把握學(xué)習(xí)性質(zhì) 善用媒體促進(jìn)——梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知觀簡(jiǎn)介

盛群力,張 麗

(1.浙江大學(xué)教育學(xué)院,浙江杭州310028;2.山東煙臺(tái)市第十四中學(xué),山東煙臺(tái)264002)

對(duì)于“多媒體”(multimedia)這個(gè)詞語(yǔ),我們已經(jīng)不再感到陌生,多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,它開(kāi)創(chuàng)了一種生動(dòng)新穎的教學(xué)方式,因此對(duì)多媒體學(xué)習(xí)理論的研究也隨之增多,而理查德E.梅耶(Richard E.Mayer,一譯邁耶)一直是這一方面的領(lǐng)軍人物。他是美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校心理學(xué)教授,曾擔(dān)任美國(guó)心理學(xué)會(huì)教育心理學(xué)分會(huì)主席,《教育心理學(xué)家》雜志主編和《教學(xué)科學(xué)》雜志雙主編之一。2000年梅耶獲得了桑代克教育心理學(xué)終生成就獎(jiǎng),2008年獲得了美國(guó)心理學(xué)會(huì)頒發(fā)的教育與培訓(xùn)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。梅耶現(xiàn)任美國(guó)教育研究學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與教學(xué)分會(huì)副主席,目前還是14種教育心理學(xué)等學(xué)術(shù)期刊的編委。據(jù)美國(guó)《當(dāng)代教育心理學(xué)》(Vol.28,422-430)刊文報(bào)道,梅耶是1991-2001十年間在教育心理學(xué)領(lǐng)域最有成就的研究工作者,排名第一。他已經(jīng)出版/發(fā)表了將近400篇著述,其中包括出版的23部著作,重要的有《教育心理學(xué)的生機(jī)》(第1卷和第2卷,1999,2002),《多媒體學(xué)習(xí)》(2001,2009),《學(xué)習(xí)與教學(xué)》(2003,2008),《數(shù)字化學(xué)習(xí)與教學(xué)科學(xué)》(與R.Clark合著,2003,2008),《劍橋多媒體手冊(cè)》(2005)和《面向?qū)W習(xí)、教學(xué)與評(píng)估:布盧姆教學(xué)目標(biāo)分類學(xué)的修訂》(與Lorin.W.Anderson等人合作,2001)等。作為一名著名的教育心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)家,梅耶的主要專業(yè)旨趣是探究人是如何學(xué)習(xí)的以及如何幫助人學(xué)習(xí),即在學(xué)習(xí)科學(xué)和教學(xué)科學(xué)之間開(kāi)展對(duì)話,銜接認(rèn)知、教學(xué)和技術(shù)之間的交叉聯(lián)系。基于有關(guān)人是如何學(xué)習(xí)的認(rèn)知科學(xué)理論,梅耶提出了與設(shè)計(jì)在線教學(xué)相關(guān)的多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論。本文主要介紹其相關(guān)的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論,這也是其提出的有關(guān)學(xué)習(xí)與教學(xué)的核心觀點(diǎn)。

一、什么是多媒體學(xué)習(xí)

梅耶把多媒體定義為呈現(xiàn)文字(例如書面文本或口頭文本)和圖片(例如插圖、照片、動(dòng)畫或錄像)[1]2。對(duì)于文字而言,指的是把材料用言語(yǔ)的形式來(lái)呈現(xiàn),例如運(yùn)用書面文本或口頭文本。對(duì)于圖片而言,指的是把材料用圖示的形式來(lái)呈現(xiàn):例如運(yùn)用靜態(tài)的圖形,包括插圖、曲線圖、圖表、地圖或照片;或是運(yùn)用動(dòng)態(tài)圖形,包括動(dòng)畫或錄像。

當(dāng)人們建立文字(例如書面文本或口頭文本)和圖片(例如插圖、照片、動(dòng)畫或錄像)的心理表征時(shí),多媒體學(xué)習(xí)(multimedia learning)就發(fā)生了。多媒體教學(xué)(multimedia instruction)指用文字和圖片呈現(xiàn)材料以促進(jìn)學(xué)習(xí)。簡(jiǎn)言之,多媒體教學(xué)指設(shè)計(jì)多媒體演示來(lái)幫助人們建立心理表征[1]3。

多媒體的運(yùn)用是基于教學(xué)信息應(yīng)該根據(jù)大腦的工作原理來(lái)設(shè)計(jì)這一觀點(diǎn)。我們假定人類有兩個(gè)信息加工系統(tǒng),一個(gè)用來(lái)加工言語(yǔ)材料,另一個(gè)用來(lái)加工視覺(jué)材料。我們也承認(rèn),呈現(xiàn)教學(xué)信息的主要方式是言語(yǔ)形式。多媒體呈現(xiàn)的基本原理——用文字和圖片呈現(xiàn)材料,就是利用了人類全面處理信息的能力。梅耶認(rèn)為,理解發(fā)生在學(xué)習(xí)者能夠在視覺(jué)表征和言語(yǔ)表征中建立有意義聯(lián)系的時(shí)候,在試圖建立文字和圖片之間聯(lián)系的過(guò)程中,學(xué)習(xí)者所獲得的理解比僅僅通過(guò)文字或圖片進(jìn)行學(xué)習(xí)所獲得的理解要更加深刻。這一觀點(diǎn)是多媒體學(xué)習(xí)理論的核心所在。

