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摘要本文的目的是提出一种参与式的多媒体学习模式可用于设计支持主动学习的多媒体学习环境过程与创造性参与。参与式多媒体学习可以被定义为学习与系统，使学习者产生一部分的学习材料本身。模型的目的是代表人类信息处理系统和支持自由的认知资源转化成相关认知负荷的需要知识建构。本文还阐述了实证研究的结果学生生成插图的有效性研究。芬兰小学生（187）通过与多媒体互动，了解人体免疫系统学习材料。当学生在他们的记忆测试中表现得更好自己的插图，绘画和解释时，提出了动画，比较给学生谁收到的文本材料或提供的插图从图像提供。关键词多媒体。学习。认知负荷。信息处理1。景区简介传统上，技术是用来传递信息的学生。似乎有一个假设知识可以从教师或技术为基础的学习材料给学生。然而，这个假设是有争议的想法，建构主义依靠知识的建构。根据建构主义、个人通过构建他们自己的经验世界（泰特勒表示感，2002）。不幸的是，技术往往被用来作为替代教师，提供对学习者的信息而不是支持主动学习过程的学习工具。这也适用于多媒体环境，通常是被动的，只提供有限的学习者的能力是创造性的。根据：（2003），我们要做的更多比教学生上网。我们必须鼓励学生创新教育他们为冲浪者做冲浪的浪。导致满足和具体的学习课程结果变得引人入胜，有效（米切尔等，2004）。根据乔纳森等人。（1999）技术可以支持解释意义的学生，但这是可以发生的只有学生学习技术，而不是从它。本文的目的是提出一种参与式的多媒体学习模式，可以设计支持主动学习过程的多媒体学习环境和创造性的参与。参与式多媒体学习可以被定义为学习使学习者产生学习材料的一部分，或至少能处理的系统现有的元素。模型的目的是代表人类信息处理更详尽的系统比其前身，多媒体学习的认知理论（迈耶，2001），支持自由的认知资源转化成有密切关系知识建构所需的认知负荷。论文还阐述了结果学生生成插图的有效性的实证研究。2。一种参与式多媒体学习模式的理论基础近年来，一系列的模型和理论已经开发出来，关注多媒体从不同的信息呈现方式学习和学习的原则。最相关的多媒体环境设计理论的认知多媒体学习理论（迈耶，2001）和认知负荷理论（膨胀剂，1988）。这些理论部分是多余的，并依赖于人类认知架构，提供一个有前途的研究假设与教学设计原则的来源。本节回顾了多媒体和教学设计文献的相关方面已经产生的认知理论的多媒体学习和认知负荷理论，以产生一种参与式的多媒体学习模式。本部分首先在谈到关于理论的认知结构的基础上，讨论了关于多媒体学习。2.1.人类的认知结构在这一部分中，人的认知结构与多媒体设计相关的一些方面进行了讨论。一般而言，人的认知结构可以分为感觉记忆，工作记忆和长期记忆（巴德利，1990）。精神活动发生在工作记忆容量和时间是非常有限的（Carlson et al.，2003）。根据Miller（1956），我们可以处理不超过七元的信息在一段时间没有超载的信息处理能力和降低的有效性加工。然而，与年龄有关的差异处理能力已报道（斯旺森，1999）。巴德利（1998）提出了一三种工作模式记忆，包括注意力控制系统，中央主管，和2个奴隶系统。一个奴隶，视空间画板持有和处理视觉信息和其他的，语音回路，处理听觉和语音信息。这个多媒体学习的承诺在一定条件下上升了工作记忆容量可以同时使用两个从属处理器的同时增加而不是由一个单一的，工作记忆处理器（穆萨维et al.，1995；膨胀剂等。，1998）。不恰当的教学材料的设计，防止成功的处理工作记忆，因此阻碍了学习和理解。因此，有限的工作记忆可能是教学设计中需要考虑的最重要因素（Carlson et al.，2003）。有限的工作记忆可以与广泛的长期记忆进行对比存储信息，通过工作记忆成功地处理。知识长期记忆的结构通常被称为有层次结构的图式（Gick和Holyoak，1983；温，2004；Kalyuga et al.