微視頻字幕呈現方式對學習效果影響的實證研究

王慧君 郭楠 張粉粉

摘 要：微視頻字幕作為微視頻不可或缺的信息元素，其呈現方式對學習者學習效果具有一定影響。文章通過問卷調查法和實驗法，分別探究陳述性和程序性知識微視頻中，字幕呈現方式與學習風格兩個變量對學習者學習成績與認知負荷的影響，以期尋求教學視頻的最佳字幕呈現方式。研究結果發現：（1）無論哪種微視頻，字幕呈現方式都對視覺型學習者的學習成績影響顯著，且“關鍵詞字幕”的學習成績均為最佳。（2）無論哪種微視頻，字幕呈現方式對言語型學習者影響不顯著。但從均值來看，陳述性知識微視頻中，言語型學習者學習“全字幕+關鍵詞字幕”的成績較好;程序性知識微視頻中，學習“關鍵詞字幕”的成績較好。（3）不同字幕呈現方式與學習風格對學習者認知負荷的影響均無顯著性差異。

關鍵詞：微視頻;字幕呈現方式;學習風格;學習效果

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2020）05-0049-06

收稿日期：2020-03-09

基金項目：河南省教育廳2019年度教師教育課程改革研究項目“網絡環境支持下教師教學支架的設計與應用研究”（2019-JSJYZD-005）

作者簡介：王慧君（1966— ），女，河南新鄉人，教授，博士，研究方向為信息技術與教學深度融合、新技術在教學中的應用，本文通信作者;郭楠（1996— ），女，河南開封人，碩士研究生，研究方向為新技術在教學中的應用;張粉粉（1993— ），女，河南商丘人，碩士研究生，研究方向為新技術在教學中的應用。

字幕是視頻畫面中的重要組成部分，是教學微視頻不可或缺的信息元素。在微視頻中，字幕作為一種信息呈現方式，對畫面和聲音起著整合、擴展和延伸的作用，能夠引起人們的視覺感受和感官注意。許多研究業已表明，字幕呈現方式對學習者的學習效果具有一定影響作用。但在字幕呈現方式對學習效果具有怎樣的影響、如何影響、何種呈現方式影響最佳等問題上，研究者的研究存在分歧，研究結論尚不一致。本研究旨在探究教學微視頻的不同字幕呈現方式對初中生的學習成績及認知負荷的影響，以便為教師的教學微視頻制作及字幕設計提供借鑒和指導。

一、視頻字幕呈現方式對學習效果影響的相關研究

目前視頻字幕的有效性已得到證實，人們的主要研究精力開始轉向對視頻字幕呈現方式的研究。汪存友認為當視頻畫面不重要且學習者能夠對字幕進行自動化加工時，呈現字幕并不會產生冗余效應，并且他認為應該有意突出教師講解中的重難點詞語，可以進行字體顏色變換或其他提示[1]。蓋爾利等人探究了不同字幕呈現方式對學習效果的影響，發現“無字幕”組的學習效果顯著低于“全字幕”組和“概要字幕”組，但“全字幕”與“概要字幕”組間差異不顯著[2]。王雪等學者研究了不同知識類型微視頻的字幕呈現方式對學習效果的影響，結果發現：“全字幕”呈現方式在陳述性知識微視頻教學中的學習效果最佳，在程序性知識微視頻教學中的學習效果卻最差[3]。趙鑫碩、楊現民等在對移動課件的字幕研究中發現，“全字幕+關鍵詞字幕”組與“關鍵詞字幕”組的學習成績均顯著高于“無字幕”組，“關鍵詞字幕”和“全字幕+關鍵詞字幕”更能吸引學習者的注意力，但“全字幕+關鍵詞字幕”組和“關鍵詞字幕”組的成績無顯著差別[4]。

與此同時，不少研究者將認知風格納入其中，研究了微視頻信息呈現方式與學習風格以及學習效果三者之間的關系。李歡歡的研究發現，在陳述性知識和程序性知識的微視頻教學中，不同認知風格的學習者觀看同一種字幕時，其學習效果存在差異[5]。陳錚研究了多媒體環境信息呈現方式、認知風格對學生學習效果的影響，結果發現，信息呈現方式對表象型學習者的記憶和問題解決影響較大[6]，而對言語型學習者的記憶和問題解決則影響不大。黃盛月、史高音等人研究結果也證明學習資源呈現方式與學習風格之間存在交互影響[7]。有研究證實了包含視頻和動畫的多媒體材料比包含文本和動畫的多媒體材料，更適合視覺型學習者[8]。

