（发展与教育心理学专业论文）插入动画对学生记忆和问题解决成绩的影响研究.pdf

中文摘要 本研究采用2 x 3 的实验设计， 以2 1 0 名大学新生为被试， 以学习一 篇科学类课文为内容，分别插入吸引性动画和认知性动画，考察其对 学生回忆主要信息成绩及问题解决成绩的影响，并通过变换两种动画 的位置进一步考察两种动画影响学生学习的内部心理加工机制。本实 验的第一个因素为插入动画的性质，有两个水平，分别为吸引性动画 和认知性动画;第二个因素为插入动画的位置，有三个水平，分别为 课文呈现之前、课文呈现过程中及课文呈现后。这样被试被分成六组， 另外还有一组对照组。结果发现: 1 、在多媒体教学条件下，插入吸引性动画降低了学生回忆主要信 息成绩和问题解决成绩，而插入认知性动画提高了学生在回忆主要信 息和问题解决指标上的成绩。对照组的回忆主要信息成绩和问题解决 成绩要好于吸引动画组但差于认知动画组。 2 、吸引性动画插在课文不同位置差异显著。吸引性动画插在课文 后面组学生在回忆主要信息和问题解决上的成绩显著好于吸引性动画 插在课文前组。 3 、 认知性动画插在课文不同位置差异显著。认知性动画插在课文 后面组学生在回忆主要信息和问题解决上的成绩显著好于认知性动画 插在课文前组。 关键词:吸引性动画认知性动画吸引细节 回忆主要信息成绩问题解决成绩 ab s t r a c t t h i s s t u d y a d o p t e d a 2 x 3 d e s i g n , u s i n g 2 1 0 u n i v e r s i t y s t u d e n t s a s t h e s u b j e c t s . i t i n v e s t i g a t e d t h e i n fl u e n c e o n t h e s t u d e n t s a c h i e v e m e n t s t o r e c a l l t h e m a i n i n f o r m a t i o n a n d s o l v i n g t h e p r o b l e m s a c h i e v e m e n t s b y s t u d y i n g a s c i e n t i fi c t e x t w h i c h w e r e i n s e rt e d s e d u c t i v e c a rt o o n s o r c o g n i t i v e c a r t o o n s , a n d e x p l o r e d t h e r e a s o n . . t h e fi r s t f a c t o r i s t h e n a t u r e o f i n s e rt i n g c a r t o o n s , i n c l u d e d t w o l e v e l s , s e d u c t iv e c a r t o o n s a n d c o g n it i v e c a r t o o n s . t h e s e c o n d f a c t o r i s t h e l o c a t i o n , i n c l u d e d t h r e e l e v e l s , b e f o r e t h e t e x t , i n t e r s p e r s e d w i t h i n t h e t e x t , a ft e r t h e t e x t , t h e s u b j e c t s w e r e d i v i d e d i n t o s i x g r o u p s a n d a n o t h e r c o n t r a s t g r o u p .t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t , 1 . i n s e rt s e d u c t i v e c a r t o o n s d r o p t h e a c h i e v e m e n t s o f r e t e n t i o n a n d t r a n s f e r , b u t c o g n i t i v e c a r t o o n s p r o m o t e t h e a c h i e v e m e n t s . t h e a c h i e v e m e n t s o f c o n t r a s t s t u d e n t s w e r e h i g h e r t h a n t h e s t u d e n t s o f s e d u c t iv e c a r to o n s , b u t l o w e r t h a n t h e c o g n i t i v e g r o u p s . 