教学视频中的教师手势起作用了吗?——基于2000-2021年40篇实验和准实验研究的元分析

教师手势作为教学视频中教师社会交互的重要方式,其在提高学习效果、有效引导注意和降低认知负荷上是否具有稳健性,目前大量实证研究的结论并不一致。为此运用元分析方法,分别探讨了教师手势的不同类型、视频知识类型、先验知识水平、视频时长等对学习者学习效果、注意引导和认知负荷的影响机制及其边界条件,结果表明:(1)教学视频中加入教师手势能显著提高学习者的保持测验成绩(g=0.511)和对兴趣区的注视时间(g=0.373);然而,教师手势对学习者的迁移测验成绩(g=0.168)和认知负荷(g=-0.075)的影响不显著。(2)在保持测验成绩上,教学视频中教师手势的效果受到手势类型、学习者年龄和视频时长的调节作用,具体而言,混合手势、指示性手势、描述性手势的促进作用显著大于节拍性手势;随着视频时长的增加,教师手势对保持测验成绩的促进效果呈上升趋势;随着学习者年龄的增加,教师手势对保持测验成绩的促进效果呈下降趋势。而视频的知识类型、学习者的先验知识水平在教师手势对保持测验成绩上的调节作用不显著;在迁移测验成绩、注视时间和认知负荷上,也未发现存在显著的调节作用。因此,教师在进行教学视频设计时,应综合考虑学习者年龄和视频时长等因素,主动使用不同类型的教师手势,以提升视频教学的质量。     

多媒体学习中的动画效应研究——基于认知负荷与学业情绪的视角

为考察媒体类型(图文、动画)和学习者空间视觉能力(高、低)对多媒体学习效果的影响,文章以120名大学生为被试对象,采用"计算机网络"课程中"传输控制协议"的相关内容作为学习材料开展研究。研究结果显示,媒体类型对认知负荷与学习成绩有显著影响,但对学业情绪没有显著影响;空间视觉能力仅对学习者认知负荷有显著影响,而对学习成绩、学业情绪无显著影响;媒体类型与空间视觉能力在学习者的学习成绩上存在交互影响。     

利用视觉线索支持物理概念教学的探讨

视觉线索是基于多媒体学习认知理论和认知负荷理论提出的一种教学技术,研究发现视觉线索可以促进学生认知加工过程中对信息的选择、组织、整合;物理概念教学包括概念导入、概念形成、巩固加深3个阶段,与学生认知加工3个步骤对应;视觉线索作为一种新兴教学技术,从学习者认知规律出发促进学生对概念的有效理解,但当前关于视觉线索与物理概念教学理论研究较少.为此,本文基于学生对学习材料进行感知时的认知特点,从视觉线索的功能和物理概念教学规律出发,分析视觉线索在物理概念教学中的应用价值并提出视觉线索在物理概念教学中的使用策略.     

VR全景视频中线索类型对小学生学习效果的影响

VR全景视频因具有交互性和沉浸式的特征,能够吸引好奇心较强的小学生的兴趣和注意,因此越来越多的学者开始关注如何有效设计全景视频学习材料,以促进学生的学习效果。线索是全景视频中重要的设计手段,探究其类型对学习效果的影响,有益于优化全景视频的设计策略。文章以五年级140人为实验对象,采用准实验研究法,探究VR全景视频中不同类型的线索对学生学习效果的影响机制。结果发现：全景视频中加入线索能够提升学生的学习效果;不同类型的线索对学生学习效果的影响程度不同;学生的学习满意度对保持成绩的提升具有部分中介效应。     

多媒体学习的影响因素

多媒体学习的效果和效率取决于学习者与多媒体表征方式以及教学设计因素之间的相互作用。多媒体信息的呈现形式、信息的真实性程度、互动程度以及各种信息形式之间的关系必须适于学习者的先前知识经验、视觉空间能力与学习能力的水平以及学习任务的目标等。只有这些方面的因素相互匹配,才能产生实质性的媒体功效。从学习者建构知识的内部认知过程来说,如果某种外在的信息表征形式有利于学习者以最少的无关认知负荷和最大的生成认知负荷来建构内部心理表征时,这种媒体表征方式对学习者就是最有效的。     