從文獻梳理可以發現，字幕呈現方式對微視頻學習效果具有直接影響，但何種字幕呈現最佳尚無定論;有研究者認為學習風格是不可忽視的影響因素之一，然而在不同知識類型的微視頻中，不同字幕呈現方式對不同風格學習者的學習效果究竟是怎樣的影響，還需深入研究。本研究以不同知識類型、不同字幕呈現方式的微視頻為實驗材料，針對不同學習風格的學習者施測，以期探尋不同知識類型、不同字幕呈現方式的微視頻對不同學習風格者的學習效果產生了怎樣的影響。

二、研究設計

本研究按照安德森對知識的分類，將教學微視頻分為陳述性和程序性兩種知識類型。本實驗包括陳述性知識微視頻教學實驗和程序性知識微視頻教學實驗。

（一）實驗對象

選取河南省開封市某中學七年級學生為被試。所選被試在觀看微視頻之前均沒有學習過實驗材料中的知識內容，所選班級為平行班級，學習者學習能力大致處于同一水平。被試具有簡單的計算機操作能力，且均同意參加本實驗。

（二）實驗變量

1.自變量

（1）字幕呈現方式

將字幕呈現方式分為“全字幕”“關鍵詞字幕”“全字幕+關鍵詞字幕”三種?！叭帜弧笔侵冈诮虒W微視頻中出現在視頻下方、與教師講解語音完全對應且同步的文本信息?！瓣P鍵詞字幕”是指在教學微視頻中出現在視頻下方、與教師講解語音中重點、難點、知識點等相對應且同步的文本信息。“全字幕+關鍵詞字幕”是指在教學微視頻中出現在視頻下方，與教師講解語音完全對應且同步，并且將重點、難點、知識點等進行特別標注（如放大突出、變換顏色等）以突出重點內容的文本信息。

（2）學習風格

學習風格即學習者持續一貫的帶有個性特征的學習方式，是學習策略和學習傾向的總和[9]。根據所羅門（Barbara A. Soloman）學習風格理論[10]，將學習風格分為視覺型學習風格和言語型學習風格。其中視覺型學習者形成圖像的能力較強，擅長記住所看到的樣式，偏好于以“圖”來表示信息;言語型學習者擅長從文字和口頭解釋中獲取信息，精于文字的連接、分類和推理，傾向于在思維中以“詞”來表征信息。

2.因變量

因變量為學習效果。學習效果是指通過學習活動所產生的結果、后果，主要是指學習者完成學習活動后對知識的保持或應用情況[11]。本研究所指的學習效果主要包括學習成績、認知負荷。

（三）實驗材料

1.教學微視頻

陳述性知識微視頻選取的教學內容為“認識計算機病毒”，時長6分10秒。程序性知識微視頻選取的教學內容為“word郵件合并”，時長5分41秒。每組實驗材料分為三個版本，分別為“全字幕”微視頻、“關鍵詞字幕”微視頻、“全字幕+關鍵詞字幕”微視頻。

2.測量工具

（1）學習風格問卷

本實驗學習風格問卷采用的是所羅門學習風格自評問卷，該問卷從信息加工、信息感知、信息輸入與信息理解四個維度調查并確定學習者的學習風格。通過測量將被試劃分為視覺型學習者和言語型學習者。

（2）認知負荷問卷

采用Pass等人編制的《認知負荷自評量表》。該量表采用9點計分方式，共兩道題，包括心理努力和任務難度兩方面的評價。被試者學習完教學微視頻材料后，根據自身真實感受選擇一個最適合自己的數字，表達自己在學習視頻內容過程中的努力程度及任務難度，得分越高，則表示被試者在學習過程中產生的認知負荷就越高，反之則認知負荷越低。

（3）課后測試題

學習成績測量采用傳統紙筆測驗的形式，測試的試題內容均來自所觀看的教學微視頻中的內容，主要考查被試者在觀看視頻后對計算機病毒的定義、特征等內容的理解和掌握。

（4）調查問卷

研究者編制了調查問卷，以便了解學習者對于實驗視頻中字幕的關注情況、認可度和字幕偏好。題目類型為主觀題，不采用計分方式，在被試回答問題后，對有效問卷進行整理，將答案進行分類，以此來了解學習者對于視頻字幕的主觀感受。

（四）實驗流程

首先，對所選班級全體學生進行學習風格問卷測量，將學生分為視覺型學習者和言語型學習者兩種類型;向學生分配特定的學習任務并進行實驗說明。學生觀看教學微視頻后，完成學習成績測試和認知負荷測試。最后通過SPSS20.0軟件對數據進行統計、分析。實驗流程設計圖如圖1所示。

三 、實驗實施與結果分析

（一）實驗實施

所有測試和調查均采取紙筆方式。首先，在任課教師的指導下選取學習水平相當的6個教學班為實驗班，共計386人。利用學習風格問卷對被試施測，測得視覺型學習者216人，言語型學習者170人。將每種學習風格的被試都隨機分為3組，分別觀看三種不同字幕的教學微視頻。