，2003）。图式可以定义为通用知识结构，封装了大量的信息在一个元素（Carlson et al.，2003）。根据图式理论我们的知识世界在不断地解释新的经验和适应他们。技术性能通过构建越来越多的越来越复杂的图式结合低水平向更高层次的图式，图式（膨胀剂，1994）。通常，这图式的习得是建构的过程。自动化在图式的建构中起着重要的作用。信息可以自觉或自动处理（温，2004）。意识加工，发生在工作记忆中，需要有意识的努力，但主要绕过自动处理工作记忆。自动处理可能发生后，充分的实践，可以进行以最小的工作记忆负荷（Sweller等人，1998）。例如，经验丰富国际象棋玩家可以无意识加工的每个棋子可以移动的棋子感动。事实上，长期记忆的人类知识技能提供了基础（膨胀剂和钱德，1994岁。研究表明，专家们能够更好地识别和复制简单的看问题的情况比新手（膨胀剂，1994；Kalyuga et al.，2003）。这可以用图式论来解释。专家们有大量的特定领域允许他们将相关信息的多个元素进行分类的图式，高级元素。工作记忆中高层次元素的处理要求较少的工作记忆容量比许多较低的元素，它集成，从而减轻工作记忆负担。此外，专家的能力，绕过工作自动图式的记忆限制也减少了工作记忆的负担，释放承担新的问题和经验的认知资源。因此，模式获取从控制到自动处理是主要的学习机制应该由教学设计来支持。2.2.关于多媒体学习的思考看来多媒体学习材料的主要问题是工作记忆由于不恰当的表现方式，学习者经常会被重载。为了克服这一问题迈耶（2001）提出了多媒体学习的认知理论，主要是基于上一节提出的认知结构。认知多媒体学习理论假设工作记忆包括视觉的双重通道和听觉（口头）处理，每个通道都有一个有限的处理能力，积极的学习需要进行一系列的认知过程。能力有限假设指的是认知负荷理论强调工作记忆能力限制在每个通道中的信息，可以在一个时间内处理（廷尔福特et al.，1997；膨胀剂，1994）。工作记忆容量可以增加使用两个通道同时。根据主动学习的假设，人类积极参与认知过程，以建构其经验图式。一个学习者在学习中有积极的作用，可以产生不同的元素之间的关系环境或信息与学习者原有知识之间（威特罗克，1990）。积极学习的基本过程是选择相关材料，组织选择材料和材料选择具有先验知识的整合（迈耶，2001）。根据多媒体学习的认知理论（迈耶，2001）的选择学习者在学习中注意到适当的信息时，会产生过程材料。首先，学习者选择相关的口头和视觉信息，然后构造一个图像和个文本库。其次，学习者将这些信息组织成一个口头和视觉的一致性模型。学习者精神上建立连接把文字和图像组织成一个因果链。第三，学习者整合通过创建相应的口头和视觉之间的连接构造表示信息和相关的先验知识。这个整合过程是成功的只有在口头工作记忆中相应的口头信息被同时在视觉工作记忆中保持视觉信息。因为语言和视觉表征的整合需要认知资源，学习者的认知系统的容量限制的整合过程。（普拉斯et al.，2003；迈耶和莫雷诺，2002）意义的学习，可如果学习材料组成了这样的视觉和口头信息，可以连接和集成在一起先验知识（迈耶，2001）。认知负荷理论（膨胀剂，1994）与认知理论的完全冗余多媒体学习，但提供了一些方面，梅耶尔没有详尽的论述。认知负荷理论强调图式自动化的重要性。虽然图式的构建降低了认知负荷，自动化提供了一种绕过的手段工作记忆。事实上，由于工作记忆的容量有限（米勒，1956）认知负荷研究主要关注认知负荷的降低在工作记忆中，以自由的资源为建设和自动化图式。迈耶还强调以认知负荷考虑的重要性设计多媒体学习环境，但他没有充分说明的来源它。Sweller等人。（1998）确定了三个不的认知负荷来源。认知负荷可能会受到内在本质的物质（内在认知负荷），方式在该材料被呈现（无关的认知负荷），或所需的努力构建图式（认知负荷）。内在认知负荷指的是学习材料的任务或主题的内在本质。如果学习材料由多个相互关联的元素组成，内在的认知负载是高。