總之,多媒體學(xué)習(xí)研究的基本原理就是,學(xué)生通過(guò)文字和圖片進(jìn)行學(xué)習(xí)比僅僅通過(guò)文字學(xué)習(xí)的效果要更加深入。但是,并不是添加所有的圖片都是有效的,弄清楚怎樣最有效地發(fā)揮文字和圖片相結(jié)合的作用,這是很重要的。我們所需要的是在研究的基礎(chǔ)上理解人們是怎樣通過(guò)文字和圖片進(jìn)行學(xué)習(xí)的、怎樣設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)以促進(jìn)學(xué)習(xí)。

二、多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)的兩種取向

(一)以技術(shù)為中心的設(shè)計(jì)取向

多媒體設(shè)計(jì)最直接的取向就是以技術(shù)為中心的取向。以技術(shù)為中心的取向以研究多媒體的實(shí)用功能為出發(fā)點(diǎn),研究的問(wèn)題是“我們?cè)鯓舆\(yùn)用這些功能來(lái)設(shè)計(jì)多媒體呈現(xiàn)”,所關(guān)注的通常是多媒體技術(shù)發(fā)展中的尖端內(nèi)容,因此以技術(shù)為中心的設(shè)計(jì)者關(guān)注的是怎樣把多媒體融入到新興的傳播技術(shù)中。其研究的問(wèn)題經(jīng)常會(huì)涉及有關(guān)不同媒體的效用研究(即確定哪種技術(shù)在呈現(xiàn)信息時(shí)最有效)。但是以技術(shù)為中心的取向關(guān)注的是鼓勵(lì)教師使用最新的技術(shù),而不是通過(guò)技術(shù)來(lái)幫助人們有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

(二)以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計(jì)取向

以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計(jì)取向以理解大腦的工作原理為出發(fā)點(diǎn),所關(guān)注的是怎樣運(yùn)用多媒體技術(shù)作為認(rèn)知的輔助工具。研究問(wèn)題所關(guān)注的是設(shè)計(jì)特征與人類的信息加工系統(tǒng)之間的關(guān)系。倡導(dǎo)以學(xué)習(xí)者為中心的前提是:只有多媒體設(shè)計(jì)與人類大腦的工作方式相一致,才能更有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)。

三、多媒體學(xué)習(xí)的三種觀點(diǎn)

(一)多媒體學(xué)習(xí)作為反應(yīng)強(qiáng)化過(guò)程

根據(jù)反應(yīng)強(qiáng)化(response strengthening)的觀點(diǎn),學(xué)習(xí)就是增加或減少刺激和反應(yīng)之間的聯(lián)系。這一觀點(diǎn)引發(fā)了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的本質(zhì)、學(xué)習(xí)者的本質(zhì)、教師的本質(zhì)和多媒體呈現(xiàn)的目的的假設(shè)。首先,學(xué)習(xí)是以建立聯(lián)系為基礎(chǔ)的,因此“學(xué)了什么”就是與特定情境相關(guān)的特定反應(yīng)。其次,學(xué)習(xí)者的行為就是做出反應(yīng),接收對(duì)這一反應(yīng)的反饋。因而,學(xué)習(xí)者是獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰的被動(dòng)接受者。再次,教師的行為,或者說(shuō)是教學(xué)設(shè)計(jì)者的行為,就是實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰?？傊?教師通過(guò)提供提示或提出問(wèn)題來(lái)控制教學(xué)過(guò)程,然后對(duì)學(xué)習(xí)者給出的回答予以反饋。最后,多媒體教學(xué)的目的是為培訓(xùn)相關(guān)技能方面提供練習(xí),其潛在的觀點(diǎn)就是多媒體是一種練習(xí)系統(tǒng),也就是指通過(guò)反饋來(lái)操練相關(guān)技能的系統(tǒng)[1]11。

(二)多媒體學(xué)習(xí)作為信息獲得過(guò)程

根據(jù)信息獲得(infor mation acquisition)的觀點(diǎn),學(xué)習(xí)就是向記憶中增加信息。首先,學(xué)習(xí)是以信息為基礎(chǔ)的——一種能從一處被移動(dòng)到另一處的客觀對(duì)象。其次,學(xué)習(xí)者的行為是接收信息,因此,學(xué)習(xí)者是一個(gè)被動(dòng)的個(gè)體,他從外界接收信息并把它們存儲(chǔ)到記憶中。再次,教師的行為,或者說(shuō)是教學(xué)設(shè)計(jì)者的行為,就是呈現(xiàn)信息。最后,多媒體呈現(xiàn)的目的是盡可能有效地傳遞信息。其潛在的觀點(diǎn)就是多媒體是一種傳遞系統(tǒng)。根據(jù)這一觀點(diǎn),多媒體是向?qū)W習(xí)者有效傳遞信息的一種工具。

