图文拟人化设计对大学生多媒体学习成绩、情绪 和心理感知的影响

惠 荆，郑玉玮，李 丹*

1. 上海师范大学教育学院 （中国上海 200234）；2. 济南大学教育与心理科学学院（中国济南 250022）

多媒体学习是指对言语和图片表征材料的学习, 包括从包含文本和解说的课本、包含动画和讲解的基于计算机的课程、包含图片和解说的幻灯片中学习［1］。但是什么样的文字和图片能够帮助学习者更好地进行多媒体学习，给学习者带来更好的学习体验、更低的认知负荷和更好的学习成绩，是值得关注的问题。

情绪设计是指运用视觉设计元素激发学习者情绪、促进其学习的方式［2］。内部积极情绪设计即通过对学习材料本身进行设计以引发学习者的积极情绪，使进行多媒体学习的学习者取得更好的成绩［3］，例如闪电形成原理［2］、特异性免疫的工作原理［3］等。学习材料拟人化是内部积极情绪设计的一种，指人为赋予非人类事物以人类的某些特征,使其在一定程度上被感知为人类［4］。有研究［5］表明，婴儿脸（如大眼睛、小鼻子、高额头）更可爱、更引人注目，因此设计者把拟人化和婴儿脸偏向的形状用于实验材料中去激发积极情绪。Stark等［6］首次通过在文本中添加比喻情绪词的方式来激发学习者的情绪，并将这种方式称为情绪文本设计，并且被认为是具有重要情绪潜力的修辞手法。科学文本的情绪潜力可以通过在科学文本中嵌入具有强烈情绪潜力的词语来改变。

在诱发的积极情绪［7］能否促进学习上，现有研究结果并不一致：① 7个内部情绪设计对保持测验影响的实验结果中，3个表明积极情绪可以提高保持成绩［8-9］，4个表明积极情绪不能提高保持成 绩［2,10-11］，效应量中值d=0.27；② 14个内部情绪设计对迁移测验影响的实验结果中, 6个发现积极情绪可以提高迁移成绩［2,3,8,12-13］，1个部分发现积极情绪可以提高迁移成绩［14］，7个发现积极情绪不能提高迁移成绩［3,9,10,15-16］,效应量中值d=0.29。

先前研究仅研究图片或文字单独的情绪设计对于多媒体学习效果的影响，而本研究拟将图片和文字的拟人化设计进行结合，综合考察其对于大学生多媒体学习成绩、情绪和心理感知的影响，寻找促进学习效果的最优化组合。结合上述分析，本研究提出如下假设：图文拟人化设计能显著提高学习者的迁移成绩和积极情绪，对学习者的心理感知产生积极影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

被试为60名济南大学在校学生（大一年级至大四年级），其中男生20人，女生40人，平均年龄（21.42±0.93）岁。所有被试的裸眼视力或矫正视力均正常，无色盲或色弱，都没有阅读障碍，均不了解实验目的。将被试随机分配到4种实验水平下，其中每个实验水平下男生5人，女生10人。

1.2 实验材料

实验学习材料改编自科普漫画《流感肆虐，你中招了吗？》。首先，为了保证材料表述的专业性，由2名医学本科生对材料进行了专业修改；然后，由1名心理学教师和2名心理学本科生对材料的流畅性进行润色。改编后该材料共包含15张PPT，分别带有文本和相应的静态图片，每张PPT的最长学习时间不超过100 s。

首先，对学习材料中图片的类型进行了2种设计：拟人化设计参考科普漫画进行改编，插图细胞和病毒等具有眼睛、鼻子等拟人化的元素；非拟人设计采用风格统一的简笔画生物图片，科学性较强，参考流感病毒等专业细胞生物图。其次，对学习材料中的文本类型进行设计：拟人文本，采用较为生动形象描绘性较强的语言，加入了比喻、拟人等生动形象的修辞手法；非拟人文本，采用不做处理的专业性强的生物术语。详见图1。

图1 学习材料示意图

1.3 测量工具

1.3.1 先前知识经验 通过修订Stark等［6］研究中使用的测验问卷来考察被试的生物医学知识背景。该问卷包括5道自我评价题目，内容为关于医学知识的熟悉程度，如“我能够分辨流感和普通感冒”。采用5点计分，从0（完全不符合）到4 （完全符合）。

