基于認知負荷理論信息圖表設計的路徑優(yōu)化

卿月敏 李 雅

上海工程技術大學藝術設計學院

現在所處的時代是一個信息爆炸的時代，信息量爆炸式增長，大家接收信息的渠道多種多樣，信息的呈現方式也不僅僅是普通的文字，而變成了各種各樣的圖文結合。信息傳遞方式也從最初的“告知”變成了通過圖文傳播給受眾，受眾從而更快速地選擇性接收信息。經調查研究發(fā)現，認知負荷理論多應用于課程教學、多媒體課件設計等，鮮有將認知負荷理論應用于信息圖表設計中。當認知負荷理論應用于多媒體界面設計中時，提高了學習者獲取信息的效率，使學習者在接收大量視聽覺信息時更好地學習知識的內涵，但在某種程度上，由于界面設計的煩瑣，會加重學習者的認知負荷。

在大量信息的沖擊下，泰興銀杏木雕文化在傳播中也受到了前所未有的沖擊，對于泰興銀杏木雕的保護和傳承不能再停留在采訪報道等上面，而應對其進行深度挖掘，采用新的視覺設計語言，用新的媒介進行呈現。泰興銀杏木雕的發(fā)展與中國木雕工藝的發(fā)展基本同步，其起源、制作工藝等在泰興已有數百年歷史。木雕造型美觀、制作技藝精巧，極具觀賞價值，在現代生活中銀杏木雕的身影隨處可見，比如桌、椅、欄等。木雕本身有著非常悠久的歷史背景，對研究人類歷史的起源和藝術的發(fā)展有著重要作用。

一、認知負荷理論與信息圖表設計的關系

（一）認知負荷理論的概念界定

在認知心理學中，認知負荷是指人的工作存儲器所承擔的壓力［1］。認知心理學家調查研究發(fā)現，人的記憶可以分為長時記憶和短時記憶。信息在人腦中的長期存儲就是長時記憶，信息以知識存儲器或者圖片存儲器的形式存在，當人需要信息的時候可以快速提取出來，從而達到信息自動化，加快信息的處理。而短時記憶與長時記憶相反，它是信息短暫地存儲于人腦中，方便在長時記憶中處理復雜的事務，提高工作效率，只有在深入地處理事務時，才能夠作為長時記憶存儲于腦中。短時記憶是非常短暫且存儲量有限的，當超出負荷時就會停止運轉。認知負荷理論往往應用于教學之中，探討認知負荷理論對教學的優(yōu)化。在信息圖表設計中，認知負荷是人接收的設計對象呈現出來的信息量。

（二）認知負荷理論在信息圖表設計中的作用

將認知負荷理論應用于信息圖表設計中，第一，從信息傳遞的角度來看，認知負荷理論解決了信息資源分配不足、傳遞效率低的問題，將復雜的信息高效、清晰地傳遞。第二，信息圖表設計是受眾與信息之間的交流，信息不合理的呈現與展示會加重受眾的認知負荷，而合理使用認知負荷理論就會解決這一問題，使受眾在視聽中獲取復雜的知識。在時序性和空間關系的圖表中，信息多以碎片形式存在，因此對于信息的整合就尤為重要。在泰興銀杏木雕信息圖表設計中，由于銀杏樹的繁殖較為復雜，一般通過手繪其繁殖流程以減輕受眾的認知負荷。泰興銀杏木雕正是因為其選材而特別，銀杏木材質量優(yōu)良、價格昂貴，且具有抗腐性、抗蛀性、導音性等。

二、影響受眾對信息圖表認知的因素

影響受眾對某個對象認知的因素是比較復雜的，受眾在閱讀信息時處于不同的環(huán)境，采用不同的媒介，這決定了受眾的閱讀情境不同，而不同的人群由于其思維模式、受教育程度、對事物需求的不同，在接收信息時的注重點也會有所區(qū)別。在此基礎上由于信息圖表設計是面向大眾的設計，在信息圖表當中可以轉化為色彩和圖形、構圖和空間、文字和符號、動畫和材質四個方面。

