（教育技术学专业论文）多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究.pdf

摘要脚y 19 116 2 3到目前为止，有关多媒体学习的研究国外形成了传输媒体观、表征方式观和感觉通道观三种观点。基于多媒体教学课件界面所创设的多媒体学习环境下，界面的设计效果将直接影响学习者的认知通道。认知通道属于学习者的内部特征，直接影响学习者的学习效率，认知通道是加快理解知识、提高注意效率、增强记忆、提高学习能力的重要因素。因此，在多媒体教学课件界面所创设的多媒体环境下，关注学习者的内部特征，关注学习者的认知通道就显得尤为重要了。我们知道，现在的多媒体教学课件对人类的学习环境产生了变革性的影响，在多媒体课件对人类学习的影响中，课件界面的设计发挥着巨大作用。课件界面是与学习者进行交互的第一道窗口，直接刺激学习者的认知通道，引起学习者的注意，激发学习兴趣，并能最终提高学习者的学习效率。所以，在多媒体教学课件界面的设计中，考虑到学习者的内部认知通道效应因素，并且利用外部界面提供的丰富的视觉和听觉信息，合理安排各信息之间的呈现方式和表征方式，使影响学习者学习的内部因素和外部因素相互协调配合使用，丰富和拓展学习者的认知通道，是本论文所要进行讨论的重点。而我们现在对多媒体教学课件界面的研究中，关注学习者认知通道效应的还不多见，大量的研究只是基于对视觉通道和听觉通道的初步探索。所以我的研究，基于目前关于多媒体学习理论的理论研究成果，进一步探讨视觉通道和听觉通道在多媒体教学课件界面中的运用，以丰富多媒体教学课件界面的设计，为多媒体课件界面的设计提供一个理论性的参考。关键词：多媒体课件，界面设计，认知通道，拓展a b s t r a c ta tp r e s e n t ，a b o u tt h em u l t i m e d i al e a r n i n gr e s e a r c hh a v ef o r m e dt h et h r e ev i e w p o i n ti n t h ef o r e i g n ，n a m e l yt h et r a n s m i s s i o nm e d i u mc o n c e p t ，t h ee x p r e s s i v ew a yc o n c e p t ，a n dt h ef e e lc h a n n e l sc o n c e p t i nt h em u l t i m e d i al e a r n i n ge n v i r o n m e n tb a s e do nt h ec r e a t i o no fam u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei n t e r f a c e ，t h ee f f e c to fi n t e r f a c ed e s i g nw i l ld i r e c t l ya f f e c tt h ei e a r n e r sc o g n i t i v ep a s s a g e t h i sp a s s a g eb e l o n g st ot h e1 e a r n e r si n t e r n a lc h a r a c t e r i s t i c s ，i th a v ead i r e c tb e a r i n go nt h ei e a r n e r se f f i c i e n c y c o g n i t i v ec h a n n e li sai m p o r t a n tf a c t o rf o rt h el e a r n i n gt oa c c e l e r a t et h eu n d e r s t a n d i n go fk n o w l e d g e ，i m p r o v et h e i ra t t e n t i o nt oe f f i c i e n c y ，e n h a n c em e m o r ya n di m p r o v el e a r n i n ga b i l i t y t h e r e f o r e ，i nt h et h em u l t i m e d i ae n v i r o n m e n tc r e a t e db ym u l ti m e d i at e a c h i n gc o u r s e w a r ei n t e r f a c e ，i ti sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n tt oc o n c e r nt h ei n t e r n a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dc o g n i t i v ec h a n n e lo fl e a r n e r s ，w ek n o wt h a tt h em u lti m e d i ac o u r s e w a r eh a sp r o d u c e dar e v o l u ti o n a r y i m p a c tf o rh u m a nl e