2 . s e d u c t i v e c a r t o o n s i n t h e d i ff e r e n t l o c a t i o n h a v e s i g n i fi c a n t i n fl u e n c e o n a c h i e v e m e n t s . wh e n t h e y w e r e p u t b e h i n d t h e t e x t , t h e a c h i v e m e n t o f s t u d e n t s g o t h i g h e r t h a n b e f o r e t h e t e x t s i g n i fi c a n t l y . 3 . c o g n i t i v e c a rt o o n s i n t h e d i ff e r e n t l o c a t i o n h a v e s i 娜fi c a n t i n fl u e n c e o n a c h i e v e m e n t s . wh e n t h e y w e r e p u t b e h i n d t h e t e x t , t h e a c h i v e m e n t o f s t u d e n t s g o t h i g h e r t h a n b e f o r e t h e t e x t s i g n i fi c a n t l y . k e y wo r d s : s e d u c t i v e c a r to o n s , c o g n i t i v e c a rt o o n s , s e d u c t i v e d e t a i l s r e t e n t i o n a c h i e v e m e n t s , t r a n s f e r a c h i e v e me n t s i n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名日期: 2p干 毕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定，即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的 复印 件和磁盘， 允许论文被查阅 和借阅。 本人授权东 北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名 日期 指导教师签名 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址: 电话: 邮编: 1前 言 对如何更好地促进学生对科学类课文的记忆和问题解决这一问 题，在二十世纪七十年代就引起了许多国外研究者的兴趣。因为科学 类课文在加i和记忆上都不同 于 文学类课文 ( e i n s t e i n ,m c d a n i e l ,b o w e r s , m c d a n i e i n s t e i n ,d u n a y t h o m d y k e , 1 9 7 7 15 1 ) 但是 对于科学类课文， 学生 不能掌握充分 的组织技巧 ( 如找到课文的主要想法)并以紧凑的方式把他们组织在 一 起 ( b r o m a g e 而没有插图组获得的是大量的内部联系，较少的外部联系，他 们进行的是机械学习，所以死记硬背一些内容得分较高。这个实验结 果表明:加入插图，对初学者来说很有 “ 意义” ，并且有意义学习的 结果能根据不同的学习结果估计出来。 m a y e r 提出的这个观点来源于他在 1 9 7 5 年所做的一系列实验研究， 他让 1 7 6名大学生被试学习一篇关于计算机程序语言的科学类课文 ( 解释一个计算机程序)， 被试被分成有插图组( 指用熟悉的术语来表 达计算机语言的一个图表) 和没有插图组 ( 只是课文本身)在学习后 的测验中， 有插图组的被试在解释课文内 容时比 无插图组要好的多， 并 且研究还发现插图对低能力的被试的帮助尤为明显。 k l e e r的 研究进一步补充和完善了m a y e r 的观点。他认为，要理 解 科 学 类 课 文 必 须 建 立 一 个 有 效 的 智 力 模 型 。 ( k le e r h e g a r ty , j u s t k i e r as 如果插图真能帮助读者建立联系，那有插图组就会在问题解决测 验中 ( 而不是逐字逐句回忆上)比没有插图组成绩要好。 这个理论假设得到了大量的实验支持 ( l a r k i n l i n d a k .c o o k l 9 8 8 1 0 ; p i r a y e .b a y m a n , 1 9 8 8 0 5 ) o m a y e r 在1 9 8 9 1 6 的实验结 果进一步例证了在学习科学类课文时有意义学习的一般标准:1 、缺 乏相关知识的学习者初学者;2 、系统的插图帮助读者集中 解释性信息并把这些信息组织成系统的紧凑的表征;3 、恰当的测 验测验的范围从回忆具体信息到创造性的问题解决能力，用前者 来评估是否学生们集中了注意力，用后者来评估是否学习者建立了逻 辑的联系。 