（一）色彩和圖形對受眾認知的影響

色彩是通過視覺、大腦和我們的日常生活經驗所產生的一種對光的視覺效應。在信息圖表設計中，色彩語言是最直觀的，是最影響整體風格的。因此，信息圖表設計中應該有目的、有邏輯地使用色彩［2］。在認知負荷理論下，色彩通過眼睛使受眾對信息有不同的劃分，同樣色彩的使用一方面增強了受眾閱讀信息圖表的整體性表達，另一方面提高了受眾對信息圖表閱讀的趣味性。在泰興銀杏木雕信息圖表設計中，關于銀杏木的生產習性這一塊，使用了折線圖。當需要講述銀杏生長所適應的各地溫度時，選用黃色和橙色的漸變，色彩變化的主要目的就是提醒受眾關注這部分數據。在降水量的選擇上，則選用綠色的變化來表達不同地區(qū)的年降水量。銀杏具有特殊的藥用價值，屬于國家保護植物，質地紋理輕軟細密，木材呈現出淺黃色，在雕刻中適用于浮雕和概括性圓雕［3］。

（二）構圖和空間表現對受眾認知的影響

在信息圖表設計中，構圖和空間表現的整合是至關重要的，合理的構圖可以保證信息傳達的有效性和信息內容設計的可讀性以及信息明確的指向性和秩序感。在平行構圖和垂直式構圖時，由于這些構圖方式符合受眾的閱讀習慣，嚴謹、一目了然，給人以從上到下的視覺引導，使得受眾追隨著圖表呈現出來的構圖邏輯快速地獲取信息。在如今的設計中，空間表現也逐漸從二維空間向多維空間轉化，突破傳統乏味的二維平面表現形式，主要有加入立體實物、利用視覺錯位、對多維空間的利用等轉變方式。受眾在信息圖表的瀏覽中，由于空間表現的方式帶來不同程度的刺激，從心理、感官等方面接收信息，從而降低信息傳播中的認知負荷［4］。由于外在信息的呈現方式、信息的承載體不同，合理的構圖和空間表現會降低受眾的外在認知負荷。泰興銀杏木雕信息圖表設計中采用豎構圖，以每幅一個木雕代表的主體物為主，圍繞主體物展開不同板塊的設計，給受眾提供了閱讀順序，讓受眾自主完成信息圖表的閱讀。在設計初稿時，出現了主次不分的情況，信息較為混亂，沒有考慮構圖和空間表現對受眾的影響，信息的層級混亂導致內容不夠清晰，因此在標題的層級上要表現得清楚，告訴受眾這個大標題是在哪一個層級下，讓內容有黏合度。在空間表現上，注意塊面的主次對比，對比較強的排版信息較為重要，這是受眾視覺流程的初始。

（三）文字和符號表現對受眾認知的影響

文字是人類用表義符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具，在視覺可視化過程中文字起到了至關重要的作用，其不同于圖形、符號的限制，以一種更加直觀、更加規(guī)范的表達形式傳達信息。在信息圖表設計中，由于其表達不局限于受眾的不同，傳達信息較為準確，更可以轉化成多種語言適應大多受眾的需求，所以文字的出現提高了信息圖表中信息的準確性［5］。然而文字的劣勢在于其辨識度較低、有一定的地域性區(qū)分，在傳達信息過程中相對于圖表的趣味性，文字傳達信息時間較長，傳達信息的目標較受限制，增加了信息認知的內在認知負荷。

在泰興銀杏木雕信息圖表設計中，關于銀杏木的使用價值，采用了不同造型的圖標（如圖1）來表示銀杏木在美觀、醫(yī)用、人文等方面的價值。圖標的使用代替了文字煩瑣的傳達，以視覺的方式解釋概念，但是不同年齡段的受眾在閱讀信息圖表時，根據每個人不同的思維模式所產生的理解各不相同，所以圖標的使用具有其局限性。

圖1

（四）動畫和材質表現對受眾認知的影響

在信息圖表設計過程中，因為二維空間的局限性，靜態(tài)的圖形、文字、圖標不能夠滿足現如今不同信息的傳達，傳統的靜態(tài)印刷信息圖表設計中也需要動畫圖表的加入。通過FLASH、PR 等制作動態(tài)效果，使靜態(tài)的信息圖表變得富有藝術表現力。受眾在此過程中通過不同形式的信息圖表的展現消除對于信息未知的不確定性，降低認知負荷，從而更為快速、準確地接收信息。動態(tài)效果和二維圖形相互依賴，前者是后者呈現方式的延伸，后者依據前者的多種形式豐富其表達內容，從而吸引受眾注意［6］。動畫可以展示從選擇木材到創(chuàng)作雕刻等精細步驟，將粗坯修光打磨到著色上光逐步展示，受眾在其中沉浸式體驗雕刻的過程，感知每一件精美木雕的來之不易。在材質的選擇上，不同的呈現方式、顏色的選擇對于材質的表現也各不相同，例如，木雕、錫器、鈞陶等的材質表現要與其特點相符合。受眾對于不同材質的認知皆有不同，材質的選擇能給受眾最直觀的感知，與描述對象相符合的材質同樣也會降低受眾的外在認知負荷。