(三)多媒體學(xué)習(xí)作為知識(shí)建構(gòu)過(guò)程

與信息獲得的觀點(diǎn)相比,知識(shí)建構(gòu)(knowledge construction)的觀點(diǎn)認(rèn)為多媒體學(xué)習(xí)是一種獲得意義的行為,學(xué)習(xí)者試圖從呈現(xiàn)材料中建立一致的心理表征。與信息不同,知識(shí)是由學(xué)習(xí)者自己建構(gòu)的,并不能以確切的形式從一個(gè)人的大腦傳遞到另一個(gè)人的大腦中。這就是為什么給兩個(gè)學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)相同的材料會(huì)得出不同的學(xué)習(xí)結(jié)果。其次,根據(jù)知識(shí)建構(gòu)的觀點(diǎn),學(xué)習(xí)者的行為就是理解呈現(xiàn)材料的意義,因此學(xué)習(xí)者是積極的意義建構(gòu)者,在接受了多媒體呈現(xiàn)之后試圖把呈現(xiàn)材料整合成一致的心理表征。再次,教師的行為是在學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu)過(guò)程中提供幫助,因此教師是認(rèn)知向?qū)?在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工過(guò)程中提供必要的指導(dǎo)。最后,多媒體呈現(xiàn)的目的不僅僅是呈現(xiàn)信息,也對(duì)如何加工呈現(xiàn)信息進(jìn)行指導(dǎo)——也就是幫助學(xué)習(xí)者決定對(duì)什么給予注意,怎樣在心理上進(jìn)行組織并且怎樣與先前的知識(shí)相聯(lián)系?？傊?多媒體是意義獲得的向?qū)?即人們進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的助手。

梅耶支持有關(guān)學(xué)習(xí)是一種知識(shí)建構(gòu)歷程的觀點(diǎn),因?yàn)樗c人是如何學(xué)習(xí)的研究更加一致。多媒體呈現(xiàn)的目的不是向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)大量的信息或是操練正確的反應(yīng),而是幫助人們對(duì)所呈現(xiàn)材料的重要的方面進(jìn)行理解。總之,當(dāng)教學(xué)的目的是幫助人理解和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)時(shí),采用知識(shí)建構(gòu)觀點(diǎn)更加符合實(shí)際。

四、多媒體學(xué)習(xí)的三種結(jié)果

學(xué)習(xí)的目的有兩種:記憶與理解。記憶是一種重現(xiàn)或再認(rèn)所呈現(xiàn)材料的能力,通過(guò)保持測(cè)驗(yàn)來(lái)加以測(cè)量。最常見(jiàn)的保持測(cè)驗(yàn)是回憶——要求學(xué)習(xí)者重現(xiàn)所呈現(xiàn)的材料,和再認(rèn)——要求學(xué)習(xí)者選出呈現(xiàn)過(guò)的內(nèi)容或判斷所給定的項(xiàng)目是否呈現(xiàn)過(guò)。因此保持測(cè)驗(yàn)主要就是檢測(cè)學(xué)習(xí)的“量”——即記住了多少學(xué)過(guò)的內(nèi)容。理解是一種從呈現(xiàn)材料中建立一致的心理表征的能力。它反映了學(xué)習(xí)者在新的情境中運(yùn)用呈現(xiàn)過(guò)的材料的能力,通過(guò)遷移測(cè)驗(yàn)來(lái)測(cè)量。在遷移測(cè)驗(yàn)中,學(xué)習(xí)者必須解決沒(méi)有在呈現(xiàn)材料中明確給出答案的一些問(wèn)題——也就是他們必須把學(xué)到的知識(shí)用于新的情境中。遷移測(cè)驗(yàn)主要就是檢測(cè)學(xué)習(xí)的“質(zhì)”——即學(xué)習(xí)者能運(yùn)用所學(xué)材料的程度。

對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果而言,可能有三種學(xué)習(xí)狀態(tài):什么都沒(méi)有學(xué)到,這是無(wú)效學(xué)習(xí)(no learning);能記住相關(guān)的信息,但不理解也不會(huì)運(yùn)用,這是機(jī)械學(xué)習(xí)(rote learning);既能熟記相關(guān)信息,也能夠理解和運(yùn)用,這是有意義的學(xué)習(xí)(meaningful learning)[2]。當(dāng)然,在多媒體學(xué)習(xí)中我們要做的就是促進(jìn)學(xué)習(xí)者的意義學(xué)習(xí)。

