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多媒体学习中的元理解监测线索

2022-11-23韩婷婷赵俊峰

心理研究 2022年5期
关键词:图表信念学习者

韩婷婷 喻 丰 陈 琼 赵俊峰

(1 湖北经济学院,武汉 430205;2 武汉大学哲学学院心理学系,武汉 430072;3 河南大学心理与行为研究所,开封 475004)

1 引言

阅读理解中涉及的元认知活动是元理解(metacomprehension),它是指读者判断自己对于阅读材料学习或者理解的程度, 包括对自己阅读过程及其结果的监测(monitoring)与控制(control)(Dunlosky &Lipko, 2007; Egan, 2012; 陈启山, 2007)。 元理解监测对学习者的自我调节学习非常重要。 监控能力强的学习者, 会选择之前他认为理解较差的内容进行再次学习, 而不是花费时间在已经掌握的内容上面, 监控能力强的学习者会更有效地调配自己的学 习 时 间 ( Thiede et al., 2010; Griffin et al.,2019)。

元理解监测的操作性定义是指读者对自己阅读理解程度的评估判断或者对之后成绩的预测, 简称为理解评估与成绩预测 (陈启山, 2007; Griffin et al., 2009 )。 学习者的元理解判断与其实际成绩间的一致性程度被称为元理解监测的精确性。 以往关于元理解监测的诸多研究中, 研究者均发现学习者元理解监测的准确性偏低, 这说明学习者往往不能很好地区分已经学习内容的效果好坏 (Thiede et al, 2009)。 究其原因可能与学习者在进行元理解判断时使用的线索不同有关 (Prinz et al., 2018)。 研究者将学习者使用的线索分为两类: 启发式线索与表征线索,启发式线索不需要消耗认知努力,并且容易获得。 例如,对文章主题的熟悉程度、文章的字体大小等。 表征线索涉及学习内容不同表征水平的线索。 例如, 理解的具体概念与命题 (Son & Metcalfe, 2005)。 此外,启发式线索的有效性是很有限的, 因为这些线索只能部分反映出学习者对于文本的理解程度。

研究者发现当学习者使用多媒体材料进行学习时, 其元理解监测准确性并没有提高 (Thomas et al., 2016)。 Serra 的研究中采用包含六段文字的学习材料, 在不同的阶段分别让学习者进行了元理解判断,具体为在学习材料之前,学习每段内容之后,以及学习完全部内容。 研究发现采用多媒体呈现方式并没有提高学习者的元理解监测准确性。 且大部分被试持有采用多媒体学习会比单独呈现文本学习的效果更好这一信念, 该研究将其称为多媒体优势信念(Serra, 2007)。 在 Serra 等人的另一项研究中采用了两种多媒体呈现方式,第一组为照片(photo)与文本,第二组为图片(diagram)与文本,而第三组仍采用文本单独呈现的方式。结果发现,三个组的被试做出的元理解判断是有差异的, 第三组被试做出的元理解判断低于另外两个组, 前两个组之间没有差异。 由此看出,被试在多媒体呈现方式(第一组与第二组)下做出了更高的元理解判断,但是第一组的呈现方式 (照片+文本) 并没有提高被试的学习成绩,说明学习者在学习完全部材料之后进行判断时,也会受到多媒体优势信念的影响, 因此研究者认为学习者的元理解监测受到多媒体启发式(multimedia heuristic)的影响(Serra, 2010)。 但是之前的研究均没有直接对多媒体优势信念进行测量, 并未直观探究多媒体优势信念对元理解监测的影响。

此外, 多媒体优势信念的这一影响也可能是锚定效应, 即人们容易受到信息突出特征的影响从而做出判断 (Epley & Gilovich, 2005)。 在经济学领域, 已有众多研究者对锚定效应进行了广泛的研究(Epley & Gilovich, 2005)。 在元认知领域,研究者也取得了一定的成果。研究发现,学习者阅读难易程度不同的文章时,会锚定于最初文章的难度,然后不断地进行调整, 学习者的元理解判断是一个锚定调整的过程(Zhao, & Linderholm, 2008)。 此外,对学习者有影响的锚,研究者按照其来源,将其分为自我提供的锚与外部提供的锚两类 (Epley & Gilovich,2005)。关于这两种类型,研究者均进行了考察。如学习者会锚定于个体对于能力的感知, 即自我提供的锚, 学习者对于自己能力的评分与元理解判断值存在显著的相关, 即认为自己能力高的学习者会做出较高的元理解判断(Zhao & Linderholm, 2008)。 外部提供的锚对学习者的影响与内部提供的锚作用类似,学习者会锚定于同伴的成绩,被试进行元理解判断之前, 被告知 “其他同学报告值的均值为 95%/55%”,会影响其做出较高/较低的元理解判断(Zhao& Linderholm, 2011)。 从以往研究来看,多媒体优势信念可能属于外部提供的锚。当然,也有一些方法可以降低锚定的影响。在经济学领域,研究者发现使用经济刺激以及预先警告都可以促使被试对自我产生的锚进行更为准确的调整。 Epley 等人(2005)的研究发现学习者在进行元理解判断之前, 给予经济刺激, 可以降低这一外部产生的锚对其元理解监测的影响。 本研究进一步探究采用预先警告是否可以降低多媒体优势信念对元理解监测的影响。