整個實驗過程在真實課堂環境下進行。學習者觀看微視頻之前，先由主試進行實驗說明，隨后通過教師機終端向不同學習風格的學習者推送特定字幕的微視頻，并引導學習者進行視頻學習。學習完成之后，發放課后測試題，并組織學生在正?？荚嚨臓顟B下完成答題。之后，再發放認知負荷量表，學生完成并上交認知負荷量表。

研究者將試卷和量表進行批改整理后，利用Excel 2010收集并整理數據。

（二）數據分析

1.微視頻字幕呈現方式對學習成績的影響

將學習成績作為因變量，以字幕呈現方式和學習風格作為固定因子，對學習成績進行多因素方差分析。由分析可知，對陳述性知識微視頻學習成績而言，字幕呈現方式與學習風格的交互作用顯著（F=13.465，P<0.001），字幕呈現方式主效應 （F=11.390，P<0.001）、學習風格的主效應也顯著（F=5.657，P=0.018<0.05）;對程序性知識微視頻學習成績而言，字幕呈現方式與學習風格的交互作用顯著（F=3.181，P=0.043<0.05），字幕呈現方式主效應顯著（F=6.123，P=0.002<0.05），學習風格主效應不顯著（F=1.5431，P=0.215>0.05）。

為了解字幕呈現方式在不同學習風格上的具體差異，針對不同學習風格類型，對字幕呈現方式進行單因素方差分析。從分析結果來看，對于視覺型學習者，不同字幕呈現方式測試成績之間存在顯著差異（F=20.768，P<0.001）;對于言語型學習者，不同字幕呈現方式測試成績之間差異不顯著（F=0.662，P=0.517>0.05）。

為了解同一風格學習者在不同字幕呈現方式上其學習成績是否有差異，進行LSD檢驗，即多重比較。比較結果的數據整理如表1所示。無論是陳述性知識微視頻還是程序性知識微視頻，其結論都具有一致性，即視覺型學習者的學習成績在兩兩組別間均存在顯著性差異，且“關鍵詞字幕”組得分明顯高于其他兩組。雖然簡單效應檢驗中言語型學習者各字幕組之間成績差異不顯著，但從測試成績均值看，在陳述性知識微視頻中，言語型學習者“全字幕+關鍵詞字幕”學習成績總體優于其他兩種字幕。在程序性知識微視頻中，言語型學習者“關鍵詞字幕”學習成績總體優于其他兩種字幕。

2.微視頻字幕呈現方式對認知負荷的影響

將認知負荷作為因變量，以字幕呈現方式和學習風格作為固定因子，對認知負荷進行多因素方差分析，結果發現，在陳述性知識微視頻中，字幕呈現方式與學習風格交互作用不顯著（F=0.504，P=0.605>0.05），字幕呈現方式對認知負荷影響不大（F=0.354，P=0.709>0.05），學習風格對認知負荷影響也不大（F=0.255，P=0.614>0.05）;在程序性知識微視頻中，字幕呈現方式與學習風格交互作用不顯著（F=0.308，P=0.735>0.05），字幕呈現方式對認知負荷影響不大（F=1.455，P=0.235>0.05），學習風格對認知負荷影響也不大（F=0.832，P=0.362>0.05）。固定學習風格兩個水平，對字幕呈現方式進行單因素方差分析，結果發現：兩種知識類型的微視頻中，不同風格學習者在各字幕組間均無顯著性差異（P>0.05）。

四、 研究結論與討論

（一）研究結論

本研究通過兩組實驗，分別探究了陳述性知識微視頻和程序性知識微視頻學習中，字幕呈現方式與學習風格對學習效果的影響。研究結論如下：

在陳述性知識微視頻學習中，對于學習成績，字幕呈現方式與學習風格間存在顯著交互作用。字幕呈現方式對視覺型學習者學習成績影響差異顯著，“關鍵詞字幕”呈現方式最佳;對言語型學習者學習成績的影響差異不顯著，但比較三組學生的學習成績均值發現，“全字幕+關鍵詞字幕”組的成績略優于其他兩組。字幕呈現方式、學習風格對認知負荷的影響均不顯著。

在程序性知識微視頻教學中，對于學習成績，字幕呈現方式與學習風格間存在顯著交互作用。字幕呈現方式對視覺型學習者學習成績影響差異顯著，“關鍵詞字幕”呈現方式最佳;對言語型學習者學習成績影響差異不顯著，但通過比較三組學生的測試成績均值發現，“關鍵詞字幕”組學習成績略優于其他兩組。字幕呈現方式和學習風格對認知負荷的影響不顯著。

