教学视频播放速度与难易程度对学习的影响研究*

冯小燕 王方圆 赵甜英 李幸原 王 敏 李国厚

（1.河南科技学院 信息工程学院，河南新乡 453000；2.河南大学 教育学部，河南开封 475004）

一、引言

科技的发展带来了海量信息及更快捷、更多元的传播方式，使人们的生活和学习节奏不断加快。比如，广播电视的播音语速不断加快，听众可接受的语速范围也在不断优化[1]。“倍速生活”现象在国内外都很常见，表现为观影要快、追剧要快、旅游要快、读书也要快[2]，这对青年人的精神状态和文化生活带来了重要影响。脑科学家的研究发现，经常使用手机、电脑，会改变大脑皮层中神经元的连接方式和大脑内部荷尔蒙的分泌机制，人的生理属性可能会随着科技产品的发展而不断演变。“倍速播放”作为一个微小的社会传播现象，不仅仅改变着当代的传播机制，也带来了技术和内容的革新。视频观看模式的结构性改变，对人类生理和心理都有着深远的影响[3]。

已有研究发现，在正常语速中，人类加工语言的过程快速而高效，每分钟可理解120-200 个单词，或120-600 个音节，每秒多达20-30 个音段[4]。当语速保持在正常语速两倍及以上时，人类依旧能够正确理解语言[5]。在教育领域，为适应快节奏的学习和生活需求，当下的学习者希望有更多可以节约学习时间的教学举措[6]。

当前，学习者根据自己的需要选择合适的倍速进行教学视频播放，已成为在线学习的新常态。但视频倍速播放会引起学习者认知加工过程的哪些变化？这些变化对学习体验和学习效果的影响如何？当教学内容较难时，倍速播放的效率收益是否能够保证？如何保持学习效率和效果间的良好平衡？对于这些问题的探索与回答，有利于教学视频设计的改进和学习效益的优化。

二、文献综述与理论模型

（一）文献综述

尽管倍速播放教学视频具有时间经济效用，但教学视频播放速度对学习的影响是积极还是消极存在争议。一部分研究认为，倍速播放对学习起积极作用。有学者让学习者以不同视频播放速度学习六个不同的视频内容，发现使用1.25 倍速可以获得更好的成绩，有利于学习效率的提升[7]；冯小燕等人使用“心脏的结构与血液循环”学习视频，选取1.0、1.25和1.5 倍速进行实验研究，发现1.25 倍速是较为理想的速度[8]；王怿旦选择主题为“生物钟：身体运转的奥秘”教学视频，发现学习者对1.2 倍速播放方式较为满意[9]。另一部分研究认为，倍速播放与正常播放的学习效果无显著差异，甚至起消极作用。帕斯托雷（R.Pastore）使用“心脏及其组成部分”教学视频，发现1.25 倍速与1.0 倍速的学习效果无显著差异，但1.5 倍速对学习效果起消极作用[10]；里佐普特（A.D.Ritzhaupt）等人将“为大学生付费”的视频材料处理为1.0、1.25、1.5 倍播放速度，发现学习效果在不同的视频播放速度上没有显著差异，但当以1.5 倍速播放时，学习者的学习体验满意度较差[11]；马安然等人选取“水文循环”知识视频作为实验材料，发现在1.0、1.5和2 倍播放速度条件下，随着播放速度的加快，学习者的学习效果和满意度降低[12]。可见，适当加快视频播放速度有利于提高学习效率，但过快的播放速度会对学习产生消极影响。

