龔少英張盼盼上官晨雨

（1青少年網(wǎng)絡(luò)心理與行為教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430079） （2華中師范大學(xué)心理學(xué)院，武漢 430079）

學(xué)習(xí)者控制和任務(wù)難度對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的影響*

龔少英1,2張盼盼1,2上官晨雨1,2

（1青少年網(wǎng)絡(luò)心理與行為教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430079） （2華中師范大學(xué)心理學(xué)院，武漢 430079）

使用兩因素被試間設(shè)計(jì)探索在不同任務(wù)難度條件下單一的學(xué)習(xí)者控制—步調(diào)控制對(duì)120名大學(xué)生多媒體學(xué)習(xí)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)： （1）在復(fù)雜任務(wù)條件下，學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績顯著高于程序控制組；學(xué)習(xí)者對(duì)簡(jiǎn)單任務(wù)的主觀難度感知顯著低于復(fù)雜任務(wù)。 （2）在學(xué)習(xí)者控制組，在學(xué)習(xí)復(fù)雜材料時(shí)，使用了控制選項(xiàng)的學(xué)習(xí)者其遷移成績顯著高于沒有使用的學(xué)習(xí)者；但對(duì)控制的使用與否對(duì)簡(jiǎn)單任務(wù)的學(xué)習(xí)遷移成績沒有顯著影響。本研究的結(jié)果表明，學(xué)習(xí)者控制可以促進(jìn)大學(xué)生對(duì)比較復(fù)雜學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶，對(duì)學(xué)習(xí)者控制的實(shí)際使用可以促進(jìn)大學(xué)生對(duì)復(fù)雜內(nèi)容的理解和遷移。學(xué)習(xí)任務(wù)難度在學(xué)習(xí)者控制影響多媒體學(xué)習(xí)效果中起調(diào)節(jié)作用。這一結(jié)論對(duì)多媒體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)具有重要啟示。

學(xué)習(xí)者控制，步調(diào)控制，任務(wù)難度，認(rèn)知負(fù)荷，多媒體學(xué)習(xí)。

1 問題提出

學(xué)習(xí)者控制是指學(xué)習(xí)者在課程或程序中對(duì)不同教學(xué)特征進(jìn)行控制的程度 （Reeves,1993）。與程序控制相反，學(xué)習(xí)者控制允許學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)的具體方面做出選擇，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、信息呈現(xiàn)的方式、任務(wù)的順序和教學(xué)的步調(diào)、超鏈接等 （Corbalan, Kester,&van Merrienboer,2009）。因此，學(xué)習(xí)者控制是多媒體、超媒體和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的交互特征的一種體現(xiàn)。學(xué)習(xí)者控制為學(xué)習(xí)者提供了選擇的自由和自我指導(dǎo)的機(jī)會(huì)，如果學(xué)習(xí)者能合理有效利用這些選擇，將促進(jìn)其對(duì)新舊知識(shí)的整合 （Orvis,Fisher,& Wasserman,2009;Valjataga&Laanpere,2010）。但學(xué)習(xí)者控制對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響在什么條件下為積極的什么條件下為消極的還是一個(gè)有爭(zhēng)議的問題。

關(guān)于多媒體環(huán)境提供的學(xué)習(xí)者控制是促進(jìn)還是阻礙學(xué)習(xí)，有兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為學(xué)習(xí)者控制促進(jìn)學(xué)習(xí)。Mayer和Chandler（2001）根據(jù)多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論和認(rèn)知負(fù)荷理論提出學(xué)習(xí)者控制可以減少學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，使學(xué)習(xí)者能夠建構(gòu)連貫的心理模型，促進(jìn)其學(xué)習(xí)。他們認(rèn)為當(dāng)學(xué)習(xí)者能夠控制每一部分的呈現(xiàn)時(shí)，他們能夠在進(jìn)入下一個(gè)內(nèi)容之前盡力理解好這一部分，從而促進(jìn)其對(duì)前后關(guān)聯(lián)內(nèi)容進(jìn)行組織并整合到已有經(jīng)驗(yàn)中。相反，連續(xù)的呈現(xiàn)會(huì)增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。Mayer和其同事的多項(xiàng)研究支持這一觀點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)閃電形成原理的flash動(dòng)畫時(shí)，能夠控制步調(diào)的學(xué)習(xí)者遷移成績更好，但在保持測(cè)驗(yàn)和心理努力方面沒有顯著差異 （Mayer&Chandler,2001）。Mayer等 （Mayer, Dow,&Mayer,2003）的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，可以控制多媒體學(xué)習(xí)動(dòng)畫的順序和步調(diào)的學(xué)習(xí)者在問題解決的即時(shí)和延遲測(cè)驗(yàn)的成績都比程序控制組更好。這些發(fā)現(xiàn)表明，能夠?qū)虒W(xué)呈現(xiàn)進(jìn)行控制的學(xué)習(xí)者對(duì)多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容理解得更好。Clark和Mayer（2011）據(jù)此提出步調(diào)控制原理，即在包括多媒體學(xué)習(xí)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中為學(xué)習(xí)者提供步調(diào)控制可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。其他一些以不同年齡學(xué)習(xí)者為被試的研究也得到了類似結(jié)果 （Hasler,Kersten,&Sweller, 2007;Van Merrienboer,Schuurman,De Croock,& Paas,2002;Tabbers&de Koeijer,2010;Chou& Liu,2005）。但只有個(gè)別研究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制降低了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷 （Hasler et al.,2007）。

