外部情緒誘發(fā)和音調(diào)變化對(duì)大學(xué)生在線學(xué)習(xí)的影響

孔博鑒，張 萌，李思穎，薩伊普加瑪麗·塔西普拉提

（1.江蘇理工學(xué)院 教育學(xué)院，江蘇 常州 213001；2.福建醫(yī)科大學(xué) 健康學(xué)院，福建 福州 350122；3.東北師范大學(xué) 心理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024）

近年來，隨著教育技術(shù)的發(fā)展，在線學(xué)習(xí)逐漸成為一種重要的教學(xué)方式。疫情期間，大部分學(xué)習(xí)都在線上進(jìn)行，這對(duì)在線學(xué)習(xí)質(zhì)量提出了更高的要求。為了獲得更好的教學(xué)效果，如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)才能最大程度地發(fā)揮在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)？哪些因素影響著在線學(xué)習(xí)的效果？這些都是迫切需要探討和解決的問題。

1 研究思路及假設(shè)

周知，積極情緒能夠提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，這也適用于在線學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)。情緒設(shè)計(jì)是指通過一系列設(shè)計(jì)，提高學(xué)習(xí)材料的吸引力，誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒，以促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果。情緒誘發(fā)有兩種途徑——外部情緒誘發(fā)和內(nèi)部情緒誘發(fā)，前者是指在學(xué)習(xí)前通過與教學(xué)內(nèi)容無關(guān)的信息來誘發(fā)學(xué)習(xí)者的情緒，后者是指通過學(xué)習(xí)素材的審美設(shè)計(jì)形式來誘發(fā)學(xué)習(xí)者的情緒。外部情緒誘發(fā)多采用電影片段或帶有情感色彩句子的方式。研究表明，外部情緒誘發(fā)能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極情緒，但是這種積極情緒并不能在整個(gè)學(xué)習(xí)階段持續(xù)[1]。情緒的內(nèi)部誘發(fā)目前有視覺設(shè)計(jì)與聽覺設(shè)計(jì)兩種途徑。視覺設(shè)計(jì)方面，有研究者發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)材料采用明亮的暖色與圓形擬人化相結(jié)合的設(shè)計(jì)，可以誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒，提高在線學(xué)習(xí)的效果[2]。聽覺設(shè)計(jì)方面，有研究表明，音頻學(xué)習(xí)材料中男性解說者的音頻降低可以誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒，提升學(xué)習(xí)效果[3]。但是，女性音調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響目前還沒有太多的研究，僅有實(shí)驗(yàn)表明，男性對(duì)高音調(diào)的女性嗓音更加偏好[4]。

在情緒誘發(fā)對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響機(jī)制研究方面，已有的研究主要從內(nèi)部動(dòng)機(jī)、認(rèn)知負(fù)荷兩個(gè)方面展開。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)研究方面，研究發(fā)現(xiàn)積極的情緒設(shè)計(jì)能讓學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)更感興趣，促使其投入更多的認(rèn)知資源主動(dòng)加工在線學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)材料，從而提高在線學(xué)習(xí)的效果。例如：薛野等人[5]研究表明，積極的情緒設(shè)計(jì)能夠提升學(xué)習(xí)者的內(nèi)在動(dòng)機(jī)；龔少英等人[1]發(fā)現(xiàn)，情緒設(shè)計(jì)通過提升學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，降低其認(rèn)知負(fù)荷，進(jìn)而提升了學(xué)習(xí)效果。認(rèn)知負(fù)荷對(duì)在線學(xué)習(xí)的影響相對(duì)復(fù)雜。認(rèn)知負(fù)荷分為內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷3種類型。內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷取決于任務(wù)難度，外在認(rèn)知負(fù)荷取決于學(xué)習(xí)材料的呈現(xiàn)方式，相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷取決于與學(xué)習(xí)相關(guān)的認(rèn)知功能。研究者認(rèn)為，處于積極情緒時(shí)，學(xué)習(xí)者會(huì)投入更多的身心資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，其相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷不僅不會(huì)阻礙學(xué)習(xí)，反而會(huì)促進(jìn)學(xué)習(xí)[6]。