已有研究大多只探索了倍速对学习效果的影响，但实际的教学视频内容多样，难易程度也存在较大差异，不同难易程度的视频会影响学习者对最佳播放速度的感知。根据认知负荷理论，较难的视频学习材料会占用学习者更多的认知资源，产生较高的内部认知负荷，影响学习者对学习材料的加工和整合，从而影响学习者的学习过程及学习效果[13]。当学习者处理新信息时，由于工作记忆容量和持续时间有限[14][15]，随着视频内容难度增加，注意力资源竞争会更加明显[16]。学习内容的难易程度对学习有着多层次的影响，当不同难易程度的教学视频以不同倍速进行播放时，学习者的认知加工、学习体验和学习效果受到视频播放速度和学习内容难易程度的共同影响，其作用机制更为复杂。已有研究主要关注播放速度这一视频外在表征形式，而对于视频内容的难易程度关注不足；且已有研究更多关注视频播放速度对学习结果的影响，但视频播放速度对学习者认知过程的具体影响的相关研究，探讨还不够深入。

（二）理论模型

多媒体学习认知理论认为，学习者主要基于视觉和听觉通道，通过主动对多媒体学习资源进行加工，形成生成性的认知加工过程[17]；选择、组织和整合是学习者进行意义学习的三种认知加工过程。在选择阶段，学习者通过视觉和听觉通道注意并筛选有价值的信息，将感觉记忆中的信息转化到工作记忆中；在组织阶段，学习者对已经选择的信息进行组织并形成图像模型和言语模型，在工作记忆中进行深层次加工；在整合阶段，学习者将图像模型和言语模型建立关联，并与长时记忆中的先前知识进行整合[18]。

学习动机、注意、情绪体验和认知负荷是学习者认知加工过程中的要素，影响学习效果。学习动机作为主动学习的强大基石，能够激励和指引学习过程，它是学习者进行意义学习的先决条件[19]，受到学习者自身的学习兴趣和学习需要，以及教学资源和教学方法等因素的影响。注意是心理活动对一定刺激的指向与集中，帮助学习者筛选有效信息[20]，受到任务难易程度和资源呈现形式的影响。学习者的情绪影响学习动机、注意力分配和认知过程，情绪对动机的影响表现为积极情绪增加学习动机，消极情绪减弱学习动机[21]；情绪对注意的影响表现为情绪影响注意的选择和持续、注意的加工范围和速度等[22]。

视频内容的难易程度和播放速度，通过影响学习者的学习动机和注意，进而影响最终的情绪体验；同时，情绪体验也反作用于学习动机和注意。莫雷诺（R.Moreno）的多媒体学习认知情感理论，将情感、动机和元认知整合到多媒体学习认知加工过程中，认为学习者的情感、动机和元认知影响其认知加工的选择、组织和整合，进而影响学习效果[23]。认知负荷理论将认知负荷分为内在认知负荷、外在认知负荷和关联认知负荷。内在认知负荷是由知识内容本身引起的，视频内容难易程度影响内在认知负荷；外在认知负荷指加工设计不当的教学材料时所做的努力，视频播放速度影响外在认知负荷；关联认知负荷是学习者进行更深层图式建构所产生的认知负荷，学习动机和元认知水平是关联认知负荷的体现[24]。

基于已有研究及相关理论，本研究提出了“视频播放速度和内容难易程度对学习影响的作用机制”模型，如图1所示。教学视频作为内容丰富、画面生动、表现力强的学习资源类型，作用于学习者的视觉、听觉等多种感觉通道，影响其认知加工过程。为提高学习者的认知加工效果，教学视频的优化设计需要从画面呈现形式和教学内容选择两个方面考虑：视频播放速度是画面呈现形式的具体体现，内容难易程度则是教学内容选择的具体体现。

当学习者观看教学视频时，视频的播放速度和内容难易程度会影响学习者对教学视频的整体感知，对关键知识信息的选择、言语模型和图像模型的组织，以及与原有知识的整合；同时，视频播放速度和内容难易程度影响学习者动机的激发与维持，影响学习过程中的情绪体验、认知负荷和元认知策略的选择。在视频学习过程中，学习者的动机、情绪体验、认知负荷和元认知等各因素之间彼此作用、相互影响，并通过动态调整认知资源的分配而影响认知加工过程和学习效果。