（二）對結論的討論及教學建議

1.字幕呈現方式與學習風格的交互影響

從研究結果來看，無論是陳述性知識還是程序性知識教學微視頻的學習，其字幕呈現方式與學習風格之間均存在交互影響，亦即不同的學習風格者對字幕呈現方式的偏好有所不同。該結論支持了李歡歡、陳錚、黃盛月等關于微視頻信息呈現方式研究的相關結論[12][13][14]。視覺型學習者善于使用視覺獲取信息，其信息處理和加工的渠道偏向使用視覺通道，更傾向于以“圖”來表征信息和思維;言語型學習者善于使用聽覺獲取信息，其信息處理和加工渠道偏向使用聽覺通道，更傾向于以“詞”來表征信息和思維[15]。教師在制作教學視頻或設計教學時，要具有關注學生學習風格的意識，要合理設計視頻中的各類信息元素及呈現方式，兼顧不同學習者學習風格需求。

2.字幕呈現方式對學習成績的影響

加涅在《學習的條件與教學論》一書中強調，不同的知識類型需要不同的學習條件。在制作教學視頻時，我們也應該根據不同的教學知識類型，設計不同的字幕呈現方式。對陳述性知識微視頻而言，其字幕呈現方式對視覺型學習者影響顯著，“關鍵詞字幕”呈現方式效果最佳，而對言語型學習者影響不顯著，但“全字幕+關鍵詞字幕”組的成績總體優于其他兩組。所以，教師在制作陳述性知識微視頻時，可側重使用“關鍵詞字幕”呈現方式。對程序性知識微視頻而言，字幕呈現方式對視覺型學習者影響顯著，“關鍵詞字幕”呈現方式效果最佳，而對言語型學習者影響不顯著，但“關鍵詞字幕”組學習成績總體優于其他兩組。所以，“關鍵詞字幕”呈現方式是教師制作程序性知識微視頻時的最佳選擇。由于微視頻的學習效果受到多種因素的影響，教師在制作開發微視頻時，需要充分了解學習者，做好學習者分析，綜合考慮學習者特性、需求和學習水平等，合理地選擇視頻信息元素的組合方式及呈現方式。

3.字幕呈現方式對學習者認知負荷的影響

兩種知識類型的微視頻學習中，字幕呈現方式與學習風格對學習者的認知負荷均不存在交互作用，同時兩個自變量的主效應也不顯著。此結論與丁道群等[16]“認知負荷與多媒體呈現方式不存在交互作用”的研究結論一致，而與李歡歡“言語型學習者在觀看陳述性知識微視頻的‘關鍵詞字幕時認知負荷最低”的研究結論不一致。認知負荷是指人在學習或任務完成過程中進行信息加工所耗費的認知資源的總量，Sweller將認知負荷分為內在的認知負荷（由學習材料的結構和復雜性引起）、外在的認知負荷（由信息呈現的形式和方式施加）、有效認知負荷（由學習者努力地加工并理解材料造成）[17]。由此可見，學習者的認知負荷不僅與學習材料、信息呈現方式有關，還與學習者付出的努力與理解程度有關，是一個頗為復雜的變量。教學微視頻的難易程度、學習時長、趣味性以及學生的注意力、理解力等任何一個因素的變化都會引發認知負荷的變化。這些都可能是導致研究結果不一致的原因所在。想要詳細了解認知負荷的影響因素及其作用還需要進行更為精細化的研究。多媒體學習環境下學習者的認知負荷和學習效果之間的關系也比較復雜，有研究表明，并不是認知負荷越低學習成績就越好，在保持多媒體學習的獨特優勢情況下，通過認知負荷的適當控制可使學習效果達到最優化[18]。教師在設計教學微視頻時，應綜合考慮認知負荷，盡可能引發較低的內在認知負荷、外在認知負荷和最佳的有效認知負荷，使學習者合理地利用認知資源，達到最好的學習效果。

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（責任編輯 孫震華）

Abstract： Micro-video subtitle is regarded as an indispensable information element of micro-video，and its presentation has certain impact on learners learning effect.This paper，through questionnaire survey and experimental method，has respectively delved the influence of two variables，namely，subtitle presentation and learning style，on the studentslearning results and cognitive load in the declarative and procedural knowledge micro-videos，hoping to find out the best subtitle presentation of teaching video. The research results show that：（1） No matter what kind of micro-videos，subtitle presentation has great impact on the learning results of visual learners，and the learning results of “key words subtitle”are all best.（2） No matter what kind of micro-videos，subtitle presentation has less obvious impact on language learners. But from the mean value，the results of language learners of learning“full subtitle + key words subtitle”are rather good in the declarative knowledge videos;in the procedural knowledge micro-videos，the results of learning“key words subtitle”are rather good.（3） The influence of different subtitle presentation and learning styles on learnerscognitive load has no obvious differences.

Key words： micro-video;subtitle presentation;learning styles;learning effect