1 . 2关于插图 类型特点的 研究 虽然插图对理解科学类课文的作用毋庸质疑， 但研究者们一致认 为，只有当插图所描述的信息类型适合特定的课文类型时 ( 如说明文 中插图要描述文中的细节;记叙文中插图要描述主要的故事情节) ， 回忆成绩才有所提高。wa d d i l l 和 mc d a n i e l 等在 1 9 8 8 1 1 年指出:“ 通 常的结论认为插图只起到一个补充的作用。现在，插图似乎能帮助学 习者明白和记住信息。如果指导者希望用插图来帮助学习者学习，他 们不仅需要想到他们要读者掌握的信息类型，而且还要想到这种类型 的信息是否适合课文本身。 ”另外，以前的一些研究大都集中在线索 回忆， wa d d i l l 的实验则发现插图确实提高了自由回忆的成绩，并明显 好于线索回忆。 究竟什么类型的插图能更好的促进学生对科学类课文的学习，这 个问题引起了很多心理学家的兴趣，在经过大量的实验研究后，l e v i n 等人提出了好的文章插图的五个特点:1 、装饰插图要能使课文变 得更有趣，从而使读者产生兴趣。2 、表征插图要能帮助读者使 一个特殊的事件、人物、地点等形象化。3 、转化插图要能帮助 读者记住课文里的主要信息。4 、组织一一插图要能帮助读者把信息 组织成一个紧凑的结构。5 ,阐明一一插图要能帮助读者理解课文。 ( l e v in 1 9 8 1 1 ; a n g l in 当插图能够 起到解释的作用;当插图的价值能够根据学习者的理解力来测量;当 学生缺乏对当前材料的经验时，一个插图的作用甚至可以等同于一万 单词。 插图在科学类课文中的重要角色得到充分肯定的同时，对如何通 过更好的设计插图来促进学生对课文的理解这个问题，心理学家们的 研究从未ifa l 断 ( h o u g h t o n s c h n o t z w i l l o w r o z e n b li t , 1 9 8 8 2 6 ; m a y e r , 1 9 9 3 12 1 ) ， 同 时 指出 最能 概括 科 学 性 解释的 插图 类型 是 一 种解 释 性插图， 即: 描述一个过程的主要步骤的框架次序。此外，在一个系统 的研究中，当解释性插图包括简洁的文字说明来描述每个框架时最有 效 ( m a y e r , 1 9 8 9 1 ; m a y e r 所谓 “ 理解”意味着应用所学知识解决新问题 的能力，例如回答迁移性的问题;所谓 “ 帮助学生”意味着对课文的 改进，例如呈现用语词和插图组成的概要。并且概要的设计，也就是 在科学性的解释中的指导性设计应当简洁、紧凑和调和。 l . 3关于插图性质特点的 研究 h a r p 和m a y e r 也 赞同l e v in 的 观点 3 ; ， 认为 如 果能 使 科学 类 课文 变得更有趣，会促进学生的学习。他们的想法是根据兴趣插图的性 质，大致把它分成两类，一类是认知兴趣插图，一类是情绪兴趣插 图。 认知兴趣插图指在课文中加入带有简短的文字说明插图。( 文字 说明是从课文中直接摘录出来，插图描述课文解释的主要步骤) 。 认知兴趣插图的加入基于这样一种观点，即:课文中加入带文字 说明的插图 ( 上面提到过的 “ 概要” ，即:解释性概要) ，它与文章的 因果解释更相关，因为文字说明是从课文中直接摘录出来。简言之， 带文字说明的插图为形成一个智力模型的各个重要步骤做出了标志。 研究者认为认知兴趣插图影响学生的认知，主要是靠提高学生对 文章结构的理解而达到的。而且，通过帮助学生把他们的选择性注意 集中在有关的信息和帮助学生建立信息之间的联系，来提高学生的因 果链的组建。由此可见，认知过程中这种性质的变化影响学生的情 感，也就是学生对文章结构的理解促进了对课文内容的理解。这就是 认知兴趣理论。 情绪兴趣插图指在课文中加入有趣但不相关 ( 与课文内容有关， 与课文的理解无关)的有吸引力的插图，情绪兴趣插图的加入基于情 绪兴趣理论:情绪兴趣插图可提高学生的唤醒水平，以使学生更多的 注意并且学到更多的材料，虽然吸引性的材料与课文的解释无关，但 它与课文的主题有关，所以能增强读者的好奇心和兴趣。吸引性的插 图能凭借提高学生的兴趣来影响学生的情感， 通过唤醒而影响学生的 认知，也就是使他们更多的注意材料。 研究结果表明，加入情绪兴趣插图导致了学生在记忆测验和问题 解决测验的成绩都比没有加入情绪兴趣插图组要差。学习带有认知兴 趣插图课文的学生，在记忆测验和问题解决测验方面都比单纯学习课 文的学生 成绩要 好。 h a r p 和m a y e r 的 实 验结果否定了 情绪兴趣理论， 支持了认知兴趣理论。 为了进一步研究情绪兴趣插图对学生认知学习的影响，h a r p和 m a y e r 在 1 9 9 8 , 1 ,年 又 进 行了 一 系 列 实 验， 在 实 验中 ， 阅 读带 情 绪兴 趣 插图文章的学生与阅读无情绪兴趣插图文章的学生相比，无论是对主 要信息的回忆和问题解决的成绩前者都比后者差，这被称为 “ 吸引细 节效应” 。