盛群力,張 麗

(1.浙江大學教育學院,浙江杭州310028;2.山東煙臺市第十四中學,山東煙臺264002)

對于“多媒體”(multimedia)這個詞語,我們已經不再感到陌生,多媒體在教學中的應用已經相當廣泛,它開創(chuàng)了一種生動新穎的教學方式,因此對多媒體學習理論的研究也隨之增多,而理查德E.梅耶(Richard E.Mayer,一譯邁耶)一直是這一方面的領軍人物。他是美國加州大學圣巴巴拉分校心理學教授,曾擔任美國心理學會教育心理學分會主席,《教育心理學家》雜志主編和《教學科學》雜志雙主編之一。2000年梅耶獲得了桑代克教育心理學終生成就獎,2008年獲得了美國心理學會頒發(fā)的教育與培訓杰出貢獻獎。梅耶現(xiàn)任美國教育研究學會學習與教學分會副主席,目前還是14種教育心理學等學術期刊的編委。據(jù)美國《當代教育心理學》(Vol.28,422-430)刊文報道,梅耶是1991-2001十年間在教育心理學領域最有成就的研究工作者,排名第一。他已經出版/發(fā)表了將近400篇著述,其中包括出版的23部著作,重要的有《教育心理學的生機》(第1卷和第2卷,1999,2002),《多媒體學習》(2001,2009),《學習與教學》(2003,2008),《數(shù)字化學習與教學科學》(與R.Clark合著,2003,2008),《劍橋多媒體手冊》(2005)和《面向學習、教學與評估:布盧姆教學目標分類學的修訂》(與Lorin.W.Anderson等人合作,2001)等。作為一名著名的教育心理學和認知心理學家,梅耶的主要專業(yè)旨趣是探究人是如何學習的以及如何幫助人學習,即在學習科學和教學科學之間開展對話,銜接認知、教學和技術之間的交叉聯(lián)系?；谟嘘P人是如何學習的認知科學理論,梅耶提出了與設計在線教學相關的多媒體學習的認知理論。本文主要介紹其相關的多媒體學習認知理論,這也是其提出的有關學習與教學的核心觀點。

一、什么是多媒體學習

梅耶把多媒體定義為呈現(xiàn)文字(例如書面文本或口頭文本)和圖片(例如插圖、照片、動畫或錄像)[1]2。對于文字而言,指的是把材料用言語的形式來呈現(xiàn),例如運用書面文本或口頭文本。對于圖片而言,指的是把材料用圖示的形式來呈現(xiàn):例如運用靜態(tài)的圖形,包括插圖、曲線圖、圖表、地圖或照片;或是運用動態(tài)圖形,包括動畫或錄像。

當人們建立文字(例如書面文本或口頭文本)和圖片(例如插圖、照片、動畫或錄像)的心理表征時,多媒體學習(multimedia learning)就發(fā)生了。多媒體教學(multimedia instruction)指用文字和圖片呈現(xiàn)材料以促進學習。簡言之,多媒體教學指設計多媒體演示來幫助人們建立心理表征[1]3。

多媒體的運用是基于教學信息應該根據(jù)大腦的工作原理來設計這一觀點。我們假定人類有兩個信息加工系統(tǒng),一個用來加工言語材料,另一個用來加工視覺材料。我們也承認,呈現(xiàn)教學信息的主要方式是言語形式。多媒體呈現(xiàn)的基本原理——用文字和圖片呈現(xiàn)材料,就是利用了人類全面處理信息的能力。梅耶認為,理解發(fā)生在學習者能夠在視覺表征和言語表征中建立有意義聯(lián)系的時候,在試圖建立文字和圖片之間聯(lián)系的過程中,學習者所獲得的理解比僅僅通過文字或圖片進行學習所獲得的理解要更加深刻。這一觀點是多媒體學習理論的核心所在。

總之,多媒體學習研究的基本原理就是,學生通過文字和圖片進行學習比僅僅通過文字學習的效果要更加深入。但是,并不是添加所有的圖片都是有效的,弄清楚怎樣最有效地發(fā)揮文字和圖片相結合的作用,這是很重要的。我們所需要的是在研究的基礎上理解人們是怎樣通過文字和圖片進行學習的、怎樣設計多媒體教學以促進學習。