以往研究较多关注学习者学习单纯的文本内容时, 其元理解监测的准确性如何 (Reid et al.,2017; Nguyen & McDaniel, 2016; Wiley et al,2016; Vossing et al., 2017),以及采用多媒体呈现方式时,如何促使学生进行更好的自我调节学习。而对于多媒体呈现方式下, 学习者元理解监测准确性的研究则较为匮乏。 对于教育研究者, 甚至一线老师,更为关心的是采用多变的教学形式,不仅可以提高学生的学习成绩, 还能够提高学生自我调节学习的效果。因此,关注多媒体学习中学习者的元理解监测是非常重要的, 也是一个具有实际意义的问题(Jaeger & Wiley, 2014)。 本研究由此入手,采用多媒体与单纯文本两种呈现方式,以大学生为被试,以经典材料《闪电的形成》为实验材料,研究不同呈现方式下, 大学生提取的不同线索对其元理解监测准确性的影响。

2 实验1:多媒体优势信念对元理解监测的影响

2.1 研究目的

探究多媒体优势信念对学习者元理解判断 (段后判断与学习完整体判断)与学习成绩的影响,进而考察多媒体优势信念对学习者元理解监测的影响。

2.2 方法

2.2.1 被试

选取河南某大学的大学生共50 人, 其中男生39 人,女生 11 人,平均年龄为 20.52 岁,视力或矫正视力正常。

2.2.2 实验设计

本实验为单因素被试间(呈现方式:多媒体 vs文本)实验设计,因变量为元理解判断(段后判断与学习完整体判断)与学习成绩。

2.2.3 实验材料

实验材料:使用说明文《闪电的形成》。全文共六段, 前面五段均来自于 Mayer 的中文翻译版本,第六段由2 名英文专业同学进行翻译 (Serra, 2007;Mayer, 2001)。对前五段的内容进行了相应的删减,最后全文字数共为902 字。在多媒体呈现方式下,除了呈现文本还会呈现彩色图表,图表中不包含注释,但涵盖了文本中的部分信息。

多媒体优势信念问卷:采用Serra(2007)多媒体优势信念题,采用Likert 7 点量表计分,如“在你看来一本供大多数人学习的科学教科书中, 有文本与图表:A 对比只有文本,你觉得它们对你的效果有多大。 B 对比只有文本, 你觉得它们有助于学习的程度”。

先前知识经验:共8 道题,如“我了解气象学的相关知识”“我知道什么是冷峰”。采用Likert 5 点记分 (Mayer et al, 1996; Mayer & Moreno, 1998)。一半被试需要在测完先前知识经验之后填写多媒体优势信念问卷,即在正式实验前填写;另一半被试在全部实验结束之后填写。

测试材料:测试题分为两种,细节题与迁移题。细节题采用了12 道简答题 (每段话对应两道题),迁移题有 3 道,保持题有 1 道(Serra, 2007; Mayer,2001)。所有的问题按照实验材料中文本的内容皆可以回答。

2.2.4 程序

实验材料采用E-prime 编写,分为两阶段。 第一,阅读阶段:被试共需要进行三次判断,学习前整体判断(成绩预测),学习完每一段内容之后的段后判断(成绩预测)以及学习完所有材料之后的整体判断(理解评估)。所有的判断均按照0%~100%进行打分,0%表示不能答对任何一题,100%表示能答对全部的题。学习前整体判断为:两组被试在进行阅读之前,均需要依据自己关于《闪电的形成》的相关知识或经验,做出阅读前的整体判断。 段后判断为:在阅读每段文章之后, 被试需要即时做出关于这段内容的段后判断,即询问被试“若回答和这段材料相关的测试题,你觉得自己多大程度上能够回答正确?请你从0%-100%进行评价”。学习完整体判断为:被试需要针对所有学习的内容进行理解判断, 即询问被试“你认为你多大程度上理解了闪电的形成原理”。 第二,测试阶段:电脑呈现保持题、12 道简答题以及3道迁移题,被试的回答均不限制时间。 在测试阶段,被试回答问题之后则不能返回修改。 在完成全部测试题之后,给予每位被试相应的报酬。