本研究采用生理实验和认知实验相结合的方式，借助脑波记录技术、认知测试和主观报告，探究教学视频播放速度和内容难易程度，对学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果的具体影响，以及各因素间的相互作用，从而为教学视频的优化设计和学习者的有效学习，提供一些参考。

三、研究方法

本研究采用2×2 两因素完全随机实验，自变量1 为“视频播放速度”，分为1.0 和1.5 倍速两个水平，自变量2 为“内容难易程度”，分为较难和较易两个水平，共得到“1.0 倍速—易”“1.0 倍速—难”“1.5倍速—易”“1.5 倍速—难”四个实验组。因变量为学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果，实验整体设计如图2所示。

（一）被试

从K 高校随机选择127 名大学生作为被试，剔除先前知识测试成绩过高、脑波采样数据不全、数据异常等无效被试，共得到有效被试114 名。其中，男生43 名，女生71 名，平均年龄21.5 岁。将被试随机分为4 组，每组男女比例约为2∶3，确保每组的男女比例大致相当，“1.0 倍速—易”组30 人，“1.0 倍速—难”组30人，“1.5 倍速—易”组27 人，“1.5 倍速—难”组27 人，且经过主效应分析，学生性别对各因变量均无显著影响。

（二）视频学习材料

本研究的教学视频材料之一为“心脏结构与血液循环”（简称“心脏”）[25][26]，另一教学视频材料为“地球的内部结构”（简称“地球”）。选取K 高校20 名本科生对视频材料的难易程度进行评估，随机分为两组，每组10 人，一组先学习心脏材料，后学习地球材料；另一组的学习顺序相反。在进行先前知识测验后，每组学生分别对两份实验视频材料进行难易程度的评分，从易到难为1-10 分。结果显示：两组学生的先前知识无显著差异（M地球=4.267，M心脏=3.867，t=0.567，p=0.576＞0.05）。“地球”组的难度平均得分极其显著地低于“心脏”组（M地球=3.433，M心脏=7.433，t=-13.526，p=0.000＜0.01）。因此，将“地球”作为较易视频，共840 个字左右，1.0 倍速时信息量约为168 字/分，1.5 倍速时约为248 字/分；将“心脏”作为较难视频，共859 个字左右，1.0 倍速时信息量为170 字/分，1.5 倍速时约为255 字/分。两个视频均有字幕，且由同一人配音，共得到“1.0 倍速—易”“1.0 倍速—难”“1.5 倍速—易”“1.5 倍速—难”4 份实验材料。

（三）实验设备

本研究的设备主要有：CUB1-RS 脑波仪一套，用来采集专注度、放松度等认知过程指标；情绪调节视频播放电脑及配套耳机一套，实验正式开始前调节被试的情绪，使之处于平静、放松状态；电脑一台，用来呈现学习视频。

（四）测量变量及问卷

1.基本信息与知识基础

被试的基本信息包括性别、年龄、专业、年级等。基础知识问卷分为主观题和客观题：主观题考查被试对相关知识的了解情况，共3 题，从非常不了解（0分）到非常了解（2 分），满分共6 分；客观题与视频内容相关，总共3 道选择题，回答正确2 分，答错0分，满分共6 分。两部分总分为12 分，总分大于8 分的被试被判定为高知识基础被试，将其剔除。

2.学习动机与认知负荷

本研究采用李克特9 级量表（Likert Scale）（6题，Cronbach’s α=0.719）测量被试学习完成之后的内在学习动机[27]，1 表示完全不符合，9 表示完全符合。

采用帕斯（Paas）编制的认知负荷量表（2 题，Cronbach’s α=0.864）测量被试的认知负荷，主要测量心理努力程度和材料难度，并使用李克特9 级量表，1 表示最小努力和非常容易，9 表示最大努力和非常困难[28]。