二、多媒體教學設計的兩種取向

(一)以技術為中心的設計取向

多媒體設計最直接的取向就是以技術為中心的取向。以技術為中心的取向以研究多媒體的實用功能為出發(fā)點,研究的問題是“我們怎樣運用這些功能來設計多媒體呈現(xiàn)”,所關注的通常是多媒體技術發(fā)展中的尖端內容,因此以技術為中心的設計者關注的是怎樣把多媒體融入到新興的傳播技術中。其研究的問題經常會涉及有關不同媒體的效用研究(即確定哪種技術在呈現(xiàn)信息時最有效)。但是以技術為中心的取向關注的是鼓勵教師使用最新的技術,而不是通過技術來幫助人們有效地進行學習。

(二)以學習者為中心的設計取向

以學習者為中心的設計取向以理解大腦的工作原理為出發(fā)點,所關注的是怎樣運用多媒體技術作為認知的輔助工具。研究問題所關注的是設計特征與人類的信息加工系統(tǒng)之間的關系。倡導以學習者為中心的前提是:只有多媒體設計與人類大腦的工作方式相一致,才能更有效地促進學習。

三、多媒體學習的三種觀點

(一)多媒體學習作為反應強化過程

根據(jù)反應強化(response strengthening)的觀點,學習就是增加或減少刺激和反應之間的聯(lián)系。這一觀點引發(fā)了對學習內容的本質、學習者的本質、教師的本質和多媒體呈現(xiàn)的目的的假設。首先,學習是以建立聯(lián)系為基礎的,因此“學了什么”就是與特定情境相關的特定反應。其次,學習者的行為就是做出反應,接收對這一反應的反饋。因而,學習者是獎勵和懲罰的被動接受者。再次,教師的行為,或者說是教學設計者的行為,就是實施獎勵和懲罰?？傊?教師通過提供提示或提出問題來控制教學過程,然后對學習者給出的回答予以反饋。最后,多媒體教學的目的是為培訓相關技能方面提供練習,其潛在的觀點就是多媒體是一種練習系統(tǒng),也就是指通過反饋來操練相關技能的系統(tǒng)[1]11。

(二)多媒體學習作為信息獲得過程

根據(jù)信息獲得(infor mation acquisition)的觀點,學習就是向記憶中增加信息。首先,學習是以信息為基礎的——一種能從一處被移動到另一處的客觀對象。其次,學習者的行為是接收信息,因此,學習者是一個被動的個體,他從外界接收信息并把它們存儲到記憶中。再次,教師的行為,或者說是教學設計者的行為,就是呈現(xiàn)信息。最后,多媒體呈現(xiàn)的目的是盡可能有效地傳遞信息。其潛在的觀點就是多媒體是一種傳遞系統(tǒng)。根據(jù)這一觀點,多媒體是向學習者有效傳遞信息的一種工具。

(三)多媒體學習作為知識建構過程

與信息獲得的觀點相比,知識建構(knowledge construction)的觀點認為多媒體學習是一種獲得意義的行為,學習者試圖從呈現(xiàn)材料中建立一致的心理表征。與信息不同,知識是由學習者自己建構的,并不能以確切的形式從一個人的大腦傳遞到另一個人的大腦中。這就是為什么給兩個學習者呈現(xiàn)相同的材料會得出不同的學習結果。其次,根據(jù)知識建構的觀點,學習者的行為就是理解呈現(xiàn)材料的意義,因此學習者是積極的意義建構者,在接受了多媒體呈現(xiàn)之后試圖把呈現(xiàn)材料整合成一致的心理表征。再次,教師的行為是在學習者的意義建構過程中提供幫助,因此教師是認知向導,在學習者的認知加工過程中提供必要的指導。最后,多媒體呈現(xiàn)的目的不僅僅是呈現(xiàn)信息,也對如何加工呈現(xiàn)信息進行指導——也就是幫助學習者決定對什么給予注意,怎樣在心理上進行組織并且怎樣與先前的知識相聯(lián)系?？傊?多媒體是意義獲得的向導,即人們進行知識建構的助手。