1.3.2 情绪测量问卷 测量被试学习前后感受到的情绪强度，选用Gross等［17］的研究中所使用的情绪测量问卷，参考龚少英等［2］改编的6个和积极情绪相关最高的问题组成的具体情绪问卷（快乐、兴奋、满意、高兴、兴趣和放松）。采用Likert 9点评分量表，从1（完全没有感受到这种情绪）到9（感受到这种情绪的程度极其强 烈）。选用愉悦度和唤醒度2个维度，被试在每个维度上的得分越高，表示被试感受到这种情绪的强度越大，要求被试于学习开始前和结束后进行自评。

1.3.3 学习成绩 保持测验和迁移测验题目参考龚少英等人的对Mayer［1］研究材料的修订后版本。

1.3.4 内部动机 选用Isen等［18］编制的自我报告问卷，共8道题目，让被试评定自己有多喜欢刚才完成的学习过程等（比如，“我想继续研究它”）。采用Likert 7点计分，从1（非常不赞同）到7（非常赞同），分析被试在8个项目上的平均值。

1.3.5 认知负荷 选用由Paas［19］编制的认知负荷自评量表，分为任务难度和心理努力2个维度。目前中国情绪设计的领域多使用此量表测量被试认知负荷值［2］。① 任务难度：测量被试自身所感受到的学习材料的难度，比如“请您对刚才所学的《流感病毒》的材料难度进行评价”。② 心理努力：对学习者自身的努力程度，即感知到自己所付出努力程度做出的评价，比如“请您对刚才学习《流感病毒》中您所付出的心理努力做出评价”。采用Likert 9点计分，1表示感觉学习材料非常容易或者付出了自己最少的努力，9表示感觉学习材料非常困难或付出了自己最大的努力。量表的内部一致性α系数为0.74。

1.4 实验流程

本实验在电脑上完成，一共分为3个阶段，整个实验大约需要45 min。① 前测阶段：被试填写人口学信息（包括年龄、性别和专业背景等）、先前知识经验问卷和情绪评定问卷（第一次情绪测量）。② 学习阶段：先在电脑上给被试呈现本次实验的指导语，被试清楚实验内容和流程后，让被试学习关于《流感病毒》的多媒体学习材料，并告知被试学习材料已设置为自动播放，无须自己进行任何操纵。③ 后测阶段：在结束学习之后，要求被试依次完成认知负荷量表、情绪评定问卷（第2次情绪测量）、内部动机问卷和学习成绩测验。

1.5 统计学分析

问卷回收后，采用SPSS 28.0软件进行数据录入、整理与统计学分析，主要运用单因素方差分析、重复测量方差分析、简单效应分析。

2 结果

2.1 学习成绩

以先前知识经验作为因变量，发现4组被试先前知识经验水平的差异无统计学意义［F（3,56）= 1.70，P=0.18］。

方差分析发现，在保持测验上，图片、文字的主效应和交互作用均不显著。在迁移成绩上，图片的主效应显著［F（1,56）=4.06，P＜0.05］，图片拟人组成绩（15.17±1.86）显著高于图片非拟人 组（13.77±3.27）。在总成绩上，图片的主效应显著 ［F（1,56）=4.22，P＜0.05］，图片拟人组成绩（19.87± 2.62）显著高于图片非拟人组（18.13±3.74）。详见表1。

表1 不同图文类型下成绩的均值和标准差n=30

2.3 心理感知

分别以感知难度、心理努力、内部动机为因变量，进行 2（图片：拟人和非拟人）×2（文字：拟人和非拟人）的两因素被试间方差分析。详见表2。

在认知负荷上，图片主效应显著［F（1,56）= 6.49，P＜0.05］。在感知难度上，图片的主效应显著 ［F（1,56）=7.43，P＜0.01］，图片非拟人组的分值（5.30±1.58）显著高于图片拟人组（4.07±1.91），文字的主效应和两者的交互作用不显著。在心理努力上，图片、文字的主效应和交互作用均不显著。文字的主效应显著［F（1,56）=5.44，P＜0.05］。文字非拟人组的内部动机分值（4.37±1.21）显著低于文字拟人组（5.02±0.91），说明文字的拟人化设计，可以显著提高被试的内部动机。