社会比较对视频课程学习的影响

随着教育信息化的不断推进,视频课程作为在线学习和混合学习的一种重要手段,已成为学习者不可或缺的学习资源.社会性交互被认为是影响视频课程学习的重要因素.因此,探讨基于社会性交互的视频课程中社会比较对学习的影响,对于优化视频课程的设计尤为重要.研究通过眼动追踪技术,分析了学习者与不同水平同伴交互时,其视觉注意、学习成绩和满意度的差异.结果发现:与高水平同伴交互的学习者(向上比较)对学习内容的总注视时间和学习成绩均显著高于与中等水平同伴交互的学习者(平行比较)和低水平同伴交互的学习者(向下比较).以上结果表明,向上比较不仅有利于提高学习者对视频课程的注意资源的投入,同时还能提高他们的学习成绩.因此,未来在设计视频课程时,应创设学习者与高水平同伴交互的环境,以提高视频课程的教学效果.     

教学视频对概念性知识学习效果的影响——基于实物视频与动画视频的差异性影响比较

教学视频因其生动形象、易于理解的特质,在教学中得到了广泛的应用,但研究者较少对不同类型教学视频的教学效果进行比较研究。为此,文章基于认知负荷理论,以初中生为实验对象,以概念性知识为实验内容,从学习成绩、认知负荷和专注力三个角度探究了实物视频和动画视频对学习效果的不同影响,并分析了造成差异的原因。实验结果表明:在概念性知识学习中,动画视频在提高学习成绩、降低认知负荷方面优于实物视频,但这两种视频对学习者专注力的影响差异不显著。此结论可为探究不同类型教学视频的有效性、选择课堂教学视频提供参考,并对概念性知识的教学有一定的促进作用。     

反馈的情绪设计对视频学习的影响机制研究

反馈作为交互式教学视频的重要环节,对学习者视频学习的情绪状态和学习效果的影响不容忽视.为了探究不同形式反馈(证实性、指导性)的情绪设计(中性、积极)对视频学习的影响机制,借助情绪测试仪、眼动仪、问卷和测试题对112名被试的情绪状态、视觉认知过程、学习体验与效果进行了跟踪测试.结果表明:指导性反馈比证实性反馈更有利于激发学习者的积极情绪,且能有效引导学习者的视觉认知加工、分配更多的注意力到关键区域,进而提升学习的质量;对反馈进行积极的情绪设计不仅能有效诱发学习者的积极情绪,还能增加相关认知负荷,使其投入更多的认知资源;指导性反馈与积极情绪设计的组合更能显著提升整体学习效果.据此,提出反馈设计的三条优化策略,旨在为改善视频学习的情绪体验和效果提供参考和借鉴.     

网络教学视频字幕设计的眼动实验研究

网络教学视频常见的字幕设计方式包括无字幕、全字幕和概要字幕三种形式。文章将45名大学生随机分为三组,分别使用三种字幕设计的两种知识类型(陈述性、程序性)的网络教学视频进行学习,使用眼动仪实时记录学习者的视觉认知过程,并对学习者的学习效果进行测试。结果表明:陈述性知识视频的全字幕能帮助学习者获得最多的学习数量,学习数量与字幕区的眼动指标正向相关,概要字幕则会帮助学习者取得最好的学习质量;程序性知识视频的概要字幕能够帮助学习者取得最多的学习数量和最好的学习质量,其余两字幕组的学习效果与视频区眼动指标正向相关。     

基于认知负荷理论的网络学习资源多层次模型

交互是学习者为学习、解释和挑战一些观点而进行的一种双向交流,是知识传递的一种主要手段,良好的学习交互可以促进学习者的学习效果。在网络学习过程中,学习者与学习资源的交互是最主要的交互方式。但现有的网络学习资源在设计上缺乏交互性考虑,导致学习者在学习过程中认知负荷较高,学习效果难以保证。本文以认知负荷理论为基础,分析了网络学习资源在设计上存在的不足,以改善网络学习资源交互性和降低学习者认知负荷为目标,给出了一种具有开放性和交流性的网络学习资源多层次模型;并应用信息可视化技术中的焦点与上下文技术,给出多层次模型的人机界面设计方案。     