五、多媒體學(xué)習(xí)的兩種主動(dòng)類型

主動(dòng)學(xué)習(xí)包括兩種具體情況:一種是認(rèn)知上積極,行為上不積極;另一種情況是行為上表現(xiàn)積極,認(rèn)知上表現(xiàn)不積極。但是主動(dòng)學(xué)習(xí)到底是通過(guò)學(xué)習(xí)者的外在行為來(lái)表現(xiàn),還是通過(guò)學(xué)習(xí)者頭腦中發(fā)生的行為來(lái)表現(xiàn)呢?梅耶認(rèn)為,有關(guān)學(xué)習(xí)方面的一些研究表明,意義學(xué)習(xí)取決于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的認(rèn)知活動(dòng)而不是行為活動(dòng)?；蛟S有人會(huì)認(rèn)為通過(guò)動(dòng)手操作就能促進(jìn)意義學(xué)習(xí),但是行為活動(dòng)本身并不能保證積極的認(rèn)知學(xué)習(xí);或許也有人認(rèn)為給學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)材料不算是一種促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)的好方法,但是在給學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)有意義的材料,引發(fā)學(xué)習(xí)者主動(dòng)的認(rèn)知加工時(shí)是能夠引發(fā)意義學(xué)習(xí)的。因此,梅耶主張?jiān)诙嗝襟w學(xué)習(xí)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知活動(dòng)而不僅僅是行為活動(dòng)本身。

六、多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論的三個(gè)假設(shè)

關(guān)于怎樣設(shè)計(jì)多媒體信息的決策總是反映了學(xué)習(xí)方式的基本內(nèi)容。也就是說(shuō),多媒體信息設(shè)計(jì)者關(guān)于人類大腦是如何工作的觀念會(huì)影響其設(shè)計(jì)活動(dòng)本身。在對(duì)人類學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了進(jìn)一步的探討之后,梅耶提出了多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論的三個(gè)假設(shè):雙向通道假設(shè)、容量有限假設(shè)和主動(dòng)加工假設(shè)。

(一)雙向通道假設(shè)

雙向通道假設(shè)(dual-channel assumption)是指人們對(duì)視覺(jué)表征材料和聽(tīng)覺(jué)表征材料擁有單獨(dú)的信息加工通道。雙向通道假設(shè)在多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論中指人們的信息加工系統(tǒng)包括聽(tīng)覺(jué)/言語(yǔ)通道和視覺(jué)/圖像通道[1]33。兩個(gè)通道能分別加工不同種類的信息,呈現(xiàn)給眼睛的材料由視覺(jué)通道來(lái)加工,呈現(xiàn)給耳朵的材料由聽(tīng)覺(jué)通道負(fù)責(zé)加工。

有兩種方式可以定義兩種通道的區(qū)別,一種是基于呈現(xiàn)模式,另一種是基于感覺(jué)通道。基于呈現(xiàn)模式的方法關(guān)注的是呈現(xiàn)的刺激是言語(yǔ)的還是非言語(yǔ)的,一個(gè)通道用來(lái)加工言語(yǔ)材料,另一個(gè)通道用來(lái)加工非言語(yǔ)材料。基于感覺(jué)通道的方法關(guān)注的是學(xué)習(xí)者最初通過(guò)眼睛加工所呈現(xiàn)的材料還是通過(guò)耳朵加工所呈現(xiàn)的材料,一個(gè)通道加工視覺(jué)表征的材料,另一個(gè)通道加工聽(tīng)覺(jué)表征的材料。在構(gòu)建多媒體學(xué)習(xí)理論時(shí),梅耶選擇了折中的方式,用基于感覺(jué)通道的方法來(lái)區(qū)分視覺(jué)呈現(xiàn)材料和聽(tīng)覺(jué)呈現(xiàn)材料,用基于呈現(xiàn)模式的方法來(lái)區(qū)分工作記憶中基于圖像的和基于言語(yǔ)的模型的建構(gòu)。

那么,兩個(gè)通道之間的關(guān)系又是如何的呢?盡管信息是通過(guò)一個(gè)通道進(jìn)入人的信息系統(tǒng),但是學(xué)習(xí)者也可以轉(zhuǎn)換表征方式使之能在另一通道中加工信息。當(dāng)學(xué)習(xí)者給任務(wù)分配足夠的認(rèn)知資源時(shí),最初呈現(xiàn)給一個(gè)通道的信息就可能在另一通道中得到表征。例如,屏幕文本最初可能是在視覺(jué)通道中被加工,因?yàn)樗浅尸F(xiàn)給眼睛的,但是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的讀者會(huì)在心理上把圖像轉(zhuǎn)換為聲音,在聽(tīng)覺(jué)通道中加工。

(二)容量有限假設(shè)

容量有限假設(shè)(l imited capacity assumption)是指每個(gè)通道一次加工的信息數(shù)量是有限的。當(dāng)向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)信息時(shí),不管是插圖、動(dòng)畫或口頭解說(shuō),學(xué)習(xí)者并不能記住全部的內(nèi)容,而是部分的或片斷的信息[3]66。如米勒(G.Miller)于1956年所提出的,人的短時(shí)記憶容量為7+2個(gè)組塊,這一短時(shí)記憶容量也就是我們所說(shuō)的短時(shí)記憶廣度。當(dāng)然,我們通過(guò)不斷練習(xí),可以掌握多種組塊的技巧,從而能夠在每個(gè)組塊中記住更多的元素。但是不管怎樣,人在每個(gè)通道中的加工容量還是非常有限的。