表2 不同图文类型下心理感知的均值和标准差n=30

2.4 情绪状态结果

以第1次情绪测量为因变量进行单因素方差分析发现，4组实验条件下被试初始情绪的差异不显著（P＞0.05）。以第2次情绪测量为因变量做单因素方差分析，4组被试情绪的差异显著（P＜0.05）。多重比较发现，图片非拟人-文字非拟人组测量值显著低于图片非拟人-文字拟人组（5.95±1.14）（P＜0.05）和图片拟人-文字拟人组（6.25±1.08）（P＜0.05）。详见表3。

表3 4组实验条件下前测情绪和后测情绪的均值和标准差

将情绪作为重复测量变量，图片类型和文字类型作为组间变量。主体内效应检验结果显示：情绪的主效应显著［F（1,56）=7.60，P＜0.01］；情绪变化和图片类型的交互作用显著［F（1,56）=5.56，P＜0.05］。主体间效应检验知，文字的主效应显著 ［F（1,56）=6.18，P＜0.05］。

为了检测图片和文字的拟人化设计这两种元素是否能诱发被试的积极情绪，以实验条件为组间变量，情绪反应为重复测量变量，进行重复测量方差分析。结果显示：情绪反应的主效应显著 ［F（1,55）=7.60，P＜0.05］，积极情绪前测（6.15±1.02）到后测（5.74±1.20）有显著下降；两者交互作用显著［F=2.85，P=0.05］。详见表4。

表4 实验条件和情绪的重复测量方差分析

进一步的简单效应分析成对比较发现：在第2次情绪测验中，图片非拟人-文字非拟人组与图片拟人-文字拟人组的平均值差值为0.42（P＜0.05）；在图片拟人-文字非拟人组和图片拟人-文字拟人组，2次情绪测量之间的差异不明显；在图片非拟人-文字非拟人组和图片非拟人-文字拟人组，后测情绪较前测有明显的下降，图片非拟人-文字非拟人组2次情绪测验平均值差值为1.10 （P＜0.01）。

图2 4组实验条件下2次情绪测量值的变化

3 讨论

本研究探讨图片和文字两种拟人化设计元素对于学习者多媒体学习时的影响，包括学习成绩（保持测验和迁移测验）和心理感知（感知难度、心理努力、内部动机）、情绪状态（学习材料前后2次测量）。经研究，图片拟人化能显著提高迁移测验成绩和降低感知难度；文字拟人化显著提高内部动机和调动被试积极情绪。

3.1 图文拟人化对学习成绩的影响

保持测验考察的是被试对学习材料中已学过知识点的回忆和再认，对学习材料的识记情况。图文拟人化的情绪设计在保持测验上无显著差异，被试并没有因为拟人化的学习材料更加生动而提高保持成绩，说明此种情绪设计方法对需要回忆和再认的学习任务的影响不明显。但值得研究的是，迁移测验考察被试的理解和迁移应用情况，看学习者能否灵活运用所学知识，展开联想，解决问题，学习图片拟人化材料的被试成绩显著高于图片非拟人组。一种可能的解释是当学习者的积极情绪被调动时，其理解和迁移知识的能力会有所提高；另外，结合在感知难度上图片的主效应显著可以推测，拟人化的图片可能使得被试对于难度的感知下降，从而对于思维发散解决问题的测验成绩较好。其次，在总成绩上也有显著差异，说明在学习材料的设计上，需要充分考虑加入拟人化设计，以更好地调动学习者理解和迁移知识的能力。

3.2 图文拟人化对心理感知的影响

图片拟人化设计能够显著降低被试的感知难度。对于学习材料图片进行拟人化的情绪设计，使得图片更加生动形象，会使被试的学习状态更加放松，而且图片拟人化设计显著提高了被试的迁移成绩，这说明图片的拟人化设计可能通过影响被试的感知难度，来提高被试的学习成绩。在心理努力上，图片、文字的主效应和交互作用均不显著，图片和文字不同类型并无显著性差异，说明图片和文字的拟人化设计不能提高学习者的心理努力。