梅耶支持有關學習是一種知識建構歷程的觀點,因為它與人是如何學習的研究更加一致。多媒體呈現(xiàn)的目的不是向學習者呈現(xiàn)大量的信息或是操練正確的反應,而是幫助人們對所呈現(xiàn)材料的重要的方面進行理解?？傊?當教學的目的是幫助人理解和運用所學知識時,采用知識建構觀點更加符合實際。

四、多媒體學習的三種結果

學習的目的有兩種:記憶與理解。記憶是一種重現(xiàn)或再認所呈現(xiàn)材料的能力,通過保持測驗來加以測量。最常見的保持測驗是回憶——要求學習者重現(xiàn)所呈現(xiàn)的材料,和再認——要求學習者選出呈現(xiàn)過的內容或判斷所給定的項目是否呈現(xiàn)過。因此保持測驗主要就是檢測學習的“量”——即記住了多少學過的內容。理解是一種從呈現(xiàn)材料中建立一致的心理表征的能力。它反映了學習者在新的情境中運用呈現(xiàn)過的材料的能力,通過遷移測驗來測量。在遷移測驗中,學習者必須解決沒有在呈現(xiàn)材料中明確給出答案的一些問題——也就是他們必須把學到的知識用于新的情境中。遷移測驗主要就是檢測學習的“質”——即學習者能運用所學材料的程度。

對學習結果而言,可能有三種學習狀態(tài):什么都沒有學到,這是無效學習(no learning);能記住相關的信息,但不理解也不會運用,這是機械學習(rote learning);既能熟記相關信息,也能夠理解和運用,這是有意義的學習(meaningful learning)[2]。當然,在多媒體學習中我們要做的就是促進學習者的意義學習。

五、多媒體學習的兩種主動類型

主動學習包括兩種具體情況:一種是認知上積極,行為上不積極;另一種情況是行為上表現(xiàn)積極,認知上表現(xiàn)不積極。但是主動學習到底是通過學習者的外在行為來表現(xiàn),還是通過學習者頭腦中發(fā)生的行為來表現(xiàn)呢?梅耶認為,有關學習方面的一些研究表明,意義學習取決于學習者在學習中的認知活動而不是行為活動。或許有人會認為通過動手操作就能促進意義學習,但是行為活動本身并不能保證積極的認知學習;或許也有人認為給學習者呈現(xiàn)材料不算是一種促進主動學習的好方法,但是在給學習者呈現(xiàn)有意義的材料,引發(fā)學習者主動的認知加工時是能夠引發(fā)意義學習的。因此,梅耶主張在多媒體學習中進行適當?shù)恼J知活動而不僅僅是行為活動本身。

六、多媒體學習認知理論的三個假設

關于怎樣設計多媒體信息的決策總是反映了學習方式的基本內容。也就是說,多媒體信息設計者關于人類大腦是如何工作的觀念會影響其設計活動本身。在對人類學習方式進行了進一步的探討之后,梅耶提出了多媒體學習認知理論的三個假設:雙向通道假設、容量有限假設和主動加工假設。

(一)雙向通道假設

雙向通道假設(dual-channel assumption)是指人們對視覺表征材料和聽覺表征材料擁有單獨的信息加工通道。雙向通道假設在多媒體學習的認知理論中指人們的信息加工系統(tǒng)包括聽覺/言語通道和視覺/圖像通道[1]33。兩個通道能分別加工不同種類的信息,呈現(xiàn)給眼睛的材料由視覺通道來加工,呈現(xiàn)給耳朵的材料由聽覺通道負責加工。

有兩種方式可以定義兩種通道的區(qū)別,一種是基于呈現(xiàn)模式,另一種是基于感覺通道?；诔尸F(xiàn)模式的方法關注的是呈現(xiàn)的刺激是言語的還是非言語的,一個通道用來加工言語材料,另一個通道用來加工非言語材料?；诟杏X通道的方法關注的是學習者最初通過眼睛加工所呈現(xiàn)的材料還是通過耳朵加工所呈現(xiàn)的材料,一個通道加工視覺表征的材料,另一個通道加工聽覺表征的材料。在構建多媒體學習理論時,梅耶選擇了折中的方式,用基于感覺通道的方法來區(qū)分視覺呈現(xiàn)材料和聽覺呈現(xiàn)材料,用基于呈現(xiàn)模式的方法來區(qū)分工作記憶中基于圖像的和基于言語的模型的建構。