2.3 研究结果

2.3.1 学习时间与先前知识经验

学习时间由被试开始阅读正文第一段开始,一直到学习完第六段内容。 多媒体学习组共23 人,文本学习组共27 人。 计算每种呈现方式下,所有被试学习六段文章的平均时间,多媒体学习组(M=38.56秒,SD=4.33)与文本学习组(M=29.20 秒,SD=1.27),两组被试的学习时间无显著的差异 t(47)=1.05,p>0.05,d=2.93。 说明多媒体学习组并没有显著比文本学习组花费更多的时间。 通过对两组被试的先前知识经验进行分析,结果发现,多媒体学习组(M=27.91,SD=7.68)与文本学习组(M=25.33,SD=7.03)的先前知识经验无显著差异,t(48)=1.24,p>0.05,d=0.35。

2.3.2 测试成绩

记分方式:保持题、简答题以及迁移题的答案均由两名未知实验目的的研究助手进行编码, 其评分者 一 致 性 较 高 (Cronbach’s α 系 数 分 别 为0.99,0.99,0.88), 不一致的内容由两位评分者商讨而定。保持题分为8 个关键点,按照答对的关键点给分。 简答题的分数范围为0~12 分, 每道题不计半分,完全答对给1 分。迁移题按照以往研究者的标准进行打分。

对各项测试题进行计算,经过分析,多媒体学习组(本实验中特指图表与文本组)的保持题得分(M=5.44,SD=1.70)显著高于文本学习组(M=3.78,SD=2.15),t(48)=2.98,p<0.01,d=0.85;多媒体学习组的简答题成绩(M=8.48,SD=1.86)显著高于文本学习组(M=6.04,SD=2.59),t(48)=3.77,p<0.001,d=1.08;而对于迁移题成绩, 多媒体学习组 (M=2.48,SD=1.08)与文本学习组(M=2.19,SD=0.74)的差异并不显著 t(48)=1.13,p>0.05,d=0.31。

2.3.3 元理解判断

对被试进行的各项判断进行分析, 描述性统计如表1 所示。 多媒体学习组的学习前整体判断与文本学习组不存在显著差异 t(47)=0.95,p>0.05,d=0.28,但是多媒体学习组的段后判断与文本学习组存在显著差异 t(47)=2.24,p<0.05,d=0.64。 多媒体学习组的学习完整体判断与文本学习组存在显著差异,t(48)=2.65,p<0.05,d=0.75。

表1 学习判断描述性统计

对两组被试的元理解监测准确性进行分析。 计算每个被试所进行的段后判断与对应的 12 道简答题成绩的个体内 Gamma 相关。 多媒体学习组的元理解监测准确性(M=0.43,SD=0.71)与文本学习组的被试(M=0.46,SD=0.41)无显著差异 t(43)=-0.22,p>0.05,d=-0.06。

分别计算学习完整体判断与保持题, 以及迁移题成绩的皮尔逊相关。结果发现,两组被试在学习完整体判断与保持题的相关无显著的差异 (R多媒体=0.11,p多媒体=0.63;R文本=0.32,p文本=0.11),p>0.05。 对于学习完整体判断与迁移题成绩的皮尔逊相关,多媒体学习组(R多媒体=0.01,p多媒体=0.951)与文本学习组 (R文本=-0.02,p文本=0.92) 也并无显著差异,p>0.05。

2.3.4 多媒体优势信念对元理解监测的影响

使用改编的问卷对多媒体优势信念进行测量,分值为题干中考察多媒体优势的得分减去考察文本优势的得分,然后计算均值。先对两个组的多媒体优势信念进行t 检验,结果显示,多媒体学习组(M=1.50,SD=1.02)与文本学习组(M=2.07,SD=1.02)的多媒体优势信念无显著差异,t (48)=-1.96,p>0.05,d=-0.56。进一步检验被试是否将此信念作为元理解判断的锚。 控制被试的保持题、 简答题与迁移题成绩,计算多媒体学习组中,多媒体优势信念与段后判断、学习完整体判断的偏相关,具体结果为多媒体优势信念与段后判断的偏相关为 0.48(p<0.05),多媒体优势信念与学习完整体判断的偏相关为0.58(p<0.01)。

2.4 讨论

实验1 发现多媒体学习组(指图表与文本组)与文本学习组被试的先前知识经验没有显著的差异,学习成绩也未受到先前知识经验的影响。 多媒体学习组被试的迁移题成绩与文本学习组被试的差异不大, 而保持题、 简答题的成绩均高于文本学习组被试。 其结果与Serra(2007)研究一的结果是一致的。多媒体学习组被试的两次元理解判断 (学习中以及学习完)均高于文本学习组被试,而两组被试的元理解监测准确性无显著差异。说明即使采用图文呈现,也并不能很好地提高学习者的元理解监测准确性。通过分析多媒体学习组被试的多媒体优势信念与元理解判断的偏相关, 结果发现多媒体学习组被试的两次元理解判断(学习中与学习完)均会锚定于多媒体优势信念, 即人们持有多媒体呈现方式下学习效果会好于文本这一信念。