a r n i n ge n v i r o n m e n t ，i nt h isi m p a c t ，t h ed e sig no fc o u r s e w a r ei n t e r f a c ep l a yas i g n i f i c a n tr o l e t h e r e f o r e ，i nt h em u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei n t e r f a c ed e s i g n ，t h ef o c u s ，t a k i n gi n t oa c c o u n tt h e1 e a r n e r si n t e r n a lc o g n i t i v ec h a n n e le f f e c tf a c t o r s ，a n dt h eu s eo fe x t e r n a li n t e r f a c ep r o v i d e sar i c hv i s u a la n da u d i t o r yi n f o r m a t i o n ，r e a s o n a b l ea r r a n g e m e n t sf o rt h ep r e s e n t a t i o nw a y so ft h ev a r i o u si n f o r m a t i o n ，t oc o o r d i n a t e du s eo fa f f e c tl e a r n e r sl e a r n i n gi n t e r n a lf a c t o r sa n de x t e r n a lf a c t o r s ，e n r i c ha n de x p a n dt h e1 e a r n e r sc o g n i t i v ea c c e s s ，a r ed i s c u s s e di nt h i sp a p e r a n dn o ww ea r eo nt h ei n t e r f a c eo fm u l t i m e d i ac o u r s e w a r e ，nt h ea t t e n t i o nt ot h el e a r n e r sc o g n i t i v ec h a n n e le f f e c ti sa l s ou n u s u a l ，al o to fr e s e a r c hi sb a s e do nt h ep r e l i m i n a r ye x p l o r a t i o no ft h ev i s u a lc h a n n e la n dt h ea u d i t o r yc h a n n e l s om yr e s e a r c hisb a s e do nt h ec u r r e n tt h e o r e t i c a lr e s u l t so nm u l t i m e d i al e a r n i n gt h e o r y ，t of u r t h e re x p l o r et h eu s eo ft h ev i s u a la n da u d i t o r yc h a n n e l si nt h em u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei n t e r f a c e 。t oe n r i c ht h em u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei n t e r f a c ed e s i g n ，a n dt op r o v i d eat h e o r e t i c a lr e f e r e n c ef o rm u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei n t e r f a c ed e s i g n k e yw o r d s ：m u l t i m e d i a lc o u r s e w a r e ，i n t e r f a c ed e s i g n ，c o g n i t i v e p a s s a g e ，e x t e n d目录中文摘要0000 0000 0 0 00 i英文摘要i i1 绪论1 1 课题的提出及研究现状l1 1 1 课题的提出及关注的焦点11 1 2 相关课题的研究现状21 2 课题研究的意义和方法31 2 1 课题研究的目的及意义31 2 2 主要研究方法31 3 课题的研究思路42 相关概念及理论依据2 1 相关概念界定52 1 1 通道52 1 2 认知通道62 1 3 多媒体学习与多媒体呈现方式82 1 4 元认知92 1 5 视觉思维92 2 主要理论依据1 12 2 1 多媒体学习认知理论模型l l2 2 2 视觉传达设计理论1 22 2 3 生态心理学1 33 多媒体课件界面与认知通道3 1 多媒体课件界面1 53 2 多媒体学习中学习者的认知通道效应1 73 2 1 多媒体学习认知过程的基本假设1 73 2 