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本文由《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》雜志授權(quán)發(fā)布 作者：毛偉、盛群力 摘要
關(guān)鍵詞：梅耶理論；多媒體教學(xué)；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)原則；媒體技術(shù)；意義學(xué)習(xí) 學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)不應(yīng)只局限于知識的保持，更重要的是要具備問題解決和遷移能力，即學(xué)習(xí)者須對所學(xué)材料主動進(jìn)行選擇、組織以及整合，理解所學(xué)知識，并將所學(xué)知識的一般原理遷移到新的情境中以解決新問題，從而實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。教師則須為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，提供學(xué)習(xí)經(jīng)驗，使其能有效利用所學(xué)知識來解決新問題（Mayer，2002）。然而，教學(xué)中如果單純采用語詞或畫面呈現(xiàn)信息，均不能充分利用人類用于信息加工的雙重通道，而且會出現(xiàn)某一通道認(rèn)知過載而另一通道處于閑置的狀態(tài)，從而造成認(rèn)知資源的浪費(fèi)。梅耶正是在這一背景下提出了多媒體學(xué)習(xí)與教學(xué)理論，認(rèn)為教師應(yīng)該同時采用語詞與畫面呈現(xiàn)信息，以幫助學(xué)習(xí)者充分利用自己的認(rèn)知資源，實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)（Mayer，2009）。 多媒體教學(xué)是指用語詞和畫面共同呈現(xiàn)信息，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。語詞可以是印刷的文本，也可以是口頭的言語；畫面可以是靜態(tài)的，如照片、圖畫、插圖、地圖等，也可以是動態(tài)的，如錄像或動畫等。信息呈現(xiàn)的媒介有很多，其中包括最常見的書本、電腦、電視等，它們都可以將語詞和畫面兩種信息表征形式有效結(jié)合在一起，共同呈現(xiàn)信息。梅耶認(rèn)為多媒體學(xué)習(xí)是一種知識建構(gòu)，而這種知識建構(gòu)觀主要基于以下三條原則：一是雙重通道原則，即人類有兩個信息加工通道，一個負(fù)責(zé)視覺信息加工，另一個負(fù)責(zé)聽覺信息加工；二是容量有限原則，即每一個信息加工通道一次同時加工的信息量是非常有限的；三是主動加工原則，即學(xué)習(xí)者必須主動去選擇、組織與整合信息（Clark et al.，2016）。在多媒體學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者會進(jìn)行三種認(rèn)知加工：外在認(rèn)知加工（又稱無關(guān)認(rèn)知加工）（Extraneous Processing）、必要認(rèn)知加工（Essential Processing）和生成認(rèn)知加工（Generative Processing）（Mayer，2005）。多媒體教學(xué)設(shè)計應(yīng)該盡量減少外在認(rèn)知加工，善用必要認(rèn)知加工，促進(jìn)生成認(rèn)知加工?；诙嗝襟w學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，梅耶一共提出了10條多媒體教學(xué)設(shè)計原則，目的在于充分利用人類有限的認(rèn)知容量，幫助學(xué)習(xí)者積極進(jìn)行認(rèn)知加工——主動選擇信息、組織信息和整合信息，最終實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。 一、減少外在認(rèn)知加工的多媒體教學(xué)原則 如果課程中包含一些有趣但與教學(xué)目標(biāo)無關(guān)的細(xì)節(jié)，以及教學(xué)設(shè)計混亂，即斯威勒（J.Sweller）所說的因為教學(xué)策略不當(dāng)導(dǎo)致學(xué)習(xí)者所進(jìn)行的一些學(xué)習(xí)活動與圖式的獲得沒有任何關(guān)聯(lián)（Sweller，1994），這樣勢必會耗費(fèi)太多的認(rèn)知資源進(jìn)行一些無關(guān)教學(xué)目標(biāo)的外在認(rèn)知加工，以致學(xué)習(xí)者沒有足夠的認(rèn)知資源用于必要認(rèn)知加工和生成認(rèn)知加工。為減少無關(guān)材料的外在認(rèn)知加工，梅耶提出聚焦要義、提示結(jié)構(gòu)與控制冗余三條多媒體教學(xué)設(shè)計原則。為減少因課程布局安排不合理而進(jìn)行的外在認(rèn)知加工，梅耶提出空間臨近、時間臨近兩條多媒體教學(xué)設(shè)計原則。 1.聚焦要義原則 所謂聚焦要義原則（Coherence Principle），是指由于所授課中存在一些無關(guān)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的材料，因此必須從多媒體授課中刪除那些無關(guān)的文字、聲音和畫面等。梅耶提出聚焦要義的三種情形：刪除那些有趣但又無關(guān)的文字和畫面；刪除那些有趣但又無關(guān)的聲音和音樂；刪除那些多余的文字和符號（Mayer，2009）。這樣做主要是因為它們會占用學(xué)習(xí)者工作記憶中原本就有限的認(rèn)知資源，分散學(xué)習(xí)者的注意力，甚至導(dǎo)致學(xué)習(xí)者將新的學(xué)習(xí)材料與一些無關(guān)材料整合在一起，無法實現(xiàn)對學(xué)習(xí)材料的有效組織。有時為了增加學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)課文的興趣，教師會添加一些非常有趣且極具娛樂性的材料，但是它們又與課文作者本身要表達(dá)的主題沒有關(guān)系，加納（R. Garner）等人把這些無關(guān)材料稱為“花邊細(xì)節(jié)”（Seductive Details）（Garner et al.