结合本实验的结果来看, 多媒体优势信念会影响到学习者的元理解判断,若在多媒体呈现方式下,对学习者的多媒体优势信念进行干预, 是否可以进一步提高学习者的元理解监测准确性, 需要进一步探究。

3 实验2:预先警告降低多媒体优势信念对元理解监测的影响

3.1 研究目的

在实验1 的基础上, 结合经济学领域的研究结果,考察采用预先警告这一方式,是否可以某种程度上降低多媒体优势信念对学习者元理解监测的影响,促使学习者更准确地进行元理解监测。

3.2 方法

3.2.1 被试

选取河南某高校大学生共50 人, 其中男生24人,女生26 人,平均年龄为21 岁,视力或矫正视力正常。

3.2.2 实验设计

单因素被试间 (警告组 vs 无警告组) 实验设计,因变量为元理解判断(段后判断与学习完整体判断)与学习成绩。

3.2.3 实验材料

实验材料同实验1, 该实验只采用多媒体呈现方式。

3.2.4 研究程序

在被试进行学习之前,参照以往的研究范式,将被试随机分到警告组与无警告组 (Epley &Gilovich, 2005)。实验基本流程同研究一。只是警告组的被试在实验之前会看到屏幕上呈现一段话,内容是关于学习者的判断容易受到各种外部信念的影响,并举例进行说明。无警告组的被试不会看到这一指导语,其他的实验流程均与警告组相同。

3.3 研究结果

3.3.1 操作性检验

本实验中,警告组的被试阅读完“警告指导语”之后,需要完成一道选择题。

被试在屏幕呈现的绿色框内输入自己的选择,对两个组被试的选择进行卡方检验。 无警告组选择选项 1 的有6 人,选择选项2 的有 13 名;警告组的被试选择选项1 的有20 人, 选择选项2 的有1 人。经过卡方检验, 发现差异性显著 χ2=17.77,df=1,p<0.001,证实本研究的启动是有效的。

3.3.2 学习时间与先前知识经验

学习时间的计算方式同实验1, 通过对两组被试的学习时间进行t 检验,结果发现无警告组(M=31.81,SD=1.33)与警告组(M=27.63,SD=8.19)的被试学习时间无显著差异,t (38)=1.21,p>0.05,d=0.71, 两组被试在先前知识经验上不存在显著差异(M无警告组=26.41,SD无警告组=6.31;M警告=25.76,SD警告=6.35),t(41)=0.34,p>.05,d=0.10。

3.3.3 学习成绩

三种测试题的记分方式同实验1。 对各项题型的评分者一致性进行计算,保持题、简答题与迁移题的评分者一致性分别为 0.98,0.94 与 0.81,不一致的内容由两位评分者商讨而定。

经过计算,无警告组(M=4.73,SD=2.14)与警告组(M=4.05,SD=2.04)在保持题上不存在显著差异 t(41)=1.07,p>0.05,d=0.33,无警告组(M=7.50,SD=2.54)与警告组(M=6.86,SD=2.46)在简答题上不存在显著差异 t(41)=0.84,p>0.05,d=0.26。两组被试的迁移题成绩不存在显著差异(M无警告组=2.00,SD无警告组=1.02;M警告组=1.86,SD警告组=0.85),t(41)=0.50,p>0.05,d=0.15。

3.3.4 元理解判断

对被试的各项判断进行描述性统计, 其结果如表2 所示。

表2 测试题描述性统计

独立样本t 检验发现, 无警告组与警告组在学习前整体判断不存在显著差异 t(40)=0.84,p>0.05,d=0.26。 进一步说明两组被试的先前知识经验不存在显著的差异。 无警告组与警告组在段后判断存在显著差异 t(41)=2.20,p<0.05,d=0.67。无警告组与警告组在学习完整体判断存在显著差异t (41)=2.55,p<0.05,d=0.78。

3.3.5 元理解监测准确性

对两组被试的元理解监测准确性进行计算,首先计算所有被试的段后判断与简答题的Gamma 相关。 无警告组被试(M=0.2,2SD=0.80)的元理解监测准确性与警告组(M=0.49,SD=0.62)无显著性差异 t(39)=-1.23,p>0.05。 效应值检验发现两者差异呈现中等效应,d=-0.39。然后,计算学习完整体判断与保持题,以及迁移题的皮尔逊相关。 结果发现,对于学习完整体判断与保持题的皮尔逊相关, 两组被试无显著的差异(R无警告组=0.44,p无警告组=0.04;R警告组=0.23,p警告组=0.33),p>0.05。 对于学习完整体判断与迁移题成绩的皮尔逊相关,无警告组(R=0.16,p=0.49)与警告组(R=0.32,p=0.16),并无显著差异,p>0.05。