2 多媒体学习的模型与启示1 83 3 多媒体学习中影响学习者认知通道效应的要素1 93 3 1 学习者的学习类型1 93 3 2 学习者的元认知能力1 93 3 3 多媒体呈现方式2 03 3 4 教学设计的因素2 23 4 元认知能力与认知通道的拓展2 33 4 1 认知通道的拓展2 33 4 2 学生的元认知能力与认知通道拓展的相通性2 43 4 3 元认知能力对认知通道拓展必要性2 54 多媒体课件界面中学习者认知通道的拓展4 1 拓展理念2 64 2 物理意义上的拓展2 84 3 逻辑意义上的拓展3 14 3 1 创设一种生态学习环境3 14 3 2 提高学习者的注意效率3 64 3 3 培养学习者的元认知能力3 94 3 4 提升学习4 3 5 培养学习5 结语5 1 创新5 2 不足”参考文献附录致谢多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究1 绪论1 1 课题的提出及研究现状1 1 1 课题的提出及关注的焦点1 1 1 1 课题的提出目前，利用多媒体课件进行授课依然是各学校教师教学必备的一种教学手段，教学关注也转向为如何合理安排课件界面的信息内容和信息呈现形式，使课件界面在符合学习者内部需要的同时能高效的呈现教学信息。教学重点也随之转向为让学习者更高效的获得知识，提高其学习效率。而多媒体课件界面所呈现的丰富的教学信息，一方面吸引了学生的兴趣，提高了学生的注意力，但另一方面也带来了一些问题，如学生处在多媒体环境中，实际的学习内容真正掌握了吗? 多媒体技术在教学中的运用，使得学习者在视觉和听觉上的享受得到了满足，可面对同一课件界面所呈现的教学信息时，为什么学习者的注意焦点却转移了呢? 为什么有的学习者把自己的注意力集中到课件界面的审美上? 为什么有的学习者把注意力集中到界面所呈现的视觉信息上? 而有的学习者却把自己的注意力集中到界面所呈现的听觉信息上呢? 究其原因是因为他们的“认知通道 不同，其不同的认知通道会使他们对同一学习内容产生不同的关注焦点，以至于产生不同的学习效果。所以，我的课题就是在针对以上现象所提出的，试图通过对学习者“认知通道 的分析，找出影响学习者认知通道的因素，并通过多媒体界面设计来合理安排这些因素，从而能得出一种在多媒体课件界面中丰富和拓展学习者认知通道的方法来，使学习者能够高效率的掌握教学内容，从而达到学习效果的最优化。1 1 1 2 课题关注的焦点如何才能更好的设计出符合学习者认知过程机制的多媒体课件界面? 如何在具体的实践过程中论证相关的设计原则? 当概念以多媒体信息的方式呈现时是否能真正促进学习者的深入学习? 人们是1硕士学位论文如何在视觉信息和听觉信息的呈现中进行学习的? 影响学习者认知通道效应的因素有哪些? 拓展学习者认知通道的最佳方式是什么?这些问题构成了本课题所关注的焦点。1 1 2 相关课题研究现状在国内，有关学习者认知通道方面的研究寥寥无几，对于认知通道在多媒体教学课件界面中的运用更是少之又少，大量的研究只是集中于将认知心理学的一些理论运用到多媒体教学课件界面设计中，像感知觉规律在多媒体课件界面设计中的运用。国内苏爱玲等人对多媒体学习中视觉信息和听觉信息的系统整合进行了研究。总结国内对多媒体学习的一系列研究发现，目前关于学习者的认知通道的概念未做一个明确的说明，而且有关学习者认知通道方面的知识也未做一个系统的研究。大量的研究只是零星的对视觉通道和听觉通道做了一些简单的介绍，在目前国内教育技术学领域，科学、规范的多媒体学习研究成果还不多见。大多数的对多媒体学习理论的研究是基于梅耶教授等人提出的多媒体学习认知理论与多媒体认知原则的基础上。在多媒体学习环境中，关于学习者的心理特性研究，目前国内外的专家学者正处于探索实验阶段。但总的来说，目前国内对多媒体学习环境中学习者的认知通道效应因素未做一个明确的说明，对学习者的认知因素的研究也处在探索阶段，还没有形成一个完整的理论体系。在国外，对多媒体学习理论的研究比较成熟。从2 0 世纪5 0 年代开始，佩雷奥( a p a i v i o ) 、图尔文( e t u l v i n g ) 、安德森( a n d e r s o n ) 、佩雷奥、梅耶等人先后对对多媒体学习的研究不断深入，不断探索人类在多媒体学习环境中的认知机制，对多媒体的学习研究做出了贡献，并为以后对多媒体学习环境的研究提供了理论借鉴。多媒体学习是一个处在不断发展中的新事物，在多媒体学习环境下探索如何能够使学习者的学习更加符合其认知的心理特性，更加有效的进行学习，是心理学家们不断努力的方向。目前所进行的关于多媒体学习的心理学研究，心理学家们更多的是从认知心理学的视角出发，这些研究大多建立在实验基础之上，有着很好的借鉴性。目前，我国各级各类学2多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究校，尤其是在中小学中，如何更好的利用多媒体进行教学和学习已成为教师和学生们共同关注的焦点。1 2 课题研究的意义和方法1 2 1 课题研究的目的及意义本论文在写作过程中，主要是通过分析、学习、借鉴国外特别是美国有关“多媒体学习 关于感知觉通道方面的研究成果，深化中国本土对于“媒体 “认知 “教育”“技术”等几大领域的交叉研究，提炼适合本土化的符合人类认知机理的多媒体课件界面设计原则及方法。目前，人机界面设计和开发已成为国际计算机界最为活跃的研究方向，本课题的研究正好适应了这方面的发展，本课题的研究以期抛砖引玉，为一线教师、相关人员及组织在进行多媒体教学软件界面设计时提供参考。