，1989）。哈普（S.F.Harp）和梅耶把那些有趣但無關(guān)的文本稱為“花邊文本”（Seductive Text），把那些有趣而無關(guān)的插圖稱為“花邊插圖”（SeductiveIllustrations），從而將無關(guān)文字與無關(guān)畫面區(qū)分開來（Harpetal.，1997）。例如，當(dāng)教師用一組帶文字解釋的圖來描述閃電形成的過程時，如果教師在每一幅圖旁邊都配上其他似乎相關(guān)的圖和文字，如在組圖中某一幅圖片旁配上一段有關(guān)飛機(jī)遇氣流顛簸以及閃電不會對飛機(jī)造成太多破壞的文字原因分析，同時也在文字右邊配上了一張飛機(jī)被閃電擊中的圖片。這樣所添加的文字和圖片的確可以起到吸引學(xué)習(xí)者注意力的作用。然而，這些添加的“花邊細(xì)節(jié)”會讓學(xué)習(xí)者看不到閃電形成前后階段之間的因果關(guān)系，他們會把每一步驟看成是一個獨(dú)立的事件，而不是整個因果鏈中的一個組成部分，以致學(xué)習(xí)者最終不能注意到整組圖片之間閃電形成的因果關(guān)系，從而不能將課文組織成連貫一致的整體。 那么，主張?zhí)砑印盎ㄟ吋?xì)節(jié)”的理由是什么，以及這種主張背后的深層問題又在哪兒呢？添加“花邊細(xì)節(jié)”的主張主要是基于激活論（Arousal Theory）。韋納（B.Weiner）指出，激活論在以往動機(jī)研究領(lǐng)域大行其道（Weiner，1992），金茨（W.Kintsch）則認(rèn)為該理論主要用來激發(fā)學(xué)習(xí)者的情感興趣（Kintsch，1980）。根據(jù)激活論，“花邊細(xì)節(jié)”可以起到激勵學(xué)習(xí)者的作用，讓他們更加專注，并且在課堂上學(xué)習(xí)得更多。不難看出，激活論的理論基礎(chǔ)其實就是信息傳遞理論，即認(rèn)為知識是可以直接從教師傳遞給學(xué)習(xí)者的。然而，梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論則認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種知識建構(gòu)，即學(xué)習(xí)者基于新的學(xué)習(xí)材料以及自己已有知識主動地建構(gòu)心理表征。然而，“花邊細(xì)節(jié)”必定會對學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)造成一定程度的干擾：它們會轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)者的注意力；學(xué)習(xí)者無法將學(xué)習(xí)內(nèi)容搭建成一種連貫一致的結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)者會錯誤地認(rèn)為學(xué)習(xí)材料的主題就體現(xiàn)在這些花邊材料中（Mayer，2009）。 2.提示結(jié)構(gòu)原則 所謂提示結(jié)構(gòu)原則（Signaling Principle），是指如果給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提示，突出主要學(xué)習(xí)材料的組織，那么學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果會更好（Mayer，2009）。提示可以幫助學(xué)習(xí)者減少不必要的外在認(rèn)知加工，把注意力集中在課文的一些關(guān)鍵要素上，并且將它們關(guān)聯(lián)起來。聚焦要義原則要求在多媒體教學(xué)設(shè)計中盡量減少一些花邊細(xì)節(jié)，但有些情況下則很難移除這些花邊細(xì)節(jié)。如果在學(xué)習(xí)者選擇和組織學(xué)習(xí)材料時能給予一些提示，那么他們同樣可以收到不錯的學(xué)習(xí)效果（Lorch，1989）。提示可以是言語材料的提示，也可以是視覺材料的提示。言語材料的提示策略包括：（1）課前用一句話概述要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，通常會采用“在學(xué)習(xí)本課之后，你們將會了解到或理解……”；（2）用一個短語或一個簡短的句子做文章每一部分的小標(biāo)題，并放在相應(yīng)部分的開頭，如果把這些標(biāo)題串起來就是文章的概要了；（3）大聲而且緩慢地口頭強(qiáng)調(diào)一些關(guān)鍵詞，以英語閱讀材料為例，如“I want to marry him instead of you ”；（4）文中插入表示各種關(guān)系的信號詞，如表示時間關(guān)系的first等，表示因果關(guān)系的because等，表示讓步關(guān)系的although等。另外，我們還可以對視覺材料進(jìn)行提示，即讓學(xué)習(xí)者關(guān)注畫面中某些特定部分。視覺材料的提示策略包括：（1）使用箭頭，如在多媒體教學(xué)中播放動畫時，可以使用箭頭指向同步語音中所提到的特定部分，以引起學(xué)習(xí)者對特定信息的關(guān)注；（2）區(qū)分顏色，即在所播放的動畫中使用不同顏色，以區(qū)分不同事物；（3）閃爍，即將某一系統(tǒng)或事物的特定部分閃爍，以引起學(xué)習(xí)者的特別注意；（4）指向手勢，即屏幕上用一個手型圖標(biāo)指向系統(tǒng)的某一特定部分；（5）灰顯，即屏幕上的動畫在描述某一特定部分時，該部分放大顯示，而圖片中其余部分則變成灰色顯示（Mayer，2009）。 采用提示結(jié)構(gòu)策略，可以幫助學(xué)習(xí)者聚焦文本中一些關(guān)鍵的概念性信息，并將這些概念組織起來。換言之，提示結(jié)構(gòu)策略能夠起到兩個關(guān)鍵作用：一是選擇性注意，即提示會引導(dǎo)學(xué)習(xí)者將注意力集中在文本中的一些概念性信息上；二是連貫一致的組織，即提示可以幫助學(xué)習(xí)者在一些關(guān)鍵概念之間形成一個因果鏈，從而建構(gòu)一個內(nèi)在連貫一致的心理表征（Loman et al.，1983）。當(dāng)然，提示結(jié)構(gòu)原則也有其邊界條件。邁耶（B. J. F. Meyer）等人通過研究發(fā)現(xiàn)，提示結(jié)構(gòu)策略對認(rèn)知技能不太高的學(xué)習(xí)者所起到的作用往往會更大（Meyer et al.