内部动机主要是在学习互动中表现出来的学习者的动机，能够激发个体学习的活动，并且将这种活动维持下去，将活动指向特定的目标的内在过程。内部动机是驱使个体行为的源动力，可以通过使用有趣的材料和各种呈现方式来增强。以往研究发现，对学习材料进行情绪设计可以增加学习者的内部动机［3,18］。

本研究中，只发现了文字拟人化设计能够显著提高学习者的内部动机，而图片拟人化设计的作用不显著，说明针对拟人化这一种情绪设计，文字比图片更容易激发学习者的内部动机。一种可能的解释是，本次实验材料中的图片非拟人化材料属于简笔画，学习者学习起来难度不大，不会因为材料的专业性配图影响学习者的内部动机，所以在拟人化材料的对比下内部动机差异显著的可能性变小。以往研究表明，调动起学习者的内部动机可以有效提高被试的学习效果，结合对被试测验成绩的分析，文字拟人化设计并没有显著提高被试的学习成绩，而图片拟人化设计对提高学习成绩有显著帮助，所以在本研究中内部动机对学习效果的影响上并不明显。

3.3 图文拟人化对情绪的影响

从2次情绪测量的结果来看，图片拟人-文字非拟人组被试第2次情绪测量比第1次积极情绪有所提高，而其他3组均有不同程度的下降。其中图片拟人-文字拟人组下降最少，图片非拟人-文字非拟人组下降最多。两因素方差分析发现，文字拟人对积极情绪的提升显著，图片拟人化设计对积极情绪的提升不显著，但能够在减少积极情绪在学习材料后的下降上起作用。

文字拟人化的情绪设计能显著提高被试的积极情绪，被试在学习拟人化的文字学习材料时体验到的积极情绪较多，说明文字拟人化设计能够帮助学习者在积极的情绪状态下学习，但文字类型对于学习成绩的影响不显著，而图片类型对学习成绩的影响显著，因此拟人化设计在学习者情绪和学习成绩中的调节作用还有待探究。

3.4 局限性以及未来研究方向

本研究旨在采用拟人化以增加学习者的积极情感。然而，学习材料中使用的一些拟人化可能不是正面的，可能会对学习者积极情绪的诱发产生影响。本研究未能量化拟人元素中调动的积极情绪的程度，尽管这可能起到调节作用，未来的研究应该考虑量化拟人化调动积极情绪的程度。

对多媒体学习材料图文拟人化的程度设计较少。Park等［20］的研究结果表明，与简单的几何形眼睛和嘴巴相比，富有表现力的眼睛和嘴巴可能会吸引更多的注意力。Schneider等［21］指出，拟人化程度与参与者年龄之间可能存在相互作用。这些实验表明，更复杂的拟人化并不一定能提高学习效果，特别是复杂的拟人化可能会给特定的学习者群体（年轻的学习者）带来更高的认知负荷，拟人化设计的程度以及与学习群体的交互作用需要进一步探讨。另外上文所提可能的解释尚未得验证，需要在未来研究中进一步 讨论。

本研究所用测量方法有一定局限性，自我报告问卷评定不够灵敏且耗时较长，未来的研究中使用过程测量将有助于了解学习过程中的情感动机状态和认知过程之间的相互作用。随着日后研究的增多（不同的年龄、学习时间和先前知识经验），可以加入可能的调节因素，采用更客观的方法进行测量，并使用更敏感的测量方法调查因果机制（例如，眼动跟踪、皮肤电活动测量）。

总之，本研究结果能够给多媒体教学设计的优化和学习效果的增强提供实证依据，帮助教师更有效地制作课件，提高教学效果，优化课程质量，为教育教学最优化的实现提供参考。

综上所述，图文的拟人化设计对大学生多媒体学习的影响是显著的，与积极情绪的调动和心理状态的改变密不可分，对学习者的学习成绩产生影响。未来在多媒体学习情绪设计方面的研究可进一步深入，更清晰地解释情绪设计对多媒体学习影响的内在心理机制。