三、認知負荷理論下信息圖表設計路徑優(yōu)化的策略

（一）信息圖表設計的文本組塊

格式塔心理學［7］明確指出，構造主義把心理活動分割成一個個獨立的元素進行研究并不合理，因為人對事物的認識具有整體性，心理、意識不等于感覺元素的機械總和。格式塔心理學的研究重點在于受眾接受事物時的視知覺，通過受眾感知事物時的心理反應從而得出的一些原則，比如完形原則、組合原則和其他原則，而在信息圖表設計中將其應用于文本組塊，將若干個小的元素組合成大的具有特殊意義的整塊，使得信息圖表具有整體性，更方便受眾認識和理解。在認知負荷理論中，內在的認知負荷正是因為元素過多、種類過多，認知才會越復雜。

（二）信息圖表的視覺流程優(yōu)化

視覺流程優(yōu)化是一項通過對信息的不斷發(fā)展、調整、優(yōu)化達到信息精簡結果的策略，在設計過程中對視覺流程進行改進，最終取得理想的結果。視覺流程優(yōu)化的設計有以下幾個步驟：第一是對信息的取舍，在進行設計之前研究好信息的可實用性，去除不必要的信息，這是改善信息繁雜、提高信息辨識效率最有效的一步。第二是對可以合并的信息進行整合和再總結，減少認知的負荷。第三就是重新設計視覺流程，在對整個流程的理解上以現有的流程為基礎進行新的設計，提出新的想法，達到意想不到的效果。

在泰興銀杏木雕信息圖表設計中關于木雕制作材料這一部分，進行了簡單的視覺流程優(yōu)化，對于木雕所選使用工具，由于工具種類過多，流程過于煩瑣，所以采用了圖像的方式，用每種工具所代表的符號來表現出它的整個流程，從最開始的鑿到最后的鋸子。銀杏木雕有圓雕、浮雕和透雕等，其工藝和大部分雕刻相同，包括雕刻的準備工作、構思、選材和備料，將準備好的畫稿復刻到木板上。雕刻則分為打粗坯、雕實坯、細雕、打磨、打蠟上光、配座。

（三）信息圖表設計的信息精簡

隨著信息時代的到來，人們每天都在接收成千上萬的信息，這其中無用信息數不勝數，在信息接收過程中信息的精簡尤其重要。由于信息量過多而進行信息圖表設計時，在設計過程中更要注重對信息的精簡，使復雜問題簡單化，分清其主次關系，抓住主要矛盾，用最直觀的方式表達出內容，將枯燥的信息轉化為豐富多彩的圖表。

在泰興銀杏木雕信息圖表設計中關于非遺傳承人的這一部分，使用了圓形圖表來表示，經由現場拜訪了解到泰興銀杏木雕的傳承人陸克正從15 歲開始拜陳龍先為師學藝，與木雕結下不解之緣。20世紀90年代之前，他一直為人們做木雕家具，后來木雕家具逐漸被取代了，于是他將更多精力放在了藝術品的雕刻上，設計、創(chuàng)作、雕刻了無數銀杏木雕作品，四十多年來一直用心鉆研木雕，最終由匠人成了藝術家。

四、結語

綜上所述，大數據時代的到來，使信息圖表設計在這個讀圖時代里成為至關重要的一環(huán)，信息圖表設計如果能科學、合理地運用認知負荷理論，對于降低受眾的認知負荷和加快信息的傳播具有重要作用。在這個基礎上，信息圖表設計中的文本組塊、視覺流程優(yōu)化、信息精簡等因素也是不容忽視的，這些因素相輔相成，關注信息圖表設計對受眾的認知負荷的影響，能夠產生有效的信息傳播，將會真正發(fā)揮認知負荷理論對信息圖表設計的指導作用。