，1980），這可能是因為認(rèn)知技能高的學(xué)習(xí)者更善于調(diào)整自己的閱讀策略，從而理解結(jié)構(gòu)性并不強(qiáng)的文本材料。尹拯（H. Jeung）等人的研究結(jié)果顯示，像閃爍這樣的視覺材料提示策略對于復(fù)雜的多媒體材料展示能產(chǎn)生有效作用，但是如果所呈現(xiàn)的材料簡單，其能起到的作用就不明顯了（Jeung et al.，1997）。 3.控制冗余原則 所謂控制冗余原則（Redundancy Principle），是指以畫面、解說兩種形式呈現(xiàn)信息所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果要比以畫面、解說、文本三種形式呈現(xiàn)信息所產(chǎn)生的效果好（Mayer，2009）。然而，有人主張在動畫、解說的基礎(chǔ)上再添加與解說內(nèi)容相同的文字，認(rèn)為這樣會產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)效果。這種主張的理論基礎(chǔ)就是“學(xué)習(xí)偏好假設(shè)”（Learning Preferences Hypothesis）。根據(jù)學(xué)習(xí)偏好假設(shè)，每一個人都有自己偏好的學(xué)習(xí)方式，有些人習(xí)慣根據(jù)語音學(xué)習(xí)，那么在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中他們就會更多注意解說；而有些人則更喜歡根據(jù)文本學(xué)習(xí)，那么他們對屏顯文字就會更加專注。如果文本和解說兩種言語形式一起呈現(xiàn)，就可以迎合學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)偏好。在教育心理學(xué)領(lǐng)域，很早就有研究者注意到個體差異對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的影響（Cronbach et al.，1977），甚至喬納森（D. H. Jonassen）和格拉博夫斯基（B. L. Grabowski）提出教學(xué)應(yīng)該滿足學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格以及學(xué)習(xí)偏好等方面所體現(xiàn)出的差異（Jonassen et al.，1993）。很顯然，學(xué)習(xí)偏好假設(shè)的理論基礎(chǔ)是多媒體學(xué)習(xí)的信息傳遞理論，即認(rèn)為知識傳遞的途徑越多，學(xué)習(xí)者接受的知識也就越多。從梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論來看，人類工作記憶中信息加工的認(rèn)知容量總量是非常有限的，無論是言語通道還是視覺通道，一次只能同時加工7±2個信息組塊。如果在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境下呈現(xiàn)信息時，將動畫、解說、與解說內(nèi)容一致的屏顯文字一起呈現(xiàn)，那么解說會進(jìn)入語詞通道（或聽覺通道），而動畫和屏顯文字都將通過眼睛進(jìn)入視覺通道，因為屏顯文字也屬于視覺信息，這勢必會造成視覺通道出現(xiàn)認(rèn)知過載。與此同時，學(xué)習(xí)者既要注意“解說”這一聽覺信息，又要注意屏顯文字，并努力將二者匹配起來，從而進(jìn)行一些無關(guān)認(rèn)知加工?？刂迫哂嘣瓌t能使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果更好，但是梅耶同時指出，如果所添加的文字非常簡短，并置于相應(yīng)的圖畫旁；或者解說先于屏顯文字呈現(xiàn)，而非同時呈現(xiàn)；或者根本就沒有圖畫，而且屏顯文字簡短，那么控制冗余教學(xué)設(shè)計原則所產(chǎn)生的效果也就不會那么明顯了（Mayer，2009）。 4.空間臨近原則 所謂空間臨近原則（Spatial Contiguity Principle），是指在書本頁面上或電腦屏幕上將畫面與描述畫面的文字緊鄰呈現(xiàn)比分開呈現(xiàn)更能促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)（Mayer，2009）。然而，人們通常認(rèn)為，如果將畫面與描述畫面的文字分開，甚至放在兩個不同的頁面或屏幕上，這就相當(dāng)于把同一材料呈現(xiàn)了兩次，這樣勢必會讓學(xué)習(xí)者學(xué)到更多的知識。很顯然，這種觀點同樣是以多媒體學(xué)習(xí)的信息傳遞理論為基礎(chǔ)的。依據(jù)這一觀點，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)就是不斷往自己的記憶中添加信息，信息添加得越多，學(xué)習(xí)就越有收獲。然而，根據(jù)梅耶所提出的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)是一個積極主動的認(rèn)知過程，如果將畫面與解釋畫面的文字緊鄰呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者就可以在語詞與畫面之間建立一種連接，即將言語的心理表征與視覺的心理表征整合在一起，從而幫助學(xué)習(xí)者更好地理解學(xué)習(xí)材料。若是將畫面與相應(yīng)的文字分開呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者就必須耗費(fèi)一定的認(rèn)知資源在書本頁面或電腦屏幕上，以找尋與畫面相匹配的文字說明，進(jìn)行一些無關(guān)的認(rèn)知加工，這樣學(xué)習(xí)者用于組織與整合信息的認(rèn)知資源就會減少，從而影響學(xué)習(xí)的效果。 畫面與解釋畫面的文字緊鄰呈現(xiàn)比分開呈現(xiàn)能產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)效果，這同時告訴我們，畫面和與之相匹配的文字說明的呈現(xiàn)方式應(yīng)該與人類的學(xué)習(xí)方式相適應(yīng)，即教學(xué)原則必須基于學(xué)習(xí)科學(xué)。