本文在对多媒体教学课件界面所做的研究中，从学习者的认知通道方面入手，将有助于学习者认知能力的提高，并将进一步提高学习者的自主学习能力，为学习者学习其他学科增添更多的原动力，这正是在多媒体课件界面设计中拓展学习者认知通道的真正意义所在。1 2 2 主要研究方法本论文在写作过程中主要是从查阅大量的相关文献入手，通过对文献的分析和整理，找出适合学习者认知心理的多媒体课件界面设计原则及方法，并将其运用到具体的设计过程中。具体方法主要包括：( 1 ) 文献法查阅大量的有关多媒体的学习理论、生态心理学理论、视觉传达设计理论等多方面的文献资料，对相关的理论成果与经验进行分析、研究和借鉴。( 2 ) 综合分析法将收集到的资料进行综合总结，以得出能论证本论文的相关理论依据，为后面论文的写作提供一个理论支撑平台。( 3 ) 经验总结法对教育现象进行分析，能根据教育现象所提供的事实，总结经验3硕士学位论文并上升到一定的理论高度，得出实际经验中的规律，运用到多媒体课件界面的设计中当中。( 4 ) 案例研究法通过对典型案例的选取、分析和研究，探索能拓展学习者认知通道的多媒体课件界面设计方法。1 3 课题的研究思路在整个论文的写作过程中，分以下几部分完成，第一部分，阐述选题的原因及相关课题的研究现状，然后对课题研究的意义和主要研究方法进行介绍。第二部分，对本课题的相关概念和主要的理论依据进行概述，主要包括的基本概念有，什么是通道，什么是认知通道，什么是多媒体学习和多媒体呈现方式，学习者的视觉思维等；主要的理论依据有：多媒体学习理论认知模型、生态心理学和视觉传达设计理论等；第三部分，阐述多媒体课件界面与认知通道的关系，揭示出学习者在通过多媒体课件界面进行学习时，存在着认识通道效应，并指出影响学习者认知通道的一些因素，包括学习者的学习类型；学习者的元认知能力；多媒体的呈现方式( 文本信息和图形信息的呈现) ，教学设计的因素等：重点分析学习者的元认知能力与认知通道的关系，并指出学习者的元认知能力对于认知通道的拓展有极大地帮助。第四部分，结合实际案例分析，从元认知能力方面探讨能拓展学习者认知通道的多媒体课件界面设计的方法。第五部分，小结，指出论文的创新与不足。多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究2 相关概念及理论依据2 1 相关概念界定2 1 1 通道，通道是一个有多种含义的词汇，从不同的侧面有不同的理解。从词典的解释来看，基本解释为来往畅通的道路，详细解释为：( 1 )开辟道路。( 2 ) 大路，畅通之路。( 3 ) 可以通行的走道。( 4 ) 普遍适用的道理。它同时也是一个计算机词汇，作为计算机领域中的一个词汇，其基本的解释为：传输信息的数据通路。从实际生活的角度来理解，通道是指来往的路或供上下的楼梯。从认知心理学角度来看，各种感觉器官都可以看作为一种通道来传递和接收信息，如视觉、听觉、触觉、味觉，嗅觉等感觉通道，其中学习者最主要依赖的两种通道是视觉通道和听觉通道。视觉通道主要是用来传递和接收视觉信息的，而听觉通道主要是用于传递和接收听觉信息的。从本文的研究角度来看，对通道这一概念的理解主要是从认知心理学的角度来考虑，即通道是个体通过各种感觉器官接受刺激和传入信息形成感觉经验的通路。每一种感受器( 感觉器官) 通常只对一种能量形式的刺激特别敏感，这种刺激就是该通道的适宜刺激或适宜信号，除此适宜刺激外，各感觉通道对其他能量形式的刺激不能或不易传送。如视觉通道可顺利地传送可见光信号，但不能传送声音信号；听觉通道可顺利地传送声音信号，但不能传送光学信号。人们接受和加工信息、进行学习、要借助不同的感觉器官，如凭耳朵听、用眼睛看，用手摸等。由于个人身心特点的差异，不同的人对不同的感觉器官和感知觉通道有不同的依赖和偏爱程度，对于多媒体学习环境下的学习者而言，最主要的就是要考虑如何有效的通过视觉通道和听觉通道来促进信息的传递和接收。气硕士学位论文2 1 2 认知通道2 1 2 1 认知通道的涵义关于认知通道的概念，目前国内外对其没有一个明确的表述，但是关于认知通道的影子，我们却可以随处看见。比如看同一幅图画，有人注意到图片的内容，有人注意到图片的色彩，有人注意到图片所包含的意义，有人注意到图片的美观，之所以会出现这种关注焦点的不同，就是因为他们的“认知通道 不同，其不同的认知通道会使他们提取信息的角度不同。认知通道涉及到观察的兴奋点、观察提取材料的方式和思考问题材料的方式。“认知通道”主要由以下因素共同构成，认知框架、个人兴趣爱好、习惯、社会环境、知识背景、视角、对外界的敏感度、周围现有的物质环境和人事环境构成的认知氛围。以上是构成认知通道的一些基本要素，但至于哪些因素构成认知通道的最重要因素，因人因事而异。一般来说个人的认知框架、知识背景、家庭环境、个人习惯兴趣是较为基本的因素，变化的幅度相对于其他的因素小一些。正如前面所说，“认知通道 的不同，会使观察者提取信息的角度不同，会造成观察者对同一事物有不同的认知，甚至还会现对同一事物有不同的理解。比如有人注意到了较深的细节，有人却将它忽略过去，其最终导致的是获取信息的效果不同。梅耶教授认为，学习者处在多媒体学习情境中时，存在两种不同的认知通道，视觉通道和听觉通道，视觉通道( 即眼睛) 用于接收视觉图像信息，听觉通道( 即耳朵) 用于接收声音语言信息。基于以上解释，我们可以将认知通道理解为学习者在认知过程根据其认知特点，选择、加工信息的通道，主要包括视觉通道和听觉通道。