价值诱导促进视频学习的机制和策略研究:基于多模态数据的分析

学习者对学习内容价值的评估将直接影响其学业情绪、学习投入度及学习效果,故价值诱导对促进视频学习具有重要的潜在价值。基于此,文章借助眼动仪、脑波仪、情绪测试仪和量表采集112名大学生的视觉认知、脑认知、主观价值评估、学业情绪和学习效果的多模态数据,深入分析价值诱导对视频学习的影响机制。结果表明,在低任务难度的视频学习中,价值诱导能有效提升学习者的认知投入度,表现为总注视次数的提升和大脑放松度的降低,并能有效诱发学习者的积极情绪,进而改善其学习效果;价值诱导对高任务难度视频学习的促进效果不明显。结构方程模型分析发现,价值诱导促进视频学习的作用路径有四条:“价值诱导—总注视次数—结果性积极情绪”“主观价值评估—结果性积极情绪”“价值诱导—总注视次数—学习效果”“主观价值评估—学习效果”。基于上述结果,提出两条价值诱导促进视频学习的策略:合理设置任务难度,以有效融入价值诱导;渗透价值诱导因素,以促进情感和认知投入。     

工作记忆容量对软件操作技能教学视频自主学习效果和认知负荷的影响研究

为检验工作记忆容量对软件操作技能教学视频自主学习效果和认知负荷的影响,文章采用3-back工作范式测验工作记忆容量,从114名大学生被试中筛选出工作记忆容量最高的24名被试和工作记忆容量最低的20名被试作为研究对象,要求他们观看一段关于制作Power Point幻灯片的教学视频,随后测量被试的自主学习效果和认知负荷。研究结果表明:较高的工作记忆容量对被试学习软件操作技能教学视频的自主学习效果和内、外在认知负荷均会产生积极影响,但对相关认知负荷的影响不明显。此研究结论丰富了工作记忆容量对教学视频自主学习效果影响的研究成果、验证了认知负荷理论的相关观点,可为教学视频或在线学习平台的开发、教学视频的学习提供理论参考。     

多媒体学习中视觉情绪设计对学习效果的影响——基于31项实验与准实验研究的元分析

随着信息技术的发展,多媒体与网络化教学成为现代教育的主流。多媒体教学中学习材料的情绪因素受到研究者越来越多的关注。国内外学者已开展了大量实验与准实验研究,探索在使用颜色、形状、拟人化等多种视觉元素设计的学习材料中,视觉情绪因素对学习者学习效果的影响,结论尚存争议。研究采用元分析方法,对二十年来国内外有关视觉情绪设计影响学习效果的31篇文献进行梳理与分析,并进一步从学习材料呈现步调、学习者学段和实验时长三个调节变量的影响维度进行深入探讨。研究发现:整体而言,视觉情绪设计能够促进反映学习者学习效果的保持成绩、理解成绩和迁移成绩的提高;不同呈现步调、学习者学段和实验时长对学习者学习效果的调节作用组间差异不显著。研究得到的启示:多媒体学习材料中使用饱和、高亮暖色、图片及拟人化设计,对于多媒体学习认知过程和学习效果有益。最后,在深入阅读文献的基础上,指出多媒体学习情绪设计研究中存在的问题及进一步研究的方向。     

教学软件界面设计的视觉文化因素

近十年来 ,计算机教育应用蓬勃发展。由于多媒体和网络技术 ,特别是国际互联网的发展 ,使得 CBE的形式和内容都发生了深刻的变化 ,并且推动了面向信息社会的教育改革。教学软件在其中扮演着信息载体和交互工具等重要作用 ,而承担交互中介和信息显示功能的界面显得举足轻重。就像“文字文化”在传统教学中的重要作用一样 ,“视觉文化”越来越深刻地影响到学习者的感知过程。界面设计不仅要遵循视觉文化的一般规律 ,还应力求正确参照视觉文化对学习者认知心理等方面的影响作用 ,从教学软件的最终学习目标出发 ,去把握设计的方向 ,实现最终的教学目的     