3.4 讨论

实验2 通过呈现一篇小短文对警告组进行操作, 结果发现通过预先警告可以显著地降低被试的段后判断以及阅读完整篇文章之后的元理解判断。此结果与Epley 等人(2005)的研究结果是一致的。两组被试对于简答题、 保持题以及迁移题的元理解监测准确性差异不大。经过效应值检验,两组被试对于简答题的元理解监测准确性差异达到了中等效应,说明对于简答题,采用预先警告这一操作有效地提高了多媒体学习组被试的元理解监测准确性。 但是, 对于保持题以及迁移题来说, 无论是否给与警告,被试仍然存在高估的现象,两组被试对于学习内容好坏的区分度没有显著差异。这也说明,采用预先警告对于提高学习者元理解监测准确性的作用是比较有限的。

本实验采用的多媒体呈现方式增加了图表,重复了文本中的部分信息。 虽然图表不能增加新的内容, 但是其视觉呈现以及重复的信息可以为学习者提供更多的线索用于元理解判断。 多媒体学习组的被试在做出元理解判断时, 除了会受到多媒体优势信念的影响, 也会受到在线加工学习内容时得到的表征线索的影响, 而多媒体呈现方式下表征线索有何特点,需要进一步的探究。

4 实验3:元理解监测表征线索的差异——多媒体呈现与单独文本呈现

4.1 研究目的

学习者进行元理解判断时, 除了会受到多媒体信念的影响外,还会受到其他监测线索的影响。在该实验中依据学习者的自由回忆内容, 来考察学习者进行元理解判断时使用的表征线索的差异。

4.2 研究方法

4.2.1 研究对象

选取河南某高校大学生57 人,其中男生16 人,女生41 人,平均年龄为21.29 岁,视力或矫正视力正常。

4.2.2 研究工具

实验材料同实验1。 正式实验之前重新对多媒体优势信念问卷的测量内容进行修改,共计六道题。前三道题考察学习者认为图表好于文本的信念,后三道题考察学习者认为图表与解说好于文本的信念,均使用Likert 7 点计分。预实验发现学习者在图表优势信念(前三道题)的得分(M=14.00,SD=3.22)与图表与解说优势信念 (后三道题) 的得分 (M =14.17,SD=3.81) 之间不存在显著的差异,p=0.79,d=0.05。 该问卷可用于正式实验。

4.2.3 研究设计

本实验采用单因素被试间实验设计, 其中自变量为呈现方式:图表与解说、图表与文本、单纯文本,因变量为自由回忆的要点信息数量。

4.2.4 研究程序

被试首先需要填写与实验一中相同的统计学信息,之后将被试随机分配到三个实验组。 每个组,一半的被试在实验之前完成多媒体优势信念问卷,一半被试在实验结束之后完成多媒体优势信念问卷。统计学信息填完之后,所有被试进入正式实验阶段。在此阶段,每个被试学习完一段文字之后,电脑屏幕会提示“若回答和这段材料相关的测试题,你觉得自己多大程度上能够回答正确? 从0%~100%进行评价。”判断之后,屏幕会呈现“你可以自由回忆刚刚读过的内容,并写在答题纸上”,依据指导语,被试可以对学习过的内容进行自由回忆。 之后屏幕会提示被试进行再次判断。在全部内容学习完之后,被试会进行整体的理解判断。 为了控制测验时间, 在此实验中,被试不需要进行最后的测试阶段。

4.3 结果分析

4.3.1 先前知识经验

对三组被试的先前知识经验进行统计分析。 结果显示,多媒体类型的主效应不显著,图表与解说组的(M=25.29,SD=7.48),图表与文本组(M=25.83,SD=7.93),以及文本组(M=24.83,SD=9.33),均不存在显著的差异 F(2,54)=0.07,p>0.05,η2=0.002。

4.3.2 学习判断

对学习者的两次段后判断进行方差分析, 结果显示, 两次判断的差异并不显著,t (108)=0.44,p>0.05,η2=0.002。 说明让被试进行自由回忆并没有影响到被试的元理解判断。

