影响多媒体学习效果的重要心理因素

赵文英　陈永鑫

收稿日期：2009-02-27

作者简介：赵文英（1980—），女，河南鹿邑人，河南大学教育科学研究院研究生，研究方向：学习心理。

摘 要：本文以Mayer的多媒体学习理论和Riding的认知风格的划分以及Sweller的认知负荷理论为理论基础，论述了多媒体学习理论从关注信息的组织到关注学习者的个体差异的演变。在多媒体学习过程中，影响学习效果的主要心理因素是认知风格，认知负荷等。

关键词：多媒体学习；认知风格；认知负荷

中图分类号:G642.0文献标识码:A 文章编号:1671-5918(2009)01-0103-02

doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2009.01.051本刊网址：www.hbxb.netお

运用心理学理论指导多媒体教学设计以达到教学效果的最优化是现代化教学的迫切需要，也是当代教育心理学研究的一个热点。而要达到教学效果的最优化必须考虑个体的差异性，做到因材施教。而在多媒体教学中，信息的呈现方式与学生的认知风格和认知负荷之间关系重大。但是，对于多媒体的教学功效存在着长久的争议，一方面是支持多媒体的人持乐观态度，认为多媒体学习既能减少学习时间也能增强学习效果，尤其可以支持学习者理解复杂的知识领域；另一方面，持相反立场的人一直对教育中运用多媒体抱怀疑态度，认为多媒体学习是无足轻重的，甚至有消极的影响。

一、概念的界定

（一）多媒体

多媒体可以简单地理解为：将文字、图形、声音、图像、动画等多种信息媒介进行有机的组合加以处理的媒体。目前使用最多的还是Mayer在著作中首先对“多媒体”的理解进行了对比，即研究者有三种观点：一是媒体组合；二是呈现形式；三是通道模式。Mayer的多媒体观是一种“通道模式”观，这种观点以学习者为研究对象，即能引起学习者多通道编码的媒体是所谓的多媒体。随后又区别了以学习者为中心和以技术为中心两种媒体设计观；以及对学习的两种隐喻：信息获得和知识建构。

Mayer 还指出，多媒体学习发生于学生使用两种或两种以上不同方式呈现的信息。在某种环境下，文字材料能激发表象表征的形成，图象材料能激发语义表征的形成，这时多媒体学习就发生了。

（二）认知风格

Riding(2003)认为认知风格实质是个体组织和表征信息时表现出的偏好性的习惯性的方式。认知方式一般分为场依存型和场独独立型两种。人的认知风格可能是一种固有的、对信息或情境的自动反应方式。人的认知风格是其学习行为中一个相对稳定的方面，影响着一个人的一般成就或学习成绩。多媒体教学设计，在强调设计符合人的认知规律的同时，我们还必须考虑个体的差异，尤其是认知风格的差异，因为它对个体的学习产生着潜移默化的影响，需要不同的学习策略，所以因风格而异的设计才能真正使多媒体的教学效果达到最优化。

(三）认知负荷

关于认知负荷的概念，国内和国外的概念不一，但心理家们最推崇是认知负荷（Cognitive Load）是指人在信息加工的过程中所必需的心理资源的总量。也就是在一定时间内学生在完成认知任务的学习过程中实际投入的心理努力，或者说是实际分配给认知学习任务的心理加工能力。

认知负荷理论是澳大利亚心理学家John Sweller于20世纪年80代末90年代初提出来的，其理论基础主要是资源有限理论和图式理论。资源有限理论认为人的认知资源主要表现在工作记忆容量上是有限的，而任何学习和问题解决活动都要消耗认知资源，都有可能造成认知上的负荷。如果加工某种信息所需要的认知资源超过了人本身所具有的认知资源的总量，就会造成认知超负荷(Cognitive verload)，从而影响学习的效果。效率图式理论认为知识是以图式的形式存储于长时记忆中的，在个体学习新知识的时候，长时记忆中的图式可以根据所面临的情景进行快速而正确的归类，这种归类是一种自动化的加工过程，它不需要有意识控制和资源消耗，因而可以降低个体的认知负荷。

二、理论与研究

（一）多媒体学习中的认知理论

多媒体学习中认知理论是由美国心理学家E.Mayer在心理学家Paivio的双重编码理论(Dual Coding Theory)的基础上提出来。多媒体学习中的认知理论基于3个假设：双通道假设、有限容量假设和主动加工假设。首先，人类信息加工系统包括两个独立的通道，即加工听觉输入和言语表征的听觉通道和加工视觉输入和图片表征的视觉通道。双通道假设基于paivio(1986)的双编码理论和Baddeley(1998)的工作记忆理论。第二，每个通道的加工容量是有限的。即仅有有限的加工发生在听觉通道，同时，也仅有有限的加工发生在视觉通道。第三，有意义学习要求在听觉通道和视觉通道不断的进行大量的认知加工。

（二）学生认知风格与多媒体学习成绩影响的研究

认知风格对学生学习行为的影响是认知风格应用研究领域中一个令人瞩目的问题。美国著名心理学家 Witkin(1995)提出的场独立性—场依存性风格，研究表明，早在幼儿园和学前期，在场依存性—场独立性和认知改变方面，个体间存在明显差异。