相反，如果材料简单，只包括一个fewconnections元素之间，内在认知负荷低。根据认知负荷理论，教学设计不能改变内在的认知负荷。因此最重要的方面多媒体设计师认知负荷理论是外在认知负荷和相关认知负荷。外部认知负荷是不必要的认知负荷，是由教学设计。如果学习材料的设计很差，这是多余的负载是高的，因为学习者必须从事无关的认知加工。梅耶尔主要检查不同的演示文稿格式，以减少无关的认知学习材料负载。然而，减少外来的认知负荷的理想教学形式并不能保证将所有的自由认知资源分配给一个更深层次的知识建构的过程（bannert，2002），然而，Mayer的目的。因此，对相关认知负荷是图式构建所需的方法应检查。未使用的工作记忆容量应通过优化相关认知负荷，通过激发学习者的学习过程的材料深。根据克氏针（2002）鼓励学习者参与的方法恰当的认知加工只能在教学过程中的总认知负荷的作用设计是在工作记忆范围内。如果一个学习者的认知系统被重载，它可能会对学习产生消极影响。多媒体学习认知理论的一个问题是认知过程的集合参与。学习者如何控制选择、组织和整过程？由于有限的内存容量，学习者必须选择相关的图像和文字在工作记忆中进行处理。同样，学习者必须组织选定的元素连贯的模型，并最终激活知识的长期记忆，并把它纳入集成过程工作记忆。他没有提供任何解释如何将这些过程发生，他们如何被控制。一个解决方案是解释调节工作记忆资源与巴德利（1990）中央执行，这是负责对于处理例程的选择，起始和终止。总之，多媒体学习的认知理论为设计提供了一个框架多媒体材料。然而，它集中于技术，最大限度地减少无关认知负荷而不是支持通过征收相关优化免费资源的方法图式建构所需的认知负荷。此外，该理论缺乏一个帐户包括认知过程。在下一节中，我将提出一个参与式多媒体学习模式，这些方面，梅耶尔忽略考虑。3.参与式多媒体学习模型回顾文献表明，有一个需要进一步发展的认知理论多媒体学习。我将通过合资企业迈进的多媒体呈现方式学习模型。在这纸，参与式学习是学习与多媒体的定义系统，使学习者产生学习材料的一部分，或至少对manipulate现有的元素。该模型的目标是代表人类的信息处理系统和支持转化为游离的认知资源germane认知负载所需要的模式建设。在参与式学习的多媒体呈现，我会提出一些经验模型proofs of the usefulness参与学习者的多媒体学习中的作用。The结果表明，有一个具有挑战性的研究，研究学习者的设计师或制作人材料可以增加学习者的学习内容的理解（Stern等人。2003年，嘉辉等人。，1997年；米切尔等人，2004霍尔等人。，1997年）。对学习者的不同需求的作用在这些研究中的很多，但一些研究将产生积极的每个参与者至少学习材料的一部分。例如，米切尔等人的研究。这表现了（2004年）学生使用的多媒体产品产生良好的pedagogical到实施策略更多关于鼓励学习者想在学术内容导致更深的理解与高水平的学生参与。在其他的手，Stern等人。（2003年）这一发现的创作基于文本信息的图形表示是一个强大的转换工具。霍尔等人的结果。（1997年）是相似的。结果无这是从学生的书面文本的生成自己的图库上进行更好的解决问题的测试中得到的比从学生谁使用只读文本材料。在总结，研究结果表明，这些材料可能对学习者在建构。更多的了解具象元素和他们的关系，导致更多的厚和更好的有组织的知识结构。参与式多媒体学习模型（见图1）是基于Mayer的认知多媒体学习的认知理论，人的认知负荷理论和体系结构experiential学习。该模型包括多媒体学习和积极的参与层。虽然这些层是分隔在两个层的模型，该过程是结合彼此。在多媒体学习的目的层代表人的信息处理系统方法和提供减少的认知负载对extraneous（ESS）学习材料设计的原则，迈耶，2001）。该层包括多媒体学习新修订版假设人类信息处理的多媒体学习认知理论系统包括视觉/图案和听觉/语言信息处理的渠道。我增加了一个中央执行机构及其多维存储系统情节缓冲区（巴德利，2003）进入模型。