3.情绪调节

为保证学习者在正式学习前具有较为统一、稳定、合适的情绪状态，需要对其进行情绪调节。相关研究表明，利用动物或生物等接近自然的视频类型，对情绪的调节效果最佳[29]。本研究选取时长为2 分12 秒的海洋生物视频片段，对其情绪调节结果进行评定发现，观看该视频后，观看者具有了适中的积极情绪和极其少量的消极情绪。这表明通过该视频的调节，可以使学习者处于舒适、平和、放松的状态，因此，我们将其作为情绪调节视频。在正式学习前观看该视频，正式学习后的情绪状态值，作为观看者情绪体验的结果[30]。

本研究采用邱林等人在沃森（Watson）情绪量表基础上修订的“积极—消极情绪量表”，共18 题，由积极情绪分量表（9 题，Cronbach’s α=0.930）和消极情绪分量表（9 题，Cronbach’s α=0.804）构成，分1（完全不符合，计1 分）至5（完全符合，计5 分）五个级别[31]。

4.认知过程

本研究采用脑波仪采集学习者的专注度和放松度[32]。专注度反映学习者注意力的集中程度，范围为1-100，数值越大表明学习者的注意力越集中，越有利于学习任务的完成；放松度反映学习者的平静或放松状态，范围为1-100，数值越大表明学习者的状态越放松，适宜的放松度有利于学习者负面情绪的改善[33]。

5.学习效果

学习效果包括保持测试成绩和迁移测试成绩，保持测试考查学习者对知识的识别和记忆能力，反映学习的数量；迁移测试考查学习者理解和应用知识的能力，反映学习的质量[34]。为保证测试的科学性，各组保持测试和迁移测试的题型、题量和分值均保持相同。保持测试题根据视频内容提取，题型为选择题和填空题两种类型，选择题每题2 分，填空题每空1 分，总分12 分；迁移测试题均为6 道选择题，每题2 分，总分也为12 分。经检验，学习效果信度系数Cronbach’s α=0.745，可接受；经两位学科专家对试题内容的效度进行评审，一致认为试题设计合理，能够有效测量出学生对知识的掌握程度，达到实验测量的目的，具有良好的有效性。

（五）实验流程

实验环境为安静、光线良好的实验室，每轮实验时长约为35 分钟，实验前会提前告知测试者试验流程及注意事项，具体流程如图3所示。

四、数据分析

（一）四组被试先前知识基础和前测情绪状态的差异性检验

对四组被试的先前知识基础和前测情绪状态进行分析，结果显示：1.0 倍速组和1.5 倍速组在“地球的内部结构”（内容较容易）上的先前知识基础（M1.0倍速=4.700，M1.5 倍速=3.926，t=1.754，p=0.085＞0.05）、前测积极情绪（M1.0 倍速=24.133，M1.5 倍速=23.593，t=0.290，p=0.773 ＞0.05）、前测消极情绪（M1.0 倍速=10.867，M1.5 倍速=10.148，t=1.072，p=0.288＞0.05）上均无显著差异；1.0 倍速组和1.5 倍速组在“心脏结构与血液循环”（内容较容难）上的先前知识基础（M1.0倍速=3.793，M1.5 倍速=3.964，t=-0.344，p=0.732＞0.05）、前测积极情绪（M1.0 倍速=23.448，M1.5 倍速=22.893，t=0.277，p=0.783 ＞0.05）、前测消极情绪（M1.0 倍速=10.655，M1.5 倍速=10.286，t=0.546，p=0.587＞0.05）上均无显著差异。这表明四组被试在先前知识基础和前测情绪状态上，无组间差异。