对三组被试第一次的段后判断以及学习完整体判断进行统计分析。以段后判断为因变量,组别为自变量做方差分析,结果显示,组别的主效应显著,F(2,53)=6.06,p<0.01,η2=0.19。 进一步 Scheffe 事后多重比较发现,图表与解说组的判断值(M=72.44,SD=11.71)显著高于文本组(M=53.15,SD=26.46),p<0.01,d=0.94; 图表与文本组的判断值 (M=68.18,SD=11.35)与文本组(M=53.15,SD=26.46)的差异达到了显著性水平,p<0.05,d=0.74。 进一步以学习完整体判断为因变量,以组别为自变量进行方差分析,结果发现, 组别的主效应显著,F (2,52)=4.99,p<0.05,η2=0.16,Scheffe 事后多重比较的结果发现,图表与解说组的判断值(M=73.21,SD=13.18)显著高于文本组 (M=55.78,SD=27.41),p<0.05,d=0.81;图表与文本组的判断值(M=73.11,SD=13.69)显著高于文本组 (M=55.78,SD=27.41),p<0.05,d=0.80;其他两组的差异不显著,p>0.05,d=0.007。 结果发现,多媒体学习组被试在学习完之后的判断值均高于文本组被试的判断值。

4.3.3 监测线索

结合实验材料的主要内容以及三种测试题的答案,对每段话包含的信息点进行分析,由两名未知实验目的的实验助理对学习者的自由回忆内容进行编码 (Anderson & Thiede, 2008; Dunlosky & Rawson, 2005)。 编码关键信息点的编码者一致性系数为0.87。对所有被试的关键信息点进行统计分析,组别的主效应显著,F(2,54)=8.39,p<0.01,η2=0.24。 结果显示,图表与解说组的线索(M=14.43,SD=4.15)显著多于文本组 (M=9.33,SD=4.27),p<0.001,d=1.21; 图表与解说组的线索 (M=14.43,SD=4.15)和图表与文本组的线索(M=12.06,SD=3.02)差异达到边缘显著,p=0.06,d=0.66,图表与文本组的线索(M=12.06,SD=3.02) 显 著 多 于 文 本 组 (M=9.33,SD=4.27),p<0.05,d=0.74。总体上看来,多媒体学习组进行元理解判断时获得的线索比单独阅读文本时要多。

对三个组的多媒体优势信念进行计算, 结果发现,图表与解说组(M=11.14,SD=1.76),图表与文本组(M=10.00,SD=1.80),与文本学习组(M=10.41,SD=1.59) 之间的差异不显著,F (2,54)=2.23,p>0.05,η2=0.08。进一步控制被试的多媒体优势信念,计算线索与被试所进行的段后判断与学习完整体判断的偏相关,结果显示,线索与段后判断的偏相关为0.31,p<0.05, 线索与学习完整体判断的偏相关为0.43,p<0.01。

4.4 讨论

本实验发现无论是段后判断还是学习完整体判断, 图表与解说组以及图表与文本组均显著高于文本学习组,而多媒体学习组之间不存在显著的差异。说明在多媒体呈现方式下, 由于解说以及图表的呈现等, 学习者有机会获得更多的表征线索用于元理解判断。 通过对学习者使用的线索进行编码以及统计分析, 发现图表与解说组以及图表与文本组被试使用的线索均显著多于文本学习组被试, 多媒体学习组获得了更多的线索用于元理解判断, 且这些线索包含了学习材料中的关键信息。 说明多媒体呈现方式下, 学习者会得到更多与学习内容表征有关的线索,这可能也是学习者做出较高判断的原因。如何促使学习者更加主动地提取线索, 以及提高这些线索的有效性, 使用情景模型方法是否可以提高多媒体呈现方式下学习者的元理解监测的准确性, 仍需要进一步的研究加以验证。

5 总体讨论

5.1 学习成绩

采用多媒体呈现方式可以提高学习者的成绩。实验1 中发现多媒体学习组(图表与文本组)与文本学习组的被试, 在先前知识经验的得分以及学习前整体判断上均无显著的差异, 两组被试的学习成绩并未受到其先前知识经验的影响。 多媒体学习组被试的保持题、简答题成绩均显著高于文本学习组,而对于迁移题成绩,两组被试的差异并不显著,多媒体呈现方式体现了对于学习者学习效果的优势, 这一结果与以往研究是一致的 (Mayer, 2001; Moreno,2007; Serra, 2007)。 但是两组被试的迁移题成绩并没有显著的差别, 一方面可能是由于在文本的阅读中增加了元理解判断, 影响了学习者的记忆与理解;另一方面可能是由于在迁移题之前增加了12 道简答题,从而影响了被试的迁移题成绩。两组被试在迁移题上的得分都较低, 本研究推测也可能是由于迁移题是要求最后做答的题目, 因此被试并未花费太多时间认真作答。 总而言之,由于图表的呈现,多媒体学习组对学习内容的加工程度更深, 多媒体呈现方式对于提高学习者的成绩是有很大帮助的。

