多媒体学习与认知负荷

目前多媒体教学被广泛地使用,教学者往往更多地关注多媒体课件的制作和教学模式,忽视了教学过程中学习者接受的信息输入量以及多媒体课件展示过程中学习者可能产生的认知负荷。目前对多媒体学习的研究涉及到认知机制理论的许多层面,其中包括对学习者认知负荷的研究。这些基础理论能指导对多媒体学习的深入研究,从而在课堂实践上科学地调整教学量,取得更好的学习效果。     

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。     

多媒体课件的信息加工策略研究

课件的信息加工主要包括信息的选择、组织和整合策略,它直接影响学习者对学习内容的选择、组织和整合.当课件的信息加工策略符合多媒体认识学习理论及机制时,能够最大限度提高学习者的信息加工水平.教学课件主要应用于师生处于同一物理空间的课堂教学环境,决定了其主要功能是辅助教师向学习者有效地呈现和传递教学信息,对课件内容加工处理决定了课件的质量.依据认知负荷理论和双重编码学习理论,合理设计教学信息表达形式与传递策略,降低学习者认知负荷,通过知识可视化、结构化、组块化等方法提高多媒体课件信息加工质量和课件应用效果,特别是课件信息加工整合策略将课件设计与学习者多媒体学习认知过程紧密结合,从一定程度上摆脱了以往课件及多媒体教学研究中过于关注学习环境与软件开发技术现象,对多媒体教学和教学资源设计具有重要意义.     

多媒体学习的认知体系

本文对主要的认知体系进行了概述,据此可以形成多媒体教学设计的理论基础.这些认知体系包括对记忆存储、记忆编码以及认知操作的描述.与多媒体学习相关的认知体系有Paivio的双重编码理论、Baddeley的工作记忆模型、Engelkamp的多模块理论、Sweller的认知负荷理论、Mayer的多媒体学习理论以及Nathan的动画理论.本文重点讨论传统研究和教学应用之间的交互作用,教学应用主要涉及如何增加回忆率、减少干扰、降低认知负荷以及加强理解等方面.得出的初步结论是:虽然各自有所侧重,不同的理论之间仍有一些共性;这些模型中缺乏对学习者多元编码整合作用的研究;在心理模拟足够的情况下并不需要动画教学;动作必须有意义才能有效果;多模块教学比单个不同的特定模块更加有效.     

梅耶多媒体教学设计原理的生成与架构

多媒体学习理论是一个贯通了学习理论与教学理论的科学体系。作为学习理论的多媒体学习认知理论基于双重编码理论、工作记忆模型以及生成加工理论,解释了学习者通过加工语词与画面所呈现的材料来建构知识的学习机制,属于解释性理论;作为教学理论的多媒体教学设计理论发展出一系列教学设计应遵循的原则,为教育实践提供了具有处方性意义的行动指南,属于处方性理论。解释性的学习理论为处方性的教学理论提供了扎实可靠的科学基础。在多媒体学习研究从学习理论向教学理论转化的过程中,多媒体教学设计理论是实现跃迁的关键环节,而认知负荷理论则是理论跃迁成功的关键变量。基于认知负荷理论,梅耶提出多媒体学习认知负荷三元模型,包括必要认知加工、外来认知加工和生成性认知加工。围绕这三类认知加工,梅耶及其同事进行了大量的实验研究,最终确定了12项与多媒体学习认知理论及其前提假设保持高度逻辑一贯性的多媒体教学设计原则。这些原则都是经得起实践检验的,但教学设计人员在应用的过程中,应明确各项原则的问题情境、适用范围等边际条件。     