然而，也有研究者提出學(xué)習(xí)者控制可能增加認(rèn)知負(fù)荷，甚至阻礙學(xué)習(xí)。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，學(xué)習(xí)者對(duì)多媒體、超媒體和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者控制的使用將增加外部認(rèn)知負(fù)荷，進(jìn)而妨礙學(xué)習(xí) （Nieder-hauser,Reynolds,Salmen,&Skolmoski,2000）。這種觀點(diǎn)得到了一部分研究的支持。這些研究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制條件下的大學(xué)生或中小學(xué)生報(bào)告了更高的認(rèn)知負(fù)荷，表現(xiàn)出更低的學(xué)習(xí)成績 （Schnotz,B觟ckheler, &Grzondziel,1999;Eom&Reiser,2000），或者發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制沒有促進(jìn)多媒體學(xué)習(xí) （Schnackenberg & Sullivan,2000;Schmidt-Weigand,Kohnert,& Glowalla,2010）。有的研究還發(fā)現(xiàn)六七年級(jí)被試不能有效使用學(xué)習(xí)者控制提供的交互特征，從而使學(xué)習(xí)受到阻礙 （Eom&Reiser,2000）。由此推論，在多媒體學(xué)習(xí)中，即使給學(xué)習(xí)者提供控制的機(jī)會(huì)，但如果學(xué)習(xí)者不能有效使用這種控制，其作用就難以發(fā)揮。

在實(shí)際的多媒體學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)材料的難度各異，但上述研究都沒有考慮在學(xué)習(xí)者控制影響學(xué)習(xí)效果中任務(wù)難度的作用。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，復(fù)雜的學(xué)習(xí)材料會(huì)占用學(xué)習(xí)者更多的認(rèn)知資源，產(chǎn)生較高的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，影響學(xué)習(xí)過程及效果。Granger針對(duì)大學(xué)生的研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)容復(fù)雜性和學(xué)習(xí)者控制有顯著的交互作用。當(dāng)學(xué)習(xí)復(fù)雜內(nèi)容時(shí)，高學(xué)習(xí)者控制對(duì)多媒體學(xué)習(xí)和遷移有害；相反，當(dāng)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單內(nèi)容時(shí)，學(xué)習(xí)者控制的程度對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果的影響無顯著差異 （Granger&Levine,2010; Granger,2012）。此外，不同的學(xué)習(xí)者控制程度對(duì)學(xué)習(xí)的影響可能不同。Makany等 （2007）的研究發(fā)現(xiàn)高中低三種不同水平導(dǎo)航控制對(duì)大學(xué)生被試的導(dǎo)航行為和陳述性知識(shí)的即時(shí)和延時(shí)學(xué)習(xí)效果影響不同。高學(xué)習(xí)者控制使得學(xué)習(xí)者的導(dǎo)航控制行為需要更多的認(rèn)知資源來支持，從而造成即時(shí)保持成績下降，但對(duì)兩周后的延遲保持成績并無顯著影響（Makany et al.,2007）。由此推論內(nèi)容的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)者控制的程度對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)及其效果具有復(fù)雜作用。復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容需要學(xué)習(xí)者投入更多的認(rèn)知資源，如何合理分配認(rèn)知資源做出有益于學(xué)習(xí)的決定就顯得尤為重要。但是否復(fù)雜任務(wù)條件下，學(xué)習(xí)者控制對(duì)學(xué)習(xí)的影響就一定是消極的？回答這一問題需要同時(shí)考慮學(xué)習(xí)者控制的程度。本研究試圖設(shè)置單一類型的學(xué)習(xí)者控制 （步調(diào)控制）和不同難度任務(wù)條件，通過記錄學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者對(duì)控制的實(shí)際使用，探索任務(wù)難度在學(xué)習(xí)者控制影響多媒體學(xué)習(xí)效果中的作用。