2 1 2 2 认知通道的特征( 1 ) 独特的指向性是指学习者在学习或观察时对于观察的视角、思考方式和所采取的手段方法具有鲜明的个性特征，具有独特的指向性。这是由学习者。吴世民认知通道与科学发现【j 】广西大学学报，2 0 0 6 ( 1 0 ) ：1 4 - 1 56多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究的个人特点和背景知识决定的。但如果对于某一学习目标所需要的知识并不具备时，则他在观察和学习中依旧是由他已获知识和背景知识决定，这种独特的指向性类似于思维定势，这种独特指向性的改变依赖于学习者的敏感度和特殊氛围下的视角改变。( 2 ) 排它性“认知通道 在吸纳新现象上是相当弱的，只有当新的现象严重阻碍认知时，少数极具敏感的观察者才会有所接收与反应新信息。认知框架、知觉构建、范式等一旦构成，改变的难度将加大。这些基本的东西正是构成“认知通道 排它性的来源。这种排它性可以使某些人不受其他因素干扰，一再有所发现；而有些人则受排它性的局限，终生一无所获。“独具慧眼 和“固执己见正是对它的形容。排它性是在认知过程中发生的不自觉行为，大多为潜意识的，即使有些情况在认知过程中已出现在认知者眼前，但他却视而不见或是将它归为所熟知的一类情况中而毫不经意。( 3 ) 认知舍弃认知舍弃是在认知过程中，认知者已经发现或注意到了某些情况，但他认为这些与他的认知无关而被自觉地搁置一旁，从而选择更为关键的信息来进行认知。我们知道，我们认知丰富多变的大千世界是通过视觉、听觉、嗅觉、触觉和味觉五种感觉通道来获取信息的，人类的学习亦是如此，根据其感觉通道获取的经验不同，可以将其划分为视觉通道、听觉通道、嗅觉通道、触觉通道和味觉通道，其中来自于视听觉通道的信息是我们认识世界的主要方式，正是基于以上五种认知通道，我们才能认识这个变幻多样的大干世界。由于本课题主要考虑的是多媒体课件界面在集体授课课堂教学中的运用，所以在认知通道方面，主要集中于视觉通道和听觉通道，本课题研究的核心目的是探讨在多媒体课件界面设计中如何使用言语( w o r d ) 和画面( p i c t u r e ) 来拓展学习者的认知通道，即如何通过多媒体课件界面使学习者的视觉通道和听觉通道在学习中更好发挥的作用，以促进有意义学习的发生。所以本文在7硕士学位论文认知通道方面的探讨主要集中于视觉通道和听觉通道这两个方面，相对于其他的定义，本文中对认知通道定义的范围要更狭窄一些。2 1 3 多媒体学习与多媒体呈现方式梅耶认为，多媒体学习是通过整合语词和画面所进行的有意义学习。使用多媒体进行学习，其目的和意义在于，能够将语词和画面进行结构性的整合，来帮助学习者掌握难以通过单一的语词或画面所能理解掌握的知识。在多媒体学习中，学习者所要进行认知加工的对象是多媒体教学信息。梅耶认为，多媒体教学信息是指“用语词和画面呈现的信息，其目的是为了促进学习 。显然，多媒体教学信息的呈现方式在多媒体学习中就显得尤为重要了。在利用多媒体教学课件进行教学时，课件的作用就是通过界面来呈现丰富的多媒体教学信息，以保证多媒体学习的有效进行。也就是说，如果课件界面只呈现单一的图片信息或文字信息，而不使用多媒体信息的方式呈现，学习者将很难单独通过这些图片信息或文字信息进行有效的多媒体学习。只有将二者有效的相结合所呈现的教学信息才是多媒体教学信息，学习者才可以通过它来完成有效的学习。为了能够使学习者的多媒体学习过程顺利进行，在课件界面设计中需要考虑到教学信息的呈现方式。根据梅耶教授的理论，多媒体教学信息是通过词语和画面来呈现的，其中语词包括文字和解说词，画面包括图片和动画。由此我们就可以得出多媒体教学信息的四种组合呈现方式：文字+ 图片；文字+ 动画；解说词+ 图片；解说+ 动画。这样教师就可以根据实际教学情况和教学条件进行选择。当然，多媒体课件界面本身所呈现的不一定非要全部是多媒体信息，这还要取决于教师选择的信息传递方式。但是无论选择那种信息组合呈现方式，都要遵守多媒体教学信息的设计原则，这样才能以更好的教学信息呈现。m a y e r ，r e m u l t i m e d i al e a r n i n g 【m 】c a m b r i d g eu n i v e r s i t y p r e s s ，2 0 0 1 ：2 ，1 0 ，4 4 ，7 2 7 5 ，9 2 9 3 ，1 4 4 3g r e e n ejg t h em i d d l es c h o o lm a t h e m a t i c st h r o u g ha p p li c a t i o n sp r o j e c t sg r o u p t h es i t u a t i v i t yo fk n o w i n g ，l e a r n i n g ，8 n dr e s e a r c h a m e r i c a np s y c h o l o g is t 1 9 9 9 ( 1 ) ：5 3 一1 4。m a y e r ，g em u l t i m e d i al e a r n i n g 【m 】c a m b r i d g eu n i v e r s i t yp r e s s2 0 0 1p 2 1 ，p 8 1 ，p 9 6 ，p 1 1 38多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究形式来促进学习者的学习。