（二）四组被试在学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果上的方差分析

四组被试的学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果均值和标准差，如表1所示。

表1 各组因变量得分情况（M±SD）

首先，进行2（视频播放速度：1.0 倍速、1.5 倍速）×2（内容难易程度：难、易）的两因素被试间方差分析。先进行视频播放速度和内容难易程度在各因变量上的交互效应分析，结果发现：播放速度和内容难易程度在学习动机（F=0.097，p=0.756＞0.05）、消极情绪（F=0.070，p=0.791＞0.05）、积极情绪（F=1.031，p=0.312＞0.05）、认知负荷（F=0.097，p=0.757＞0.05）、专注度（F=0.040，p=0.841＞0.05）、放松度（F=2.139，p=0.146＞0.05）、保持成绩（F=3.368，p=0.069＞0.05）、迁移成绩（F=0.168，p=0.683＞0.05）上的交互效应，均不显著。

之后，进行视频播放速度和内容难易程度的主效应分析，结果发现：（1）视频播放速度在消极情绪（F=1.182，p=0.279＞0.05）、认知负荷（F=0.220，p=0.640＞0.05）、专注度（F=0.077，p=0.782＞0.05）、保持成绩（F=3.059，p=0.083＞0.05）和迁移成绩（F=2.142，p=0.146＞0.05）上的主效应不显著；在学习动机（F=11.928，p=0.001＜0.05）、积极情绪（F=4.818，p=0.030＜0.05）、放松度（F=4.705，p=0.032＜0.05）上的主效应显著；1.0 倍速组学习者的学习动机显著高于1.5 倍速组（M1.0倍速=39.881，M1.5倍速=35.873），1.0 倍速组学习者的积极情绪显著高于1.5 倍速组（M1.0倍速=24.780，M1.5倍速=21.745），1.0 倍速组学习者的放松度显著高于1.5 倍速组（M1.0倍速=63.339，M1.5倍速=58.855）。（2）内容难易程度在积极情绪（F=2.718，p=0.102＞0.05）、消极情绪（F=0.059，p=0.809＞0.05）、专注度（F=0.14，p=0.907＞0.05）、放松度（F=3.159，p=0.078＞0.05）上的主效应不显著；在学习动机（F=19.728，p=0.000＜0.01）、认知负荷（F=58.954，p=0.000＜0.01）、保持成绩（F=112.640，p=0.000＜0.01）、迁移成绩（F=58.144，p=0.000＜0.01）上的主效应极其显著；内容较易组的学习动机显著高于较难组（M易=40.509，M难=35.386），较易组的认知负荷显著低于较难组（M易=8.175，M难=12.491），较易组的保持成绩显著高于较难组（M易=10.684，M难=6.140），较易组的迁移成绩显著高于较难组（M易=8.281，M难=4.947）。

进一步对不同播放速度和不同难易程度条件下学习者的学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果，进行独立样本t 检验，结果表明：尽管视频播放速度和内容难易程度的交互效应不显著，但二者仍对学习者的积极情绪、放松度和保持成绩有一定的交互作用影响。当内容较容易时，播放速度对学习者的积极情绪有显著影响（p=0.020＜0.05），1.0 倍速时的积极情绪显著高于1.5 倍速（M1.0倍速=26.567，M1.5倍速=22.185）；当较难时，播放速度对积极情绪无显著影响（p=0.428＞0.05）。当内容较容易时，播放速度对放松度无显著影响（p=0.650＞0.05）；当较难时，播放速度对放松度有极其显著的影响（p=0.006＜0.01），1.0 倍速播放时的放松度显著高于1.5倍速（M1.0倍速=66.793，M1.5倍速=59.179）。当内容较容易时，播放速度对学习者的保持成绩无显著影响（p=0.943＞0.05）；当较难时，播放速度对学习者的保持成绩有显著影响（p=0.030＜0.05），1.0 倍速播放时的保持成绩显著高于1.5 倍速（M1.0倍速=6.897，M1.5倍速=5.357）。

