教學(xué)視頻中播放速度與思維導(dǎo)圖策略對學(xué)習(xí)效果的影響

郭童 劉鳴杰

摘 要｜文章采用實(shí)驗(yàn)研究法，以1.0、1.25和1.5倍速播放有含有思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)策略及不含有思維導(dǎo)圖策略的學(xué)習(xí)視頻為材料，分析視頻播放速度對學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工情況的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)加快播放速度有利于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工，但速度過快則會(huì)對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工起到負(fù)面影響，而1.25倍速是較為理想學(xué)習(xí)視頻播放速度。同時(shí)思維導(dǎo)圖作為一種高效的學(xué)習(xí)工具和思維訓(xùn)練工具，能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在有思維導(dǎo)圖的視頻中學(xué)習(xí)效果顯著高于無思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞｜播放速度；字幕；認(rèn)知加工；學(xué)習(xí)效果

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1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和線上學(xué)習(xí)的需求，在線短視頻教學(xué)已經(jīng)成為趨勢，同時(shí)在在線視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展下，可以通過提高播放速度來節(jié)約知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)間；在媒體呈現(xiàn)形式多元化的趨勢下，思維導(dǎo)圖化形式的使用可以增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)更為系統(tǒng)的理解，從而降低了播放速度太快對學(xué)習(xí)效果的影響。在線視頻的快速播放確實(shí)節(jié)約了學(xué)習(xí)時(shí)間，但快速的播放速度是否影響學(xué)習(xí)視頻的觀看體驗(yàn)從而影響學(xué)習(xí)效果，以及在學(xué)習(xí)效果最大化程度下，在思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)與視頻播放速度上是否存在著交互作用，能否找到一個(gè)觀看學(xué)習(xí)視頻的最佳的觀看方式是本研究的目的。

國內(nèi)對信息化教學(xué)的研究主要集中在對各個(gè)學(xué)科的設(shè)計(jì)制作中，比如徐佳等人探究微視頻對小學(xué)英語自主學(xué)習(xí)的支持作用，認(rèn)為微視頻是將教學(xué)資源無限放大，能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的一種方式。尤倩予等人通過 UMU 平臺(tái)創(chuàng)設(shè)初中信息技術(shù)在線課程，通過開展混合式教學(xué)實(shí)踐為其他研究者提供可供參考的教學(xué)實(shí)例。較少的研究以心理學(xué)的研究方法探討視頻播放速度與思維導(dǎo)圖對學(xué)習(xí)效果的影響，對教學(xué)視頻的技術(shù)設(shè)計(jì)提供理論支持。本研究采用兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，探究播放速度對學(xué)習(xí)效果、思維導(dǎo)圖對學(xué)習(xí)效果，以及兩者之間的交互作用。

在對于視頻播放速度對學(xué)習(xí)效果的具體影響方面存在爭議。有些學(xué)習(xí)者為節(jié)約時(shí)間，采用加速播放的方式觀看視頻，快速過濾掉已掌握或不感興趣的內(nèi)容，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多信息，從而提高學(xué)習(xí)效率。莊麗君等人發(fā)現(xiàn)語速較快、富有激情的 MOOC 視頻更容易調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的注意力和學(xué)習(xí)興趣，從而激發(fā)學(xué)習(xí)者更積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。而馬安然等人通過行為測試和眼動(dòng)追蹤技術(shù)測查研究發(fā)現(xiàn)隨著播放速度的加快，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和滿意度會(huì)降低。此外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者以 1.5 倍速播放視頻時(shí)，將對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。瓦爾納夫斯基 （Varnavskiy）認(rèn)為 MOOC 視頻播放速度影響學(xué)習(xí)者的神經(jīng)活動(dòng)和認(rèn)知過程， 速度較慢時(shí)，學(xué)習(xí)者心理壓力低，學(xué)習(xí)效果較好。

2 研究方法

實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用 3（視頻播放速度）×2（思維導(dǎo)圖是否呈現(xiàn)）兩因素完全隨機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探索在不同播放速度和是否呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖條件下，教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)者認(rèn)知過程的影響，主要考查以正常和高于正常速度播放有思維導(dǎo)圖和沒有思維導(dǎo)圖視頻時(shí)，學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工和學(xué)習(xí)效果之間的差異，從而為教學(xué)視頻資源的設(shè)計(jì)制作提供參考，為學(xué)習(xí)者選擇教學(xué)視頻播放速度提供指導(dǎo)。

