加工多種來源的信息。學習過程中若材料加工超過了工作記憶的容量，學習將會無效。認知負荷總量是相對固定的，當某種知識（或圖式）含有過多相互作用的元素時，將加重認知負荷。學習材料的復雜性、學習材料的組織和呈現(xiàn)方式、學習者的知識經(jīng)驗都會影響到認知的效果。最佳的教學應減少外部認知負荷，增加密切相關的認知負荷，使總認知負荷不超出學習者的工作記憶能量限度。

3.建構主義學習理論。學習者處于學習過程的中心地位，學生是一個主動的意義建構者，當學習者對所學材料形成認知結構和積極表征時，有意義學習就發(fā)生了。學習者的任務就是理解學習材料的意義，在已有的知識結構基礎上努力組織學習材料，并將其整合成連貫一致的心理表征。

（二）多媒體學習認知理論的主要內(nèi)容

Mayer建立了多媒體學習認知理論，認為多媒體學習過程中為了產(chǎn)生有意義學習，學習者須依次實現(xiàn)：選擇相關語詞在言語工作記憶中加工;選擇相關圖像在圖像工作記憶中加工;將選擇的語詞組織到一個言語心理模型里;將選擇圖像組織到一個視覺心理模型中;將言語和視覺表征與先前的知識進行整合。

三、中學微課設計和制作中應關注的幾個原則

梅耶提出了教學中多媒體材料呈現(xiàn)的一系列原則，也適用于中學微課的設計和制作。

1.多媒體認知原則和通道原則。學生學習語詞和畫面組成的呈現(xiàn)比學習只有語詞的呈現(xiàn)效果更好，由動畫和解說組成的呈現(xiàn)比由動畫和屏幕文本組成的里現(xiàn)方式學習效果更好。

在微課的設計和制作過程中，應該將直觀的視覺圖像信息和抽象的語言信息組合起來呈現(xiàn)，特別有助于解決重難點知識的突破。例如，高中生物必修二的內(nèi)容——翻譯的過程，傳統(tǒng)的多媒體課件運用動畫來解釋mRNA指導蛋白質的合成過程，因為不同學生的認知特點不同，教師只能在課堂上播放動畫并加以解釋，不能照顧到每一個學生，教學效果有限。但是，微課中在動畫播放的同時，配上旁白;在關鍵時間段可以減慢動畫的速率，改變語音語調強調重點知識或者通過設置注釋文字吸引學生的注意力等手段而取得適應每一個學生的教學效果。

2.空間接近原則和時間接近原則。屏幕上對應的語詞與畫面鄰近呈現(xiàn)比隔開呈現(xiàn)時能使學生學得更好，對應的語詞和畫面同時呈現(xiàn)比繼時呈現(xiàn)的學習效果更好。既言語信息和非言語信息同時或鄰近呈現(xiàn)更有利于學生的學習。

這兩個原則特別適用于生物體結構的教學。例如，高中生物必修一的內(nèi)容——細胞的亞顯微結構的微課中，先呈現(xiàn)完整的細胞結構，接著教師講解識別結構的一般觀察方法，然后依次放大單個細胞結構并配以文字注釋或旁白解釋。

3.一致性原則和冗余原則。當無關的語詞、畫面和聲音被排除而不是被包括時，學生學習成績更好;由動畫加解說組成的呈現(xiàn)方式比由動畫、解說、屏幕文本三者組成的呈現(xiàn)效果更好。

研究表明，學習過程中漂亮的裝飾、底色、美妙的背景音樂，不能幫助學生建構知識，反而會干擾學生對信息的提取和加工。當學生視野中有圖片和注釋的時候，再出現(xiàn)字幕或者旁白，往往會干擾學習的進程。例如，在生長素的生理作用、影響光合作用的環(huán)境因素等微課中，都要為學生呈現(xiàn)平面直角坐標系的曲線，通過動畫來顯示不同階段自變量和因變量的關系，同時配以旁白進行解釋，但是，不應該在屏幕中再出現(xiàn)其他的動圖或者文字。

4.個體差異原則。不同學習者的認知風格有差異，同一設計對不同學生的效果不同。

在中學微課設計和制作過程中，要考慮不同學生的年齡特征，認知風格，并加以處理，通過合理設計激發(fā)學生自我學習、主動攝取知識、鞏固技能。

必須認識到，碎片化的微課學習，只能解決點的突破。不是所有的知識點都要做成微課，好的微課設計必須考慮到與知識之間的關聯(lián)，巧妙設置知識的增長點或者發(fā)散點。應該制作系統(tǒng)的微課，將學科的核心概念串聯(lián)起來，構建系統(tǒng)的學科學習體系，促進學生自主學習。在信息化時代，不只有網(wǎng)站是成發(fā)布微課的平臺，教師的微博、QQ空間、微信的公眾號、各種群都可以成為微信的發(fā)布平臺。

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