在几个实验中，实验者试图通过强调主要信息、陈述学习 目标、做记号等方法来降低 “ 吸引细节效应” ，结果只要是加入了情 绪兴趣插图( 也可称为吸引细节) ，吸引细节效应就依然存在。即:有 j隋绪兴趣插图组的回忆成绩和问题解决成绩明显比没有情绪兴趣插图 组的成绩要差。 那么，吸引细节究竟是如何损害了学生的学习呢?研究者们提出 了三个假设: ( 1 ) 干扰假设 根据干扰假设，吸引细节通过 “ 诱惑”学生的选择性注意从重要 信息上离开。这可能是因为有趣的信息需要更少的注意努力而且更容 易被理解。如果干扰假设是正确的， 那么学习一篇带有吸引细节的文 章， 然后指导学生们注意主要的信息， 就会减少吸引细节的不利影响。 ( 2 ) 分裂假设 分裂假设暗示着吸引细节是损害学习的。因为它妨碍了因果链中 的有组织的心理模型的建立。吸引细节之所以不利于学生学习是由于 它妨碍了学生从一个主要信息向另一个主要信息的转变。要使学生能 组建一个关于课文主要步骤的连贯的智力模型，就必须在工作记忆中 建构各部分的联系。由于吸引细节呈现在因果链的步骤中，所以学生 看不到各步骤是如何联系的，结果学生把每个部分都看成是一个独立 的部分，而不是这个因果链的一部分。在这种情况下，学生就不能看 出因果链中的联系。根据分裂假设，吸引细节打破了因果链，也就是 说，它使学生很难构建一个有组织的课文结构。如果分裂假设是正确 的，那么帮助学生有效的组织主要信息应当能减少吸引细节的不利影 响。这可以用一些组织性的记号如在段前呈现概括性的句子或者数字 序号来帮助学生理解这篇课文中各步之间是相互联系的。如:第一 步;第二步。使学生更容易的建立因果链中必要的内部联 系。如果分裂假设是正确的，学习带有组织性记号的吸引细节的段落 的学生应该比那些学习没有记号的吸引细节段落的学生所受的负面影 响要小。 ( 3 ) 转移假设 与分裂假设相反，转移假设认为学生己经建立了一个连贯的、有 组织的心理表征，但这个心理表征不是围绕主要信息建立的，而是围 绕吸引细节建立的。也就是说，吸引细节激活了学生的不恰当的知 识，并把它作为这篇课文的组织图式。在这种情况下，学生是根据吸 引细节来理解这篇课文的，而把课文中的主要信息都看作辅助性材 料。如果转移假设是正确的，那么在一篇课文的开始呈现所有的吸引 细节就会导致 “ 吸引细节效应” 。这个假设暗示着，把吸引细节放在 课文前对学生学习造成的不利影响要大于把吸引细节插在文中对学生 成绩的影响。而把吸引细节放在课文呈现后对学生成绩的不利影响要 小于把吸引细节穿插在课文中对学生的影响。 1 . 4关于插图 位置特点的研究 m a y e r 等人在 1 9 9 8 年的实验考察了在课文的前、后不同 位置呈现 情绪兴趣插图对学生学习课文的影响，结果表明:在课文开始呈现情 绪兴趣插图导致在回忆和问题解决上很差的成绩;在课文结束呈现情 绪兴趣插图与没有呈现情绪兴趣插图组的成绩差别不大。 这些结果与g a rn e r 等人 ( 1 9 9 1 ) 的 结果不一 致 1 , h a r p 和m a y e r 认 为可能是因为 g a r n e r等人把情绪兴趣插图的段落都放在了课文中， 因为其仍在课文内部，它们可能依然激活了不恰当的图式。 1 . 5问题提出 ( 1 )基于已有的研究发现，有关科学类课文的研究大多局限在教 科书中插入插图或图表，很显然，在多媒体广泛应用的今天，我们有 必要研究在多媒体教学的条件下，插入动画对学生学习科学类课文的 影响。 ( 2 ) 在以 往的研究中，研究者们只考虑到情绪兴趣插图的位置对 学生记忆和问题解决成绩的影响，在多媒体条件下，我们试图在不同 位置插入不同性质的动画来考察其对学生学习科学类文章的影响。 ( 3 )从另一个角度来看，国内从认知角度考虑设计多媒体课件的 研究还非常少，已有的研究大都局限于把多媒体作为一种教学方式来 探讨多媒体的应用，如:多媒体的优点、缺点等。目 前，多媒体在学 校中的广泛应用，使我们弄清楚究竟什么样的多媒体设计能更有利于 学生对科学类课文的学习这一问题显得非常有必要。 在本研究中，我们扩展了已有的研究成果，在多媒体课件的呈现 中 ( 屏幕上是关于闪电形成的课文，同时伴随相应的声音叙述)插入 动画。我们计划以学习闪电形成过程为例，因为闪电形成的动画能描 述一个过程的主要步骤的框架次序。插入的动画伴有简要的与之相应 的叙述 ( 类似于上文所述的概要) ;从插入动画性质的角度，在闪电 形成的多媒体放映中，插入两类动画，一类是认知性动画，动画与课 文描述一致，动画本身带有相应的、与动画描述一致的声音叙述 ( 直 接从课文中摘录出来的简要文字作为声音叙述的内容) ;一类是吸引 性动画，即:与闪电有关但与闪电形成无关的动画，动画本身带有相 应的与动画描述一致的声音叙述;从插入动画的位置特点的角度，我 们把两类动画分别插入到多媒体放映的前、中、后来研究其对学生回 忆和问题解决成绩的影响。 1 . 6本 研究的目 的和意义 1 . 6 .1本研究的目 的 本研究的目的是在多媒体呈现 “ 闪电形成”的课文中，来考察有 动画组和无动画组学生之间的成绩差异，进而分别在课文的前、中、 后插入或吸引性动画或认知性动画对学生的回忆和问题解决成绩的影 响，进一步比较插入动画的性质、位置不同导致学生成绩的差异，从 而探讨学生在学习科学类课文时，不同性质、不同位置的动画影响学 生学习的内 部心理加工机制。 