（三）学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习效果间的相关分析

对各因变量进行皮尔逊（Pearson）相关性分析，结果显示：学习动机与积极情绪（r=0.264，p=0.005＜0.01）、学习动机与保持成绩（r=0.390，p=0.000＜0.01）、学习动机与迁移成绩（r=0.301，p=0.001＜0.01）、学习动机与认知负荷（r=-0.209，p=0.026＜0.05）、认知负荷与保持成绩（r=-0.512，p=0.000＜0.01）、认知负荷与迁移成绩（r=-0.518，p=0.000＜0.01）、保持成绩与迁移成绩（r=0.599，p=0.000＜0.01）均显著相关。

五、结果讨论

教学视频播放速度和内容难易程度对各因变量的显著性影响结果，如图4所示。

（一）视频播放速度与内容难易程度对学习动机的影响

数据分析结果表明，教学视频的播放速度和内容难易程度对学习动机有着不同程度的影响。在教学内容难易程度不变时，随着视频播放速度的提高，学习者的学习动机显著下降；而在播放速度不变时，随着内容难度的加大，学习者的学习动机显著下降。可见，教学视频的倍速播放不利于学习动机的提升，且视频内容越难学习者的学习动机越低。

在视频学习的过程中，学习者的动机受视频播放速度外因和学习内容难易程度内因的双重影响，具有动态变化的特点。视频学习不是一个被动接受的过程，需要学习者积极主动的投入，以较高的学习动机开展持久的、深度的、有效的学习。学习者动机的激发和维持，一方面，可以通过增加学习者对视频的操作和控制权限，提高其学习的主动性和投入度；另一方面，可以对教学内容进行有效设计，开展多手段、分层次的内容交互，加深学习者对教学视频内容的理解和掌握。

（二）视频播放速度与内容难易程度对情绪体验的影响

数据分析结果表明，教学视频播放速度和内容难易程度，共同影响学习者的积极情绪体验。当教学内容较容易时，视频播放速度会显著影响学习者的积极情绪，随着播放速度的提高，学习者的积极情绪降低；当内容较难时，视频播放速度对积极情绪的影响不显著。当1.0 倍速播放时，随着内容难度加大，学习者的积极情绪呈下降趋势，达到边缘显著水平；当1.5 倍速播放时，内容难易程度对积极情绪的影响不显著。这表明积极情绪受视频播放速度外因和学习内容难易程度内因的双重影响，播放速度越快、内容越难，学习者的积极情绪越低。尽管倍速播放在一定程度上可以提高学习效率，但对学习者积极情绪的影响是负向的，视频播放速度越快、学习内容越难，学习者的情绪体验越差。

认知神经科学领域相关研究表明，积极情绪可通过增加脑多巴胺水平促进解决问题的灵活性[35]，促进积极的自我评价，提升动机，而消极情绪则相反。不同的情绪体验影响学习者的努力程度和学习动机，对学习者的学习过程和认知发展至关重要[36]。情绪体验受学习资源内容和形式的影响，并持续地监控学习者的认知和元认知过程，进而影响学习效果。

（三）视频播放速度与内容难易程度对认知负荷的影响

数据分析结果表明，教学视频的内容难易程度对学习者的认知负荷有着较为显著的影响；教学视频的播放速度主要影响学习者的外在认知负荷，内容难易程度主要影响内在认知负荷。当学习内容难易程度不变时，视频播放速度对认知负荷有一定影响，但未达到显著水平；当视频播放速度不变时，随着学习内容难度的加大，认知负荷显著提升。这表明学习者的认知负荷主要受内容难易程度的影响，内容越难，学习者的认知负荷越大；视频播放速度虽然对认知负荷有一定影响，但影响程度有限。影响认知负荷的因素主要包括学习者的先前经验、学习材料内在的本质特点和学习材料组织方式三方面[37]，其中，学习材料的内在本质特点在一定程度上左右了认知负荷的高低[38]，本研究进一步验证了上述观点。