綜上所述，有關(guān)在線學(xué)習(xí)的情緒設(shè)計(jì)研究已經(jīng)很多，但尚有以下兩點(diǎn)值得探究：（1）在內(nèi)在情緒設(shè)計(jì)的影響上，已有研究表明頻率低的男聲具有更好的效果，這種結(jié)論是否適用于女聲尚待驗(yàn)證；（2）在情緒設(shè)計(jì)對(duì)在線學(xué)習(xí)效果影響的機(jī)制方面，雖有研究認(rèn)為內(nèi)在動(dòng)機(jī)與認(rèn)知負(fù)荷有重要作用，但作用的模式尚待揭示。

為此，本文提出以下假設(shè)：

假設(shè)1：外部情緒誘發(fā)和內(nèi)在情緒設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。具體而言，積極的情緒誘發(fā)比中性的情緒誘發(fā)效果好，高音女聲比低音女聲效果好。

假設(shè)2：情緒設(shè)計(jì)能夠通過改變學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。

假設(shè)3：情緒設(shè)計(jì)能夠通過提升內(nèi)部動(dòng)機(jī)進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2（外部情緒誘發(fā)：積極、中性）×2（內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)：女性高音、女性低音）的雙因素被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自變量為外部情緒誘發(fā)和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)，因變量為積極情緒、認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)部動(dòng)機(jī)、后測(cè)成績(jī)（近遷移成績(jī)和遠(yuǎn)遷移成績(jī)）。

2.2 被試

采用簡(jiǎn)單隨機(jī)取樣法，選取江蘇省某高校72名大一學(xué)生。其中，男生36名，女生36名；平均年齡為18.78±0.89歲。所有被試均為自愿參加實(shí)驗(yàn)，被試的視力或矯正視力正常。隨機(jī)將被試平均分配到4類實(shí)驗(yàn)組，分別是積極-高音、積極-低音、中性-高音、中性-低音，各18人。

2.3 實(shí)驗(yàn)材料

2.3.1 外部情緒誘發(fā)材料和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)材料

外部情緒誘發(fā)材料包括：一段積極情緒誘發(fā)電影片段——《舉起手來》，時(shí)長(zhǎng)為390 s；一段中性情緒誘發(fā)視頻片段——《航拍中國(guó)》，時(shí)長(zhǎng)為402 s。正式實(shí)驗(yàn)之前的8人預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：外部積極情緒誘發(fā)視頻比中性情緒誘發(fā)視頻更能夠誘發(fā)被試的積極情緒。

內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)材料為一段改編自孫崇勇博士論文中關(guān)于鴨嘴獸的學(xué)習(xí)材料，事先由兩位女生錄制高音版本與低音版本，并用相同的圖片材料分別做成兩份PPT。PPT的播放與圖片的呈現(xiàn)是同時(shí)的，即在PPT播放的同時(shí)會(huì)有音頻解說。

2.3.2 測(cè)量工具

先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)：采用孫崇勇[7]博士論文中的前測(cè)試題（共7道選擇題）測(cè)量被試對(duì)鴨嘴獸相關(guān)知識(shí)的了解程度；采用Likert計(jì)分方式，1—5分代表從“完全不了解”到“完全了解”的主觀判斷程度。

內(nèi)部動(dòng)機(jī)量表：采用Isen[8]編制的包含8個(gè)項(xiàng)目的自我報(bào)告問卷，要求被試自我評(píng)定喜歡剛才學(xué)習(xí)內(nèi)容的程度；1分表示“非常不贊同”，7分表示“非常贊同”，量表的內(nèi)部一致性系數(shù)a為0.89。