5.2 元理解监测线索

本研究发现, 学习者在进行元理解监测时会受到启发式线索以及表征线索的影响。 实验1 通过对多媒体优势信念进行量化以及与段后判断和学习完整体判断的偏相关分析,发现多媒体学习组的被试,不论在学习完每段文章之后做出元理解判断, 还是学习完全部内容之后做出元理解判断, 均会锚定于启发式线索,即多媒体优势信念。实验2 发现采用预先警告可以降低启发式线索(多媒体优势信念)对元理解监测的影响。 此外,在进行元理解判断时,学习者也会受到对学习内容在线加工时 (on-line process)得到的表征线索的影响。 实验3 发现,相较于文本组的被试,图表与解说组、图表与文本组的被试在进行元理解判断时, 获得了更多的表征线索进行元理解判断。其中,图表与解说组的被试所使用的线索和图表与文本组的差异达到了边缘显著。 通过控制多媒体优势信念,发现对于图表与解说组,以及图表与文本组, 其段后判断与学习完整体判断与线索均有显著的相关。 这一结果说明, 多媒体呈现方式下,学习者可以获得更多的线索,且被试均使用这些线索进行元理解判断。 依据 Mayer 的多媒体学习理论以及 Moreno 的多媒体学习认知情感模型, 学习者通过言语表征与视觉表征来进行信息加工, 形成的言语模型与图像模型在工作记忆中进行整合,并与学习者的先前知识经验进行整合 (Mayer, 2001;Moreno, 2007)。 因此,通过不同的表征方式不仅有利于学习者对于学习内容的理解, 在多媒体呈现方式下,由于解说与图表的呈现等,学习者还有机会获得更多的线索用于元理解判断。

总而言之,在多媒体呈现方式下,学习者进行元理解监测时, 会同时受到启发式线索与表征线索的影响。 以往研究者发现学习者会锚定于个体的能力觉知, 或者同伴的成绩信息等 (Vossing et al.,2017; Zhao, 2009; Zhao & Linderholm, 2011)。而本研究进一步证实了学习者在学习多媒体材料时,会锚定于多媒体优势信念。

5.3 元理解监测准确性

多媒体的呈现方式并未能提高学习者的元理解监测准确性。 究其原因可能是学习者高估了自己对学习内容的掌握程度,认为自己能得到更高的成绩,而实际上成绩并未提高那么多, 所以两组被试的元理解监测准确性并没有显著差异。 也有可能学习者本来获得了更多的线索, 在判断时却并未考虑这些线索,而是更多地受到多媒体优势信念的影响,快速地做出了元理解判断。对于元理解判断形式,本研究采用了段后判断与学习完整体判断两种形式, 前者是进行成绩预测,属于前瞻性判断,而后者进行理解评估,属于回溯性判断(陈启山, 李利, 2008)。本研究发现,两种判断都会受到多媒体优势信念的影响。实验2 发现通过预先警告可以显著地降低被试在阅读每段文章之后的段后判断, 并且显著降低了阅读完整篇文章之后的元理解判断,与 Epley 等人的研究结果是一致的(Epley & Gilovich, 2005)。两组被试对于简答题的元理解监测准确性差异不显著,经效应值检验,达到中等效应,说明预先警告可以在某种程度上提高学习者的元理解监测准确性。 保持题与迁移题的元理解监测准确性不存在显著的差异。本研究推断, 由于元理解监测准确性要通过学习完整体判断与保持题以及迁移题来计算, 保持题的做答需要学习者整合对整篇文章的加工 (Rawson &Kinstch, 2004; Serra, 2010), 而回答迁移题也需要被试对于整篇文章情境水平的理解(Mayer,2009),因此两组被试在这两项上的得分均较低。 预先警告虽然部分降低了学习者的学习完整体判断,但是两组被试都存在高估的现象, 因而导致元理解监测准确性仍然没有太大的差异。总体而言,采用预先警告的方式, 被试在阅读每段文章之后可以更为准确地估计自己的理解程度, 但是这种作用无法一直持续到被试读完整篇文章。 采用其他降低锚定的策略,如经济刺激(Epley & Gilovich, 2005; Epley et al., 2004), 是否可以有效地降低多媒体优势信念对元理解监测的影响, 还需要进一步的研究加以验证。 此外,在多媒体呈现方式下,使用认知加工方法, 是否可以促使学习者更多地使用表征线索进行元理解监测,进而提高其元理解监测的准确性,仍需要进一步的实验加以验证(Jaeger & Wiley, 2014;Thomas et al., 2016)。

