多媒體學習理論

認知心理學家Mayer 將電腦多媒體學習定義為利用文字（包含書寫印刷的視覺文字 及口述的聽覺文字）或圖片（靜態圖片、動畫及影片）的學習（Clark & Mayer, 2008）。

根據Mayer 的定義，只要需要透過文字或圖片來學習的一切過程，都可以屬於多媒體教 學的一種，例如：傳統板書授課教學模式、數位軟體應用教學、網路學習……等皆是屬 於多媒體教學的一種。

一、認知處理教學重點：

Mayer 指出訊息處理中會經過的三個過程（Clark & Mayer, 2008)：

(一) 選取：注意到教學中顯示出的文字或圖像。

(二) 組織：組織注意到的文字或圖像訊息。

(三) 整合：將收集到的文字或圖像訊息與自己舊有知識經驗整合。

要達成一個有意義的學習，就應該讓學生能在教學過程中，正確選取教學重點訊 息、並將接收到的文字或圖像訊息聯結組織並與舊經驗整合成概念。

二、多媒體學習理論的基本假設：

無論是傳統課堂授課或是現今流行的電腦多媒體輔助教學，在教學設計上都必須留 意是否符合學生的心智活動，是否能有效處理這些多媒體提供的訊息，在認知研究上提 出了針對學生心智與處理多媒體訊息的三項假設（Clark & Mayer, 2008)：

(一) 雙通道假設（Dual Channels）

人類在處理視覺與聽覺訊息時，是利用不同的兩種管道。當想要表達文字時可 採取的方式是口述或書寫，口述是經過耳朵接受訊息，產生聽覺，因此口述是沿著 聽覺管道進入工作記憶區；書寫是經由眼睛看到文字接受訊息，產生視覺，則書寫

是沿著視覺管道進入工作記憶區。

從圖 2可知，書寫文字及圖像都是經由視覺管道接收訊息，若同時展示書寫文 字及圖像，會讓學習者在視覺通道產生衝突，因此在教學上應妥切安排書寫文字及 圖像出現的時間。

圖 2 多媒體雙通道假設 資料來源：修改自Mayer(2001) (二) 容量有限假設（Limited Capacity）

人類於同時間在每一個通道中，一次能夠處理的訊息量是有限的。這也加強說 明在雙通道假設下，須小心安排書寫文字及圖像出現的時間。除此之外，在教學安 排也應適當切割所有訊息，控制訊息呈現量，使學習者能夠充份接收訊息，做到有 意義的學習。

(三) 主動處理原則（Active Processing）

學習者會將其接收到的訊息主動地與自己舊有經驗、知識和基模整合，產生一 致的心理表徵。也就是人是使多媒體有意義的主動學習者。主動處理包含「選擇相 關訊息」、「組織已選擇訊息」和「將新訊息與舊知識整合」。

三、多媒體教材設計原則

Clark & Mayer（2008）以多項教學實驗歸納出多媒體教材設計的一些原則：

(一) 多媒體原則（Multimedia Principle）

多媒體原則是指透過「文字」與「圖像」並用的媒體教學之學生學習效果會比 只使用「文字」的媒體教學學習效果好。當文字與圖像一起呈現時，學習者有機會 建構文字與圖像的心智模式以及兩者關聯。

因本教材設計單元為「簡易二次函數圖形」，所以本就需要加入許多圖例，在

教學過程中也必須會有口語敘述，因此皆符合多媒體原則。

(二) 空間接近原則（Spatial Contiguity Principle）

當視覺畫面上，相關文字與圖像距離太遠，學習者必須花費更多的認知資源去 左右對照搜尋，因此教材中相關內容的文字與圖像呈現的位置應彼此接近，學習者 在主動學習過程中，可以將多餘的認知資源投注於其他訊息上，進而能增加訊息的 獲取量，也就能提高學習成效。