然而，斯威勒等人的研究指出，空間臨近多媒體教學(xué)設(shè)計原則也并不是在所有情境下都有效，只有當(dāng)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)材料并不熟悉時，或者在缺乏文字說明的情況下學(xué)習(xí)者不能完全理解圖表，或者材料本身十分復(fù)雜時，空間臨近原則的作用才會更加明顯（Mayer，2009）。 5.時間臨近原則 所謂時間臨近原則（Temporal Contiguity Principle），是指畫面與對畫面的解說同時呈現(xiàn)比前后相繼呈現(xiàn)更能促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)（Mayer，2009）。梅耶將畫面與畫面解說在同一時間呈現(xiàn)稱為“同步呈現(xiàn)”（Simultaneous Presentation），將二者在前后兩個不同時間分開呈現(xiàn)稱為“繼時呈現(xiàn)”（Successive Presentation）（Mayer，2009）。根據(jù)多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，人類并不是一個信息存儲的容器，而是一個意義的建構(gòu)者，必須積極主動地進(jìn)行各種認(rèn)知加工。在同步呈現(xiàn)信息模式下，言語和視覺分別在不同的信息加工通道同時加工，分別形成言語表征與視覺表征，有利于學(xué)習(xí)者在工作記憶中將所形成的兩種表征結(jié)合起來，從而建立起一個內(nèi)在連貫一致的心理表征。在繼時呈現(xiàn)信息模式下，學(xué)習(xí)者要么必須先對畫面進(jìn)行信息加工，然后對畫面解說進(jìn)行信息加工；要么必須先對畫面解說進(jìn)行信息加工，然后對畫面進(jìn)行信息加工。這就意味著學(xué)習(xí)者要在工作記憶的一個通道內(nèi)將先呈現(xiàn)的信息一直保持到后一信息呈現(xiàn)時。然而，由于工作記憶任一通道的容量都非常有限，而且信息在工作記憶中存儲的時間也很短暫，所以學(xué)習(xí)者在信息加工通道中最先保持的信息，待后一信息呈現(xiàn)時已經(jīng)所剩無幾，因此學(xué)習(xí)者也就很難在工作記憶中將兩種不同的表征聯(lián)系起來，因而無法實現(xiàn)對知識的理解。 時間臨近多媒體教學(xué)設(shè)計原則是梅耶與其同事經(jīng)過多次實驗之后得出的結(jié)論，不過梅耶也指出了時間臨近原則的邊界條件：當(dāng)言語信息和圖像信息都很簡短時，以及當(dāng)學(xué)習(xí)者自己可以控制學(xué)習(xí)的節(jié)奏或步調(diào)時，時間臨近原則的效果并不明顯。 二、善用必要認(rèn)知加工的多媒體教學(xué)原則 所謂必要認(rèn)知加工，是指在工作記憶中對必要材料建構(gòu)心理表征的認(rèn)知加工。梅耶認(rèn)為，必要材料是指那些與教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)密切相關(guān)的、課中的核心信息（Mayer，2009）。然而，如果學(xué)習(xí)材料特別復(fù)雜，同時學(xué)習(xí)者已有的相關(guān)知識又不夠，那么就很容易導(dǎo)致必要認(rèn)知負(fù)荷出現(xiàn)過載。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，必要認(rèn)知負(fù)荷（又稱“內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷”）通常是由材料所包含要素之間的相互作用以及學(xué)習(xí)者已有相關(guān)知識的掌握程度決定的，因此通常認(rèn)為必要認(rèn)知負(fù)荷是無法改變的。然而，范梅里恩伯爾（J. J. G. Van Merri?nboer）等學(xué)者認(rèn)為這一假設(shè)是根本站不住腳的（Van Merri?nboer，2003），而且很多學(xué)者已經(jīng)針對學(xué)習(xí)材料提出了一些降低必要認(rèn)知負(fù)荷的教學(xué)策略。為了降低必要認(rèn)知負(fù)荷，梅耶共提出切塊呈現(xiàn)、預(yù)先準(zhǔn)備、雙重通道三條多媒體教學(xué)設(shè)計原則（Mayer，2009）。 1.切塊呈現(xiàn)原則 所謂切塊呈現(xiàn)原則（Segmenting Principle），是指將所學(xué)材料分塊呈現(xiàn)，而不是以一個連續(xù)體的形式不間斷呈現(xiàn)。切塊呈現(xiàn)可以讓學(xué)習(xí)者按照自己的學(xué)習(xí)步調(diào)學(xué)習(xí)，從而在遷移測試中有更好的表現(xiàn)（Sorden，2005）。很顯然，切塊呈現(xiàn)也是針對計算機(jī)環(huán)境下的學(xué)習(xí)而言的，學(xué)習(xí)者可以在一屏的內(nèi)容學(xué)習(xí)完成后再學(xué)習(xí)下一屏的內(nèi)容。如果在多媒體教學(xué)環(huán)境中必要材料于學(xué)習(xí)者而言非常復(fù)雜，而且在學(xué)習(xí)過程中他們根本無法按照自己的步調(diào)在電腦上一屏一屏地學(xué)習(xí)，那么接下去學(xué)習(xí)者就有可能沒有足夠的認(rèn)知資源用于組織語詞和畫面，形成相應(yīng)的言語模式和圖像模式，以及把這兩種模式整合在一起。如果將學(xué)習(xí)材料根據(jù)學(xué)生的實際情況分割成一些小塊，在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)者可以自己控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，即學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的能力對材料進(jìn)行選擇，那么他們將會留有足夠的認(rèn)知資源將必要材料組織成一個連貫一致的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并將這些認(rèn)知結(jié)構(gòu)與自己已有相關(guān)知識整合起來，進(jìn)而完成深層認(rèn)知加工。當(dāng)然，切塊呈現(xiàn)原則并非在所有情境下都適用。