1 . 6 . 2本研究的 意义 本研究的意义主要表现在以下两个方面: 第一、理论意义。在多媒体的条件下研究动画对学习科学类课文 的影响，在国内外都不多见。目 前，在我国有很多关于多媒体的研 究，但大多都是针对多媒体这种教学形式，从它的应用上、各种优缺 点上进行探讨，极少有人从多媒体设计的心理机制上进行研究。而国 外的 很多关于科学类课文的研究，大多局限于以 书本为材料， 加入插 图来考察其对学生回忆和问题解决的影响。本研究拟在多媒体的教学 条件下，以学习科学类课文为例，探讨两类动画的加入对学生学习效 果的影响。对此问题的深入探讨，将有助于我们进一步弄清楚在多媒 体的环境中，学生学习科学类课文的心理机制，为丰富和发展认知理 论积累科学的研究资料。 第二、实践意义。首先，在实际教学中，多媒体的应用己经非常 普遍，毋庸置疑，它是非常有价值的指导工具。多媒体在教学中广泛 应用的同时，我们也注意到很多教师为了使自己的设计能达到理想的 效果，在多媒体放映中按照自己的想法加入额外的文字、动画等等。 有的教师花了不少工夫，但最后的结果却不尽如人意。本研究探讨了 不同形式的多媒体设计对学生学习科学类课文的影响，给教师和学生 提供了能有效促进学生学习的多媒体样例，为教师对多媒体的设计提 供了可靠的理论依据和指导。其次，相信本研究的结果不仅对语文的 学习有所启示，对学习其他学科也会有借鉴作用。因此本研究对教育 实践具有十分重要的指导意义。 l 6 .3 研究假设 ( i )吸引性动画组、认知性动画组和基础组三组之间在回忆主要 信息和问题解决成绩上可能会存在差异。认知性动画组的学生将比基 础组和吸引性动画组的学生有更好的回忆和问题解决成绩。 ( 2 )吸引动画在不同位置组的学生成绩可能会存在差异。吸引动 画在后组的学生成绩将比吸引动画在中间组和吸引动画在前组学生有 更好的成绩。 ( 3 )认知动画在不同位置组的学生成绩可能会存在差异。认知动 画在后组的学生成绩将比认知动画在中间组和认知动画在前组的学生 有更好的成绩。 ( 4 )吸引性动画组在回忆吸引细节指标上可能会存在差异。吸引 动画在前组成绩将比吸引动画在中间组和吸引动画在后组有更好的成 绩。 2方 法 2 . 1研究设计 本研究是 2 x 3被试间设计。第一个因素是插入动画的性质，即 认知性动画和吸引性动画;第二个因素是插入动画的位置，即课文的 前、中、后。这样被试被分成六组，另外还有一组为对照组。 2 .2被试 本研究中被试来自 吉林大学新民校区的大一学生， 他们要经过气象 学方面的测试，被试应有正常的听力，视力或矫正视力正常，最初被 试为3 0 2 名，经过筛选，最后有效被试为2 1 0 名。 2 .3预测 2 . 3 . 1筛选被试 在课余时间， 由主试统一对被试班级施测被试调查表. 。被试调查 表包括年龄、性别，同时让被试评价自己有关气象方面的知识程度。 用五等级表示 (c 1代表非常少，5代表非常多)还有六个有关气象知 识的问题要求回答 ( 每个 1 分)a 冷空气的前锋指什么?b 积云和雨云 的区别有哪些?c 低压系统指什么?d什么原因引起风的流动?e 表示 冷空气前锋的符号是什么? f 表示热空气前锋的符号是什么? 每个被试的气象学知识是通过把调查表中的六个有关气象知识的 答案和自 我评定的结果结合起来给分，可能的分数是 0 -1 1分，只有 在8分和 8 分以下的学生才能参与本实验。超过 8 分的学生被看作是 具有高的气象学知识，不参与实验。 2 . 3 . 2确定被试人数及名单 按照上面所述方法，在 3 0 2被试中剔除掉预测中得分超过 8分的 被试9 2 人，剩余被试2 1 0 人 ( 男 1 0 8 人，女 1 0 2 人) 。被试随机分配 到各个组，其中吸引动画在前组 3 2 人 ( 男1 8 人，女 1 4 人) ;吸引动 画在中间组 2 7( 男 1 2 人，女 1 5 人)人;吸引动画在后组3 3人 ( 男 1 7 人，女1 6 人) ;认知动画在前组3 0 人 ( 男1 6 人，女1 4 人) ;认知 动画在中间组 2 9人 ( 男 1 3人，女 1 6人) ;认知动画在后组 3 1人 ( 男 1 4 人，女 1 7 人) ;对照组2 8 人 ( 男 1 8 人，女 1 0 人) 。 2 . 4研究 材料 2 . 4 . 1记忆测验问 卷和问 题解决测验问 卷 ( 1 )记忆测验问 卷: 在页的上端有 “ 请写下所能记住的内容” ， 在页的下端有 “ 请继续写直到时间到为止。 ”按下面的要点给分，每 个 1分。a 、空气升起。 b 、水冷凝。c 、水和结晶体下落。d 、风被向 下拖拉。 e 、负电 荷落到云的 底端。 f , 离子相遇。 g 、负电 荷向 下冲。 h 、正电荷冲上去。 被试回忆出吸引动画的内容按下面要点给分， 每个 1分。a 、闪电 能出现在任何季节，也能在任何时间打击任何一个地方。b 、科学家 们能在一个控制的实验室里模拟这个过程。c 、为了明白闪电的形成过 程，许多科学家通过发射导弹进空中来引起闪电。