已有研究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制對(duì)學(xué)習(xí)的影響比較復(fù)雜，但以往研究還存在一些不足： （1）以往研究中，學(xué)習(xí)者控制的表現(xiàn)形式多樣，有對(duì)動(dòng)態(tài)圖片的控制，有超文本的鏈接，有進(jìn)入下一個(gè)內(nèi)容的按鈕等。這些控制方式不僅提供了控制選項(xiàng)，有的還提供了額外的認(rèn)知支持 （如額外的超媒體鏈接、學(xué)習(xí)的例子等）。以往研究中學(xué)習(xí)者控制的程度也各不相同，有的是單一的步調(diào)控制，有的則同時(shí)包含步調(diào)、內(nèi)容順序和超鏈接等多種控制。有無學(xué)習(xí)者控制組的差異可能是由控制選項(xiàng)提供的認(rèn)知支持或?qū)W習(xí)者控制水平的高低共同造成的。本研究從多媒體、超媒體和基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)中常見的步調(diào)控制入手，探討無認(rèn)知支持和無超鏈接的學(xué)習(xí)者控制對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的影響，避免其他無關(guān)變量的干擾。 （2）以往關(guān)于學(xué)習(xí)者控制的研究是通過考察學(xué)習(xí)者在有無控制條件下學(xué)習(xí)結(jié)果的差異來推測(cè)學(xué)習(xí)者控制對(duì)學(xué)習(xí)的影響，缺乏對(duì)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者使用控制選項(xiàng)行為的客觀測(cè)量，因而，無法區(qū)分是學(xué)習(xí)者控制條件的設(shè)置還是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)習(xí)者控制的實(shí)際使用影響了學(xué)習(xí)效果。本研究在分析學(xué)習(xí)結(jié)果的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)記錄學(xué)習(xí)者對(duì)控制選項(xiàng)的使用情況，用這一客觀指標(biāo)來輔助解釋學(xué)習(xí)者控制影響學(xué)習(xí)效果的機(jī)制。

本研究主要考察在不同任務(wù)難度條件下學(xué)習(xí)者控制對(duì)大學(xué)生多媒體學(xué)習(xí)效果的影響，關(guān)注任務(wù)難度在學(xué)習(xí)者控制影響學(xué)習(xí)效果中的調(diào)節(jié)作用。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，如果學(xué)習(xí)材料復(fù)雜，就會(huì)產(chǎn)生較高的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，影響學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)材料的整合。但根據(jù)Clark和Mayer（2011）提出的步調(diào)控制原理，控制程度低的單一步調(diào)控制不僅不會(huì)增加認(rèn)知負(fù)荷，反而使學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況控制學(xué)習(xí)的速度，對(duì)困難內(nèi)容花更多時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，促進(jìn)其對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的整合和理解。據(jù)此，本研究假設(shè)： （1）在不同任務(wù)難度條件下，控制類型對(duì)不同學(xué)習(xí)結(jié)果的作用不同。在簡(jiǎn)單任務(wù)條件，不同控制條件下的被試在學(xué)習(xí)成績無顯著差異；但在復(fù)雜任務(wù)條件，學(xué)習(xí)者控制組的學(xué)習(xí)成績顯著高于程序控制組。 （2）在學(xué)習(xí)者控制組，使用和沒使用控制選項(xiàng)的被試在再認(rèn)成績上不存在顯著差異，但使用了控制的被試將在遷移測(cè)驗(yàn)上獲得更好成績。

2 研究方法

2.1 被試

從某師范大學(xué)選取120名自愿參加實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生 （年齡從18-26歲,平均年齡為21.3歲）。將他們隨機(jī)分配到4個(gè)組：簡(jiǎn)單任務(wù)程序控制組，復(fù)雜任務(wù)程序控制組，簡(jiǎn)單任務(wù)學(xué)習(xí)者控制組，復(fù)雜任務(wù)學(xué)習(xí)者控制組，每組各30人。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

學(xué)習(xí)材料：翻譯并改編邁耶 （2006）在 《多媒體學(xué)習(xí)》一書中采用的 “閃電的形成過程與原理”和謝婷在2012年碩士論文中采用的 “壓水堆核電站工作原理”作為實(shí)驗(yàn)材料。兩種學(xué)習(xí)材料都由5頁P(yáng)PT組成，每頁包括一段文字內(nèi)容和一幅圖解，文字內(nèi)容在上，圖解在下，配以解說，見圖1。學(xué)習(xí)內(nèi)容為flash動(dòng)畫，包括有控制選項(xiàng)和沒有控制選項(xiàng)的視頻動(dòng)畫兩種。控制選項(xiàng)包括 “暫?！?“開始” “快退” “快進(jìn)”四個(gè)按鈕。在有控制選項(xiàng)的視頻動(dòng)畫中，四個(gè)控制按鈕處于屏幕下方中間的位置。兩個(gè)材料在內(nèi)容字?jǐn)?shù)、動(dòng)畫顏色、字體大小都匹配，學(xué)習(xí)時(shí)間為3.5分鐘。Flash動(dòng)畫在播放時(shí)可以實(shí)時(shí)記錄學(xué)習(xí)者使用控制選項(xiàng)的情況。