既然人的信息加工容量如此有限,那么當(dāng)向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)大量的信息時(shí)就勢(shì)必會(huì)造成認(rèn)知上的負(fù)擔(dān)。斯韋勒和錢得勒(P.Chandler)(1994)和斯韋勒(1999)區(qū)分了學(xué)習(xí)中認(rèn)知負(fù)擔(dān)的內(nèi)部來(lái)源和外部來(lái)源。內(nèi)部認(rèn)知負(fù)擔(dān)依賴于材料的內(nèi)在難度——有多少組成成分和它們之間是如何相互影響的。當(dāng)材料的組成成分較多,并且相互之間的作用很復(fù)雜時(shí),內(nèi)部的認(rèn)知負(fù)擔(dān)就高,反之則低。外部認(rèn)知負(fù)擔(dān)依賴于教學(xué)信息的設(shè)計(jì)方式——材料的組織和呈現(xiàn)方式。當(dāng)信息設(shè)計(jì)不是很好時(shí),學(xué)習(xí)者必須進(jìn)行無(wú)關(guān)的或無(wú)效的認(rèn)知加工;當(dāng)信息設(shè)計(jì)良好時(shí),外部認(rèn)知負(fù)擔(dān)是最小的。

(三)主動(dòng)加工假設(shè)

主動(dòng)加工假設(shè)(active processing assumption)指人們?yōu)榱藢?duì)其經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)一致的心理表征會(huì)主動(dòng)參與認(rèn)知加工。這些主動(dòng)的認(rèn)知加工過(guò)程包括形成注意、組織新進(jìn)入的信息并將新進(jìn)入的信息與其他知識(shí)進(jìn)行整合。簡(jiǎn)言之,人是試圖理解多媒體呈現(xiàn)信息的主動(dòng)加工者[3]67-68。

主動(dòng)學(xué)習(xí)的三個(gè)基本的加工過(guò)程是:選擇相關(guān)的材料,組織所選擇的材料,將所選擇的材料與已有的知識(shí)進(jìn)行整合。當(dāng)學(xué)習(xí)者注意到呈現(xiàn)材料中合適的文字和圖像時(shí),對(duì)相關(guān)材料的選擇就發(fā)生了,這個(gè)過(guò)程就是將材料從外部帶入到認(rèn)知系統(tǒng)的工作記憶中。組織所選擇的材料就是在這些要素間建立結(jié)構(gòu)聯(lián)系,這一過(guò)程發(fā)生在認(rèn)知系統(tǒng)的工作記憶中。將所選擇的材料與已有知識(shí)進(jìn)行整合就是指在新進(jìn)入的材料與已有知識(shí)中的相關(guān)部分之間建立聯(lián)系,這一過(guò)程包括激活長(zhǎng)時(shí)記憶中的知識(shí)并將其帶入工作記憶中。

七、多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程的五個(gè)步驟

為了能在多媒體環(huán)境中產(chǎn)生有意義學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者必須參與五種認(rèn)知加工過(guò)程:(1)選擇相關(guān)的文字在言語(yǔ)工作記憶中加工;(2)選擇相關(guān)的圖像在視覺(jué)工作記憶中加工;(3)將所選擇的文字組織成為言語(yǔ)模型;(4)將所選擇的圖像組織成為圖像模型;(5)將言語(yǔ)和圖像模型進(jìn)行整合并與先前的知識(shí)相整合。這五個(gè)過(guò)程不一定是以線性的順序發(fā)生的,學(xué)習(xí)者可以采用不同的方式從一個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)到另一個(gè)過(guò)程。成功的多媒體學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者能夠協(xié)調(diào)并監(jiān)控這五個(gè)過(guò)程。

(一)選擇相關(guān)的文字

第一個(gè)環(huán)節(jié)中涉及了知識(shí)表征的一個(gè)轉(zhuǎn)換,從外部呈現(xiàn)的口頭文字(例如,計(jì)算機(jī)中所發(fā)出的語(yǔ)音解說(shuō))到關(guān)于聲音的感覺(jué)表征,再到工作記憶中文字聲音(例如,語(yǔ)音解說(shuō)中的某些文字)的內(nèi)部表征。這一步中輸入的是口頭的言語(yǔ)信息——即多媒體信息呈現(xiàn)中的口頭文字。輸出的是語(yǔ)音庫(kù)——即學(xué)習(xí)者所選擇的單詞或短語(yǔ)在言語(yǔ)工作記憶中形成的心理表征。

調(diào)節(jié)這一轉(zhuǎn)換的認(rèn)知過(guò)程被稱為“選擇相關(guān)的文字”(selecting relevant words),并且當(dāng)多媒體信息通過(guò)聽(tīng)覺(jué)的感覺(jué)記憶時(shí)對(duì)其中的某些文字給予注意。如果文字以聲音的形式呈現(xiàn),這一過(guò)程就從聽(tīng)覺(jué)通道開(kāi)始;如果文字以屏幕文本或打印文本的形式呈現(xiàn),這一過(guò)程就從視覺(jué)通道開(kāi)始。如果學(xué)習(xí)者能夠在心理上讀出這些打印文字,這個(gè)過(guò)程隨后就可以從視覺(jué)通道轉(zhuǎn)入到聽(tīng)覺(jué)通道。

