外部視覺情緒設(shè)計對多媒體學(xué)習(xí)的影響

王潤滋

(揚州大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，江蘇 揚州 225009)

一、引 言

多媒體學(xué)習(xí)是指對言語與圖片表征材料的學(xué)習(xí)[1]。情緒是個體對世界的判斷以及與世界互動的結(jié)果[2,3]。情緒設(shè)計是指在學(xué)習(xí)背景下，運用一系列設(shè)計特征誘發(fā)學(xué)習(xí)者積極情緒，提升學(xué)習(xí)效果[4]。在學(xué)習(xí)背景下，研究者一直對與學(xué)習(xí)、成就直接相關(guān)的消極情緒和積極情緒充滿興趣[5]。多媒體學(xué)習(xí)理論認為，在多媒體課程中進行情感設(shè)計的一個基本原則是，增強學(xué)習(xí)者對基本材料理解的內(nèi)在動機，激發(fā)深層學(xué)習(xí)過程，提升學(xué)習(xí)效果?？刂苾r值理論認為，學(xué)習(xí)情緒通過作用于學(xué)生對學(xué)術(shù)遭遇的感知控制，誘發(fā)與遭遇相關(guān)的學(xué)術(shù)價值[6,7]。這其中包括消極學(xué)術(shù)情緒和積極學(xué)術(shù)情緒。消極情緒對學(xué)習(xí)影響的研究發(fā)現(xiàn)，在進行掌握水平及轉(zhuǎn)移任務(wù)測驗上，經(jīng)歷消極情緒的學(xué)習(xí)者比經(jīng)歷積極情緒學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者表現(xiàn)更差[8]。

目前關(guān)于情緒設(shè)計對多媒體學(xué)習(xí)影響的研究都是在實驗室環(huán)境下完成的，因為在課堂環(huán)境中，會出現(xiàn)更復(fù)雜的情緒和學(xué)習(xí)模式。關(guān)于情緒設(shè)計的實驗室研究與課堂研究最不同的一點在于目標(biāo)情緒誘導(dǎo)方式。實驗室環(huán)境下一般通過情緒性電影或卡片進行情緒誘導(dǎo)，而課堂環(huán)境下主要通過學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計進行情緒誘導(dǎo)[9]，這意味著學(xué)習(xí)情緒在整個學(xué)習(xí)過程都有可能被調(diào)控。因此我們假設(shè)整個學(xué)習(xí)任務(wù)歷程中的情緒誘發(fā)比學(xué)習(xí)任務(wù)開始之前的情緒誘發(fā)效果要好[10]。在多媒體學(xué)習(xí)的情緒誘發(fā)實驗中，這是非常有趣的。本研究更關(guān)注積極情緒設(shè)計對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響。Plass及其同事Heidig,Hayward,Homer,Um最早開始對多媒體課程中的情緒設(shè)計進行系統(tǒng)研究，并得出大量證據(jù)。

首先，Um et al(2012)[10]在多媒體課程中運用情緒設(shè)計原則，賦予多媒體學(xué)習(xí)材料(免疫系統(tǒng)的工作原理)以暖色的色調(diào)及富有表現(xiàn)力的擬人化面孔，實現(xiàn)外部積極情緒設(shè)計，研究結(jié)果顯示，學(xué)習(xí)者的理解和遷移成績顯著高于對照組，并比對照組表現(xiàn)出更低的學(xué)習(xí)困難程度，取得了積極的增強效果。隨后，Plass(2014)[11]重復(fù)了Um的實驗，運用相同的實驗材料，通過分解顏色和形狀這兩個外部情緒設(shè)計元素，考察控制不同元素后的學(xué)習(xí)結(jié)果。實驗報告指出，僅使用暖色調(diào)不使用擬人化形狀時，外部積極情緒設(shè)計組的遷移測驗成績高于對照組，但理解成績沒有差距。類似實驗同樣表明，內(nèi)外部視聽情緒設(shè)計能夠誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒，并對學(xué)習(xí)表現(xiàn)產(chǎn)生積極影響[1,12]。有關(guān)記憶的研究表明，積極情緒能夠提升個體的長時記憶并促進個體生成長時記憶的提取線索[13]。但也有大量研究指出，在多媒體課程的學(xué)習(xí)材料中加入有趣味性但與學(xué)習(xí)內(nèi)容無關(guān)的設(shè)計會對學(xué)習(xí)結(jié)果產(chǎn)生負面影響，不利于學(xué)生的遷移成績提升[14,15]。Sung(2012)[15]發(fā)現(xiàn)，在多媒體學(xué)習(xí)材料中加入裝飾性插圖對積極情緒誘發(fā)沒有影響。多媒體學(xué)習(xí)認知理論(CTML)認為，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中進行適當(dāng)?shù)倪x擇、組織和整合時，更能誘發(fā)學(xué)習(xí)者的有意義學(xué)習(xí)。盡管在多媒體學(xué)習(xí)認知理論中對學(xué)習(xí)過程的工作記憶能力的三種需求進行了詳細區(qū)分，即外部處理、本質(zhì)處理和生成處理，但在多媒體學(xué)習(xí)認知理論中，動機作為一種維持和推動生成過程的力量，它的作用有時會被忽略。為了更好地整合動機在多媒體學(xué)習(xí)認知理論中的作用，Moreno(2007)[16]提出了多媒體學(xué)習(xí)認知情感理論(CATLM)。根據(jù)多媒體學(xué)習(xí)認知情感理論，動機和元認知從長期記憶指向認知過程中具有啟動、維持和控制認知過程的重要作用。將動機融入CTML或CATLM中，提出情感設(shè)計假設(shè)說，即當(dāng)多媒體材料中基本元素被重新設(shè)計以吸引人的時候，情感設(shè)計可以引導(dǎo)學(xué)習(xí)者注意學(xué)習(xí)材料。