数学课堂中的认知线索及其运用

1问题的提出 重视让学生经历数学知识的形成过程是实施数学新课程教学的基本要求．在学生经历数学知识的形成过程中，通过适当的途径建立自己的认知活动线索，能有效地提升学生学习的心理价值．所谓认知线索，指的是学习场景中学习环境、学习者和学习对象的综合体——学习活动随着时间的变化过程，是学习活动的主线．认知心理学研究表明：在学生数学学习的过程中，最初对信息的加工线索将直接影响以后对信息的提取；让学生在学习过程中建立与自己密切相关的线索并进行精细加工，学习过程就会产生自我参照效应，学习的效果会更好，今后对这些知识的回忆就越深刻．     

基于认知负荷理论的教学媒体设计

首先对认知负荷的概念含义、主要观点和分类做简单扼要的论述。认知负荷理论提出了一些能减少学习者认知负荷,提高学习效率,并对教学媒体设计有指导作用的教学效应:分散注意力效应、双重感官效应、独立交互元素效应、元素交互效应及冗余效应。在阐述这些教学效应的基础上,分别给出它们在教学媒体设计中应用的例子。     

视觉加工负荷对工作记忆中时间序列线索效应的影响

回溯线索范式在视觉工作记忆相关研究中被广泛用于提高工作记忆效能,前人研究已经证实了时间序列线索在工作记忆提取过程中的促进效应。然而,记忆负荷与时间序列线索的交互作用依然有待探索。当前研究采用工作记忆的变化检测任务结合回溯线索范式,考察记忆项目负荷变化对时间序列线索效应的影响。实验设计连续呈现两个记忆阵列,并使用序列线索提取指定的记忆阵列来考察线索对记忆表征的提取效应。结果表明：在高负荷与低负荷条件下都可以观测到序列线索效应,并且序列线索效应会随记忆负荷变化,记忆负荷的上升会减弱线索效应。该研究评估了不同负荷条件下序列线索对视觉工作记忆表征的加强,加深了对时间序列线索作用机制的理解,并拓展了时间序列线索在视觉工作记忆中的应用范围。     

远程学习者认知负荷水平的调控策略研究

认知负荷是表示处理具体任务时加在学习者认知系统上的负荷结构,它反映的是学习任务与学习者在交互的过程中,学习者应具备的"心理能量"水平.技术的更新加剧了知识的膨胀,这使得远程学习者的认知负荷总量与工作记忆容量存在一定的偏差.本文在认知负荷理论的指导下,根据远程学习者的认知负荷特点,从外在认知负荷、内在认知负荷及相关认知负荷三个方面对远程学习者认知负荷的调控策略进行研究,目的是使学习者的认知负荷处于适当的水平,保证远程学习者的学习质量.     

自主学习能力对在线学习效果的影响机制探究——兼论在线学习交互体验的中介作用

围绕自主学习能力对在线学习效果的影响,文章基于实证数据分析发现,自主学习能力对在线学习效果的总效应显著,但主要体现为以交互体验为中介的间接效应;学习者之间的交互体验对深度学习效果的中介作用较明显。在线课程应有意识地培养学习者的自主学习能力,利用在线平台技术和学习行为大数据的支持,增强学习者的在线学习交互体验,从而助力于在线学习效果的提升。     

认知负荷理论在E-learning教学设计中的应用

认知负荷是影响学习效率和效果的重要因素,E-learning环境的设计会对学习过程中的认知负荷水平产生影响.导致E-learning环境中认知超载的原因,主要集中在界面设计和内容设计两个方面.在界面设计上,复杂的导航设计容易引起学习者"迷航",色彩风格的不统一会造成学习者对学习的焦虑和不适;在内容设计上,大量的学习资源可能会消耗学习者有限的注意力,过量的冗余信息会分散学习者的注意力.为减少认知负荷,促进学习者的信息存储、提取和加工,在界面设计时,应注意做到导航设计清晰明确、交互界面设计符合视觉心理学标准;在内容设计时,信息表征要注意多样化,并添加标注说明,信息切割要恰当,信息加工设计要提供各种认知工具、学习指南和监控、交流合作空间,并为初学者提供样例.