时间压力对学习者的认知负荷也有显著影响[39]，随着学习时间的延长，学习者的主观疲劳感和认知负荷显著增加。视频播放速度对学习者的认知负荷有一定影响但未达到显著水平，其原因可能是，虽然倍速播放在一定程度上导致学习者单位时间内的信息加工任务量增加，认知负荷增大，但倍速播放对时间的节约使得学习者的时间压力缓解，释放掉部分认知负荷，使得认知负荷总量没有显著增加。

（四）视频播放速度与内容难易程度对认知过程的影响

学习是一个复杂的认知加工过程，其中，专注度和放松度影响学习者对知识的选择、组织和整合，是认知加工的重要过程性指标。专注度代表学习者认知加工过程中注意力的集中程度，是实现心流的关键[40]，学习者的注意力集中程度会影响学习表现[41]，专注度越高，越容易促进任务的完成。放松度能缓解认知加工过程中的压力，学习者在放松状态下能够减缓压力，改善消极情绪，有利于发散性思维的产生，但过高的放松度并不利于认知加工；放松度过高和过低均不利于提高认知加工的质量。

上述数据分析结果表明，教学视频的内容难易程度对学习者的认知过程有一定影响，且这种影响受到播放速度的调节作用。视频播放速度与内容难易程度对学习者专注度均无显著影响，且均值在50-60 之间，属于正常区间，说明在本次视频学习中，学习者的专注度正常且相对稳定。在放松度方面，当视频内容较容易时，放松度受播放速度的影响不显著；当内容较难时，随着视频播放速度的提升，放松度显著降低。这表明当视频内容较容易时，无论是否倍速播放，学习者的放松度均波动不大，情绪体验较为稳定。而当内容较难时，学习者的放松度波动较大，随着播放速度的提升，单位时间内接受的信息量增加，加剧了学习者的心理压力，放松度显著降低。这表明放松度主要受内容难易度的影响，并在一定程度上受视频播放速度的调节作用。

（五）视频播放速度与内容难易程度对学习效果的影响

数据分析的结果表明，教学视频的内容难易程度对学习者的学习效果有一定影响，这种影响受到播放速度的调节作用。当视频播放速度不变时，教学内容难度增加，学习者的保持测试成绩和迁移测试成绩显著下降；当内容难易程度不变时，随着视频播放速度的提升，学习者的保持测试成绩和迁移测试成绩无明显变化。可见，学习者的学习效果主要受学习内容难易程度的影响，内容越难学习效果越差。

通过进一步分析，我们发现，内容难易程度对保持测试成绩的影响在一定程度上受视频播放速度的调节影响：当内容较容易时，1.0 倍速和1.5 倍速的保持测试成绩无显著差异；而当内容较难时，随着播放速度的提高，学习者的保持测试成绩显著下降。可见，当内容较容易时，适当提高视频播放速度在一定程度上提高了学习效率；而当内容较难时，提高播放速度虽然能在一定程度上提高学习效率，却是以降低学习效果为代价的。

（六）各因变量间的相互作用

视频学习是一个复杂的认知加工过程，学习者的动机、情绪体验、认知负荷和认知过程间相互影响，并作用于学习效果。本研究中各因变量间的相关关系如图5所示，积极情绪通过直接影响学习动机、间接影响认知负荷，最终间接作用于保持测试和迁移测试成绩；学习动机作为学习者主动进行认知加工的内部驱动力，受到积极情绪和认知负荷的显著影响，并对保持测试和迁移测试成绩有着极显著的影响；学习者在认知加工过程中的认知负荷受到学习动机的调节，并与保持测试和迁移测试成绩负向相关。在认知加工过程中，学习动机受到情绪体验和认知负荷的影响，认知负荷也会反作用于学习动机并影响学习者认知资源的分配；认知负荷、动机和情绪体验各因素间相互影响，受到学习资源呈现方式、感觉记忆和先前知识基础的影响，并通过影响认知资源的动态分配，影响认知加工过程和学习效果。