基于這一分析，我們提出了三個假設(shè)，并在本研究中進行驗證，H1：增加外部情緒誘發(fā)時間至600s，接受情緒誘發(fā)的實驗組的積極情緒顯著高于未接受外部情緒誘發(fā)的對照組；H2：增加外部情緒誘發(fā)時間至600s，接受情緒誘發(fā)的實驗組的認知負荷顯著高于未接受外部情緒誘發(fā)的對照組；H3:通過控制內(nèi)部情緒，僅進行外部情緒設(shè)計后，接受積極情緒誘發(fā)的實驗組的保持和遷移成績顯著高于未接受外部情緒誘發(fā)的對照組。

二、研究過程

1.被試對象

被試對象為揚州市某中學(xué)高一學(xué)生共100名?；谙惹爸R測驗，對低于總分中位數(shù)(15.3)的被試進行數(shù)據(jù)處理，得到有效被試 57 人，其中男生31人，女生26人，平均年齡為15.23±1.37。隨機分配被試至外部情緒誘發(fā)組(實驗組)與無情緒誘發(fā)組(對照組)，其中，實驗組共29人(女生15人)，對照組共28人(女生13人)。兩組被試無視力異常情況。兩組被試的性別(x2(1)=0.16，p>0.05)和年齡(t=0.20,df=55,p>0.05) 均無顯著差異。

2.實驗設(shè)計

實驗采用被試間設(shè)計，即外部情緒誘發(fā)(積極、中性)與中性內(nèi)部情緒。因變量為積極情緒、認知負荷(外部認知負荷、內(nèi)部認知負荷、相關(guān)認知負荷)、心理努力、內(nèi)在動機、保持和測驗成績。

3.實驗材料

外部情緒誘發(fā)材料參照已有研究[12]制作，內(nèi)容分別為一段外部積極情緒誘發(fā)材料，即時長600s的“憨豆先生”電影片段；一段外部中性情緒誘發(fā)材料，即時長為600s的“帝企鵝日記”電影片段。

內(nèi)部中性情緒材料文字內(nèi)容來自人民教育出版社出版的高中地理選修一第三章《板塊構(gòu)造學(xué)說》中“大陸漂移論”。動畫素材來自人教版教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)材料共564個字，時長139秒。同時請動畫制作專業(yè)同學(xué)對原教學(xué)視頻進行如下處理：將視頻改為以黑白灰三色為基調(diào)的非彩色化版本，去除擬人化指示，使其符合中性設(shè)計。

4.測量工具

先前知識經(jīng)驗測驗：采用人教版地理教材第三章配套練習(xí)題，由地質(zhì)學(xué)研究生對教材題目進行評估選擇，心理學(xué)研究生對選擇題目進行刪選，得出共包括4個關(guān)于地質(zhì)運動知識熟悉度的主觀評定題和2道單項選擇題。主觀評定題按符合程度從0至4進行5點評分，單項選擇題每題2分，共計20分，并由高中地理學(xué)教師進行評分。