那么,兩個通道之間的關系又是如何的呢?盡管信息是通過一個通道進入人的信息系統(tǒng),但是學習者也可以轉換表征方式使之能在另一通道中加工信息。當學習者給任務分配足夠的認知資源時,最初呈現(xiàn)給一個通道的信息就可能在另一通道中得到表征。例如,屏幕文本最初可能是在視覺通道中被加工,因為它是呈現(xiàn)給眼睛的,但是一個有經驗的讀者會在心理上把圖像轉換為聲音,在聽覺通道中加工。

(二)容量有限假設

容量有限假設(l imited capacity assumption)是指每個通道一次加工的信息數(shù)量是有限的。當向學習者呈現(xiàn)信息時,不管是插圖、動畫或口頭解說,學習者并不能記住全部的內容,而是部分的或片斷的信息[3]66。如米勒(G.Miller)于1956年所提出的,人的短時記憶容量為7+2個組塊,這一短時記憶容量也就是我們所說的短時記憶廣度。當然,我們通過不斷練習,可以掌握多種組塊的技巧,從而能夠在每個組塊中記住更多的元素。但是不管怎樣,人在每個通道中的加工容量還是非常有限的。

既然人的信息加工容量如此有限,那么當向學習者呈現(xiàn)大量的信息時就勢必會造成認知上的負擔。斯韋勒和錢得勒(P.Chandler)(1994)和斯韋勒(1999)區(qū)分了學習中認知負擔的內部來源和外部來源。內部認知負擔依賴于材料的內在難度——有多少組成成分和它們之間是如何相互影響的。當材料的組成成分較多,并且相互之間的作用很復雜時,內部的認知負擔就高,反之則低。外部認知負擔依賴于教學信息的設計方式——材料的組織和呈現(xiàn)方式。當信息設計不是很好時,學習者必須進行無關的或無效的認知加工;當信息設計良好時,外部認知負擔是最小的。

(三)主動加工假設

主動加工假設(active processing assumption)指人們?yōu)榱藢ζ浣涷灲嬕恢碌男睦肀碚鲿鲃訁⑴c認知加工。這些主動的認知加工過程包括形成注意、組織新進入的信息并將新進入的信息與其他知識進行整合。簡言之,人是試圖理解多媒體呈現(xiàn)信息的主動加工者[3]67-68。

主動學習的三個基本的加工過程是:選擇相關的材料,組織所選擇的材料,將所選擇的材料與已有的知識進行整合。當學習者注意到呈現(xiàn)材料中合適的文字和圖像時,對相關材料的選擇就發(fā)生了,這個過程就是將材料從外部帶入到認知系統(tǒng)的工作記憶中。組織所選擇的材料就是在這些要素間建立結構聯(lián)系,這一過程發(fā)生在認知系統(tǒng)的工作記憶中。將所選擇的材料與已有知識進行整合就是指在新進入的材料與已有知識中的相關部分之間建立聯(lián)系,這一過程包括激活長時記憶中的知識并將其帶入工作記憶中。

七、多媒體學習認知過程的五個步驟

為了能在多媒體環(huán)境中產生有意義學習,學習者必須參與五種認知加工過程:(1)選擇相關的文字在言語工作記憶中加工;(2)選擇相關的圖像在視覺工作記憶中加工;(3)將所選擇的文字組織成為言語模型;(4)將所選擇的圖像組織成為圖像模型;(5)將言語和圖像模型進行整合并與先前的知識相整合。這五個過程不一定是以線性的順序發(fā)生的,學習者可以采用不同的方式從一個過程轉到另一個過程。成功的多媒體學習要求學習者能夠協(xié)調并監(jiān)控這五個過程。