自變量為視頻播放速度和是否呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖。本研究對 68 名學(xué)習(xí)者進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn) 76% 的學(xué)習(xí)者經(jīng)常使用教學(xué)視頻并且有改變播放速度的習(xí)慣，且絕大多數(shù)以高于正常速度的方式觀看。其中，47% 的學(xué)習(xí)者傾向于使用 1.25倍速，23% 傾向于使用 1.5 倍速，可見 1.25 倍速和 1.5 倍速是除正常速度外最常用的學(xué)習(xí)視頻播放速度。在對學(xué)習(xí)視頻中是否期待有思維導(dǎo)圖的調(diào)研中， 87% 的學(xué)習(xí)者會(huì)傾向選擇有思維導(dǎo)圖的視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，本實(shí)驗(yàn)選取 1.0、1.25 和 1.5 倍速三個(gè)水平；思維導(dǎo)圖類型分為有思維導(dǎo)圖和無思維導(dǎo)圖，共得到 6 個(gè)實(shí)驗(yàn)組：1.0 倍速有思維導(dǎo)圖組、1.0 倍速無思維導(dǎo)圖組、1.25 倍速有思維導(dǎo)圖組、1.25 倍速無思維導(dǎo)圖組、1.5 倍速有思維導(dǎo)圖組、1.5 倍速無思維導(dǎo)圖組。

因變量主要通過保持測試成績和遷移測試成績來檢測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。一部分的測試題目是視頻中出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)，依靠學(xué)習(xí)者的短時(shí)記憶來完成；另一部分的測試題目是對知識(shí)點(diǎn)的延伸，依靠學(xué)習(xí)者對知識(shí)的理解來完成。

實(shí)驗(yàn)被試與材料

實(shí)驗(yàn)材料為“心肌缺血與心肌損傷”學(xué)習(xí)視頻，共 2 分 20 秒，分為 3 種播 放速度 1、1.25、1.5。分為有思維導(dǎo)圖和無思維導(dǎo)圖兩種情況，共得到 6 份實(shí)驗(yàn)材料。保證視頻中的內(nèi)容一致，并且用空白畫面來替代速度加快導(dǎo)致的空余時(shí) 間來保證學(xué)習(xí)時(shí)長保持一致。測試材料包括：（1）基本信息，如性別、文化程度、專業(yè)等；（2）前測主要用來篩選出醫(yī)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)處于同一水平的被試，包括量表題和選擇兩種題型，共 6 道，計(jì) 15 分，當(dāng)被試的成績高于及格分 7 分時(shí)則判 定為先前知識(shí)基礎(chǔ)過高，將其剔除；（3）后測包括保持測試和遷移測試，兩類測試的題量和分值均衡，各 5 道選擇題，計(jì) 10 分。經(jīng)過方便取樣招募被試 40 名，剔除先前知識(shí)基礎(chǔ)過高的 4 人，最后實(shí)驗(yàn)人數(shù)為 36 人，每組 6 人。其中專科生占 12%，本科生占 53%，研究生占 32%，博士占 3%，六組被試在學(xué)歷上無差異顯著（F（3，32）=1.96，p>0.05）。女性有 21 人，男性有 15 人，六組被試在性別上無差異顯著（F（1，34）=0.07，p>0.05）。

前測問卷

前測問卷包含對被試性別、學(xué)歷、專業(yè)等人口學(xué)信息和醫(yī)學(xué)知識(shí)的調(diào)查。 心肌缺血與心肌損傷知識(shí)的評定參考趙歡歡（2013）前測問卷設(shè)置由兩部分組成， 第一部分是被試主觀評定對醫(yī)學(xué)知識(shí)的了解程度，從未聽過（1 分）到非常了解

（5 分），剔除主觀評定大于 3 的被試。第二部分是從醫(yī)學(xué)題庫中抽取關(guān)于心肌 缺血和心肌勞損的選擇題，總共 5 道選擇題，答對記 2 分答錯(cuò)記 0 分，滿分 10 分，剔除客觀評定大于 5 分的被試。

學(xué)習(xí)測驗(yàn)

保持測驗(yàn)檢測學(xué)習(xí)者的識(shí)記能力，答案均完全來自所學(xué)視頻，均考察對所學(xué)內(nèi)容的基本信息提取，共 5 道題，每道題 1 分，滿分 5 分。第 1 題為單選題心肌缺血導(dǎo)致的原因，答對記 1 分，答錯(cuò)記 0 分。第 2 至 4 題為單選題考察心肌缺血時(shí)心電圖的表現(xiàn)，答對記 1 分，答錯(cuò)記 0 分。第 5 題為多選題，答對記 1