圖1 學(xué)習(xí)材料示例

前測(cè)問卷：兩個(gè)任務(wù)的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)各包括4個(gè)自我評(píng)價(jià)題和1個(gè)問答題。自我評(píng)價(jià)題采用0（完全不符合）到4（完全符合）的5點(diǎn)計(jì)分，滿分16分；問答題：請(qǐng)寫下你所知道的或想到的關(guān)于閃電形成的原理 （即閃電是如何形成的）/關(guān)于核電站發(fā)電的具體流程 （即核電站是如何發(fā)電的）。每個(gè)題目各10個(gè)計(jì)分點(diǎn)，答對(duì)一個(gè)計(jì)1分。

后測(cè)問卷：包括主觀難度和心理努力、算術(shù)題、再認(rèn)測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)。主觀難度和心理努力測(cè)驗(yàn)分別采用1個(gè)項(xiàng)目的9點(diǎn)計(jì)分量表，讓學(xué)習(xí)者評(píng)估學(xué)習(xí)材料的難度和學(xué)習(xí)時(shí)付出的努力程度。分值越高，表示認(rèn)知負(fù)荷越大或?qū)W習(xí)者越努力。算術(shù)題由8個(gè)10000以內(nèi)數(shù)字的加法和乘法計(jì)算題組成。測(cè)驗(yàn)前，要求被試完成計(jì)算題。再認(rèn)測(cè)驗(yàn)考察學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)材料的記憶情況，答案均在學(xué)習(xí)材料中出現(xiàn)過。共7道四選一的選擇題，每答對(duì)一題得1分。遷移測(cè)驗(yàn)考察學(xué)習(xí)者深度加工所學(xué)知識(shí)并運(yùn)用到相似情境中的能力，共3道開放式問題，每題10分，總分30分。

為了確保實(shí)驗(yàn)材料的難度符合要求，在正式實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行了預(yù)實(shí)驗(yàn)。預(yù)實(shí)驗(yàn)選取16名大學(xué)生 （6男10女）隨機(jī)分成2組，一組先學(xué)習(xí)閃電材料，后學(xué)習(xí)核電站材料；另一組正好相反。要求被試在完成先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)后學(xué)習(xí)多媒體材料3.5分鐘，然后進(jìn)行主觀難度和心理努力評(píng)定。評(píng)定結(jié)果為：被試在閃電形成原理先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)上的得分顯著高于在核電測(cè)試上的得分 （M閃電=17.63,M核電站=10.50, t（15）=7.446,p<0.001,d=1.88），表明核電站材料的難度要大于閃電材料的難度；被試在主觀難度（M閃電=3.44,M核電=7.31,t（15）=-10.65,p<0.001, d=3.02）和心理努力 （M閃電=4.56,M核電=6.94,t（15）=-6.15,p<0.001,d=1.29）上的結(jié)果也表明，核電站材料的難度要大于閃電材料的難度，說明兩則材料在難度上有顯著差異。

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)采用2×2的組間設(shè)計(jì)，自變量1為控制類型，分為程序控制和學(xué)習(xí)者控制；自變量2為任務(wù)難度，分為簡(jiǎn)單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)。因變量為主觀難度和心理努力、再認(rèn)測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)成績。

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序共分為3個(gè)階段： （1）前測(cè)階段。被試填寫人口學(xué)信息 （包括性別、年齡、年級(jí)、專業(yè)），然后進(jìn)行先前知識(shí)測(cè)試。 （2）學(xué)習(xí)階段。學(xué)習(xí)開始前呈現(xiàn)指導(dǎo)語，在確認(rèn)被試已熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)并做好了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后，讓被試開始學(xué)習(xí)視頻動(dòng)畫。四組被試分別在系統(tǒng)控制和學(xué)習(xí)者控制條件下學(xué)習(xí)閃電形成原理或壓水堆核電站工作原理視頻，學(xué)習(xí)時(shí)間為3.5分鐘。 （3）后測(cè)階段。被試學(xué)習(xí)結(jié)束之后，先進(jìn)行5分鐘算術(shù)題測(cè)驗(yàn)，以排除短時(shí)記憶對(duì)學(xué)習(xí)成績的影響，然后依次進(jìn)行主觀難度和心理努力測(cè)驗(yàn)、再認(rèn)測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)。