d 、统计显示，每 年被闪电 伤害的人要比龙卷风和咫风伤害的人数之和还要多。e 、闪电 袭击地面时，可能形成熔岩，电流的路径会在沙子上显现出来。f ,许 多人认为闪电是由闪光的火焰形成的，直到本杰明. 富兰克林用一个著 名的实验证明， 闪电是由电流形成的。 ( 2 )四张问题解决问卷:每张试卷上一个问题。a你能用什么方 法减小闪电的强度?b假如你在空中看见云但没有闪电，原因何在?c 气温与闪电有什么关系?d闪电引起的原因是什么?每张纸的下端有 “ 请回答直到时间到为止。每个被试的问题解决分数按可接受答案的 个数给分，每个 1分。例如:可接受的答案包括:阳离子从地面上移 动 ( 第一个问题答案) ;云的顶端可能不在冻结水平之上 第二个问 题) ;空气必须比地面上更冷 第三个问题) ;云的内部必须是不同的 电荷 ( 第四个问题) 。 2 . 4 . 2多媒体动画设计 吸引性动画在前组:六个吸引性动画 ( 屏幕上呈现吸引性动画， 伴随相应的声音叙述) 连续呈现后，屏幕上依次呈现 1 6段闪电 形成 的课文来描述闪电形成的步骤同时伴有相应的声音叙述;吸引性动画 在后组与吸引性动画在前组一样，只是吸引性动画在 1 6段课文呈现 后呈现;吸引性动画在中间组与吸引性动画在前组一样，只是把六个 吸引性动画分别插入 1 6段课文的不同位置。认知性动画在前组:六 个认知性动画 ( 屏幕上呈现与课文相对应的认知性动画，伴随相应的 声音叙述)连续呈现后，屏幕上依次呈现 1 6段闪电形成的课文来描 述闪电形成的步骤同时伴有相应的声音叙述;认知性动画在后组与认 知性动画在前组一样，只是认知性动画在 1 6段课文呈现后呈现;认 知性动画在中间组与认知性动画在前组一样，只是把六个认知性动画 分别插入 1 6 段课文的不同位置。 2 .5程序 被试被随机分配到各组，各组中男女生人数相当，各个组别分别 进行。主试向被试介绍他们将看一个简短的多媒体动画，关于闪电的 形成。应集中注意，播放结束， 他们需要回答一些问题。主试为经过 培训的心理学硕士。 具体的指导语为:“ 同学们，大家好，下面请大家来学习一篇课 文。在放映结束后，你们需要回答一些问题。答题的结果只作为我们 制作课件的参考，不会对你本人产生任何影响，请大家独立回答。 ” 多媒体呈现后，被试进行回忆测验，发给被试测验纸让其写出所能记 住的内容，6 分钟后收上来。 然后，发给被试问题解决试卷，2 .5分钟一张，到时间收上来。 前一张收上来后再发第二张，告诉被试只要不收，就一直写。直到完 成四张问题解决试卷。 2 . 6数据统计与分析 本研究的数据统计分析均采用s p s s l o . o 软件进行。 3结果与分析 本研究为 2 x 3的 研究设计。 插入两种性质的 动画( 吸引性动画和 认知性动画) ; 分别插入到不同的位置， ( 课文的前、中、 后) 。 剔除掉预测中得分超过8 分的被试，原有被试3 0 2 人，剔除掉9 2 人，剩余被试 2 1 0人。被试随机分配到各个组，其中吸引动画在前组 3 2 人;吸引动画在中间组 2 7 人;吸引动画在后组 3 3 人;认知动画在 前组 3 0人;认知动画在中间组 2 9人;认知动画在后组 3 1 人对照组 2 8人。 3 . 1插入动画的性质对成绩影响的差异比 较 3 . 1 . 1插入动画的 性质在回忆成绩指标上的 差异比 较 对插入动画性质进行 2 x 3的多因素方差分析， 结果发现插入动画 性质在回 忆成绩指标上主效应显著,f ( 1 , 1 7 6 ) = 2 9 8 s o 3 , p. 0 0 1 。 动画 性 质与 插入动画的 位置在 记忆成绩上交互 作用不 显著， f ( 2 , 1 7 6 ) = 0 . 0 4 9 , p=9 5 2 . 插入动画性质在回忆主要信息成绩上的主效应显著， 说明认知动画 组回忆主要信息的成绩显著高于吸引动画组的回忆成绩。进一步与对 照组进行比 较， 进行单因素方差分析，结果显示， 三组学生在回 忆主要 信息成绩上差异显著。 f ( 2 , 1 7 6 ) = 1 2 4 .8 3 6 , p . 0 0 1 。进一步对认知动画 组、吸引动画组、 对照组之间 差异做事后t u k e y h s d比 较，结果为: m 认 _吸 = 2 .9 6 * * * , p .0 0 1 ; m 对 照 一 吸 = 1 . 7 5 * * * , p .0 0 1 ; m 认 一 对 照 = 1 . 2 1 * * * , p . 0 0 1 。各组学生回忆主要信息成绩的平均数与标准差见表t o 表 1不同性质组回忆主要信息成绩的平均数与标准差 对照组吸引动画组认知动画组 平均数3 .8 2 2 . 0 8 5 .0 3 标准差1 .3 9 1 .0 2 1 .4 4 * * * 表示p .0 0 1 * * 表示p .0 1表 示p .0 5( 下同) 回忆土要信息成绩 对照组吸引动函组认知动百组 图1 不同性质组回忆主要信息成绩比较 从以上结果可以 看出，在回忆主要信息方面，认知动画组成绩明 显优于吸引动画组的成绩，同时也明显优于对照组的成绩，对照组的 成绩明显优于吸引动画组的成绩。