Riding 等人(1991)以新的认知风格维度为理论依据，也进行了有关问题的研究。结果表明：在认知风格方面，看上去不存在一般的性别差异。性别与言语—表象维度存在交互作用，但与整体—分析维度不存在交互作用。大量的研究表明，在信息加工任务的成绩方面存在性别差异，这可以解释为男性和女性在加工信息的方式上存在基本的差异。

付国富（2005）采用实验的方法得出以下结论：（1）不同性别、年级初中生整体—分析维度、言语—表象维度认知风格的差异不显著。整体—分析维度、言语—表象维度认知风格与学生年龄、智力不相关。（2）呈现方式对学生的成绩有重要影响。（3）呈现方式对不同智力水平学生成绩有重要影响，这种影响在不同认知风格学生中的表现是不同的。

（三）认知负荷理论研究

认知负荷理论主要是研究关于复杂认知任务的学习。它认为影响认知负荷的基本因素有三个，即学习材料的组织和呈现方式、学习材料的复杂性和个体的专长水平即先前知识经验。由此也就导致了三大类认知负荷的产生，即外在认知负荷、内在认知负荷和相关认知负荷。外在认知负荷也称为无效认知负荷，这种认知负荷与学习材料的组织和呈现方式有关，是由学习过程中对学习没有直接贡献的心理活动引起的，当教学要求学生从事一些与图式获得或自动化没有直接关联的活动时，便会产生外在认知负荷。

Sweller等人(1998)认为内在认知负荷的高低是由将要学习的材料的特征与学习者专业知识之间的关系决定的。相关认知负荷也称有效认知负荷，它产生于学习者在学习某一个任务未用完所有的认知资源时，这时学习者便可以把剩余的认知资源用到与学习有直接相关的加工中去，让学习者在工作记忆中的元素活动中加入更高级的有意识的认知加工，从而支持图式构建。这样的加工也会增加认知负荷，不过这种认知负荷不会阻碍学习，反而会促进学习。Renkl等人(2003)认为在学习不完整样例的过程中，进行自我解释通常就会产生相关认知负荷。

Pollock，Chandlert和Sweller(2002)尝试通过适当的呈现顺序在学习特别复杂的信息时减少内在认知负荷。Van Merrienboer等人(2002)的研究表明在同时控制外在认知负荷和相关认知负荷的基础上，可以通过改变学习者的注意来提高训练效果。他们的实验遵循两个原则，一是认知负荷对认知图式构建的消极影响应降到最低，二是与图式构建有直接关系的相关认知负荷应当被最优化。

三、相关因素的研究

我国在研究多媒体学习时与具体的课程结合起来的比较多，如孙燕青、董奇（2003）进行的多媒体语境条件下的第二语言词汇学习的研究及学习支持对儿童在多媒体语境中学习英语词汇的影响。刘儒德、赵妍等人（2007）在研究多媒体学习的影响因素中，指出多媒体学习的效果和效率取决于学习者与多媒体表征方式以及教学设计因素之间的相互作用。只有这些方面的因素相互匹配, 才能产生实质性的媒体功效。龚德英（2005）在研究中根据心理努力和材料难度评价的统计结果，有音乐组和无音乐组的认知负荷没有显著差异，说明背景音乐并没有额外增加学习者的认知负荷。但是，从有音乐组记忆测试成绩显著低于无音乐组来看，又说明背景音乐在某种程度上干扰了学习者的学习。这一研究结果与前人研究的结果并不完全相同。

四、小结

综合已有研究对学生认知方式和认知负荷对多媒体学习效果的影响，可以说，在多媒体环境下的学习中，认知风格是一种重要的个体差异变量，在教育过程中，教师采取的教育策略、指导方法与受教育者的认知风格相适应，能更大程度促进学生发展。研究学生的认知风格有助于我们了解学生包括知觉、记忆、思维、推理、理解、问题解决等问题过程的个别差异，借以说明为什么面对同样的课题或要求，学生的表现会有很大不同。本文从理论角度来看,通过教学提高学习者的相对先前知识从而降低其认知负荷是有一定可行性的,降低认知负荷除了通过变化学习材料的性质外,还可以采用改变学习者自身状态的方式。从实践角度看,多媒体教学并不意味着它必须完全取代传统的教学方法,而在多媒体教学中结合一些传统教学方法,能够获得更好的教学效果和效率，从而使有意义的多媒体学习更容易发生。

参考文献:

[1]陈铮.信息呈现方式和学生的认知风格对多媒体环境下科学学习效果的实验研究[D].重庆：西南师范大学，2004.

[2]刘儒德，赵妍.多媒体学习的影响因素[J].中国电化教育，2007，(10):1-5.

[3]龚德英,刘电芝.概述和音乐对认知负荷和多媒体学习的影响[J].心理发展与教育：2008（1）：83-87.

[4] Riding R J，Cheema I．Cognitive styles: an overview and integration[J]．Educational Psychology，1991，（11）：193-215.

[5]Bannert M,Managing congnitive load—Recent trendsin cognitive load theory[J].Learning and Inatruction,2002,12(1):139-146.

[6]龚德英. 多媒体学习中增加相关认知负荷影响学生学习的实验研究[D].重庆：西南师范大学，2005.

[7]付国富.初中生认知风格特点、智力水平和多媒体材料呈现方式对成绩的影响[D].长春：东北师范大学，2005.