處理的方式除了單純的文字與圖像靠近，也可以用連接線銜接文字與圖像，讓 學習者很快地可以搜尋到；或者使用彈出小視窗，當需要時將畫面彈出說明，使用 完畢後再關上。

在教學設計上，所有的畫面都符合空間接近原則，方便學生搜尋，當畫面元素 太多，利用AMA 的功能，依教學步驟將需要的內容呈現，將以介紹過的內容物件 關閉，減少畫面的複雜度。

(三) 時間接近原則（Temporal Contiguity Principle）

相關的口語敘述與圖像同時呈現時的學習效果較兩者呈現出現時間差的效果 要好。因口語敘述與圖像呈現是分別行經不同的通道，因此口語敘述與圖像呈現不 會產生衝突，若口語敘述與圖像同時呈現，能讓學習者在短期記憶中保持兩種材料 的心理表徵，因此容易將口語敘述內容與圖像聯結，能夠節省工作記憶使用量，也 就更能提高學習成效。

(四) 通道原則（Modality Principle）

「動畫搭配口語敘述」的效果比「動畫搭配字幕」的學習效果好。原因在於動 畫搭配口語敘述，這兩種呈現分別通過不同的通道，不會效果干擾，反而會如同時 間接近原則，能夠快速建立聯結，節省工作記憶使用量，提高學習成效。若是動畫 搭配字幕，則兩種皆需要通過視覺通道，因通道容量有限，會使得這兩種訊息產生 干擾，也就降低學習效果。

(五) 重覆原則（Redundancy Principle）

或稱多餘原則，教材呈現若是「動畫配口語敘述」比「動畫加口語敘述再加文 字」的學習效果好。原因在於雙通道假設下，僅有動畫及口語敘述時，兩種可由不 同通道進入工作記憶；但動畫加口語敘述再加文字時，動畫與文字皆須藉由視覺通

並且學習者會嘗試比較圖片和文字與口語敘述，要花更多的認知處理去學習，反而 效果降低。

以上(三)、(四)、(五)三點，這在本教學研究上的應用，使得圖的出現伴隨著口 語引導，並且減少不必要的文字呈現。

(六) 連貫原則（Coherence Principle）

在確立教學目標及內容後，教學呈現時排除無關的物件，使得學習得以連貫。

許多的多媒體設計，為了美化及增加使用者興趣，加了許多與內容無關的物 件，比如：音樂、圖片等，增加這些有趣的內容雖會提高使用者的興趣，但提高的 興趣只限於那些有限的元件，卻不在學習內容上，又因工作記憶容量有限，因此會 將工作記憶虛耗在這些元件上，反而降低學習成效。

因此在教學設計上，將畫面底色設為全白，減少造成學習者分散注意力的因 素，與內容無關的圖示也不使用，雖然畫面看似單調，但對學習者的注意力集中也 會較有效果。

(七) 個人化原則（Personalization Principle）

這是Mayer 在以電腦為介面的學習環境中，考量社交因素對學習者的動機，能 夠增進認知的原理，建議以口語對話的方式進行教學效果會比較好；當錄製聲音時 以真人發音的接受度也較機器發音為佳；在口語敘述上用禮貌的話語優於命令式話 語。

在本研究上，因應策略為用較溫和的語氣不斷拋出問題，藉由不斷地問答方 式，引導學生思考，增進學生學習效果。

(八) 分割原則（Segmenting Principle）

當教材內容龐大時，將教材內容分成數個段落，分次上課，以每次上課只教授 1~3 個觀念或步驟，使學習者能夠累積足夠的訊息，整合段落概念，達成有效學習。

在本研究上，將單元內容分成四個階段，每次上課只教授兩個階段，用較充裕 的時間教學，幫助學生吸收。

(九) 事先訓練原則（Pretraining Principle）

學習者若能夠在學習之前，先知道主要概念的名字和特徵，則學習效果較好。

類似預習的效果，先讓學生有印象，當學生看到或接觸到相同名稱或特徵時，自然 會提高注意力，加深印象。

在本研究設計上，在每個畫面上標示出該畫面要傳達會比較的內容，在授課 前，先將標題覆誦，讓學生對學習內容有初步感覺再進行教學，加強學生注意力，

提高效果。