2.5 后測(cè)結(jié)果評(píng)定

對(duì)以往研究 （Moreno&Mayer,1999;Schmidt-Weigand et al.,2010）的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂后制定后測(cè)成績的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：再認(rèn)測(cè)驗(yàn)按學(xué)習(xí)者回答的正確性計(jì)分，每選對(duì)一題記1分，滿分為7分。遷移測(cè)驗(yàn)根據(jù)學(xué)習(xí)者提供解決問題方案的正確性計(jì)分，每題10分，滿分為30分。所有后測(cè)成績的評(píng)分均由兩位經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的心理學(xué)研究生擔(dān)任，評(píng)分者的一致性系數(shù)均在0.97以上，一致性較高。針對(duì)個(gè)別評(píng)分不一致的地方，經(jīng)由兩位評(píng)分者討論后得出一致評(píng)分作為最終成績。

3 結(jié)果

3.1 先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的差異性檢驗(yàn)

剔除不符合要求問卷 （包括未完成問卷、客觀題選項(xiàng)一致、主觀題隨意回答的問卷），保留下來的被試數(shù)據(jù)為：每種學(xué)習(xí)條件下25人。對(duì)被試先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)得分的差異分析結(jié)果顯示，程序控制組和學(xué)習(xí)者控制組在閃電的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)上無顯著差異（M程序=12.48,M控制=12.00,t（48）=0.54,p>0.05,d= 0.15），在核電的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)上無顯著差異 （M程序=6.36,M控制=4.92，t（29）=1.73,p>0.05,d=0.49）。

3.2 四組被試在心理努力、主觀難度、再認(rèn)和遷移測(cè)驗(yàn)成績的方差分析

各組被試在再認(rèn)和遷移測(cè)驗(yàn)的成績、心理努力和主觀難度的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差見表1。以再認(rèn)成績、遷移成績?yōu)橐蜃兞?，進(jìn)行2（控制類型:程序控制vs學(xué)習(xí)者控制）×2（任務(wù)難度:簡(jiǎn)單vs復(fù)雜）的兩因素被試間方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制類型和任務(wù)難度在心理努力 （F（1,96）=2.53,p>0.05,=0.03）、主觀難度 （F（1,96）=0.27,p>0.05,=0.00）、遷移測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=0.81,p>0.05,=0.01）上的交互作用都不顯著；在再認(rèn)測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=5.75,p< 0.05,=0.06）上的交互作用顯著，見圖2。進(jìn)一步進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在簡(jiǎn)單任務(wù)條件下，程序控制組的再認(rèn)成績和學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績不存在顯著差異 （F（1,96）=0.09,p>0.05）；在復(fù)雜任務(wù)條件下，學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績要高于程序控制組的再認(rèn)成績 （F（1,96）=9.50,p<0.05）。

表1 四組被試在心理努力、主觀難度、再認(rèn)測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)上的得分和標(biāo)準(zhǔn)差

進(jìn)一步對(duì)控制類型和任務(wù)難度的主效應(yīng)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，控制類型在心理努力 （F（1,96）=1.12,p> 0.05,=0.01）、主觀難度 （F（1,96）=0.09,p>0.05,=0.00）、遷移測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=0.44,p>0.05,= 0.01）上的主效應(yīng)不顯著，而在再認(rèn)測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=3.85,p>0.05,=0.04）上的主效應(yīng)顯著，學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績好于程序控制組 （M程序控制=4.56, M學(xué)習(xí)者控制=5.10）。任務(wù)難度在心理努力 （F（1,96）= 0.86,p>0.05,=0.01）、遷移測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=0.54, p>0.05,=0.01）上的主效應(yīng)不顯著；在主觀難度（F（1,96）=9.52,p<0.01,=0.09）和再認(rèn)測(cè)驗(yàn) （F（1,96）=13.73,p<0.001,=0.13）上的主效應(yīng)顯著，學(xué)習(xí)者感知到核電任務(wù)的難度要高于閃電任務(wù)的難度 （M閃電=4.40,M核電=5.46），在閃電任務(wù)的再認(rèn)成績也顯著高于在核電任務(wù)的再認(rèn)成績 （M閃電=5.34,M核電=4.32）。

圖2 控制類型和任務(wù)難度在再認(rèn)成績上的交互作用

3.3 是否使用控制選項(xiàng)被試學(xué)習(xí)效果的差異比較

學(xué)習(xí)者控制條件下，不管是簡(jiǎn)單任務(wù)組還是復(fù)雜任務(wù)組，都有60%以上的學(xué)習(xí)者使用了控制選項(xiàng) （見表2）。對(duì)使用和未使用控制選項(xiàng)學(xué)習(xí)者的后測(cè)成績進(jìn)行差異分析發(fā)現(xiàn)，在簡(jiǎn)單任務(wù)條件下，使用控制選項(xiàng)和沒有使用控制選項(xiàng)組在再認(rèn)成績（t（23）=0.60,p>0.05）和遷移成績 （t（23）=-0.05,p>0.05）上都不存在顯著差異，結(jié)果如表3；在復(fù)雜任務(wù)條件下，使用控制選項(xiàng)和沒有使用控制選項(xiàng)組在再認(rèn)成績 （t（23）=0.62,p>0.05）上不存在顯著差異，但是在遷移成績 （t（23）=2.54, p<0.05,d=1.04）上差異顯著，結(jié)果見表4。