積極情緒量表：選取Gross和Levenson(1995)修改的具體情緒問卷，采用快樂、興奮、滿意、驚訝、高興、興趣和放松7個情緒指標(biāo)，分別于外部情緒設(shè)計后和學(xué)習(xí)材料后進行9點評分，從1(完全不符合)至9(非常強烈)評定每一項目的情緒感受。本實驗中該量表前側(cè)α系數(shù)為0.78，后側(cè)α系數(shù)為0.81。

認知負荷量表：采用Leppink等(2013)編制的認知負荷自評量表，對學(xué)習(xí)時的外在認知負荷、內(nèi)在認知負荷及相關(guān)認知負荷三個計分量表測試。本實驗中該量表的α系數(shù)分別為0.74、0.82、0.91。

內(nèi)在學(xué)習(xí)動機量表：采用上官晨雨(2017)改編的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機自評量表，對實際學(xué)習(xí)情況進行從1(非常不贊同)至7(非常贊同)7點評分。本實驗中該量表的α系數(shù)為0.91。

保持測驗和遷移測驗：保持測驗和遷移測驗題目采用人教版地理教材第三章配套練習(xí)題，由地質(zhì)學(xué)研究生對教材題目進行評估選擇，心理學(xué)研究生對選擇題目進行刪選，共包括8道單項選擇題和1道主觀題，單項選擇題2分每題，主觀題共7個知識點，每答對一個得2分，測驗共計30分。該測驗內(nèi)部一致性α系數(shù)為0.73。

5.實驗程序

實驗共包含三個階段，首先是前測階段，被試者在這一階段填寫人口學(xué)信息，完成先前知識測驗和積極情緒量表；其次是情緒誘發(fā)階段，分別對實驗組和參照組進行情緒誘發(fā)；最后是后測階段，被試者依次填寫認知負荷量表、積極情緒量表以及保持測壓和遷移測驗量表。

三、研究成果

首先對實驗組和對照組進行前測變量的獨立樣本t檢驗，發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組的先前知識經(jīng)驗無顯著差異(M實=17.24,SD=1.27;M對=16.64,SD=1.88;t=1.40,df=55,p>0.05)，兩組被試的前測積極情緒無顯著差異(M實=5.41,SD=1.11;M對=5.89,SD=1.06;t=-1.65,df=55,p>0.05)。

采用SPSS分析，實驗組和對照組分別在外部積極情緒和外部中性情緒設(shè)計下的各變量平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，以及視覺情緒設(shè)計對多媒體學(xué)習(xí)影響的單因素方差分析結(jié)果(見表1)。

表1兩組被試不同設(shè)計材料上各水平的測驗值及分析結(jié)果

測量變量實驗組(n=29)對照組(n=28)F η2 后測情緒5.82(0.84)5.32(1.15)3.56*0.038保持測驗成績27.10(0.81)26.50(1.10)3.10*0.083遷移測驗成績25.00(1.16)25.07(1.35)0.350.347內(nèi)在動機5.06(0.79)4.71(1.15)2.55心理努力4.89(1.01)4.64(1.06)0.47外在認知負荷1.05(0.45)1.63(0.41)2.23*0.032內(nèi)在認知負荷4.00(0.88)3.96(0.79)0.75相關(guān)認知負荷6.86(0.78)6,67(0.94)0.95

注：*P<0.05,**P<0.01.

1.外部情緒誘發(fā)的效果分析

對外部情緒誘發(fā)進行第二次情緒測量，獨立樣本t檢驗結(jié)果顯示，經(jīng)情緒誘發(fā)實驗的實驗組積極情緒顯著高于對照組，t(55)=1.88,p<0.05,d=0.49。這一結(jié)果支持假設(shè)1。

2.學(xué)習(xí)結(jié)果分析

對實驗組和對照組的保持和遷移成績進行方差分析，結(jié)果顯示，實驗組保持測驗成績顯著高于對照組(F(1,55)=3.10,p<0.05,d=0.62)，實驗組遷移成績與對照組成績差異未達到顯著水平(F(1,55)=0.90,P>0.05)。這一結(jié)果部分支持假設(shè)3。