2 1 4 元认知2 0 世纪7 0 年代，美国心理学家弗拉维尔( f l a v e l l ) 就提出了关于元认知的概念，随后对于元认知的研究就成为了心理学研究的热点。元认知是指个体对于自己认知活动的认知。具体说，它包括个体对当前正在发生的认知过程和个体的自我认知能力及两者相互作用的认知，是个体对自己认知加工过程的自我意识、自我体验、自我调节和自我控制。目前有关元认知的研究主要集中在两个方面：一是以元认知知识为研究对象，通过研究个体关于自己和他人的认识活动、过程、结果和特征以及与之有关的知识来探讨元认知的有关问题；二是以元认知监控过程为研究对象，通过研究个体为了达到预定目标和完成预定任务的认知活动中，将自己正在进行的认知活动作为意识对象，不断地对其进行积极的、自觉得监视、控制和调节的过程来探讨元认知过程的心理机制与活动规律。通过大量有关研究，心理学家指出，“个体对当前认知活动的调节是元认知的本质所在，即元认知不仅仅是一种知识体系，更是个体的一种有意识的或者为意识所理解的认知活动的调节过程，这种过程可通过两种机制而得到实现，一是监视，二是控制 。总而言之，元认知是个体对自己的心理过程、心理状态、能力、任务目标、认知策略等多方面因素的认知，同时，又是个体对自身各种认知活动的计划、监控和调节。元认知以认知过程和认知结果为对象，以对自身认知活动的调节和监控为外在表现的认知活动过程。从其构成成分来看，元认知主要包括：元认知知识、元认知体验和元认知技能。2 1 5 视觉思维界面设计是多媒体课件设计的重要环节，也是形成多媒体课件视觉效果的决定因素，如果一个多媒体课件界面能形成良好的视觉效果的话，将会吸引学习者的注意，提高学习者的学习兴趣，从而促进学。梁宁建当代认知心理学【m 】上海教育出版社，2 0 0 4 ：3 0 8。梁宁建当代认知心理学【m 】上海教育出版社，2 0 0 4 ：3 0 99硕士学位论文习者的学习。那么，如果要形成这一良好的视觉效果，在多媒体课件界面设计中就必须运用有关视觉思维的知识来指导多媒体课件界面的设计。阿恩海姆认为，视觉是一种高度清晰的媒介，它可以能提供关于外部世界的各种信息，可以无穷无尽的展现外部世界中各种物体和事件的信息。人类的视觉不仅仅是生存的手段，而且还是思考和丰富生活的工具。人类的视觉系统比较复杂，它主要包括眼睛和脑的有关部分。当我们有意识地观察某一事物时，眼睛首先作为脑的外部功能在活动，大脑则在我们意识不到的情况下对所观察到的视觉信息进行自主地整理。人类的视觉思维是以视觉形象为基础的，它包括视觉信息的接收、存储、恢复以及处理等方面，是通过视觉形象解决问题的一种思维方式。人的视觉活动不仅是一种积极的活动，而且具有高度的选择性，它不仅能够选择那些吸引它的事物，而且还能够对每一种进入视觉活动的事物做出选择，并能由此产生不同的心理作用。视觉思维的过程是一个由整体到局部，再到整体的循环往复的过程 。视觉首先经过直观视察后，进行视觉选择，然后再将兴趣中心放在整体环境中做进一步审视、探索和研究。积极的选择是视觉活动的基本特征，视觉的这一特征决定了我们会忽视那些不能引起注意的东西，而更多地去关注环境中时时变化的能够引起我们注意的事物。而且，我们总是在想要获取某件事物时才愿意去真正地观看这件事物，所以观看从一开始就是有选择的。此外，观看不等于注意到，观看和注意之间是有区别的，视线可以集中在画面上而又不注意它，也不阅读它，但如果事先意识到画面上有某方面需要了解的信息或有引人兴趣的内容，视线马上就会专注其上。所以在多媒体教学课件界面设计中，研究和利用视觉思维的特殊性将有利于提高学习者接受和处理信息的效率，可见，在多媒体教曹智网络课程的视觉研究 d 】东北师范大学，2 0 0 4 ：8 ，9圆叶飞良教育技术与视觉文化融合刍议【j 】远程教育杂志，2 0 0 5 ( 3 ) ：1 5 1 7l o多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究学课件界面设计中合理安排和设计视觉元素是有效传递教学信息的重要保证。2 2 主要理论依据2 2 1 多媒体学习认知理论模型在认知心理学中，关于人们是怎样从文字、图片中学习的提出了三种理论假设：双通道假设( d u a lc h a n n e la s s u m p t i o n ) 、工作记忆有限性假设( l i m i t e dc a p a c i t ya s s u m p t i o n ) 和积极加工假设( a c t i v ep r o c e s s i n ga s s u m p t i o n ) 。( 一) 双通道假设( d u a lc h a n n e la s s u m p t i o n )双通道假设认为，人类的认知系统包含两个截然不同的表达和处理信息的通道：视觉图像通道和声音语言通道。图像信息通过视觉图像通道( i i i 艮睛) 进入认知系统，以图像的表现形式在视觉图像通道中被加工和处理。口语语言信息通过声音语言通道( 即耳朵) 进入人类认知系统，以词语( v e r b a l ) 的形式在声音语言通道中被加工和处理。( 二) 工作记忆有限性假设认知心理学认为，人类的认知系统在加工和处理信息时各个通道的容量是有限的。当视觉图像通道中有大量的图片或其它的视觉材料时，认知系统就可能产生认知加工的超载。同样，当声音听觉通道中有大量的口语语言或其它的声音时，认知系统也可能引起信息加工的超载。