(二)選擇相關(guān)的圖像

第二個(gè)環(huán)節(jié)涉及的知識(shí)表征的轉(zhuǎn)換是從外部呈現(xiàn)的圖片(例如動(dòng)畫片斷或插圖)到未被分析的視覺(jué)圖像的感覺(jué)表征,再到工作記憶中的內(nèi)部表征(例如部分動(dòng)畫或插圖的視覺(jué)圖像)。這一步中輸入的是存在于視感覺(jué)記憶中的多媒體信息的圖像部分。輸出的是視覺(jué)圖像——學(xué)習(xí)者的工作記憶中對(duì)所選擇圖像形成的心理表征。

這一轉(zhuǎn)換中涉及的認(rèn)知過(guò)程被稱為“選擇相關(guān)的圖像”(selecting relevant images),它對(duì)多媒體信息中的部分動(dòng)畫或插圖給予注意。這一過(guò)程開(kāi)始于視覺(jué)通道,但是也可能把部分信息轉(zhuǎn)換到聽(tīng)覺(jué)通道中,例如,在心理上言語(yǔ)描述一個(gè)正在播放的動(dòng)畫。

(三)組織所選擇的文字

學(xué)習(xí)者從多媒體信息片斷的新出現(xiàn)的文字中形成語(yǔ)音庫(kù)之后,就會(huì)把這些文字組織成一個(gè)一致的表征——言語(yǔ)模型。這一步中輸入的是語(yǔ)音,即從輸入的言語(yǔ)信息中所選擇的語(yǔ)音。輸出的是言語(yǔ)模型,即學(xué)習(xí)者的工作記憶中所形成的關(guān)于所選擇的單詞或短語(yǔ)的一致性的(或具有結(jié)構(gòu)的)表征。

這一轉(zhuǎn)換中涉及的認(rèn)知過(guò)程被稱為“組織所選擇的文字”(organizing selected words),在這一過(guò)程中,學(xué)習(xí)者在言語(yǔ)知識(shí)片斷中建立聯(lián)系。這一過(guò)程最可能在聽(tīng)覺(jué)通道中發(fā)生。

(四)組織所選擇的圖像

這一過(guò)程跟組織所選擇的文字過(guò)程有點(diǎn)相似。學(xué)習(xí)者從多媒體信息片斷的新出現(xiàn)的圖片中形成圖像庫(kù)之后,就會(huì)把這些圖像組織成一個(gè)一致的表征——圖像模型。這一步中輸入的是圖像,即從輸入的圖像信息中所選擇的圖像。輸出的是圖像模型,即學(xué)習(xí)者的工作記憶中所形成的關(guān)于所選擇的圖像的一致性的(或具有結(jié)構(gòu)的)表征。

從圖像到圖像模型的轉(zhuǎn)換要求運(yùn)用一種認(rèn)知加工過(guò)程,即“組織所選擇的圖像”(organizing selected images)。在這一過(guò)程中,學(xué)習(xí)者在圖像知識(shí)片段間建立聯(lián)系。這一過(guò)程在視覺(jué)通道中發(fā)生。

(五)將基于文字和基于圖像的表征進(jìn)行整合

或許多媒體學(xué)習(xí)中最關(guān)鍵的一步就是在基于文字和基于圖像的表征之間建立聯(lián)系。這一步中涉及的知識(shí)表征的轉(zhuǎn)換是從兩個(gè)單獨(dú)的表征——圖像模型和言語(yǔ)模型到一個(gè)整合的表征的轉(zhuǎn)換,一個(gè)模型中的要素及要素之間的關(guān)系與另一個(gè)模型中的對(duì)應(yīng)的部分相匹配。這一步中輸入的是學(xué)習(xí)者所建構(gòu)的圖像模型和言語(yǔ)模型,輸出的是一個(gè)整合的模型,它建立在兩個(gè)表征聯(lián)系的基礎(chǔ)上。另外,這一整合的模型也包括與先前知識(shí)的整合。

之所以稱這一認(rèn)知過(guò)程為“整合文字與圖像”(integrating word-based and image-based representations),是因?yàn)樗婕霸谙鄳?yīng)的圖像和言語(yǔ)模型間建立聯(lián)系,也包括與長(zhǎng)時(shí)記憶中的知識(shí)相聯(lián)系。這一過(guò)程在視覺(jué)和言語(yǔ)工作記憶中發(fā)生,也包括二者之間的協(xié)調(diào)。

多媒體學(xué)習(xí)的五個(gè)加工過(guò)程的每一步可能在多媒體呈現(xiàn)中會(huì)發(fā)生好多次。這些過(guò)程在一個(gè)又一個(gè)片斷中進(jìn)行應(yīng)用,而不是對(duì)作為整體的全部信息進(jìn)行應(yīng)用。