梅耶指出，只有當(dāng)所呈現(xiàn)的材料十分復(fù)雜，材料呈現(xiàn)速度塊，以及學(xué)習(xí)者不熟悉所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)材料時，切塊呈現(xiàn)多媒體教學(xué)設(shè)計原則所起到的作用才會最顯著（Mayer，2009）。換言之，切塊呈現(xiàn)對原有知識水平低的學(xué)習(xí)者來說尤其適宜，因為他們可以主動控制學(xué)習(xí)的步調(diào)（杰倫·范梅里恩伯爾等，2015）。 2.預(yù)先準(zhǔn)備原則 所謂預(yù)先準(zhǔn)備原則（Pre-Training Principle），是指如果學(xué)習(xí)者預(yù)先了解一些主要概念的名稱、特征，那么他們就會取得更好的學(xué)習(xí)效果（Mayer，2009）。如果學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)一篇課文的過程中還必須同時努力弄清楚文中一些新的術(shù)語表達(dá)的意思，那么他們用于理解課文主題的認(rèn)知資源就會相應(yīng)減少。換言之，他們將沒有足夠的認(rèn)知資源用于學(xué)習(xí)材料心理表征的建構(gòu)，這就是通常所說的必要認(rèn)知加工過載（Mayer & Moreno，2003）。然而，如果學(xué)習(xí)者長時記憶中已經(jīng)存儲了一些關(guān)鍵術(shù)語，那么在學(xué)習(xí)過程中他們就會有充足的認(rèn)知資源用于建構(gòu)學(xué)習(xí)材料的心理表征。在學(xué)習(xí)者缺乏相關(guān)知識的情況下，為避免出現(xiàn)必要認(rèn)知加工過載現(xiàn)象，可以讓學(xué)習(xí)者預(yù)先了解學(xué)習(xí)材料中的一些關(guān)鍵術(shù)語和事物的一些關(guān)鍵特征。學(xué)習(xí)者可以將必要認(rèn)知加工分兩次進(jìn)行，第一次主要是在預(yù)先準(zhǔn)備中建立成分模式，第二次則是在后面的正式學(xué)習(xí)中建立心理模式。一旦成分模式已經(jīng)建立，那么學(xué)習(xí)者在后面建立心理模式的過程中就可以投入全部的認(rèn)知資源，這樣學(xué)習(xí)的效果就會更好。例如，小學(xué)生學(xué)習(xí)語文課文前，教師通常會花一定時間先教孩子們學(xué)習(xí)一些生字、生詞，弄清楚這些字、詞的意思和用法，然后再學(xué)習(xí)課文，目的就是為了建立成分模式，以便讓孩子們在后面學(xué)習(xí)課文時能投入充分的認(rèn)知資源，將課文建立起連貫一致的心理表征，從而達(dá)到理解課文的目的。當(dāng)然，預(yù)先準(zhǔn)備原則其實也是在強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者先備知識在學(xué)習(xí)新材料中的重要性。所以，預(yù)先準(zhǔn)備原則的第一個邊界條件就是學(xué)習(xí)者不熟悉學(xué)習(xí)材料，而另外兩個邊界條件分別是學(xué)習(xí)材料復(fù)雜和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行得太快。 3.雙重通道原則 所謂雙重通道原則（Modality Principle），是指學(xué)習(xí)者根據(jù)畫面和畫面解說學(xué)習(xí)比根據(jù)畫面和畫面的文字說明學(xué)習(xí)能取得更好的學(xué)習(xí)效果（理查德·E.梅耶，2006）。人類用于加工信息的通道有兩個：聽覺信息加工通道和視覺信息加工通道。只有當(dāng)學(xué)習(xí)者在每一通道中保留了相關(guān)信息，并分別把相關(guān)信息組織成一個連貫一致的心理表征，最后把這兩個通道中的不同心理表征——聽覺心理表征和視覺心理表征整合在一起，學(xué)習(xí)者才能實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境下以動畫和屏顯文字組合的形式呈現(xiàn)的信息都屬于視覺信息，而且都將在視覺通道中完成信息加工，這樣畫面和文字會在視覺通道中相互爭搶有限的認(rèn)知資源，勢必會造成視覺通道出現(xiàn)過載現(xiàn)象。此外，如果學(xué)習(xí)者過分注意屏顯文字信息，那么他就可能會錯過一些關(guān)鍵的動畫信息，反之亦然，因為學(xué)習(xí)者不可能將圖像表征與相應(yīng)的言語表征同時在工作記憶中保留（Mayer et al.，1998）。相比之下，如果學(xué)習(xí)材料是以動畫和相應(yīng)的解說組合形式呈現(xiàn)，那么動畫信息就會在視覺通道中加工，而與之相對應(yīng)的解說信息則在聽覺通道中加工，這就充分利用了兩個不同通道中的認(rèn)知資源，將工作記憶中的兩個信息加工通道都激活了，從而產(chǎn)生了通道效應(yīng)（Modality Effect）（Mousavi et al.，1995）。而且由于多媒體教學(xué)環(huán)境下將屏顯文字替換成了口頭解說，亦即將原本在視覺通道中產(chǎn)生的一部分認(rèn)知負(fù)荷釋放到了未被利用的聽覺通道，這樣兩個信息加工通道都被利用，從而實現(xiàn)了兩個通道之間認(rèn)知負(fù)荷的平衡，當(dāng)然也不會出現(xiàn)認(rèn)知負(fù)荷過載現(xiàn)象（理查德·E.梅耶，2006）。 然而，雙重通道原則也有其適用范圍：只有當(dāng)學(xué)習(xí)材料特別復(fù)雜，材料呈現(xiàn)的速度非常塊，以及學(xué)習(xí)者對動畫解說中的言語相對熟悉的情況下，其效果才會特別顯著。但是如果所授課中包含了很多技術(shù)詞匯和符號，或者學(xué)習(xí)者并不是材料用語的本族語使用者，那么相比之下，屏顯文字可能比口頭解說更加適合（Mayer，2009）。 三、促進(jìn)生成認(rèn)知加工的多媒體教學(xué)原則 所謂生成認(rèn)知加工，是指以理解材料為目的的認(rèn)知加工，它包括將輸入的材料組織成連貫一致的結(jié)構(gòu)，其中包括圖像結(jié)構(gòu)和言語結(jié)構(gòu)，并且將這兩種結(jié)構(gòu)的結(jié)合體與學(xué)習(xí)者先前的相關(guān)知識整合在一起（Mayer，2009）。梅耶共提出四條促進(jìn)生成認(rèn)知加工的多媒體教學(xué)設(shè)計原則，分別為多種媒體原則、個性顯現(xiàn)原則、原音呈現(xiàn)原則、形象在屏原則。