( 三) 积极加工假设积极加工假设理论认为，当学习者对进入信息通道的视听觉信息进行积极主动的加工时，学习者的有意义学习才能得以发生。这种参与活动包括：对文字和图像信息进行选择；把选择的信息组织成相关联的语言一视觉模型；将这种相关联的语言一视觉模型与学习者先前中m a y e rr e c o g n i t i v et h e o r ya n dt h ed e s i g no fm u l t i m e d i ai n s t r u c t i o n ：a ne x a m p l eo ft h et w o - w a ys t r e e tb e t w e e nc o g n i t i o na n di n s t r u c t i o n j 】n e wd i r e c t i o n sf o rt e a c h i n ga n dl e a r n i n g ，2 0 0 2 ，1 8 9 ) ：5 5 - 7 1 。闰志明多媒体学习生成理论及其定律【j 】电化教育研究2 0 0 8 ( 6 ) ：1 2 1 1硕士学位论文的知识相整合。也就是说，只有当语言和图像信息同时进入工作记忆并形成一定的相关联的信息时，学习者的积极加工活动才最有可能发生。2 2 2 视觉传达设计理论视觉传达这一术语流行于日本东京举行的世界设计大会，本意就是利用视觉符号来传递各种信息。视觉传达这一概念包括“视觉符号”和“传达 这两个部分。其中“视觉符号 就是指人类的视觉器官一一眼睛所能看到的能够表现事物一定性质的符号；而“传达 是指信息发送者利用符号向接受者传递信息的过程。可见，视觉传达是通过视觉语言符号进行表达与传播的方式。所以要实施视觉传达就必须借助于一种能承载这种抽象信息的载体来实现。芦影认为，“信息可以转换，可以从一种形态转换为另一种形态，所以我们可以通过可视的视觉信息符号将所欲传达的信息和功能、价值和意义，以及人的思维与情感等这些不可视的信息，转换为文字、图形、色彩等可视的传达要素，再通过由视觉元素内在的有机组合所形成的视觉语言将信息释放出来 ，这就是视觉信息传达。视觉传达设计的主要功能是凭借视觉符号进行信息传达，视觉传达设计的过程是设计者将所要表达的思想和概念转变为视觉符号形式的过程，而对于接收者来说，则是个相反的过程。视觉传达设计是用视觉符号来与大众进行交流的设计活动，这些视觉符号有文字、色彩和图形，称之为视觉传达设计的要素。对于多媒体教学课件界面设计来讲，其信息内容的有效传达是将各种构成界面要素的编排通过视觉传达来实现。其中多媒体教学课件界面设计的要素大体上主要包括文字、图片、动画、视频、色彩、各种按钮、工具条、菜单、小窗口等内容。从视觉传达设计的角度来看，教师也就是设计者需要合理编排构成界面的这些因素，以促进信息的最有效传达，也就是说只有当接受方( 学习者) 对于发送方输出的视觉信息进行正确的意义解读，。芦影视觉传达设计的历史与美学 m 】北京：中国人民大学出版社，2 0 0 0 ：3 5。马晨燕，费立凡地图情感信息视觉传达设计【j 】武汉大学学报信息科学版，2 0 0 5 ( 4 ) ：3 0 1 2多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究并产生某种正确的“理解”或“反应 ，才有可能实现真正意义上的传达。所以通过多媒体课件界面传达的视觉信息不仅要与所传达的视觉信息呈现形式相关，而且还与学习者的已有经验、学习能力和心理需求等因素相关。2 2 3 生态心理学生态心理学的英文为e c o p s y c h o l o g y ，是由e c o - ( 环境的，生态的) 与p s y c h o o g y ( 心理学) 组合而成的。目前关于生态心理学还没有形成统一的范式，对它的概念界定也没有明确的表述。但是人们对生态心理学形成了几点共识：生态心理学强调环境或背景性因素的重要性，反对脱离环境孤立地研究有机体的心理或行为；生态心理学提倡在真实环境中研究人环境系统中的心理与行为，强调新的因果解释即多元的交互的因果解释。通常认为，生态心理学有广义和狭义之分，我们经常所用到的是指狭义生态心理学。狭义生态心理学的两大理论核心是以巴克和吉布森为代表的理论范式，狭义生态心理学是指：“生态心理学是一种强调研究动物( 人卜环境交互体的动态交互过程，尤其倾向于研究生态环境中的具有功能意义的心理现象的取向 。由此可见，对环境或背景性因素的强调是生态心理学的共识。到目前为止，关于人类的学习大致经历了三种认识：行为主义、认知主义和建构主义( 包括个体建构和社会建构) 。无论是行为主义、认知主义、建构主义或社会文化理论，都分别关注于人类学习的不同侧面、不同层次。著名的教育心理学家格里诺( j g g r e e n o ) 等人对以上几种学习理论进行了精辟的概括，指出：“行为主义倾向于从技能的获得来看学习；认知的原则倾向于从概念的理解与思维和理解的一般策略的增长来看学习；情境的原则倾向于从更有效的参与探究及对话的实践活动来看学习，这些实践包括概念意义的建构和技能的使易芳生态心理学之界说【j 】心理学探2 0 0 5 ( 2 ) ：1 2 1 3硕士学位论文用。 以上对人类学习的认识各有优点也有不足，但我们可以借鉴生态学习观的观点来对人类的学习做一个审视。