表2 不同任務(wù)難度條件下學(xué)習(xí)者使用控制選項(xiàng)的情況

表3 是否使用控制選項(xiàng)被試在簡(jiǎn)單任務(wù)條件下的后測(cè)成績分析

表4 是否使用控制選項(xiàng)被試在復(fù)雜任務(wù)條件下的后測(cè)成績分析

4 討論

4.1 控制類型和任務(wù)難度對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響

本研究探查了學(xué)習(xí)者控制的類型和任務(wù)難度對(duì)大學(xué)生多媒體學(xué)習(xí)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制類型和任務(wù)難度在再認(rèn)成績上交互作用顯著，但在遷移成績上的交互作用不顯著。在簡(jiǎn)單任務(wù)條件下，兩組的再認(rèn)成績不存在顯著差異；在復(fù)雜任務(wù)條件下，學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績要好于程序控制組。這一結(jié)果表明學(xué)習(xí)者控制促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)復(fù)雜內(nèi)容的記憶，但對(duì)學(xué)習(xí)遷移沒有顯著影響，部分驗(yàn)證了假設(shè)1。但這一發(fā)現(xiàn)與以往研究不一致。以往許多研究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制要么促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移，但不影響學(xué)習(xí)者對(duì)多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶 （Mayer&Chandler, 2001;Mayer et al.,2003），要么阻礙學(xué)習(xí)者對(duì)復(fù)雜內(nèi)容的記憶和遷移 （Granger&Levine,2010; Granger,2012）。

造成本研究中學(xué)習(xí)者控制組在復(fù)雜任務(wù)的再認(rèn)成績反而高于程序控制組，而在遷移成績上沒有顯著差異的可能原因有兩個(gè)：一是簡(jiǎn)單和復(fù)雜任務(wù)的難度都沒有造成過大的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，復(fù)雜任務(wù)會(huì)導(dǎo)致較高的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知負(fù)荷如果超過學(xué)習(xí)者有限的工作記憶容量，就會(huì)阻礙學(xué)習(xí) （Sweller,Van Merrienboer, &Paas,1998）。但本研究的結(jié)果顯示在程序控制和學(xué)習(xí)者控制條件下大學(xué)生學(xué)習(xí)者對(duì)復(fù)雜任務(wù)的主觀評(píng)定難度分別為5.60和5.32，雖然顯著高出相應(yīng)條件下簡(jiǎn)單任務(wù)的主觀評(píng)定難度 （程序控制4.36,學(xué)習(xí)者控制4.44），但在9點(diǎn)評(píng)分量表上，復(fù)雜任務(wù)的難度是中等偏上，而簡(jiǎn)單任務(wù)的難度是中等偏下，都沒有造成過大的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。

其次，在本研究中，雖然學(xué)習(xí)者在處理控制選項(xiàng)時(shí)需要耗費(fèi)認(rèn)知資源，但選項(xiàng)類型單一，選項(xiàng)的數(shù)量較少，使用方便，可能占用的認(rèn)知資源較少，因而也就不會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙作用。相反，在學(xué)習(xí)者控制條件下，學(xué)習(xí)者可以利用控制選項(xiàng)對(duì)復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的重點(diǎn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者控制反而促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶，因而在再認(rèn)測(cè)驗(yàn)中學(xué)習(xí)者控制組獲得了更高的成績。但遷移測(cè)驗(yàn)測(cè)量的是學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和應(yīng)用，需要學(xué)習(xí)者投入較多的努力進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，本研究中雖然任務(wù)難度不同，但不同條件下學(xué)習(xí)者的心理努力程度都為中等偏上程度，并無顯著差異，因而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)遷移上沒有顯著差異。另一方面，雖然學(xué)習(xí)者控制為學(xué)習(xí)者提供了選擇的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)者遇到容易或已經(jīng)會(huì)的內(nèi)容時(shí)可以選擇快進(jìn)鍵或前進(jìn)鍵來減少學(xué)習(xí)時(shí)間，而當(dāng)遇到較難的內(nèi)容時(shí)可以選擇暫?；蚝笸随I以便在當(dāng)前內(nèi)容花更多時(shí)間或進(jìn)行重復(fù)學(xué)習(xí)。但如果學(xué)習(xí)者不使用這些選項(xiàng)，則學(xué)習(xí)者控制可能難以對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。因此，本研究雖然沒有發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制對(duì)學(xué)習(xí)遷移產(chǎn)生促進(jìn)或者阻礙作用，但要回答學(xué)習(xí)者控制是否影響學(xué)習(xí)遷移這一問題，還必須結(jié)合學(xué)習(xí)者對(duì)控制選項(xiàng)的實(shí)際使用情況進(jìn)行進(jìn)一步分析。