(一)選擇相關的文字

第一個環(huán)節(jié)中涉及了知識表征的一個轉換,從外部呈現(xiàn)的口頭文字(例如,計算機中所發(fā)出的語音解說)到關于聲音的感覺表征,再到工作記憶中文字聲音(例如,語音解說中的某些文字)的內部表征。這一步中輸入的是口頭的言語信息——即多媒體信息呈現(xiàn)中的口頭文字。輸出的是語音庫——即學習者所選擇的單詞或短語在言語工作記憶中形成的心理表征。

調節(jié)這一轉換的認知過程被稱為“選擇相關的文字”(selecting relevant words),并且當多媒體信息通過聽覺的感覺記憶時對其中的某些文字給予注意。如果文字以聲音的形式呈現(xiàn),這一過程就從聽覺通道開始;如果文字以屏幕文本或打印文本的形式呈現(xiàn),這一過程就從視覺通道開始。如果學習者能夠在心理上讀出這些打印文字,這個過程隨后就可以從視覺通道轉入到聽覺通道。

(二)選擇相關的圖像

第二個環(huán)節(jié)涉及的知識表征的轉換是從外部呈現(xiàn)的圖片(例如動畫片斷或插圖)到未被分析的視覺圖像的感覺表征,再到工作記憶中的內部表征(例如部分動畫或插圖的視覺圖像)。這一步中輸入的是存在于視感覺記憶中的多媒體信息的圖像部分。輸出的是視覺圖像——學習者的工作記憶中對所選擇圖像形成的心理表征。

這一轉換中涉及的認知過程被稱為“選擇相關的圖像”(selecting relevant images),它對多媒體信息中的部分動畫或插圖給予注意。這一過程開始于視覺通道,但是也可能把部分信息轉換到聽覺通道中,例如,在心理上言語描述一個正在播放的動畫。

(三)組織所選擇的文字

學習者從多媒體信息片斷的新出現(xiàn)的文字中形成語音庫之后,就會把這些文字組織成一個一致的表征——言語模型。這一步中輸入的是語音,即從輸入的言語信息中所選擇的語音。輸出的是言語模型,即學習者的工作記憶中所形成的關于所選擇的單詞或短語的一致性的(或具有結構的)表征。

這一轉換中涉及的認知過程被稱為“組織所選擇的文字”(organizing selected words),在這一過程中,學習者在言語知識片斷中建立聯(lián)系。這一過程最可能在聽覺通道中發(fā)生。

(四)組織所選擇的圖像

這一過程跟組織所選擇的文字過程有點相似。學習者從多媒體信息片斷的新出現(xiàn)的圖片中形成圖像庫之后,就會把這些圖像組織成一個一致的表征——圖像模型。這一步中輸入的是圖像,即從輸入的圖像信息中所選擇的圖像。輸出的是圖像模型,即學習者的工作記憶中所形成的關于所選擇的圖像的一致性的(或具有結構的)表征。

從圖像到圖像模型的轉換要求運用一種認知加工過程,即“組織所選擇的圖像”(organizing selected images)。在這一過程中,學習者在圖像知識片段間建立聯(lián)系。這一過程在視覺通道中發(fā)生。

(五)將基于文字和基于圖像的表征進行整合

或許多媒體學習中最關鍵的一步就是在基于文字和基于圖像的表征之間建立聯(lián)系。這一步中涉及的知識表征的轉換是從兩個單獨的表征——圖像模型和言語模型到一個整合的表征的轉換,一個模型中的要素及要素之間的關系與另一個模型中的對應的部分相匹配。這一步中輸入的是學習者所建構的圖像模型和言語模型,輸出的是一個整合的模型,它建立在兩個表征聯(lián)系的基礎上。另外,這一整合的模型也包括與先前知識的整合。

之所以稱這一認知過程為“整合文字與圖像”(integrating word-based and image-based representations),是因為它涉及在相應的圖像和言語模型間建立聯(lián)系,也包括與長時記憶中的知識相聯(lián)系。這一過程在視覺和言語工作記憶中發(fā)生,也包括二者之間的協(xié)調。