总结在学习观方面的概括，生态心理学吉布森等人认为：“生态学习观认为作为主体的学习者不是消极的接受环境中的刺激，而是有意地与其学习环境的交互作用；与认知主义的信息加工论不同，生态学习观没有将学习者视为获取、存贮和再现信息的熟练的信息加工过程，而是携着一定的生命印记的、“有情感意义 的知识建构者；与社会文化理论不同，生态学习观强调个体与共同体在学习过程中的相互贡献、相互塑造。 所以，在多媒体课件界面设计中，考虑生态心理学的一些理论和观点，将生态心理学强调的真实的生活情境融入到课件的界面设计中，对于促进学习中的学习来说，显然是一个非常大的优势。m 莲蓉生态心理学的情景观：学与教的新视角【j 】东南学术，2 0 0 4 ：2 3 - 2 4。郑葳，王大为生态学习观：一种审视学习的新视角【j 】心理科学，2 0 0 6 ：1 51 4多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究3 多媒体课件界面与认知通道3 1 多媒体课件界面多媒体课件界面是我们非常熟悉的，它是多媒体课件向学习者传递信息的媒介，也是多媒体课件传递信息的窗口。多媒体课件界面可以集文字、图形、图像、动画、视频等媒介于一体，能充分调动学习者的各种感知觉通道，克服仅仅通过单一认知通道接受信息的局限性，在提高学习者学习效果方面有着举足轻重的作用。然而，关于多媒体课件界面定义的界定，似乎并不像想象中的那么好回答。国内游泽清教授和国外的梅耶教授分别对多媒体画面进行了归纳，都认为多媒体画面具有多种媒体元素。所以本文在界定多媒体课件界面时，将多媒体课件界面界定为基于屏幕显示的多种媒体元素( 图形、图像、文字、活动视频、动画) 的集合。这也要求在进行多媒体教学课件界面设计时，一般要求界面要具有丰富的表现力、较强的交互性和共享性。课件界面能呈现客观事物的时间顺序、空间顺序和运动特征的能力，特别是在普通条件无法实现或用肉眼无法观察到信息的情况下，更依赖于多媒体课件界面的直观模拟，将一些抽象的概念、运动形式和复杂的变化过程，以内容生动、图像逼真、声音动听的教学形式展现给学习者。如图3 - 1 ，图3 - 2 所示，小学生物课中，在讲诉植物能产生氧气，更新空气这一理论时，为了能使学生对这一抽象概念有一个很好的理解，在多媒体课件界面设计时，就可以通过以下两个多媒体课件界面的对比，将这一抽象的理论知识用内容生动、图像逼真的直观形式展现给学生，让学生更好的理解这一理论。图3 - 1 是用玻璃罩分别把燃烧的蜡烛和老鼠罩起来，放置在太阳底下，经过一段时间以后，玻璃罩里的蜡烛熄灭了，老鼠也死掉了。对比图3 - 2 发现，在同样的情况下，在两个玻璃罩内分别放入两盆植物，经过一段时间后，蜡烛并没硕士学位论文有熄灭，老鼠也并没有死掉。通过这两个画面的比较，对于植物能产生氧气，净化空气这一理论就可以有一个很好的理解。图3 - 1图3 2既然界面是课件与用户打交道的第一面孔，那么一个设计良好的多媒体教学课件界面，就能使学习者在有限的多媒体学习环境时间内，不仅能快速地适应学习环境、熟悉操作，而且还能通过各种丰富的多媒体信息刺激学习者的感官和大脑，使学 - - j 者很快进入学习状态，获得良好的学习效果，同时还能更有效地引导学习者的思维向纵1 6多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究深方向发展。所以，一个良好的多媒体课件界面包括以下特点：第一，学习内容表征的多样性，多媒体课件是由文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体信息集成在一起，并且是经过加工和处理所形成的学习环境；第二，学习时间的片段性，学习者的自主学习过程在时间上表现为巨大的随意化和片段化，学习者可以根据自己的学习情况选择不同的学习时间和不同的学习进度迸行学习；第三，界面的交互性，多媒体课件具有友好的人机交互界面，交互界面的形式分别图形、菜单、图标、按钮、窗口、热键等，学习者可以通过这些形式与多媒体课件进行交互；第四，学习内容组织的非线性，在多媒体课件中，学习内容的组织形式是超文本结构的，学习者可以在某个知识点或某个感兴趣的领域通过超链接进行深入的学习和理解，也可以得到帮助，有利于知识在学习者的大脑中形成知识结构。3 2 多媒体学习中学习者的认知通道效应学习者在多媒体学习环境中所具有的心理机制是多媒体学习中需要考虑的一个重要的问题，利用多媒体课件所创设的多媒体学习环境，需要关注学习者的认知过程机制，以此来作为多媒体课件界面设计的重要理论基础，对于学习者而言，将会更加适应他们的学习。3 2 1 多媒体学习认知过程的基本假设在基于学习的认知情感机制模型和认知心理学方面的最新研究成果中可以得出，多媒体学习中，关于学习者的认知过程机制研究的基本假设主要有七个：第一，学习者利用不同的方式处理来自于不同感知觉通道的信息；第二，在各个通道的工作记忆中只有很少一部分信息会被加工；第三，学习者只有在认知过程中有意识地选择信息、组织信息、并将信息与已有知识相结合的时候，有意义学习才会发生；第四，学习者的长时记忆是一个动态的、不断演进的结构，它包括对一般领域知识的记忆和对过去经验的记忆；第五，可以通过增加或降低认知参与( 调节学习者的学习动机) ，对学习者的学习进行调节；第六，学习者通过元认知因素来控制认知过程和认知情感来，以实现对。朱施南多媒体教学与课件创意【m 】武汉：武汉理工大学出版社，2 0 0 3 ：2 3 1 7硕士学位论文学习的调节；第七，学习者后来利用特定媒体习得知识的数量和质量会受先前的知识和能力的影响。3 2 2 多媒体学习的模型