基于心理学的多媒体教学设计思考

　　摘要：随着“互联网+”时代的来临, 教学的手段也正与时俱进。多媒体技术因其信息容纳量大, 内容呈现方式丰富多样, 效果生动形象被频繁地采纳到线下和线上教学。然而, 当今多媒体教学中存在着一定问题, 使得其无法充分发挥在教学中的优势, 甚至会产生负面的影响。只有当对多媒体教学的运用符合认知负荷、线索效应与多通道整合等一定的心理学规律时, 才能达到理想的教学效果。心理学对于多媒体教学的启示必须结合有关的心理学研究与理论。

　　关键词：多媒体教学,心理学,认知心理学,认知负荷

　　多媒体作为教学手段, 能融合字、图、音和视频等多种表达通道。以先进强大的科学技术为依托, MOOC等网络型教学手段也拥有一席之地。多媒体教学使学习者通过多种通道接受信息, 对知识进行更准确地加工和理解, 并更好的强化知识。然教育者往往不能很好地把握这一工具, 反难以达成预期。本文分析当前多媒体教学中存在的问题, 结合心理学的实证与理论探讨了其对多媒体教学与学习的启发。

　　一、多媒体教学中存在的问题

　　在当代社会, 多媒体教学因其具有可增大课堂信息容量、丰富教学手段以及增强学生学习兴趣的优势逐渐被广泛运用于各类学科的线上或线下教学。然而, 以下各问题往往频繁存在于相关教学过程:

　　1. 无关认知负荷对学习造成阻碍

　　多媒体教学信息容纳量远超传统的板书教学, 前者可以在单位时间内呈现大量知识信息。然作为课堂主体的学习者认知容量有限。部分教师由于教学技能不足, 且对多媒体设备的熟悉程度不高, 加之忽视学生认知规律, 在设计课件与授课过程中呈现信息过多的情况。随之而来的则是学习者对这些知识点进行理解、思考以及消化的时间缩短, 对于所学知识往往缺乏逻辑思考的过程, 易知其然而不知其所以然。此外若多媒体教学多样化的信息呈现形式过于花哨繁杂, 则增加无关负荷, 使学生抓不住重点。

　　2. 未进行线索与情绪设计

　　传统的板书教学中, 教师以某种图像符号辅助逐步板书某一过程, 并通过手势、面部表情等肢体语言进行讲解都是利用线索教学的体现, 教师的妙语连珠是促进学生积极情绪产生的手段。进入多媒体时代, 线索与情绪的设计的加入无疑能够使教学更为多样化。例如, 借助动画演示钢琴的工作原理以及神经的传导原理的线索设计, 而对人类免疫系统工作过程以及闪电的形成过程进行色彩与拟人化的情绪设计。在不增加额外认知负荷的前提下, 线索和情绪可以促进学习者拥有更为积极主动的学习动机, 引导学习者将注意力更多的放在学习材料的关键点上, 同时也能够帮助学习者更容易整理逻辑思路、降低相应认知负荷。众多多媒体教学只是将原本的板书原封不动的搬到课件上。这一点在MOOC为代表的网络视频教学中体现的更为明显。学习者仍然囿于被动地听与看的学习方式, 与学习界面呈现低交互, 效果往往难以令人满意。

　　3. 多通道信息不能很好整合

　　诚然多媒体教学能为知识的呈现提供各种方式, 诸如语文中的配乐朗读、物理中运动过程的演示, 或者是学生在课堂教学中直接的身体参与——比如学生对于肢体或学习内容中动作演示的模仿, 及利用VR一类设备进行直接交互等等, 这无疑有益于学生的认知加工。然而, 当今多媒体教学设计缺乏有效地组织多通道的信息让学生优化地、准确地接收知识, 而且多媒体教学的多通道整合较侧重于视听通道的整合, 但是对于具身教学的关注则相对来说较少, 其具体实行质量也参差不齐。

　　二、多媒体教学的心理学分析

　　多媒体教学的效率和效果离不开材料的呈现特征 (注意) 、记忆、多通道信息交互和情绪等认知因素的影响。因此对于其中所隐含的心理学机制, 从教学材料与线索、认知负荷、多通道交互以及情绪等方面阐述。

　　1. 教学材料呈现特征—线索

　　多媒体教学内容的呈现离不开线索。线索可以分为物理线索 (例如, 颜色、线条和箭头) 和时空线索 (例如, 特定区域缩放) 。研究发现线索能够刺激学习者关注重要性信息所在的区域并促进组织与整合。且根据双重编码理论, 线索可以促使学习者对接收到的知识通过两种编码系统 (例如, 言语与视觉) 进行认知、编辑、理解与记忆, 以优化整合学习信息, 促进其进行有意义学习。此外线索与呈现的材料时间和空间相临近时, 可以防止学习者在寻找相关信息时耗费过多精力与注意力。需要注意的是, 学习材料的自身属性和学习者本身的特点等因素都会影响线索的效果。