多媒體學習的五個加工過程的每一步可能在多媒體呈現(xiàn)中會發(fā)生好多次。這些過程在一個又一個片斷中進行應用,而不是對作為整體的全部信息進行應用。

八、梅耶多媒體學習認知理論研究的特征

(一)根據(jù)人類大腦的工作原理來設計多媒體信息

多媒體學習發(fā)生于學習者的信息系統(tǒng)中——包括獨立的視覺和言語加工通道的系統(tǒng),每個通道的容量都十分有限的系統(tǒng),要求對每個通道的認知加工過程進行協(xié)調以促進主動學習發(fā)生的系統(tǒng)。另外,多媒體學習是一個需求性的過程,它要求選擇相關的文字和圖像;把它們組織成一致的言語和圖像表征;把言語和圖像表征進行整合,并與先前的知識相整合。在多媒體學習的過程中,材料是以五種形式呈現(xiàn)的:多媒體呈現(xiàn)中的文字和圖片;感覺記憶中的聲音和圖像的表征;工作記憶中的聲音和圖像;工作記憶中的言語和圖像模型;長時記憶中的知識。從梅耶的多媒體學習的認知理論我們可以看出,多媒體信息應該被用來設計促進多媒體學習過程,是否根據(jù)人類大腦的工作原理來設計多媒體信息,這對意義學習來說至關重要。

(二)與認知心理學、教育心理學相結合,提出多媒體學習的認知理論

梅耶把多媒體學習作為認知輔助工具,從認知心理學的角度出發(fā)進行多媒體學習的研究,提出了多媒體學習的認知理論,充分運用了雙重編碼理論、認知負擔理論和建構主義的學習理論,把心理學知識與教育學知識緊密結合來進行研究,為多媒體學習的研究提供了新思路。

尤其是梅耶將雙重編碼理論緊密結合進多媒體學習的認知理論中,這是以往我們容易忽視的方面。根據(jù)雙重編碼理論,言語和視覺信息是在不同的信息處理系統(tǒng)中進行的。據(jù)此,梅耶提出了雙向通道假設,在進行多媒體信息呈現(xiàn)時注意合理運用視覺和聽覺通道來共同發(fā)揮作用,并在這一方面做了大量的研究,提出了相關的多媒體設計原則,同時也大大減輕了多媒體學習中的認知負擔。

在多媒體信息的觀點方面,梅耶堅持呈現(xiàn)模式說和感覺通道說的觀點。呈現(xiàn)模式說認為,多媒體是指用兩種或兩種以上的感覺系統(tǒng)來呈現(xiàn)材料,它關注的是材料被表征的方式。感覺通道說認為,多媒體指學習者使用了兩種或兩種以上的感覺系統(tǒng),它強調的是學習者接受外界材料時所用到的像眼睛和耳朵這樣的接收器[3]7-9。梅耶以認知理論為基礎,認為多媒體信息的作用是提高學習者知識建構的能力,而不是像傳播媒體說(即認為多媒體指材料的呈現(xiàn)是用兩種或兩種以上的傳播設備來進行的)所認為的多媒體信息的作用僅僅是傳播信息。只有以認知理論為基礎,才能更好地對多媒體學習資源進行開發(fā)和設計[3]7-9。

(三)強調知識的建構以及學習者主動的認知活動

梅耶把多媒體學習看作是知識建構的過程,認為多媒體是人們進行知識建構的助手,并且強調在多媒體學習中要促進學習者主動的認知活動的產生。因此,多媒體學習就理所當然地是為了促進有意義學習的這一結果的出現(xiàn)。這些方面都是以往我們的多媒體學習過程中容易忽略的方面,我們往往把多媒體學習看作是向記憶中添加新信息的過程,或者是增強聯(lián)系的過程,忽視了多媒體作為認知輔助工具在促進學習者知識建構方面的重要作用。同樣的,梅耶主張在多媒體學習過程中進行適當?shù)恼J知活動而不僅僅是行為活動本身,這樣才能更好地促進有意義學習的進行,使學習者不僅能夠記住所學的知識,還能運用知識來解決實際問題。