这些工作记忆元件控制认知资源的使用，并提供一个帐户的认知过程包括在多媒体学习层。虽然工作记忆的执行元件控制使用认知资源，图式储存在长期记忆中发挥着重要的在知识获取过程中的作用。事实上，奈瑟（1976）感知周期描述我们现有的知识何引导我们寻求信息的方式，我们寻求的方式信息决定了我们得到的信息，最后得到的信息是什么我们的知识。这意味着，根据温（2004），使整个知识获取包括选择、组织和整合的过程是以人为中心的，而不是环境。然而，多媒体学习层的最重要的过程是整合。首先，一个集成的表示，通过映射对应的视觉和口头模型到另一。情节缓冲区负责装订信息从不同的来源，并提供了一种不同的信息相结合的方式方式成一个单一的多方面的代码（巴德利，2003）。其次，表示形成可以整合到先验知识。这个集成过程涉及到模式建设和可以解释的皮亚杰（1953，1950）。据皮亚杰，我们知识是不断地解释新的经验和适应他们。这是可能的通过同化和调节过程。如果新体验的特点和结构在我们的长期记忆中匹配一个图式，我们吸收了经验。然而，如果没有匹配，我们必须适应模式来体验。因此，学习需要由于环境中的新信息的相互作用所引起的图式变化。另一方面，执行控制的概念是相当类似的元认知控制，参照坐标的认知过程（费尔南德兹杜克et al.，2000）。事实上，瓦尔克（2002）更新了认知负荷理论的概念框架，通过添加认知负荷的相关认知负荷的一部分。他说学习者不只是投资建设和储存的图式，但他们也投资于这些活动的监测。在participatory多媒体学习认知模型，调控involved is as a part of the中央执行。这是因为在重要景have shown that a number of研究元认知学习enhances（aleven焦点和koedinger贝拉尔迪，2002；-科利塔等人，1995年；他和弗格森- DeJong，1990）。aleven for example，koedinger found out（2002年）和元认知，计算机增强学习的辅导模式facilitating of the Visual和集成建设更多的言语declarative知识。he主动参与了目标层的相关认知负荷germane with the建设知识。stresses the significance of the层通过直接经验的学习学习一contrasted与指令。立即根据Kolb（1984）个人的经验和学习is the联络点。generally，学习者是challenged toconstruct instead of reproducing反思知识和什么人有公社。the主动参与过程of the from the源层是管理学院学习周模式的情况给伊萨克和圣吉（1992年）。主动参与学习圈of the移动层schemata Discovery of from the，of to the invention和设计解决方案，to theimplementation of actions，and to the最后的评估结果，发现back to theschemata学院。如果本周operates effectively纽约学习，主体物insights aboutcontinually discovered摇篮摇篮和schemata改进法。因为of the New自然循环设计，是决定基础on the of New schemata转移过程。转移过程决定是要实现和结果是产生新的reflected以insights。当这些thus创业过程，学习者可以就更多的感知of the无机物和他们的关系的概念，制定更好的组织和引导到黑莓的知识结构。additionally，the process of the supports自然循环学习自动化模式。在下面的场景想象，is to the of a学习任务产生动画学院学习和图片素材。第一becomes