認(rèn)知負(fù)荷量表：修訂自Leppink等人[9]的認(rèn)知負(fù)荷量表；共13個(gè)項(xiàng)目，11點(diǎn)計(jì)分，包括外在認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷三個(gè)維度。

后測(cè)題目：改編自孫崇勇博士論文的知識(shí)測(cè)驗(yàn)，包括近遷移測(cè)驗(yàn)題目和遠(yuǎn)遷移測(cè)驗(yàn)題目各10道。

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)在安靜的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行，采用被試與主試一對(duì)一的形式展開。首先，由主試統(tǒng)一向被試說明指導(dǎo)語，隨后要求被試完成前測(cè)試題；接著，在主試的指導(dǎo)下進(jìn)行視頻觀看，填寫情緒量表；然后，開始材料的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)不超過5 min；學(xué)習(xí)完成后回答測(cè)試題，填寫內(nèi)部動(dòng)機(jī)量表和認(rèn)知負(fù)荷量表。高音條件和低音條件的區(qū)別僅體現(xiàn)在PPT的解說上。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后予以一定的實(shí)驗(yàn)報(bào)酬表示感謝。實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將外部情緒誘發(fā)和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)作為自變量，前測(cè)成績(jī)、遠(yuǎn)遷移成績(jī)、近遷移成績(jī)、積極情緒、總體認(rèn)知負(fù)荷、外部認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷、相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷分別作為因變量，進(jìn)行2（積極、中性）×2（高音、低音）兩因素被試間方差分析。描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，方差分析結(jié)果見表2~表4。

表1 4組被試在各變量上的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表2 前測(cè)成績(jī)方差分析結(jié)果

表3 學(xué)習(xí)效果方差分析結(jié)果

表4 積極情緒、內(nèi)部動(dòng)機(jī)、認(rèn)知負(fù)荷方差分析結(jié)果

3.1 前測(cè)指標(biāo)

結(jié)合表1、表2分析可知，外部情緒誘發(fā)[M積極=11.14±3.27，M中性=11.86±3.39，F(xiàn)（1，68）=0.858，p>0.05]和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)[M高音=12.08±2.98，M低音=10.92±3.59，F(xiàn)（1，68）=2.239，p>0.05]的主效應(yīng)均不顯著，二者的交互作用也不顯著[F（1，68）=0.731，p>0.05]。由此可見，不同組別學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)差異并不顯著，后測(cè)的結(jié)果可以由實(shí)驗(yàn)效果解釋。

3.2 情緒設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的方差分析

結(jié)合表1、表3分析可知：在對(duì)近遷移成績(jī)的影響上，外部情緒誘發(fā)的主效應(yīng)顯著，積極組的成績(jī)顯著高于中性組[M積極=38.33±6.76，M中性=34.86±7.41，F(xiàn)（1，68）=4.485，p<0.05]；內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)的主效應(yīng)顯著，高音組的成績(jī)顯著高于低音組[M高音=38.33±5.73，M低音=34.86±8.23，F(xiàn)（1，68）=4.485，p<0.05]；交互作用不顯著[F（1，68）=0.352，p>0.05]。在對(duì)遠(yuǎn)遷移成績(jī)的影響上，外部情緒誘發(fā)的主效應(yīng)顯著，積極情緒組顯著高于中性情緒組[M積極=32.89±6.45，M中性=26.25±6.90，F(xiàn)（1，68）=19.528，p<0.01]；內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)的主效應(yīng)顯著，高音組的成績(jī)顯著高于低音組[M高音=31.81±7.38，M低音=27.33±6.87，F(xiàn)（1，68）=8.862，p<0.05]；交互作用不顯著[F（1，68）=0.041，p>0.05]。