多媒体学习研究的未来：基础、挑战与趋势

多媒体学习科学研究历经数十年的努力,其认知理论和教学设计理论已基本成熟,并被有效应用于实践。然而,从建立一门扎根于理论的循证科学这一自我期许来看,它仍然面临诸多挑战：多媒体学习认知理论模型中学习者对材料进行选择、组织与整合的具体机制究竞是什么？实验室情境下得出的多媒体教学设计原则,能否被平滑地迁移和应用于复杂多变的课堂教学实践？随着新的学习理论和研究方法的不断涌现,多媒体学习科学研究从具身认知理论、基于设计的研究方法论和会话分析方法中汲取未来发展的思想资源：具身认知强调认知、身体与环境的交互,为多媒体学习认知加工过程提供新的分析视角;基于设计的研究视“实践的逻辑”为最高准则,将实验场所从实验室转到现实教学情境,为扩展实验室研究严格的边际条件提供新的方法论指导;会话分析强调多角度、长期的课堂交互研究,为多媒体学习研究扩展到真实的课堂教学实践提供有效的方法。     

理查德·梅耶多媒体学习的理论基础

梅耶的多媒体学习理论是建立在坚实的理论基础和可靠的实证经验基础上的科学体系。多媒体学习的认知理论是理解多媒体学习的关键。双重通道假设、容量有限假设和主动加工假设是梅耶构建多媒体学习认知理论的基石,也是整个多媒体学习科学体系的逻辑起点。这三大假设赖以成立的理论前提正是双重编码理论、工作记忆模型、生成学习理论和认知负荷理论,由此构成了多媒体学习的理论基础。具体而言,双重编码理论和工作记忆模型为多媒体学习的认知理论构建提供了关键概念与元素;生成学习理论则为多媒体学习的认知理论构建提供了基本的解释性框架;多媒体学习的认知理论正是由这些关键概念、元素和解释性框架整合而成;而认知负荷理论则以多媒体学习的认知理论为基础,进而为多媒体教学的系列设计原理提供了关键支撑。     

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。     

多媒体辅助语言学习中的认知负荷阐释

多媒体辅助语言学习的多样性、交互性和集成性在呈现给学习者大量信息的同时,也造成了学习者的认知超负荷状态.言语信息加工中的认知负荷根据其认知需求可分为：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷.多媒体外语教学软件制作应尽量减少学习者认知负荷,具体可采取卸载技术、分解技术、演练技术、清除技术、标记技术、调整技术、消除冗余技术、同步技术、个性化设计等.     

眼动技术在多媒体学习中的应用

眼动技术给研究者提供了直接观察学习者认知加工过程的途径.通过分析不同多媒体表征下有关视觉参与、注视时间等相关信息,可以在一定程度上了解学习者的认知过程与学习兴趣,进而指导多媒体的设计,提升学习效率.文章梳理了眼动技术在促进多媒体学习效率上三个方面的应用:探究已有的多媒体学习理论与原则的有效性、指导多媒体学习材料的设计、充当教学材料辅助学生学习.最后,文章对未来眼动技术在多媒体学习中的应用给出了一些建议.     

多媒体教学设计中的心理学原则

要使学习者在多媒体学习环境下进行更有效的学习,科学合理的教学设计是最重要的。基于多媒体学习．中的认知理论和社会表露理论,从减少学习者的认知负荷和提高学习者的学习兴趣方面提出了一些设计原则：多媒体原则、形式原则、邻近原则、一致性原则、个体差异原则,以及声音原则和个性化原则等。     

情感表征对多媒体学习体验的影响研究

多媒体学习是数字时代学习的"新常态",如何为学习者创建高效的学习体验是多媒体学习设计面临的重要挑战.国外学者Moreno将情感引入多媒体学习认知理论,提出"多媒体学习的认知—情感理论模型".基于此,文章通过实验方法验证情感表征对多媒体学习体验带来的一些影响.研究结果表明:积极的情感表征对促进记忆、降低认知负荷、提高学习满意度、增强学习动机的学习体验有显著的正向作用,但在理解力、成就感方面尚未发现明显的正向或负向作用.最后,对多媒体学习中的情感表征设计、积极情感对学习体验的作用以及如何开展多媒体学习进行讨论,以期为多媒体学习的科学设计提供决策依据.     