我们可以说，在回忆主要信息方 面，插入认知性动画组的成绩最好， 其次是对照组， 插入吸引性动画组 的成绩最差。 3 . 1 . 2插入动画的性质在问 题解决成绩指标上的 差异比 较 对插入动画性质进行 2 x 3的多因素方差分析， 结果发现插入动画 性 质 在问 题 解决 成 绩 指标 上主 效 应 显 著,f ( 1 , 1 7 6 ) = 2 4 9 .4 4 5 , p .0 0 1 动 画性质与插入动画的位置在问题解决成绩指标上交互作用不显著。 f ( 2 , 1 7 6 ) = 1 . 1 0 6 , p = .3 3 3 0 插入动画的性质在问题解决成绩上的主效应显著，说明在问题解 决指标上认知动画组成绩显著高于吸引动画组成绩，进一步与对照组 进行比较，进行单因素方差分析。结果显示三组学生在问题解决成绩 上差异显著。 f ( 2 , 1 7 6 ) = 1 0 3 .9 0 1 , p .0 0 1 。 进一步对认知动画组、吸引 动画组对照组之间差异做事后t u k e y h s d比 较，结果为: m认 _ 吸 = 1 .3 5 * * * , p .0 0 1 ; m, 照 _ = 0 .7 2 * * * , p .0 0 1 ; m认 . xt = 0 .6 3 * * , p .o l 。 各组在问题解决成绩上的平均数与标准差见表2 0 表 2各组在问题解决成绩指标上的平均数与标准差 对照组吸引动画组认知动画组 平均数 标准差 1 . 6 8 0 . 7 2 0 . 9 62 . 3 1 0 . 4 70 . 7 4 对皿组吸引 动百姐认知动百组 图2 不同性质组问题解决成绩比较 从以上数据可以看出，在问题解决指标上，认知动画组成绩明显 优于吸引动画组的成绩，对照组的成绩明显优于吸引动画组的成绩。 认知动画组与对照组成绩差异显著。我们可以说，在问题解决成绩 上，插入认知动画组的 成绩最好， 其次是对照组， 插入吸引性动画组的 成绩最差。 3 . 2插入动画的 位置对成绩影响的差异比 较 3 . 2 . 1 插入 动画的 位置回 忆主要信息成绩指标上的 差异比 较 因为 插入动画的 位置在回 忆成绩 指标上主效应显著 ,f ( 2 , 1 7 6 ) 一 1 6 . 1 7 0 , p .0 0 1 。 而插入动画的 位置与 插入动画的 性质在回 忆成绩指标 上交互作用不显著， f ( 2 , 1 7 6 ) = . 0 4 9 , p = . 9 5 2 。我们只分析位置在回忆主要 信息成绩上的主效应。 进一步进行多重比 较，结果为m )i _ n = 1 . 0 4 * * , p .o l ; m后 _ 中 = 0 .9 0 * , p . 0 5 ; m中 一 1 = 0 . 1 4 , p = .9 2 3 。 可见， 动画 插在课 文的前面与动画插在课文后面在回忆成绩指标上存在显著差异;动画 插在课文中与插在课文后面在回忆指标上同样存在显著差异。动画插 在课文中与动画插在课文前差异不显著。动画插入课文不同位置组在 回忆主要信息成绩上的 平均数与标准差见表3 . 表 3各组在回忆成绩上的平均数与标准差 前中后 平均数 标准差 3 . 1 3 1 . 9 7 3 . 2 7 4 . 1 7 1 . 7 8 1 . 8 9 图3 动画插入不同位置的回忆成绩比较 从以上数据可看出，动画插在课文后组学生回忆主要信息的成绩 明显好于动画插在课文前、课文中组;也就是说，在考察各组在回忆 成绩指标上的差异时，动画插在课文后面时成绩最好，其次是动画插 在课文中，动画插在课文呈现前时成绩最差。 3 . 2 . 2插入动画的 位置在问 题解决成绩指标上的 差异比 较 因为插入动画的 位置在问 题解决成绩上主效应显著,f ( 2 , 1 7 6 ) - 5 .8 9 6 , p .o l 。 而插入 动画性质与 插入 动画的 位置 在问 题解决 成绩指标 上交互作用不显著， f ( 2 , 1 7 6 ) = 1 . 1 0 6 , p = .3 3 3 。所以我们只分析插入动 画的位置在问题解决成绩上的主效应。进一步进行多重比较，结果为 m后 一 前 = 0 .5 7 , p .o 1 ; m中 一 前 = 0 .3 4 , p = . 1 2 4 ; m后 一 中 = . 2 3 , p = . 3 7 3 。 可 见，动画插在课文的前面与动画插在课文后面在问题解决成绩指标上 存在显著差异。动画插入课文不同位置组在问题解决成绩上的平均数 与标准差见表4 . 表4各组在问题解决成绩上的平均数与标准差 前中后 in 平均数 标准差 1 . 3 2 0 . 8 4 1 . 8 9 1 . 0 1 孟uq 07 图4 动画插入不同 位置的问题解决成绩比 较 从以上数据可看出，动画插在课文后组学生的问题解决成绩显著 好于动画插在课文前、课文中组;也就是说，在考察各组在问题解决 成绩指标上的差异时，动画插在课文后面时成绩最好，其次是动画插 在课文中，动画插在课文前时成绩最差。 3 . 3不同性质动画插入不同位置对成绩影响的差异比较 3 . 3 . 1不同性质动画插入不同位置对回忆成绩影响的差异比较 通过以上的分析结果得知，动画性质与插入动画的位置在回忆成 绩上交互作用不显著， f ( 2 , 1 7 6 ) = 0 .0 4 9 , p = .9 5 2 。 