八、梅耶多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論研究的特征

(一)根據(jù)人類大腦的工作原理來(lái)設(shè)計(jì)多媒體信息

多媒體學(xué)習(xí)發(fā)生于學(xué)習(xí)者的信息系統(tǒng)中——包括獨(dú)立的視覺(jué)和言語(yǔ)加工通道的系統(tǒng),每個(gè)通道的容量都十分有限的系統(tǒng),要求對(duì)每個(gè)通道的認(rèn)知加工過(guò)程進(jìn)行協(xié)調(diào)以促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)生的系統(tǒng)。另外,多媒體學(xué)習(xí)是一個(gè)需求性的過(guò)程,它要求選擇相關(guān)的文字和圖像;把它們組織成一致的言語(yǔ)和圖像表征;把言語(yǔ)和圖像表征進(jìn)行整合,并與先前的知識(shí)相整合。在多媒體學(xué)習(xí)的過(guò)程中,材料是以五種形式呈現(xiàn)的:多媒體呈現(xiàn)中的文字和圖片;感覺(jué)記憶中的聲音和圖像的表征;工作記憶中的聲音和圖像;工作記憶中的言語(yǔ)和圖像模型;長(zhǎng)時(shí)記憶中的知識(shí)。從梅耶的多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論我們可以看出,多媒體信息應(yīng)該被用來(lái)設(shè)計(jì)促進(jìn)多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程,是否根據(jù)人類大腦的工作原理來(lái)設(shè)計(jì)多媒體信息,這對(duì)意義學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

(二)與認(rèn)知心理學(xué)、教育心理學(xué)相結(jié)合,提出多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論

梅耶把多媒體學(xué)習(xí)作為認(rèn)知輔助工具,從認(rèn)知心理學(xué)的角度出發(fā)進(jìn)行多媒體學(xué)習(xí)的研究,提出了多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論,充分運(yùn)用了雙重編碼理論、認(rèn)知負(fù)擔(dān)理論和建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論,把心理學(xué)知識(shí)與教育學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合來(lái)進(jìn)行研究,為多媒體學(xué)習(xí)的研究提供了新思路。

尤其是梅耶將雙重編碼理論緊密結(jié)合進(jìn)多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論中,這是以往我們?nèi)菀缀鲆暤姆矫?。根?jù)雙重編碼理論,言語(yǔ)和視覺(jué)信息是在不同的信息處理系統(tǒng)中進(jìn)行的。據(jù)此,梅耶提出了雙向通道假設(shè),在進(jìn)行多媒體信息呈現(xiàn)時(shí)注意合理運(yùn)用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)通道來(lái)共同發(fā)揮作用,并在這一方面做了大量的研究,提出了相關(guān)的多媒體設(shè)計(jì)原則,同時(shí)也大大減輕了多媒體學(xué)習(xí)中的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

在多媒體信息的觀點(diǎn)方面,梅耶堅(jiān)持呈現(xiàn)模式說(shuō)和感覺(jué)通道說(shuō)的觀點(diǎn)。呈現(xiàn)模式說(shuō)認(rèn)為,多媒體是指用兩種或兩種以上的感覺(jué)系統(tǒng)來(lái)呈現(xiàn)材料,它關(guān)注的是材料被表征的方式。感覺(jué)通道說(shuō)認(rèn)為,多媒體指學(xué)習(xí)者使用了兩種或兩種以上的感覺(jué)系統(tǒng),它強(qiáng)調(diào)的是學(xué)習(xí)者接受外界材料時(shí)所用到的像眼睛和耳朵這樣的接收器[3]7-9。梅耶以認(rèn)知理論為基礎(chǔ),認(rèn)為多媒體信息的作用是提高學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)的能力,而不是像傳播媒體說(shuō)(即認(rèn)為多媒體指材料的呈現(xiàn)是用兩種或兩種以上的傳播設(shè)備來(lái)進(jìn)行的)所認(rèn)為的多媒體信息的作用僅僅是傳播信息。只有以認(rèn)知理論為基礎(chǔ),才能更好地對(duì)多媒體學(xué)習(xí)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)[3]7-9。

(三)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的建構(gòu)以及學(xué)習(xí)者主動(dòng)的認(rèn)知活動(dòng)

梅耶把多媒體學(xué)習(xí)看作是知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程,認(rèn)為多媒體是人們進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的助手,并且強(qiáng)調(diào)在多媒體學(xué)習(xí)中要促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)的認(rèn)知活動(dòng)的產(chǎn)生。因此,多媒體學(xué)習(xí)就理所當(dāng)然地是為了促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的這一結(jié)果的出現(xiàn)。這些方面都是以往我們的多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程中容易忽略的方面,我們往往把多媒體學(xué)習(xí)看作是向記憶中添加新信息的過(guò)程,或者是增強(qiáng)聯(lián)系的過(guò)程,忽視了多媒體作為認(rèn)知輔助工具在促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)方面的重要作用。同樣的,梅耶主張?jiān)诙嗝襟w學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知活動(dòng)而不僅僅是行為活動(dòng)本身,這樣才能更好地促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的進(jìn)行,使學(xué)習(xí)者不僅能夠記住所學(xué)的知識(shí),還能運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