(四)多媒體學習注重以學習者為中心

我們一般都會認為多媒體是教師講解呈現(xiàn)教學內容的一種工具而已,而梅耶在一開始就澄清了自己的觀點,他認為多媒體設計的取向應該是以學習者為中心,應該關注人的發(fā)展。教育的最終目的是為了促進人的發(fā)展,我們在進行多媒體設計時更應該注意到這一點。要從學生的學習需求、學習特色出發(fā),使多媒體的設計真正做到以人為本,真正為學生的學習服務。同時,對每種媒體的運用都要合理有效,并且充分發(fā)揮其作用,而不僅僅是空有華麗的外表。梅耶在這一方面就是值得我們學習的一個很好的典范。如果真正地將多媒體變成學生手中的認知工具,這不僅會推動教學的進步,而且可以真正增強學生自主學習的能力,真正適應未來社會的需要。

(五)基于以往的理論同時又有所擴展和延伸

國外的學者對多媒體學習的研究始于20世紀初期,最早是從20世紀初期到80年代中期,主要關注的是學習者怎樣整合并利用呈現(xiàn)給他們的言語信息和視覺信息[4]3-30。這一時期提出了一些最基本的編碼模型、信息加工模型和一些簡單的理論。比較突出的有“雙重編碼”理論,即長時記憶中的信息既可以用語義編碼,也可以用形象編碼[5]。根據(jù)雙重編碼理論,言語和視覺信息是在不同的信息處理系統(tǒng)中進行的。第二代的多媒體學習研究是從二十世紀中期到90年代末期,主要關注的是言語和視覺信息的呈現(xiàn)方式以期更好地促進學習者對呈現(xiàn)信息的理解[4]3-30。這一時期提出的理論主要是認知負擔理論和多媒體學習的認知理論。對認知負擔理論的研究主要是錢德勒和斯韋勒,他們指出,加工視覺和言語信息的工作以及過程是有嚴格限制的,如果在視覺和言語處理過程中呈現(xiàn)過多的信息元素,就會導致認知超載而使一部分信息元素不能被處理。而對于多媒體學習的認知理論方面,梅耶就是主要的代表人物。梅耶根據(jù)雙重編碼理論、認知負擔理論和建構主義的學習理論提出了多媒體學習的認知理論,闡述了多媒體學習認知理論的三個假設、五個步驟,總結了在多媒體環(huán)境中建構有意義學習所需的認知條件:選擇相關的文字和圖像,將文字和圖像組織成連貫的心理表征,并與其他表征相整合。

梅耶在多媒體學習方面進行了大量的系統(tǒng)化的實證研究,并且與以往的雙重編碼理論、認知負擔理論、雙向通道理論等相關研究相結合,對以往的研究進行了進一步的擴展和延伸。例如,梅耶在提出多媒體學習認知理論時,提到的雙向通道假設就和雙重編碼理論有著密切關系。雙向通道假設指人們對視覺表征和聽覺表征的材料擁有單獨的信息加工通道。換句話說,也就是視覺通道通過眼睛獲取信息產生圖像表征,而言語通道通過耳朵獲取信息產生言語表征。在多媒體學習中的認知負擔方面,梅耶提出容量有限假設,指出人們在每個通道上一次加工的信息數(shù)量是有限的。而梅耶提出的主動加工假設則是建立在對工作記憶的長期研究的基礎之上,主動加工假設彌補了工作記憶的局限,發(fā)揮了工作記憶在意義建構中的重大作用。梅耶的這些研究為正在崛起的新一代的多媒體學習研究奠定了堅實的基礎,也起到了很好的推動作用。

[1]Mayer R E.The Cambridge Handbook of Multimedia Learning[M].New York:Cambridge University Press,2005.

[2]Mayer R E.Learning and Instruction[M].2nd ed.Mahwah,NJ:Prentice-Hall,2008:22-23.

[3]Mayer R E.Multimedia learning[M].2nd ed.New York:Cambridge University Press,2009.

[4]Samaras H,Giouvanakis T,Bousiou D,et al.Towards a new generation of multimedia learning research[J].AACE Journal,2006,14(1).

[5]邵瑞珍.教育心理學[M].上海:上海教育出版社,1997:41.