3.3 情緒設(shè)計(jì)對(duì)積極情緒、內(nèi)部動(dòng)機(jī)和認(rèn)知負(fù)荷影響的方差分析

結(jié)合表1、表4分析可知，在對(duì)積極情緒的影響上，外部情緒誘發(fā)主效應(yīng)顯著，積極情緒組的得分顯著高于中性情緒組[M積極=33.83±4.72，M中性=25.75±3.82，F(xiàn)（1，68）=64.983，p<0.001]；內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)主效應(yīng)不顯著[M高音=29.86±5.62，M低音=29.72±6.22，F(xiàn)（1，68）=0.019，p>0.05]；二者的交互作用不顯著[F（1，68）=3.242，p>0.05）]。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果表明：在高音條件下，積極組的得分顯著高于中性組[M高音+積極=33.00±5.13，M高音+中性=26.72±4.24，F(xiàn)（1，68）=354.694，p<0.001]；在低音條件下，積極組的得分顯著高于中性組[M積極+低音=34.66±4.24，M中性+低音=24.77±3.17，F(xiàn)（1，68）=880.111，p<0.001]。由此可見，外部情緒誘發(fā)有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極情緒。

在對(duì)內(nèi)部動(dòng)機(jī)的影響上：外部情緒誘發(fā)的主效應(yīng)不顯著[M積極=38.72±7.06，M中性=38.42±8.48，F(xiàn)（1，68）=0.027，p>0.05]；內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)的主效應(yīng)不顯著[M高音=38.42±7.14，M中性=38.72±8.41，F(xiàn)（1，68）=0.027，p>0.05]；情緒設(shè)計(jì)與音調(diào)的交互作用不顯著[F（1，68）=0.187，p>0.05]。

在對(duì)總體認(rèn)知負(fù)荷的影響上：外部情緒誘發(fā)主效應(yīng)顯著，積極組得分低于中性組[M積極=39.64±5.71，M中性=43.36±6.10，F(xiàn)（1，68）=10.501，p>0.05]；內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)的主效應(yīng)顯著，高音組得分低于低音組[M高音=38.14±5.89，M低音=44.86±4.36，F(xiàn)（1，68）=34.248，p<0.001]；二者交互作用不顯著[F（1，68）=0.599，p>0.05]。

進(jìn)一步對(duì)3種類別的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行分析，結(jié)果表明：內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)和外部情緒誘發(fā)對(duì)內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和外部認(rèn)知負(fù)荷都沒有影響，但是對(duì)相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷有影響；其中，外部情緒誘發(fā)主效應(yīng)不顯著[M積極=26.56±4.63，M中性=27.86±4.69，F(xiàn)（1，68）=1.587，p>0.05]，內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)主效應(yīng)顯著[M高音=25.53±4.72，M低音=28.89±4.03，F(xiàn)（1，68）=10.518，p<0.01]，但交互作用不顯著[F（1，68）=0.058，p>0.05]。

4 討論

4.1 情緒設(shè)計(jì)對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響

本研究采用實(shí)驗(yàn)法考察了情緒設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果的影響，結(jié)果表明，無論外部情緒誘發(fā)或內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)都能夠?qū)w移成績(jī)與遠(yuǎn)遷移成績(jī)起到促進(jìn)作用，假設(shè)1成立。該結(jié)果既驗(yàn)證了已有研究結(jié)論的正確性，還將情緒設(shè)計(jì)從男聲拓展到了女聲，表明高頻的女聲和低頻的男生都有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)。如果以這一研究發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)在線教學(xué)設(shè)計(jì)，就是要鼓勵(lì)教師重視和加強(qiáng)外部情緒誘發(fā)或內(nèi)部情緒管理，以提升自己的教學(xué)效果。例如：在外部情緒誘發(fā)上，可以在課前采用電影片段、圖片、舒緩音樂等方式誘發(fā)積極情緒；在內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)上，可采用暖色調(diào)、擬人化的圖形來進(jìn)行多媒體課件制作，采用音調(diào)低沉的男聲或者音調(diào)較高的女生做課件旁白，加入卡通人代理協(xié)助解說等[10]。