　　2. 教学材料的呈现量-认知负荷

　　人的工作记忆容量与持续时间有限, 当个体在单位时间内接受的信息量超出工作记忆的处理能力时, 即会产生认知负荷。多媒体教学所能够包含的信息量远远大于传统教学方式, 亦无法避开这点。学习中产生的认知负荷可以分为三种类型——外在认知负荷、内在认知负荷与相关认知负荷。内在认知负荷受学习材料的复杂程度和学习者的知识建构能力两因素的影响, 应将其把握在“最近发展区”内。而外在认知负荷则是“无效认知负荷”, 源于教学过程中的冗余内容以及节奏安排不当, 会增加个体的学习负担, 需要避免减少。由学生学习动机促成的相关认知负荷, 对学习效果有增强作用。向学习者提供动画、视频等更为丰富多彩的知识, 可以提升其学习兴趣, 通过这种动机提升而产生的认知负荷即为相关认知负荷。学习者可以借此生成有益的新认知图式。

　　3. 教学过程的跨通道互动

　　多媒体教学应当把握多通道信息传递, 创建相应的教学环境, 使师生双方能够在视听与行动中实现知识的传递与交互。同时也必须考虑其中时空差的问题。学习者对以不同通道呈现的同一类信息, 其感知与整合需要不同通道的信息传递时间差在一定范围内, 否则难以起到多通道整合的优势。此外也不应忽略身体参与, 具身教学能够使学习者对于信息有着更为直接的体验, 更为及时准确的反馈与激发学习动机, 利于教师做出形成性评价并及时修正完善教学策略。

　　4. 教学过程中的情绪

　　学习者伴随着情绪进行学习, 而积极的情绪能够促进学习者的学习。多媒体教学中的情绪设计主要体现在内部情绪 (例如色彩和拟人化) 与外部积极情绪的诱发 (例如播放轻松的视频片段以及背景音乐等) 。根据多媒体学习的认知-情绪理论, 学习材料的情绪设计与学习者的认知动机是相关联的。外部情绪的诱发能够提升内部动机, 而内部情绪设计可以降低学习者对于任务的难度感知, 提升相关认知负荷以促进对于知识的理解与迁移。根据拟人化三因素理论, 对学习材料进行色彩与拟人化相结合的设计, 能够提升学习者的学习动机, 促进其学习效果。值得注意的是, 情绪设计应当结合认知负荷理论来进行, 要尽可能避免与学习目标无关的有趣内容设计, 否则可能增加外在认知负荷, 使学习者分心。

　　三、心理学对多媒体教学的启示

　　心理学对多媒体教学过程中学习材料的选取、组织与呈现方式以及动机激发都提供了可实施的参考。可以吸引学生注意力, 提高学习动机, 加深对知识的理解和记忆, 优化学习。

　　1. 避免认知负荷成为学习记忆与理解的阻碍

　　当学习中屏幕或页面中呈现过多的文字、图片以及符号信息, 尤其是其中多种来源的信息能够独立供学习者参考使用, 无需进行互相之间的结合, 或是这些图文根本就是与学习内容无关的装饰材料, 这种信息冗余会增加外在认知负荷。例如, 注释可帮助学习者整合与理解信息, 也可以促进其自身认知新图式的构建。而一旦这类额外解释信息数量过多, 则学习者难以精准定位所需信息位置, 进而分散注意力。因此, 教学内容的核心信息是课程设计时所必须牢牢把握的, 对学习材料的排版与呈现则注重遵循其内在的逻辑联系, 以减少外在认知负荷。对于可有可无的信息, 则应当果断舍去。其次, 在授课时对关键内容可以配以适当的音视频等, 以提高学生的学习动机。总之, 多媒体教学设计需要考虑如何组织呈现学习信息的方式, 以适应个体在信息的认知加工过程中有限的容量, 尽可能减少内在与外在认知负荷。而在教学过程中适当地提供知识的相关信息, 可以推动学习者主动学习的需求以及增加相关认知负荷, 促进有意义学习。

　　2. 多通道知识传递的恰当交互吸引学生的注意并加深理解

　　多媒体教学能更方便地利用多样化手段, 根据学习者自身认知能力与特性及学习材料本身特性的不同, 利用多种通道融合传递信息, 促使学习者以同样方式参与。具体需要把握以下三点: (1) 将文字转换成图片\表, 促进多通道整合。将文字以图表形式呈现可以使内容显得更为直观, 更容易与听觉信息同步, 促进对知识的接收和理解。 (2) 加入线索, 促进快速加工。高亮、动画与箭头等引导性信息能够快速吸引学习者的注意力, 促进其更好的选择、组织与整合多通道学习材料。 (3) 促进具身教学。良好教学效果的实现需要具身环境的创设, 多媒体技术不应只局限于视听, 而应同时利用技术的可具身性 (例如, VR设备) 促进学习环境的具身, 使学习者能够利用生成问题参与认知过程。并使环境在影响认知的同时, 使认知能够反过来影响环境、主导课堂。

　　3. 进行学习材料的情绪设计, 调动学习者积极动机

　　教师应努力调动学习者的内外积极情绪, 因外部情绪能够引发学习者的快乐、兴奋、满意、高兴和兴趣, 促进学习。但由于外部积极情绪相对内部而言较为分散, 存在增加外部认知负荷的可能, 且无法持续整个学习阶段, 因此教师在学习材料的设计上应注意同时把握内部情绪, 尤其是色彩与拟人两方面, 因为学习材料内部情绪设计对学习者成绩的促进是色彩与拟人二者相互作用的结果。

　　参考文献
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