由于后三種多媒體教學(xué)設(shè)計原則都是基于計算機(jī)的教學(xué)，其中個性顯現(xiàn)原則主要指用對話的形式呈現(xiàn)信息，而原音呈現(xiàn)和形象在屏則是個性顯現(xiàn)原則的延伸，因此這三條原則可以視為一種原則。 1.多種媒體原則 所謂多種媒體原則（Multimedia Principle），是指學(xué)習(xí)者同時從語詞和畫面中學(xué)習(xí)所獲得的學(xué)習(xí)效果比僅從語詞中學(xué)習(xí)的效果要好。根據(jù)多種媒體原則，如果用語詞和畫面同時呈現(xiàn)信息，那么學(xué)習(xí)者就可以同時建構(gòu)言語心理表征和圖像心理表征，并且將這兩種心理表征聯(lián)系起來，即進(jìn)行生成認(rèn)知加工。然而，如果只用言語或圖像呈現(xiàn)信息，那么學(xué)習(xí)者只能建構(gòu)單一的言語或圖像心理表征，從而也難以將兩種心理表征結(jié)合在一起。 根據(jù)多媒體信息傳遞觀，無論是語詞還是畫面，都是呈現(xiàn)同一信息的不同媒介，而信息可以被視為一種客觀商品，因此它可以從外部世界傳輸?shù)饺祟惖拇竽X當(dāng)中（Mayer，2009）。擔(dān)當(dāng)傳遞任務(wù)的可以是語詞，也可以是畫面，而最終的結(jié)果都是一樣的，即信息被存儲在學(xué)習(xí)者的信息倉庫——長時記憶中，信息傳遞論者由此認(rèn)為沒有必要采用多種媒體呈現(xiàn)信息。另外，語詞因其簡單高效，所以一直以來成為人類信息呈現(xiàn)最常用的方式，而插圖或動畫則顯得是一種多余。然而，根據(jù)梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，語詞和畫面是表征知識的兩個性質(zhì)不同的系統(tǒng)，而且語詞和畫面所承載的信息是通過兩個性質(zhì)完全不同的信息加工通道來加工的，每一個通道都將產(chǎn)生不同的心理表征，即言語心理表征和視覺心理表征，這兩種心理表征在性質(zhì)上也是不對等的，因此不能相互取代。另外，多種媒體呈現(xiàn)可以讓學(xué)習(xí)者選擇和組織語詞和圖像，并且把語詞和圖像經(jīng)信息加工后形成的不同心理表征整合在一起，這正是實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)最關(guān)鍵的一步。 然而，梅耶和加利尼（J. K. Gallini）的研究同時指出，多種媒體原則對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的效果大小，在很大程度上取決于學(xué)習(xí)者所掌握的專門知識，對缺乏相關(guān)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)者非常有效的教學(xué)策略，可能對相關(guān)經(jīng)驗非常豐富的學(xué)習(xí)者沒有效果，甚至可能產(chǎn)生消極影響，即產(chǎn)生卡柳加（S. Kalyuga）等研究者所說的“專門知識反轉(zhuǎn)效應(yīng)”（Expertise Reversal Effect）（Kalyuga et al.，2003）。 2.個性顯現(xiàn)、原音呈現(xiàn)、形象在屏原則 所謂個性顯現(xiàn)原則（Personalization Principle），是指在多媒體教學(xué)環(huán)境下，如果采用對話風(fēng)格來呈現(xiàn)言語信息，那么學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果會更好（Mayer，2009）。梅耶等人認(rèn)為，促進(jìn)意義學(xué)習(xí)有兩條重要途徑：第一條途徑是采用各種教學(xué)策略設(shè)計多媒體教學(xué)材料，以便幫助學(xué)習(xí)者降低認(rèn)知負(fù)荷。以上所分析的一些多媒體教學(xué)設(shè)計原則就是降低認(rèn)知負(fù)荷的有效策略，因為它們能幫助學(xué)習(xí)者減少不必要的外在認(rèn)知加工，并把釋放出來的認(rèn)知資源用于深層認(rèn)知加工。第二條途徑是增加學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，從而可以讓學(xué)習(xí)者充分利用自己的認(rèn)知資源對學(xué)習(xí)材料主動進(jìn)行深層認(rèn)知加工，即將材料組織成連貫一致的心理表征，然后把視覺表征和言語表征聯(lián)系起來，并與學(xué)習(xí)者原有相關(guān)知識整合在一起（Mayer et al.，2004）。多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境并不一定會刺激學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，因為環(huán)境僅僅是一個潛在的東西，只有通過適當(dāng)?shù)男袨椴拍軐⒛承〇|西變成現(xiàn)實，環(huán)境并不具備必然刺激人們的固有特性（阿伯特·班杜拉，1988）。在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境下，如何通過設(shè)計教學(xué)材料的呈現(xiàn)方式來激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)，以便讓他們主動進(jìn)行認(rèn)知加工就顯得十分必要。由于任何學(xué)習(xí)都可以視為學(xué)習(xí)者與教師、學(xué)習(xí)者與課本作者等之間的一種對話，因此學(xué)習(xí)是一種社會事件。在基于計算機(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境下，任何社會暗示都會影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)，多媒體學(xué)習(xí)中的一些社會因素同樣可以影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程（Lepper et al.，1993）。梅耶指出，在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境下可以采用個性顯現(xiàn)教學(xué)設(shè)計原則來達(dá)到社會暗示的目的。