认知负荷理论基础上的移动学习资源设计策略研究

小屏幕移动设备为学习者提供了随时随地学习的机会,但也让学习者在学习过程中产生了更高的认知负荷。高认知负荷既限制了移动学习的应用领域,也对设计优质的学习资源提出了更高的要求。本文以认知负荷理论为基础,详细分析了移动学习过程中由移动设备技术特性所引发的认知负荷来源,并以降低认知负荷为目标,从学习内容选择、学习对象设计、界面设计等三方面介绍移动学习资源设计的一些策略和方法。     

数学学习困难儿童的多媒体教学策略

如何对数学学习困难儿童进行有效干预是很多教育工作者关心的问题。已有研究表明,工作记忆的缺陷是数学学习困难的根本原因。而基于认知负荷理论的教学设计正是针对人的工作记忆容量有限这一特点,利用多媒体来促进意义学习的完成。文章试图以工作记忆为桥梁,结合认知负荷理论,提出几条针对数学学习困难儿童的多媒体教学的干预措施,并指出了将来的研究方向。     

基于认知负荷理论的多媒体教学呈现原则探讨

认知负荷理论与多媒体学习的认知理论是目前多媒体教学研究颇受关注的两个领域。两种理论都从人类的认知学习机制出发,通过实验研究提出了多媒体信息设计的原则。本文对其中与教学呈现有关的研究结果进行综合,具体归纳为巧用图示、巧用语音、巧用提示和图文整合呈现、去除无关的信息以及控制冗余信息等原则。对于每一条设计原则,本文梳理了相应的实验依据和应用建议,以便教师能加深理解和灵活运用。     

大学英语教师的信息素养与多媒体教学信息呈现方式——一项基于多媒体学习认知理论的研究

基于多媒体学习认知理论,分析学习者在利用多媒体进行外语学习时的信息加工规律,结合大学英语教师信息素养中的信息处理能力和整合能力,提出多媒体教学设计的七个原则,探讨符合学习者认知特点和认知规律的多媒体信息呈现方式。     

基于认知负荷理论的多媒体教学设计探讨

认知负荷理论依据工作记忆容量的有限性和认知资源总量的恒定性,指出合理分配认知资源是有效学习的关键。在分级教学模式中,以认知负荷理论为指导的多媒体教学设计在了解学习者认知水平的基础上充分发挥多媒体的优势,设法克服工作记忆的有限性,提高学习者迁移知识和解决问题的能力。     

多媒体学习环境下学生认知特点的研究

步入信息技术高速发展的时代,多媒体在教育教学中应用已经越来越普遍。然而,在多媒体学习环境下,学习者的认知特点如何,他们的注意、记忆、信息加工方式等会有什么不同,这些都应被多媒体学习环境的设计者和教育工作者所关注。本文结合目前关于多媒体学习环境下的认知特点的相关研究和理论发展,同时根据学生特点,归纳研究中存在的不足和未来的趋势,以期为广大职业教育工作者和关注多媒体学习的研究者提供借鉴和参考。     

多媒体学习中减少认知负荷的研究

多媒体教学能够促进有意义的学习,同时多媒体学习受认知负荷的影响又是十分明显的。在多媒体学习理论框架内研究了具体多媒体学习情境下的认知超负荷现象,提出了相应的减负方法。     

多媒体学习环境下学生认知特点的研究

步入信息技术高速发展的时代,多媒体在教育教学中应用已经越来越普遍。然而,在多媒体学习环境下,学习者的认知特点如何,他们的注意、记忆、信息加工方式等会有什么不同,这些都应被多媒体学习环境的设计者和教育工作者所关注。本文结合目前关于多媒体学习环境下的认知特点的相关研究和理论发展,同时根据学生特点,归纳研究中存在的不足和未来的趋势,以期为广大职业教育工作者和关注多媒体学习的研究者提供借鉴和参考。