六、总结与建议

视频播放速度和内容难易程度是视频教学资源的形式设计和内容设计的具体体现，它们影响学习者的整个认知加工过程，并最终影响学习结果。本研究围绕视频播放速度与内容难易程度对学习动机、情绪体验、认知负荷、认知过程和学习结果的影响，以及学习动机、情绪体验、认知负荷和认知过程间的相互作用开展实验研究，研究结果验证了“视频播放速度和内容难易程度对学习影响的作用机制模型”的合理性。视频播放速度的调整，会在一定程度上改变视频的内容节奏、画面要素呈现时间、讲解者语速等，各因素的综合作用影响学习者的任务难度感知、认知资源的分配和信息加工。过快的视频播放速度不利于学习动机和积极情绪的维持，不利于轻松学习状态的持续；内容难度过大容易使学习者产生受挫感，学习动力不足，学习效果不理想；视频播放速度对学习者的影响，在一定程度上受内容难易程度的调节：当内容较容易时，学习者的情绪体验更容易受倍速播放的消极影响；当内容较难时，放松度和保持测试成绩更容易受倍速播放的消极影响。可见，优化视频学习，需要从教学视频内容选择和形式设计、学习过程干预等多方面进行努力。本研究据此提出如下建议：

（一）教学视频及平台设计者应以学习者为中心，采用多种手段优化视频设计

在设计理念上，设计者应突出以学习者为中心的设计理念，强调尊重学习者在观看教学视频时的主动权、选择权和控制权。应根据学习者的认知水平和认知加工规律，提供多样丰富的高质量学习资源、方便有效的技术支持、个性化的学习工具。学习者个性化成长平台应具有明显的便捷性、智能性、精准性、持久性以及连续性等特征[42]。

在实现手段上，首先，设计者应从外在形式和内在内容两个方面，综合考虑教学视频的设计，充分认识到视频播放速度和内容难易程度对学习者动机、情绪体验、认知负荷和认知过程等方面的重要影响，提升其学习效果。其次，对视频内容难易程度进行难度系数和等级的标识，给出不同层级的学习目标[43]，为学习者提供视频播放倍速范围的合理化建议，使学习者能够选择合适的播放速度，激发不同知识基础学习者的学习动机、兴趣和自信心，优化视频学习的深度和目标达成程度。再次，对教学视频的内容和形式进行有机整合，结合认知负荷理论，合理简化单位时间内的知识内容，诱发学习者的积极情绪；通过降低内在认知负荷，减少外在认知负荷的方式，优化教学视频设计[44]。最后，教学视频平台应结合人工智能和大数据技术，进行基于视频播放行为的实时、动态分析，根据学习者对内容难易程度的评定和播放速度的选择倾向，为不同类型学习者设置合理的初始化倍速，以提高视频学习的效果。

（二）学习者应提升数字素养、合理选择视频播放速度

智能时代的教育创新与变革，具有新技术重塑教育生态、新需求激发创新能力、新环境呼唤数字素养等十大趋势[45]。构建新型数字教育体系应开展科学评估和顶层设计，优化我国数字教育生态，提升全民数字能力[46]。优质而高效的在线学习，需要学习者具备良好的数字素养，学会合理地选择视频播放速度是在线学习者应具备的基本数字素养，可以在保证学习效率的同时提高学习效果。

学习者应结合自己的知识基础、学习习惯、播放爱好等，合理选择教学视频的播放速度。当学习内容较容易时，可适当提高视频播放速度以提高学习效率；当学习内容较难时，建议以正常的速度播放，以提高大脑的放松度，缓解在认知加工过程中的认知压力和消极情绪，进而维持良好学习动机，提升学习体验和学习者粘性，优化学习过程和学习效果。教师和平台建设者也应不断反思和提高数字素养意识，注意引导学习者合理地选择和控制教学视频的播放速度，以达到更好的学习体验和学习效果。