分，答錯(cuò)記 0 分。

遷移測驗(yàn)檢測理解能力，測查知識(shí)遷移能力，需用心肌缺血和心肌損傷的原理解決問題，共 5 道題，每道題 1 分，滿分 5 分。由 4 個(gè)單選題、1 個(gè)多選題組成，均經(jīng)過醫(yī)學(xué)專業(yè)教師評估，考察綜合問題分析。

實(shí)驗(yàn)程序

將被試隨機(jī)分為 6 組，每組人數(shù)相同，實(shí)驗(yàn)開始前對被試進(jìn)行前測，采用線上問卷的形式完成。前測問卷主觀得分小于 3 分并且客觀得分小于 5 分被試進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。主試宣讀指導(dǎo)語告知被試將學(xué)習(xí)一個(gè)醫(yī)學(xué)教學(xué)視頻后進(jìn)行測驗(yàn)， 并且要求被試只能播放一遍并且不可暫停視頻來識(shí)記，被試明白后，按照分組將不同組別的對應(yīng)視頻發(fā)送給被試，視頻學(xué)習(xí)完成后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成后測題目。對所學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測。

3 研究結(jié)果

描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表1 實(shí)驗(yàn)成績的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差中可以看出，在思維導(dǎo)圖的類型維度上， 受試對象在有思維導(dǎo)圖的平均分顯著優(yōu)于無思維導(dǎo)圖的平均分，說明思維導(dǎo)圖 對學(xué)習(xí)效果有一定促進(jìn)效果，可以幫助學(xué)生梳理所學(xué)內(nèi)容，對知識(shí)有整體性框架。在播放速度上，在 1 倍速的平均分顯著優(yōu)于其他倍速的平均分，并且有無思維導(dǎo)圖平均成績保持一致，說明正常速度下學(xué)生能完全理解所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)效果 較為穩(wěn)定。學(xué)習(xí)效果最優(yōu)的是 1.25 倍速下有思維導(dǎo)圖的視頻呈現(xiàn)方式，說明提高一定可接受倍速并且加上思維導(dǎo)圖來輔助，可以促進(jìn)思維能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)性。

速度與思維導(dǎo)圖類型對學(xué)習(xí)效果的影響

將速度與思維導(dǎo)圖作為自變量，學(xué)習(xí)成績作為因變量，方差分析結(jié)果顯示，對于學(xué)習(xí)效果，視頻播放速度和是否呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖的主效應(yīng)顯著（F（2，30）=3.353，p=0.048<0.05；F（1，30）=13.457，p=0.001<0.05）。兩者交互作用顯著（F（2，30）=3.599，p=0.040<0.05）。說明視頻播放速度和思維 導(dǎo)圖的類型的交互作用對學(xué)習(xí)效果有顯著影響。

簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，視頻播放速度對學(xué)習(xí)效果的影響受有無思維導(dǎo)圖的影響。無思維導(dǎo)圖時(shí)，播放速度對測試成績有顯著影響（F（2，30）=4.200， p=0.025<0.050）， 有思維導(dǎo)圖時(shí)， 播放速度對測試成績差異呈現(xiàn)邊緣顯著（F（2，30）=0.39，p=0.679>0.050）。

多重比較發(fā)現(xiàn)，1.0 倍速時(shí)測試成績極其顯著高于 1.5 倍（p=0.019<0.050），1.0 倍速與 1.25 倍速差異不顯著（p=0.141>0.050）；說明無字幕時(shí)學(xué)習(xí)者能夠適應(yīng)的播放速度范圍較小，在正常速度下測試成績較為理想，但加速后測試結(jié)果明顯下降，特別是速度為 1.5 時(shí)差異顯著；在有字幕時(shí)學(xué)習(xí)者能夠適應(yīng)的播放速度范圍較大，三種倍速的學(xué)習(xí)效果無顯著差異。

4 結(jié)果討論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們可知播放速度和有無思維導(dǎo)圖均對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生影響，同時(shí)兩者有明顯的交互作用，在有思維導(dǎo)圖的時(shí)候，播放速度 1.25 的學(xué)習(xí)效果為最佳；在沒有思維導(dǎo)圖的時(shí)候，播放速度 1.0 的學(xué)習(xí)效果最佳。播放速度為 1.5 的時(shí)候無論有無思維導(dǎo)圖，學(xué)習(xí)效果都差。

綜上所述，在觀看學(xué)習(xí)視頻時(shí)，對于難度較為大，并且無輔助材料時(shí)，播放速度過快會(huì)對學(xué)習(xí)效果大打折扣。當(dāng)有輔助材料幫助我們學(xué)習(xí)的時(shí)候，適當(dāng)?shù)募铀儆兄谖覀兊膶W(xué)習(xí)效果。因此，我們在制作視頻時(shí)應(yīng)該多增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的輔助功能，將思維導(dǎo)圖或者總結(jié)加入視頻中，方便輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。

