认知负荷理论对多媒体课件界面设计的启示

黄瑜君 李梦

【摘要】如今，多媒体课件以其表现力丰富、交互性良好、制作简便等特点，广泛应用于教学之中。本文将结合笔者自身设计多媒，本课件的经验，谈谈基于认知负荷理论来设计多媒体课件的原则，以及多媒体内容的呈现策略。

在认知心理学中，人类的记忆被分作感觉记忆、工作记忆和长时记忆三部分。感觉记忆是外界信息刺激感觉器官所留下1秒左右存在时间，而其中工作记忆的作用是对来自感觉记忆和长时记忆的当前信息进行加工和暂时存储。若工作记忆中的信息被及时精细复述、投入更多的认知努力，在适时进入长时记忆系统后，就能形成长时记忆持久保存。认知负荷理论认为：一旦学习者的学习动机被激发，并在认知加工中投入更多心理努力，那么通过消除无关认知负荷、增加相关认知负荷来促进学习的学习方法和教学设计将会产生良好的效果。这也为认知负荷理论与界面设计的结合提供了理论依据和指导方法。

一、基于认知负荷理论的多媒体课件设计原则

多媒体课件是多种信息的载体，多种媒体元素的集合，因此如何设计课件使其呈现的信息能够最大化地形成工作记忆，并顺利进行认知和加工就变得非常重要。基于认知负荷理论中减少认知负荷理论的途径，我们可以遵循以下原则来设计：

1.邻近减负原则。邻近包括空间上的邻近、时间上的邻近。在多媒体课件界面设计时，同质和相似的知识点或元素需要整合在一处。又例如，音画不同步的视频，会让阅者增加认知负荷。

2.多通道减负原则。人类获取信息有多种途径，如果仅仅让媒体通过视觉通道来呈现，效果不如同时通过听觉通道和视觉通道传递的好。

3.清除冗余减负原则。减少冗余的干扰信息。例如使用华而不实的、与主题相关度低的复杂图文，使用过度美化的用户界面、不易识别含义的图标。

4.形象具体减负原则。让设计的多媒体元素清晰具体、直观呈现、逻辑严谨，减少认知过程中的消歧义的代价。

5.分割减负原则。当学生在视觉和听觉通道中要加工的信息量，都超过了学生的信息加工能力，则要通过分割减负来降低认知负荷。将连续的信息拆分为片段，不同的片段可以选择在时间和空间两个维度上适度分离。

6.先行组织减负原则。有些复杂信息之间联系紧密，分割减负技术不那么适用时，可以通过提前训练、提供先行组织的方法解决认知超载的问题。

7.引导减负原则。在真实的学习情景下，制作出严格意义上的简洁呈现材料是不可能的，设计者可以将重点内容标记出来，引导学生向重难点分配注意力。通常方法如下：将重点语句用加重字体、替换颜色或加框标记;图片中的重要信息用圆圈、箭头标识，使用渐变模糊或边缘虚化突出主体，展现特质;图表增加注释阐明重点;使用思维导图将相关内容连接起来;视频中增加警示音、闪白等来提示重点。通过主动引导的方法帮助学生选择和组织信息，这样学生能更好地理解加工内容，从而减轻认知负担。

二、基于认知负荷理论的多媒体内容呈现策略

基于以上的一些设计多媒体课件设计原则，可以指导我们设计多种媒体内容的呈现策略：

1.动画、解说、字幕的组合媒体呈现策略。研究证明，同时呈现动画和解说，效果比动画和解说顺序呈现要好。同时出现动画、解说、字幕的时候，比只呈现动画、解说的效果好。

2.图片和文字的组合媒体呈现策略。图片的介绍文本应邻近或嵌入图片，不应分离太远。图片和文本的呈现应尽量不要超过屏幕的显示范畴，避免阅者频繁的拖拉观看。例如，网站设计时为了避免“越界”，网页框架、图文资料一般都使用目前最低的pe屏幕分辨率，即1024*768。

3.导航和链接。导航及链接作为学习软件的结构骨架，利于体现结构化、系统化的整体设计，可以增加软件的可操作性，可以使学生不偏离学习目标。导航应该简洁合理，各级菜单逐层深入至全面，并注意帮助信息的设计。导航所占位置、比重、功能、使用字体、颜色、特效、实现方式等也要体现整体性原则，既要融于当前页面的设计，又必须保持页面与页面之间的一致性（例如，界面同等位置、同等），不能随意更改。

4.艺术化的界面设计策略。利用艺术化的手段，不仅能让界面更加美观，也可以突出重点、减少认知负荷。例如，利用页面分割布局技术、色彩对比技术等美化界面、突出主题、烘托学习气氛。

在日常课件设计中，每个课件都会因诸多的约束条件的不同而不同。唯有灵活运用、大胆创新，才能真正的让这些理论为设计者所用，才能真正的优化教学、创造出好的作品。

参 考 文 献[1]赵永礼，蒋凉，高峰.多媒体课件设计中如何减轻认知负荷[J]教学与管理，2009，03：137-138[2]曾巍，基于认知负荷理论的网络课程界面设计研究[J].软件导刊，2006，24：25-26[3]易晓明，张杰，多媒体学习中减少认知负荷的研究[J].南阳师范学院学报，2006，12：111-11