在基于計算機(jī)的多媒體教學(xué)環(huán)境中，個性顯現(xiàn)原則就是采用對話風(fēng)格呈現(xiàn)語詞信息、使用真人聲音而非機(jī)器合成聲音，以及將真人形象顯示在電腦屏幕上等方法來激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。 采用對話風(fēng)格呈現(xiàn)學(xué)習(xí)材料，會讓學(xué)習(xí)者將自己作為一個參照點，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的社會存在感，學(xué)習(xí)的興趣也因此而增加，學(xué)習(xí)參與度增強(qiáng)，而且有利于學(xué)習(xí)者利用自己的認(rèn)知資源對新輸入的信息進(jìn)行積極的認(rèn)知加工，最終達(dá)到意義學(xué)習(xí)的目的。多媒體教學(xué)材料所體現(xiàn)出的這種社會暗示，能夠使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生社會反應(yīng)，并激發(fā)學(xué)習(xí)者的深層認(rèn)知加工，從而在保持與遷移兩個方面都有更好的表現(xiàn)，梅耶把這一理論稱為“社會中介理論”（Social Agency Theory）（Mayer，2009）。 在多媒體教學(xué)環(huán)境下，多媒體解釋的設(shè)計主要受設(shè)計者對教學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識的影響。梅耶認(rèn)為在教學(xué)上存在兩種假設(shè)：一種是教學(xué)的相互作用假設(shè)（Interactive Hypothesis），即教學(xué)過程中教師不僅要呈現(xiàn)信息，還要幫助學(xué)習(xí)者如何更好地利用認(rèn)知資源主動加工信息，學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)材料之間存在一種積極的互動關(guān)系。另一種是教學(xué)的傳遞假設(shè)（Transmission Hypothesis）（Moreno et al.，2000）。根據(jù)教學(xué)的相互作用假設(shè)，學(xué)習(xí)者對教學(xué)材料的加工程度取決于由教師的語言風(fēng)格所激發(fā)的學(xué)習(xí)者心理互動水平。在相互作用假設(shè)視域下，以自我參照的對話方式對信息進(jìn)行解釋，可以激勵學(xué)習(xí)者主動理解學(xué)習(xí)材料的意義（Doctorow et al.，1978）。然而，根據(jù)教學(xué)的傳遞假設(shè)，人與人之間的交流涉及三個步驟：首先，說話者將某一觀念編碼成信號；然后，說話者將信號傳遞給接收者；最后，由接收者對所接收到的信號進(jìn)行解碼（Reynolds，1998）。依據(jù)教學(xué)的傳遞假設(shè)可以推斷，無論教學(xué)材料是用對話風(fēng)格呈現(xiàn)還是以正式形式呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者最后所獲得的學(xué)習(xí)效果是一樣的，因為在基于計算機(jī)的教學(xué)環(huán)境下，無論信息采用哪種形式呈現(xiàn)，都包括了視覺信息和言語信息，只是呈現(xiàn)風(fēng)格不同而已。然而，根據(jù)梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，教學(xué)并不是知識的傳遞，如果學(xué)習(xí)者只是被動地接受教師所傳遞的信息，那么他們往往很難實現(xiàn)對信息的理解，其學(xué)習(xí)結(jié)果也只能是一種機(jī)械的記憶。 然而，個性顯現(xiàn)原則也并非在所有情況下都適用。首先，個性顯現(xiàn)原則不能過度使用，即雖然所使用的一些表達(dá)采用的是第一和第二人稱，顯得非常友好，但是其中并沒有包含任何有用的信息，相反它們卻變成了前面所探討的“花邊細(xì)節(jié)”，從而妨礙學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)。其次，如果學(xué)習(xí)者對教師不熟悉，個性顯現(xiàn)原則可能會更加有效。原音呈現(xiàn)原則和形象在屏原則（Voice & Image Principles）可以視為是對個性顯現(xiàn)原則的拓展和延伸，它們都是基于計算機(jī)的多媒體教學(xué)設(shè)計策略。然而，無論是原音呈現(xiàn)原則還是形象在屏原則，其有效性還需要更多的研究來檢驗。 原音呈現(xiàn)原則是指在用多媒體呈現(xiàn)信息時，采用原人真音講解與用機(jī)器合成的聲音相比，前者更能給學(xué)習(xí)者一種社會存在感，學(xué)習(xí)者會覺得自己就好像與某人在直接交談（Mayer & Sobko et al.，2003）。另外，納斯（C. Nass）和布雷夫（S. Brave）的研究也證明了學(xué)習(xí)者往往會對在線聲音所體現(xiàn)出的社會性表現(xiàn)出敏感，其中包括說話者的性別、種族、情緒狀態(tài)等，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的社會存在感，表現(xiàn)出更強(qiáng)的學(xué)習(xí)動機(jī)，并主動進(jìn)行認(rèn)知的深層加工（Nass et al.，2005）。 形象在屏原則主要基于這樣一種假設(shè)：即如果在屏幕上添加一個講解人的畫面，那么就會增加學(xué)習(xí)者的社會存在感，因為他們會覺得自己就是在與一個真實的人物在對話。屏幕上添加的這個人物可以是一個真人圖像（Craig et al.，2002），也可以是一個卡通人物形象（Moreno et al.，2001），當(dāng)內(nèi)容講解到哪兒，屏幕上的人物也就指向哪兒，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社會存在感。然而，梅耶及其同事所做的有關(guān)形象在屏研究結(jié)果顯示，形象在屏原則的作用并不明顯，只是起到了一點點促進(jìn)作用（Mayer & Dow et al.，2003），而有的甚至起到了反作用（Moreno et al.，2001）。 