5 結(jié)語

本研究仍存在一些局限，希望后續(xù)研究繼續(xù)深入探討。第一，所使用的學(xué)習(xí)材料屬于醫(yī)學(xué)知識(shí)，在學(xué)科性質(zhì)上代表性較差，不能延展到各個(gè)學(xué)科中。同時(shí)學(xué)習(xí)材料是陳述性知識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中更注重對知識(shí)的識(shí)記和理解，而對程序性知識(shí)可能更受倍速的影響。因此，未來的研究可以探究不同領(lǐng)域的學(xué)習(xí)材料和不同知識(shí)類型下倍速及思維導(dǎo)圖對學(xué)習(xí)效果的影響。

對于后測測試的題目大多通過對視頻知識(shí)的短時(shí)記憶來完成，所以檢測學(xué)習(xí)效果中的識(shí)記能力測試容易收到被試記憶水平不同的影響，因此，未來研究可以通過前測測試被試的短時(shí)記憶水平，將前測作為協(xié)變量，從而降低額外變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

對于思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的時(shí)間要有所把控，時(shí)間過短容易導(dǎo)致被試沒有對思維導(dǎo)圖進(jìn)行理解，時(shí)間過長容易影響前面視頻內(nèi)容的效果。因此，未來研究需要謹(jǐn)慎把控思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的時(shí)間。

總之，對于圖文并茂的教學(xué)微視頻學(xué)習(xí)材料：（1）隨著播放速度的加快， 學(xué)習(xí)者對所學(xué)習(xí)材料的注意加工也變?nèi)?，?huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績下降，適中的播放速度有利于提高學(xué)習(xí)效果；（2）如果將快速播放節(jié)約的時(shí)間用于對思維導(dǎo)圖的再學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常速度下的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

［1］徐佳．用微視頻支持小學(xué)英語自主學(xué)習(xí)的思考與探索［J］．文科愛好者（教育教學(xué)），2020（5）：176-177．

［2］尤倩予．UMU的混合式教學(xué)模式在信息技術(shù)課中的應(yīng)用［J］．基礎(chǔ)教育 研究，2020（13）：52-54．

［3］莊麗君．MOOC 視頻的分類和吸引力研究［J］．當(dāng)代繼續(xù)育，2015

（5）：56-59．

［4］馬安然，王燕青，王福興，等．教學(xué)微視頻的播放速度對學(xué)習(xí)效果的影響

［J］．心理發(fā)展與教育，2021（3）：391-399．

［5］Kristine S，Amit C，Matthew D，et al．Does the podcast video playback speed affect comprehension for novel curriculum delivery？ A randomized trial［J］． Western Journal of Emergency Medicine，2018（1）：101-105．

［6］Varnavsky A N．Research of preference in playback speed of learning video material depending on indicators of cognitive processes［A］//2016 Cognitive Sciences，Genomics and Bioinformatics．Piscataway：IEEE，2016：31-34．

［7］楊鑫剛．思維導(dǎo)圖在線性代數(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用［J］．教育教學(xué)論壇， 2018（14）：190-191．

［8］陳亞．思維導(dǎo)圖在財(cái)務(wù)管理教學(xué)中的應(yīng)用［J］．教育理論與實(shí)踐， 2016，36（21）：49-50．

［9］陳云輝，謝百治，趙麗．思維導(dǎo)圖與學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)［J］．中國 醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2006（1）：10-12．

［10］趙歡歡．多媒體學(xué)習(xí)中圖—文整合的經(jīng)驗(yàn)效應(yīng)：基于眼動(dòng)的研究［D］． 武漢：華中師范大學(xué)，2013．

The Influence of Playing Speed and Mind Mapping Strategy on Learning Effect in Teaching Video

Guo Tong Liu Mingjie

Ningxia University， Ningxia

Abstract： This paper uses the experimental research method to analyze the influence of video playing speed on learners cognitive processing by playing learning videos with and without mind mapping strategies at 1.0， 1.25 and 1.5 times of speed. The experimental results show that appropriately speeding up the playing speed is beneficial to learners cognitive processing， but too fast will have a negative impact on learners cognitive processing， And 1.25 times is the ideal speed for learning video playback. At the same time， as an efficient learning tool and thinking training tool， mind mapping can enhance learning efficiency. The experimental results show that the learning effect in videos with mind mapping is significantly higher than that in videos without mind mapping.

Key words： Playback speed; Subtitle; Cognitive processing; Learning effect