3.認知負荷分析

考察積極情緒設(shè)計對認知負荷的方差分析，結(jié)果顯示，實驗組外在認知負荷顯著小于對照組(F(1,55)=2.23,p< 0.05,d=-1.34)；但實驗組內(nèi)在認知負荷(F(1,55)=0.75，P>0.05)、相關(guān)認知負荷(F(1,55)=0.95，P>0.05)與對照組差異不顯著。這一結(jié)果部分支持假設(shè)2。

4.內(nèi)在動機分析

考察積極情緒設(shè)計對內(nèi)在動機的方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：外部情緒誘發(fā)在心理努力(F(1,55)=0.47，P>0.05)、內(nèi)在動機(F(1,55)=2.55,P>0.05)上主效應(yīng)均不顯著。

四、討論分析

本研究的主要目的在于考察視覺外部情緒設(shè)計能否誘發(fā)多媒體學(xué)習(xí)時的積極情緒，誘發(fā)出的積極情緒能否促進多媒體學(xué)習(xí)時的心理努力、內(nèi)在動機和學(xué)習(xí)成果。研究發(fā)現(xiàn)，外部積極情緒設(shè)計可以提升多媒體學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)的積極情緒，對學(xué)習(xí)結(jié)果產(chǎn)生影響，這同以往研究一致[10-12]。實驗還發(fā)現(xiàn)，通過增加外部情緒誘發(fā)材料時長至600s，不影響情緒誘發(fā)效果，情緒設(shè)計組積極情緒誘發(fā)顯著高于中性組，因此，假設(shè)1得到支持。此外，在多媒體學(xué)習(xí)中，盡管通過外部視覺情緒設(shè)計能夠促進學(xué)習(xí)積極情緒，促進保持測驗成績，但對促進學(xué)習(xí)者遷移測驗成績并不顯著，因此，假設(shè)3得到部分支持，這與以往研究相一致[17]。

根據(jù)多媒體學(xué)習(xí)認知情感理論(CATLM)[18]，通過對學(xué)習(xí)者的外部積極情緒設(shè)計，影響學(xué)習(xí)者對快樂、興奮、熱情、驚訝等積極情緒項目的心理建構(gòu)能力，這些對積極項目的正向接受效價顯著，促進降低對學(xué)習(xí)材料的感知難度，增強材料學(xué)習(xí)時的內(nèi)部動機。簡而言之，通過在學(xué)習(xí)過程中啟動和維持選擇、組合、整合一系列認知加工過程，對多媒體學(xué)習(xí)材料中的基本元素進行情緒設(shè)計，從而提高學(xué)習(xí)效果。因此，學(xué)習(xí)者會增加對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)材料的細節(jié)關(guān)注，并在保持測驗時提升測驗成績。但由于保持測驗和遷移測驗分別關(guān)注不同知識類型，保持測驗僅關(guān)注再現(xiàn)和再認當(dāng)前學(xué)習(xí)材料，而遷移測驗關(guān)注用當(dāng)前材料舉一反三，故而學(xué)習(xí)者無法通過外部情緒設(shè)計開發(fā)深層思維模型，因此外部情緒設(shè)計對遷移測驗成績影響不顯著。

根據(jù)學(xué)業(yè)情緒的控制價值理論[19]，學(xué)業(yè)情緒通過影響學(xué)生在材料學(xué)習(xí)時的學(xué)習(xí)動機、策略、感知難度、心理努力等資源，最終對學(xué)業(yè)成績產(chǎn)生影響，即學(xué)習(xí)動機和認知資源的中介作用[20]。本研究中發(fā)現(xiàn)外部情緒誘發(fā)后，內(nèi)部動機和心理努力無顯著差異，這與以往研究一致[17]。因此學(xué)業(yè)情緒的控制價值理論對多媒體學(xué)習(xí)是否有效，有待進一步驗證。

誠然，本研究也存在一些不足，如真實環(huán)境研究下調(diào)節(jié)變量控制不足、學(xué)習(xí)時間延長的認知負荷變化等。后續(xù)研究可進行實驗室環(huán)境研究，針對學(xué)習(xí)時間延長的預(yù)實驗研究。本研究僅考察了外部視覺情緒設(shè)計對多媒體學(xué)習(xí)的影響，未來研究可以考察聽覺、嗅覺設(shè)計對多媒體學(xué)習(xí)的影響以及視聽交互影響。此外，外部視覺情緒設(shè)計，即采用喜劇電影的多媒體材料片段可以誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極成績，促進其外在認知負荷和保持成績提升，對內(nèi)在認知負荷、相關(guān)認知負荷及遷移成績的提高無顯著影響。