6 结论与启示

本研究通过三个实验探讨了学习者元理解监测时使用线索的特点。具体结论为:(1)多媒体学习中,学习者会基于启发式的路径进行元理解判断, 具体表现为多媒体学习组的被试会做出较高的元理解判断;学习多媒体材料时,被试的元理解判断会锚定于多媒体优势信念。(2)进行预先警告可以有效降低学习者的段后判断与学习完整体判断。(3)图表与解说组以及图表与文本组被试用于元理解判断的表征线索显著多于文本组被试。

本研究的结果可以为学习活动学与教的双方提供一些启示。 首先,对学习者而言,在进行多媒体学习时需选用适合的学习材料,使用合适的学习策略,并时刻觉知和警示自己。

对于相同的内容, 学习者要选择有利于学习的呈现方式。 Ortegren 等人(2014)发现图表可以促进学习者的自由回忆成绩, 是由于图表重复了文本的部分信息,对于线索回忆成绩的提高,是由于图表的视觉呈现形式以及信息的重复同时发生引起的。 因此, 在进行多媒体学习时, 学习者能获得更多的信息。 但是,多媒体材料中不同线索的呈现方式(如图文相近呈现或者先后呈现) 均会影响学习者对阅读材料的理解程度 (Crooks et al., 2007)。 因此,学习者需要筛选图文临近呈现且有利于在阅读中获得信息的材料进行学习。

学习者要使用合适的学习策略进行学习。 教育心理学研究中, 提倡学生在学习时依据学习材料的内容使用不同的学习策略,如复述策略、组织策略等认知策略和元认知策略等。 元理解则属于元认知的一部分,因此学习者在学习时,还可以按照自我提问等元认知策略进行学习, 会更有利于提高学生的自我调节学习效果。

学习者要实时地提醒自己。 采用了多媒体的呈现方式时, 学习者需要预先警告自己谨慎地评估自己对于学习材料的掌握程度, 在估计自己是否已经掌握了学习内容时, 可以多思考在学习过程中遇到的重点与难点,然后再进行估计会更为准确。 此外,依据以往的研究, 若通过再次学习可能会更有利于学习者准确地评估自己的理解程度。

其次, 通过对多媒体启发式以及学习者使用表征线索的研究, 可以为教学人员的教学设计与以及教学材料的选择提供一定的支持。

信念提醒是教学者必须关注的问题。教学人员在展示多媒体的学习内容时,可以实时地对学生进行提醒,告知学生并不是看明白图表就可以掌握学习的内容,需要更加认真地深入思考,同时结合图表与文本内容进行学习,可以更好地掌握知识。 教学者可以通过即时测试验证学生是否已经掌握了相关知识。

选择适合的教学设计。以往研究也发现,采用视觉与听觉教学设计,可以提高学习者的学习成绩,尤其是保持和迁移成绩(Steffi et al., 2015)。 而不恰当的教学设计则会增加学习者的认知负荷, 从而不利于学习者对于学习内容的理解与掌握 (赵俊峰,2011)。因此,要为学习者设计适宜的教学材料,在图表以及文本中均标明重要的知识点, 为学生标明学习以及元理解监测的线索从而促使学习者进行更为有效的自我监测。

教给学生元认知策略。在教学过程中,即时让学习者掌握相关的元认知策略, 增加学生的元认知负荷。基于情景模型假设,在学习者阅读文章和做元理解判断之间的时间间隔内, 从事有利于情景模型建构和提取的主动认知加工活动, 可以提高学习者的元理解监测准确性。 以往研究发现, 在读完文章之后,立即对实验材料进行重读,可以提高学习者的元理解监测的准确性 (Dunlosky & Rawson, 2005;Rawson et al., 2000)。 也有研究者发现让被试在阅读完文章之后, 画概念图可以有效地促进被试的元理解监测准确性(Wiley et al., 2005)。 因此,教学者可以告诉学习者在学习完阅读材料之后, 进行再次学习或者画概念图等方法均可以有效地提高学习者的元理解监测准确性, 进而提高学习者自我调节学习的效果。

采用其他多媒体呈现方式。 本研究中使用了图表与文字、图表与解说两种呈现方式,探讨了学习者元理解监测的机制。随着计算机技术的发展,以及慕课与微型课堂的发展, 教学信息或者学习内容会以动画形式呈现。动画相对于图表的呈现,能够更大程度上吸引学习者的注意力。 研究者发现在学习者自定步调的多媒体学习中,在学习相同内容的材料时,采用呈现解说的方式比单独呈现文本, 学习者会花费更少的时间,投入更多的心理努力;而使用低交互模式的组(设置“暂停”与“开始”键)比高交互模式组(多设置了“后退”与“向前”键)会取得更好的保持成绩与迁移成绩(Savoji et al., 2011)。 教学者在教学中可以结合不同的多媒体类型与不同的交互模式,来提高学生的学习效果与自我调节学习效果。

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