也就是说， 将吸引 性动画插入课文的前、中、后，结果也是动画插在课文后回忆主要信 息的成绩最好，其次是插在课文中，吸引性动画插在课文呈现前时， 回忆主要信息的成绩最差。 同样，将认知性动画插入课文的前、中、后，结果也是动画插在 课文后回忆主要信息的成绩最好，其次是插在课文中， 认知性动画插 在课文呈现前时，回忆主要信息的成绩最差。 3 . 3 . 2不同性质动画插入不同 位置对问 题解决成绩影响的差异比 较 动画性质与插入动画的位置在问题解决成绩指标上交互作用不显 著。 f ( 2 , 1 7 6 ) = 1 . 1 0 6 , p = .3 3 3 。 也就是说， 将吸引 性动画 插入课文的 前、中、后，结果也是动画插在课文后问题解决成绩最好，其次是插 在课文中，吸引性动画插在课文呈现前时，问题解决成绩最差。 同 样， 将认知性动画插入课文的前、中、后，结果也是动画插在 课文后问 题解决成绩最好，其次是插在课文中，认知性动画插在课文 呈现前时，问题解决成绩最差。 3 . 4吸引性动画组回忆吸引细节成绩的差异比较 对插入吸引性动画组三组间回忆吸引细节的成绩进行比较，通过 单因素方差分析， 表明 三组之间 差异显著。 f ( 2 , 1 7 6 ) = 7 . 8 1 9 , p 0 0 1 0 进一步对吸引性动画插在课文前、课文中、课文后组做事后 t u s k e y h s d比 较， 结果发现: m前 冲 一 0 . 8 2 , p .0 5 ; m前 一 后 = 0 . 9 9 , p .o 1 ; m中 一后 = 0 . 1 8 , p = . 8 2 0 。 可见， 吸引性动画 插在课文呈现前与吸引 性动画插在 课文中在回忆吸引细节成绩上存在显著差异，吸引性动画插在课文呈 现前与吸引动画插在课文后在回忆吸引细节成绩上存在显著差异，而 吸引性动画插在课文中与插在课文后在回忆吸引细节指标上差异不显 著。具体的平均数与标准差见表5 0 表5吸引性动画组回忆吸引细节成绩的平均数与标准差 前中后 平均数 标准差 2 . 7 8 1 . 1 6 夕6 1 . 7 9 9 8 1 . 0 5 图5 吸引动画插入不同 位置回忆吸引细节成绩的比 较 从以上数据可看出，吸引性动画插在课文前组学生的回忆吸引细 节成绩显著好于吸引动画插在课文中、课文后组;也就是说，在考察 各组在回忆吸引细节成绩上的差异时，吸引性动画插在课文前面时成 绩最好，其次是吸引性动画插在课文中，吸引动画插在课文后时成绩 最差。 4讨 论 4 . 1擂入动画的性质与成绩的关系 在课文的呈现中插入吸引性动画和认知性动画对学生成绩的影响 是显而易见的 ， 插入认知性动画组无论在回忆主要信息的成绩上，还是 在问题解决成绩上都显著的好于插入吸引性动画组在回忆主要信息和 问题解决上的成绩，而作为没有任何性质动画插入的对照组，在回忆 主要信息成绩和问题解决成绩上也要明显的好于插入吸引性动画组的 回忆主要信息和问题解决成绩。三组之间在回忆主要信息和问题解决 成绩上的比较结果说明:插入认知性动画组成绩最好，对照组次之， 插入吸引性动画组成绩最差。这一研究结果验证了本文的研究假设。 可见， 插入吸引性动画损害了学生的认知学习成绩，这与 h a r p 和m a y e r 在1 9 9 8 ,3 3 1年 在课 文中 插入 情 绪兴 趣 插图 的 研究结 果一 致， 也 就是说在多媒体中插入吸引性动画同样引起了吸引细节效应，从而导 致插入吸引性动画组学生在回忆主要信息成绩和问题解决成绩上都很 差。我们可以说，认为在多媒体上通过插入有吸引力的动画来吸引学 生注意， 增加他们的学习兴趣， 从而提高学习成绩的理论是行不通的。 我们假设这些吸引性动画通过中断学生在课文因果链中的因果联系来 分散他们的注意力。结合先前的一些关于在课本中的研究 ( d e m p s t e r , 1 9 9 3 ;m a y e r , s t e i n h o f f e t a 1 , 1 9 9 5 130 1 ) 我们 现在的 发现进一 步 表明，想让学生真正从一篇课文中有所领悟，有所进步，最好的方法 就是帮助学生理解这篇课文。因此，利用多媒体教学时，我们同样拒 绝情绪兴趣理论。 这正如 h i d i 和 b a i r d ( 1 9 8 6 ,p . 1 9 1 ) 13 5 得出的结论 “ 把 趣味性作为激励的方式是没有充分理由的，而应该认识到趣味性会对 理解信息的含义产生影响。 ” 在课文呈现中插入认知性动画确实提高了学生的认知学习成绩， 无论是在回忆主要信息的指标上还是在问题解决指标上，插入认知性 动画组的成绩同其他两组相比，都很突出。这个结论支持了已 有的研 究成果，与已有的在课本中加入认知兴趣插图的结论一致，从而证明 在多媒体教学的条件下，认知兴趣理论仍然是正确的。如g a rn e r 等人 在1 9 9 2 年的 研究3 6 )m a y e r 和s t e i n h o ff等人在1 9 9 5 年的研究3 7 1 我们有理由认为，认知兴趣理论之所以在多媒体条件