4.2 控制選項(xiàng)的使用對(duì)大學(xué)生多媒體學(xué)習(xí)效果的影響

通過對(duì)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者控制組使用按鍵的客觀記錄進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者控制組60%以上的人使用了控制選項(xiàng)。雖然不同任務(wù)難度條件下使用控制選項(xiàng)的人數(shù)差不多 （簡(jiǎn)單任務(wù)條件15人,復(fù)雜任務(wù)條件下16人），但從具體的使用次數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜任務(wù)條件下學(xué)習(xí)者對(duì)控制選項(xiàng)的使用更頻繁 （簡(jiǎn)單任務(wù)58次,3.87次/人,復(fù)雜任務(wù)160次, 9.41次/人）。這也就是說，面對(duì)較復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，大學(xué)生會(huì)使用多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境提供的選擇來幫助其學(xué)習(xí)。

對(duì)學(xué)習(xí)者控制組使用和未使用控制選項(xiàng)被試的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)單任務(wù)條件下，使用和未使用控制選項(xiàng)者在再認(rèn)和遷移成績上都不存在顯著差異；而在復(fù)雜任務(wù)條件下，使用者和未使用者在再認(rèn)成績上無顯著差異，但是在遷移成績上差異顯著，使用控制選項(xiàng)的學(xué)習(xí)者其遷移成績要顯著高于未使用控制選項(xiàng)的學(xué)習(xí)者。

雖然認(rèn)知負(fù)荷超過工作記憶容量將對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙作用，但是本研究中的復(fù)雜任務(wù)難度只是中等偏上，沒有造成很大的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷；控制選項(xiàng)設(shè)置簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)者使用控制選項(xiàng)不會(huì)帶來很大的外部認(rèn)知負(fù)荷。復(fù)雜任務(wù)引起的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和控制選項(xiàng)導(dǎo)致的外部認(rèn)知負(fù)荷沒有超載，在學(xué)習(xí)者控制條件下學(xué)習(xí)復(fù)雜內(nèi)容的學(xué)習(xí)者仍然可以投入一定的心理資源用于對(duì)多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入加工。不同條件下學(xué)習(xí)者的心理努力都達(dá)到了中等以上水平且沒有顯著差異為這一推論提供了支持證據(jù)。因而在學(xué)習(xí)者控制條件下，學(xué)習(xí)者在自己認(rèn)為有困難的地方使用控制選項(xiàng)增加學(xué)習(xí)時(shí)間，可以促進(jìn)其對(duì)比較復(fù)雜學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度加工和整合，進(jìn)而促進(jìn)其理解和應(yīng)用 （Mayer&Chandler,2001;Clark&Mayer,2011）。

使用控制選項(xiàng)促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)比較復(fù)雜任務(wù)的理解也可能與這些學(xué)習(xí)者的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力有關(guān)。自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力是在基于計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境下獲得成功的一種重要能力，學(xué)習(xí)環(huán)境提供的控制越多，自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果更好（Granger&Levine,2010;Greene,Moos,&Azevedo,2011;Hughes&Day,2013）。在學(xué)習(xí)者控制條件下，學(xué)習(xí)者為了判斷什么時(shí)候使用控制選項(xiàng)，必須對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分析，激活先前經(jīng)驗(yàn)，把新知識(shí)和先前知識(shí)聯(lián)系起來進(jìn)行整合，并在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控和評(píng)估，包括評(píng)估所學(xué)內(nèi)容的難度，判斷其是否記住或理解了所學(xué)內(nèi)容，監(jiān)視學(xué)習(xí)進(jìn)程等，進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控和評(píng)估結(jié)果決定是否需要使用控制選項(xiàng)。本研究中使用控制選項(xiàng)的學(xué)習(xí)者可能進(jìn)行了更多的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而促進(jìn)了他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度加工，并通過適時(shí)利用控制選項(xiàng)達(dá)成預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。已有研究也證實(shí)自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)者控制影響基于計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)的一個(gè)重要調(diào)節(jié)變量。自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力高的學(xué)習(xí)者能更有效地利用學(xué)習(xí)環(huán)境提供的選擇和控制，在學(xué)習(xí)者控制條件下的成績顯著高于自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力低的學(xué)習(xí)者 （Eom&Reiser,2000;Winters,Greene,&Costich,2008）。未來研究需要進(jìn)一步考查學(xué)習(xí)者的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力等個(gè)體差異在學(xué)習(xí)者控制影響不同難度任務(wù)學(xué)習(xí)效果中的作用，以更好地揭示學(xué)習(xí)者控制發(fā)揮作用的機(jī)制；并將學(xué)習(xí)者控制和元認(rèn)知提示或支架等外部支持手段結(jié)合起來，探查在學(xué)習(xí)者控制條件下，如何促進(jìn)個(gè)體的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)活動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者控制的優(yōu)勢(shì)。