4.2 情緒設(shè)計(jì)影響在線學(xué)習(xí)效果的原因分析

在積極情緒的提升上，研究結(jié)果表明外部情緒誘發(fā)有效地提升了學(xué)生的積極情緒，而內(nèi)在情緒設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生積極情緒的提升沒有影響，這與已有的研究結(jié)果不一致。一般而言，情緒的測(cè)量包括效價(jià)和喚醒度兩個(gè)維度，本研究選取的積極情緒測(cè)量工具僅有效價(jià)的測(cè)量，沒有包含喚醒度的測(cè)量。在后續(xù)的交流中，很多學(xué)生表示高音女聲聽起來很舒服。由此推測(cè)，很可能高音女聲能提升被測(cè)的情緒喚醒度，但這個(gè)推論還需后續(xù)的研究來證明。從交互作用分析，外部情緒誘發(fā)和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)的交互作用邊緣顯著，高音條件下積極組積極情緒的增長(zhǎng)趨勢(shì)略高于低音條件，這表明兩種情緒設(shè)計(jì)協(xié)同作用會(huì)更有利于提升學(xué)生的積極情緒。該結(jié)果應(yīng)用于在線教學(xué)設(shè)計(jì)，就是要鼓勵(lì)老師更多地將情緒元素融入到教學(xué)中，從而提升學(xué)生積極的學(xué)習(xí)情緒。

在對(duì)認(rèn)識(shí)負(fù)荷的影響上，研究表明情緒設(shè)計(jì)對(duì)內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和外部認(rèn)知負(fù)荷沒有顯著影響，但顯著提高了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，假設(shè)2部分成立。從內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和外部認(rèn)知負(fù)荷的影響因素分析，前者是個(gè)人能力與任務(wù)要求之間的差距，后者的影響因素主要是學(xué)習(xí)材料編排、呈現(xiàn)的形式。本研究中，無論是任務(wù)難度還是學(xué)習(xí)材料的編排形式在不同的實(shí)驗(yàn)組中都是一樣的，因此情緒誘發(fā)并未改變這兩個(gè)方面的認(rèn)知負(fù)荷。而在對(duì)相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的影響上，數(shù)據(jù)表明，外部情緒誘發(fā)和內(nèi)在情緒設(shè)計(jì)都有效地提升了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。這表明，情緒設(shè)計(jì)能夠讓被試更為專心地學(xué)習(xí)，將自己的身心資源更多地投入到在線學(xué)習(xí)中。

在內(nèi)在動(dòng)機(jī)的影響上，結(jié)果表明情緒設(shè)計(jì)對(duì)內(nèi)在動(dòng)機(jī)沒有影響。這表明情緒誘發(fā)并未通過提升被試的動(dòng)機(jī)進(jìn)而促進(jìn)學(xué)習(xí)，假設(shè)3不成立。內(nèi)在動(dòng)機(jī)是源于個(gè)體對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)本身的興趣，其取決于學(xué)習(xí)任務(wù)對(duì)被試是否新穎、有趣、有挑戰(zhàn)。本研究中，通過情緒誘發(fā)提升了學(xué)生的積極情緒，但積極情緒調(diào)動(dòng)的可能只是學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并沒有提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣；也可能是給予被試的情緒刺激程度還不夠，僅讓其聽不同音調(diào)的聲音可能不足以產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。后續(xù)的研究可以考慮采用其他類別的內(nèi)在情緒設(shè)計(jì)方式，繼續(xù)探討情緒誘發(fā)對(duì)在線學(xué)習(xí)內(nèi)在動(dòng)機(jī)的影響。

5 結(jié)論

（1）外部情緒誘發(fā)和內(nèi)部情緒設(shè)計(jì)均能有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。具體表現(xiàn)為，積極的學(xué)習(xí)材料和高音女聲能夠促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

（2）情緒設(shè)計(jì)主要通過提升學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷來促進(jìn)學(xué)習(xí)。