多媒體學習認知理論的教材設計原則

欲探討學生的學習成效，必須先了解學生的認知過程；而利用多媒體教材協助學生 學習，更應該知道如何設計好的多媒體教材。Mayer（2001）以多媒體學習認知理論為 基礎、降低外在認知負荷為目的，設計許多相關實驗，並依據實驗結果整理出七項多媒 體教材設計的原則。不過，隨著多媒體學習與教材的研究日益廣泛，Mayer（2005）於

「The Cambridge Handbook of Multimedia Learning」一書中，再次歸納出三項教材設計 原則，前後共計十項，希冀能對從事多媒體學習認知理論相關研究的先進及電腦多媒體 教材實務設計者有所幫助。接下來，我們將說明這十項原則，並列出與本研究相關之處：

1. 多媒體原則（Multimedia Principle）：

多媒體原則指的是學生從文字及圖像學習的學習效果比僅由單獨文字學習的學 習效果好。

2. 空間接近原則（Spatial Contiguity Principle）：

空間接近原則指的是當利用電腦螢幕或紙本學習時，如果文字及圖像呈現的彼此 位置較近時，學生的學習成效較好；而兩者彼此位置較遠時，學生的學習成效較差。

本研究所設計的多媒體教材，相關的文字與圖像彼此位置均十分接近，以提高認知資 源的使用效率，如圖 4 所示。

（A）具體教材 （B）半具體教材

圖 4 文字與圖像相關位置圖

3. 時間接近原則（Temporal Contiguity Principle）：

時間接近原則指的是學生利用多媒體教材學習時，相對應的文字與圖像同時呈現 時，其學習成效比較好；相對應的文字與圖像分離呈現時，其學習成就比較差。本研 究所設計的多媒體教材中，相對應的口語解說及圖像均同時呈現，以提高學習者整合 這兩種心智表徵的機會。

4. 連貫原則（Coherence Principle）：

連貫（coherence）指的是訊息中元素之間的結構關係；連貫效應（coherence effect）

則是指當無關的資料或訊息（material）被排除時，學習者的學習成效優於當無關的 資料或訊息（material）被納入時的學習成效。本研究所設計的多媒體教材，僅出現 必要的文字及圖像，並刪除不相關的物件，使得學習者集中注意力並提升認知資源的

效率，如圖 5 所示。

（A）半具體教材 （B）抽象教材

圖 5 連貫原則教材示意圖

5. 形式原則（Modality Principle）：

形式原則指的是在多媒體教材中，文字以口語表達的方式呈現比用視覺文字有較 好的學習效果。本研究所設計的多媒體教材中，除了重點提示的部分有使用視覺文 字，其餘均以口語表達的方式呈現文字。

6. 重覆原則（Redundancy Principle）：

重覆原則指的是學習者從具有「動畫與口語表達的文字」的教材比具有「動畫、

口語表達的文字加上字幕」的教材能得到更好的學習效果。但是，重覆原則在第二語 言學習的多媒體環境中並不適用，因為提供視覺文字給學習者，反而可以提高學習第 二語言的學習成效。本研究所設計的多媒體教材，均以口語表達的方式呈現文字，並 無使用字幕。

7. 互動原則（Interactivity Principle）：

互動原則是指如果學習者可以自行控制教材呈現的步調，其學習效果會比較好。

本研究所設計的多媒體教材中，每個頁面均安排「上一頁」、「下一頁」及「回首頁」

三個按鈕，由學習者自行決定何時要跳下一個畫面，如圖 6 所示。

（A）具體教材 （B）抽象教材

圖 6 控制按鈕示意圖

8. 信號原則（Signaling Principle）：

信號原則指的是在多媒體教材中，如果有一些提示可以引導注意力，學生的學習 成效比不含這些提示的教材好。本研究所設計的多媒體教材，均適時提供信號以引導 學習者將注意力投注在正確的位置，如圖 7 所示。

圖 7 適時提供信號以引導注意力

9. 個別差異原則（Individual Difference Principle）：

個別差異原則指的是使用多媒體教材進行教學時，對於低知識（low-knowledge）及

高空間感（high-spatial）的學習者成效較好；對於高知識（high-knowledge）及低空間感

（low-spatial）的學習者成效較差。

10. 個人化原則（Personalization Principle）：

個人化原則是指在教學時採用對話的方式（conversational style）會比採用正式的 方式（formal style）得到更好的學習效果。