四、梅耶多媒體教學(xué)設(shè)計理論跨越式發(fā)展 多媒體教學(xué)設(shè)計原則是梅耶基于多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，將多媒體技術(shù)與意義學(xué)習(xí)及教學(xué)設(shè)計理論相結(jié)合而提出的，旨在更好地幫助學(xué)習(xí)者理解所學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。 國際著名的教育技術(shù)學(xué)與教育心理學(xué)專家喬納森（D. H. Jonassen）和加涅（R. M. Gagné）也都主張用技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。喬納森堅持“有意義的學(xué)習(xí)源自問題解決”（任友群等，2009），提出了問題解決的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計，旨在幫助學(xué)習(xí)者實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。在喬納森的問題解決學(xué)習(xí)環(huán)境中，技術(shù)被用來幫助學(xué)習(xí)者完成個體的內(nèi)部協(xié)商和學(xué)習(xí)者個體之間的社會協(xié)商。 另外，加涅認(rèn)為“為有效學(xué)習(xí)而設(shè)計的教學(xué)可以用多種方式來傳輸，并且可以運(yùn)用各種媒體”（R· M· 加涅，1999）。在加涅看來，“教學(xué)媒體就是指傳輸教學(xué)的各種方式，如音頻、視頻、電影、文本、照片、動畫、圖形等，而多媒體則指以上這些媒體的一種組合?！保≧· M· 加涅等，2007）不同媒體具有不同的特征，因此，教學(xué)中需要根據(jù)媒體的特征來決定選擇何種媒體（Reiser et al.，1982）。加涅又進(jìn)一步指出，教學(xué)情境才是媒體選擇最重要的決定因素（R· M· 加涅，1999）。例如，由學(xué)習(xí)者的個體特征所構(gòu)成的教學(xué)情境就會影響教師對媒體的選擇。當(dāng)然，在考慮了教學(xué)情境之后，媒體的選擇還有必要分清學(xué)習(xí)結(jié)果的性質(zhì)，從而使學(xué)習(xí)結(jié)果的不同需求能夠按其特性與媒體的特征相匹配（R· M· 加涅，1999）。 喬納森在其建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計理論中之所以采用技術(shù)，主要是因為它可以幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)各種心智模型，在學(xué)習(xí)過程中通過互聯(lián)網(wǎng)可以查找到自己解決問題所需要的信息，以及幫助學(xué)習(xí)者與其他個體組建學(xué)習(xí)共同體，實現(xiàn)社會協(xié)商，從而使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)變得更加有效。與喬納森不同的是，梅耶的多媒體技術(shù)概念的涵義比喬納森的技術(shù)概念更廣，而且梅耶之所以主張采用多媒體教學(xué)，主要是因為他考慮了認(rèn)知負(fù)荷這一影響學(xué)習(xí)的重要因素。認(rèn)知負(fù)荷理論主要研究在學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)與問題解決過程中認(rèn)知資源究竟應(yīng)該如何分配的問題。梅耶的多媒體教學(xué)設(shè)計理論主張教學(xué)過程中應(yīng)該同時向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)語詞和畫面信息，這樣兩種信息會分別在不同的信息加工通道中被加工，從而實現(xiàn)人類認(rèn)知資源的充分利用，并將形成的兩種不同表征模式——言語表征與圖像表征結(jié)合在一起，這樣更有利于學(xué)習(xí)者理解知識。 由于認(rèn)知負(fù)荷理論在上世紀(jì)80年代才由澳大利亞著名認(rèn)知心理學(xué)家斯威勒（Sweller，1988）提出，因此，在加涅研究教學(xué)設(shè)計理論發(fā)展的高峰期，認(rèn)知負(fù)荷理論根本還沒有出現(xiàn)或是還處在一個研究的初級階段，加涅在自己的教學(xué)設(shè)計理論中引入技術(shù)的出發(fā)點并不是為了降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，而是出于對教學(xué)情境與學(xué)習(xí)結(jié)果需要的考慮。 以上對梅耶多媒體技術(shù)理論與喬納森、加涅的媒體技術(shù)理論的對比表明，加涅采用媒體技術(shù)的目的主要是為了更好地配合不同學(xué)習(xí)結(jié)果的教學(xué)以及不同的教學(xué)情境，而喬納森采用媒體技術(shù)主要是為了在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中幫助學(xué)習(xí)者獲得更多自己所需要的信息、完成內(nèi)部協(xié)商以及外部協(xié)商。然而，梅耶從認(rèn)知負(fù)荷的角度出發(fā)，采用語詞和畫面同時呈現(xiàn)信息的方式，讓學(xué)習(xí)者充分利用用于信息加工的兩個不同通道中的認(rèn)知資源，形成兩種不同的信息表征模式并將這兩種表征模式聯(lián)系起來，從而幫助學(xué)習(xí)者更好地理解知識，最終實現(xiàn)知識的遷移。因此，完全有理由認(rèn)為，梅耶的多媒體技術(shù)理論是對喬納森與加涅的媒體技術(shù)理論的跨越式發(fā)展。 基金項目：教育部人文社會科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃項目“學(xué)習(xí)科學(xué)視域下教學(xué)設(shè)計理論發(fā)展研究” （16YA880033）。 作者簡介：毛偉，博士，杭州醫(yī)學(xué)院通識教學(xué)部（浙江杭州 311400）； 盛群力，教授，博士生導(dǎo)師，浙江大學(xué)教育學(xué)院（浙江杭州 310028）。 |
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