(四)多媒體學(xué)習(xí)注重以學(xué)習(xí)者為中心

我們一般都會(huì)認(rèn)為多媒體是教師講解呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的一種工具而已,而梅耶在一開(kāi)始就澄清了自己的觀點(diǎn),他認(rèn)為多媒體設(shè)計(jì)的取向應(yīng)該是以學(xué)習(xí)者為中心,應(yīng)該關(guān)注人的發(fā)展。教育的最終目的是為了促進(jìn)人的發(fā)展,我們?cè)谶M(jìn)行多媒體設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)該注意到這一點(diǎn)。要從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)特色出發(fā),使多媒體的設(shè)計(jì)真正做到以人為本,真正為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)。同時(shí),對(duì)每種媒體的運(yùn)用都要合理有效,并且充分發(fā)揮其作用,而不僅僅是空有華麗的外表。梅耶在這一方面就是值得我們學(xué)習(xí)的一個(gè)很好的典范。如果真正地將多媒體變成學(xué)生手中的認(rèn)知工具,這不僅會(huì)推動(dòng)教學(xué)的進(jìn)步,而且可以真正增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,真正適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需要。

(五)基于以往的理論同時(shí)又有所擴(kuò)展和延伸

國(guó)外的學(xué)者對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的研究始于20世紀(jì)初期,最早是從20世紀(jì)初期到80年代中期,主要關(guān)注的是學(xué)習(xí)者怎樣整合并利用呈現(xiàn)給他們的言語(yǔ)信息和視覺(jué)信息[4]3-30。這一時(shí)期提出了一些最基本的編碼模型、信息加工模型和一些簡(jiǎn)單的理論。比較突出的有“雙重編碼”理論,即長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息既可以用語(yǔ)義編碼,也可以用形象編碼[5]。根據(jù)雙重編碼理論,言語(yǔ)和視覺(jué)信息是在不同的信息處理系統(tǒng)中進(jìn)行的。第二代的多媒體學(xué)習(xí)研究是從二十世紀(jì)中期到90年代末期,主要關(guān)注的是言語(yǔ)和視覺(jué)信息的呈現(xiàn)方式以期更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)呈現(xiàn)信息的理解[4]3-30。這一時(shí)期提出的理論主要是認(rèn)知負(fù)擔(dān)理論和多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論。對(duì)認(rèn)知負(fù)擔(dān)理論的研究主要是錢德勒和斯韋勒,他們指出,加工視覺(jué)和言語(yǔ)信息的工作以及過(guò)程是有嚴(yán)格限制的,如果在視覺(jué)和言語(yǔ)處理過(guò)程中呈現(xiàn)過(guò)多的信息元素,就會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知超載而使一部分信息元素不能被處理。而對(duì)于多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論方面,梅耶就是主要的代表人物。梅耶根據(jù)雙重編碼理論、認(rèn)知負(fù)擔(dān)理論和建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論提出了多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論,闡述了多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論的三個(gè)假設(shè)、五個(gè)步驟,總結(jié)了在多媒體環(huán)境中建構(gòu)有意義學(xué)習(xí)所需的認(rèn)知條件:選擇相關(guān)的文字和圖像,將文字和圖像組織成連貫的心理表征,并與其他表征相整合。

梅耶在多媒體學(xué)習(xí)方面進(jìn)行了大量的系統(tǒng)化的實(shí)證研究,并且與以往的雙重編碼理論、認(rèn)知負(fù)擔(dān)理論、雙向通道理論等相關(guān)研究相結(jié)合,對(duì)以往的研究進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展和延伸。例如,梅耶在提出多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論時(shí),提到的雙向通道假設(shè)就和雙重編碼理論有著密切關(guān)系。雙向通道假設(shè)指人們對(duì)視覺(jué)表征和聽(tīng)覺(jué)表征的材料擁有單獨(dú)的信息加工通道。換句話說(shuō),也就是視覺(jué)通道通過(guò)眼睛獲取信息產(chǎn)生圖像表征,而言語(yǔ)通道通過(guò)耳朵獲取信息產(chǎn)生言語(yǔ)表征。在多媒體學(xué)習(xí)中的認(rèn)知負(fù)擔(dān)方面,梅耶提出容量有限假設(shè),指出人們?cè)诿總€(gè)通道上一次加工的信息數(shù)量是有限的。而梅耶提出的主動(dòng)加工假設(shè)則是建立在對(duì)工作記憶的長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)之上,主動(dòng)加工假設(shè)彌補(bǔ)了工作記憶的局限,發(fā)揮了工作記憶在意義建構(gòu)中的重大作用。梅耶的這些研究為正在崛起的新一代的多媒體學(xué)習(xí)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也起到了很好的推動(dòng)作用。

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[2]Mayer R E.Learning and Instruction[M].2nd ed.Mahwah,NJ:Prentice-Hall,2008:22-23.

[3]Mayer R E.Multimedia learning[M].2nd ed.New York:Cambridge University Press,2009.

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