總體來說，在學(xué)習(xí)比較復(fù)雜的內(nèi)容時(shí)，學(xué)習(xí)者控制組的再認(rèn)成績顯著高于程序控制組，使用控制選項(xiàng)的大學(xué)生比沒有使用的大學(xué)生獲得了更好的遷移成績。這些結(jié)果表明本研究中多媒體動(dòng)畫學(xué)習(xí)中的步調(diào)控制不僅沒有增加認(rèn)知負(fù)荷，阻礙學(xué)習(xí)，反而促進(jìn)了大學(xué)生學(xué)習(xí)者對(duì)比較復(fù)雜內(nèi)容的學(xué)習(xí)。本研究以不同難度材料為學(xué)習(xí)內(nèi)容的研究結(jié)果在一定程度上支持Clark和Mayer（2011）提出的步調(diào)控制原理。但由于本研究的被試是學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)比較豐富的大學(xué)生，因此，未來還有待以中小學(xué)生為被試探查在不同任務(wù)條件下學(xué)習(xí)者控制對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的影響。

4.3 啟示

本研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于中等以上難度的學(xué)習(xí)任務(wù)，步調(diào)控制能促進(jìn)大學(xué)生學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶，實(shí)際使用控制選項(xiàng)能促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)內(nèi)容的遷移。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)多媒體教學(xué)和學(xué)習(xí)以及其他需要設(shè)置步調(diào)控制的計(jì)算機(jī)環(huán)境下的學(xué)習(xí)有重要啟示。在多媒體、超媒體和基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，步調(diào)控制是經(jīng)常用到的學(xué)習(xí)者控制類型，當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)難度中等時(shí)，設(shè)置步調(diào)控制選項(xiàng)可以促進(jìn)學(xué)習(xí)效果。因此，在設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)內(nèi)容時(shí)，對(duì)于具有中等挑戰(zhàn)性的任務(wù)，可以給學(xué)習(xí)者提供步調(diào)控制的機(jī)會(huì)并提示學(xué)習(xí)者適時(shí)使用這些控制可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶和理解。

5 結(jié)論

本研究以大學(xué)生為被試，探查了不同任務(wù)難度條件下，學(xué)習(xí)者控制對(duì)多媒體學(xué)習(xí)效果的影響，得到如下結(jié)論： （1）學(xué)習(xí)者控制和任務(wù)難度對(duì)大學(xué)生多媒體學(xué)習(xí)的再認(rèn)成績有交互影響。在學(xué)習(xí)復(fù)雜內(nèi)容時(shí)，學(xué)習(xí)者控制促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶。 （2）對(duì)學(xué)習(xí)者控制選項(xiàng)的使用促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)復(fù)雜內(nèi)容的理解和應(yīng)用。

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The Effect of Learner Control and Task Difficulty on M ultimedia Learning

Gong Shaoying1,2,Zhang Panpan1,2,Shangguan Chenyu1,2

(1 Key Laboratory of Adolescent Cyberpsychology and Behavior (CCNU),Ministry of Education,Wuhan 430079;2 School of Psychology, Central China Normal University,Wuhan 430079)

This study aimed to investigate the effects of single learner control-pace control and task difficulty-on multimedia learning in 120 undergraduates by a two between-subject factorial design experiment.The findings were that subjective difficulty in simple task learners reported was lower than that in difficulty task,and the recognition performance in learner control condition was higher than that in program control condition when undergraduates learned difficult materials.Further,in complex task condition,learners who used the pace control keys performed better than those who didn′t in transfer test.However,there was no difference in recognition test between the learners who used and didn′t use the pace control keys when the task was simple.These results indicated that learner control could promote the undergraduates′memory of difficult materials,and using learner control keys could improve their understanding and transfer in difficult materials.The task difficulty moderated the relationship between learner control and learning performance.The findings had important implications on the design of multimedia learning.

learner control,pace control,task difficulty,cognitive load,multimedia learning.

B842.3

2016-3-8。

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目 （13YJA190005；14YJA190014）和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目 （CCNU15ZD013）。

龔少英，E-mail:gongsy_psy@mail.163.com。