多媒體教學

現代社會因為電腦科技越來越發達，多媒體已經大量的融入教學中。早期認 為多媒體可能包含數台幻燈機配合著背景音樂，然而近年來由於電腦繪圖技術的 發達，多媒體幾乎被大眾認為與「電腦多媒體」或是「電腦繪圖」是相等的。李 賢輝（1999）認為現代多媒體的概念即是由電腦產生的文字(Text)、繪圖(Graphic art)、聲音(Sound)、動畫(Animation)和影片(Video)等媒體以任何組合而成的專 案(Project)皆然。本研究在此章節先定義本研究之多媒體的內涵，而後自雙碼理 論的觀點深入探究多媒體之教學策略。

壹、多媒體之定義及呈現方式

一、多媒體之定義

羅綸新（1994）定義人與人之間所賴以溝通與聯繫觀念、思想或意見的中介 物便可稱為媒體。多媒體只是一個通稱，Mayer (2002)定義多媒體是由文字、聲 音、圖片（動畫）這三種單一媒體兩兩或是三種所組合而成的。根據資策會的定 義（多媒體系統，1992），以電腦為中心，能在同一個工作環境下同時處理文字、

影像及聲音者稱為多媒體。

教育部九年一貫資源（2001）提出組成多媒體的四個基本要件：

(一) 必須要有電腦來做整體控制協調，利用輸入與輸出的設備，讓我們看到或 聽到這些文字、圖形、影像與聲音等資訊。

(二) 各個媒體資料之間要有連結關係。

(三) 需要使用多媒體瀏覽的工具，讓我們可隨意查看或聽到這些有連結關係的 資訊。

(四) 必須提供我們編輯與處理媒體資訊的方法，以利蒐集和傳遞。

綜合上述，研究者擷取Mayer (2002)以及教育部（2001）所提出的觀點，定 義本研究之多媒體為「是由文字、聲音、圖片（動畫）兩兩或三種組合而成，且 各個媒體資料之間是具有連結關係的」。

二、多媒體的呈現方式

因多媒體結合多種媒體，呈現的方式也因而多元，「多媒體」所包括的媒體 物件有以下幾種（李賢輝，1999；徐文杰，金承慧，2000）：

（一）文字和旁白(Text & narration)

（二）圖案和插畫(Graphics & illustration)

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（三）靜態的照片(Still photographs)

（四）圖表和圖形(Charts & graphs)

（五）動畫和視訊(Animation & video)

（六）聲音和音樂(Music & Sound effects)

（七）虛擬實境(Virtual Reality)

（八）互動程式(Interactive Programs)

那是否在教學中融入越多的多媒體，學習資訊會更容易讓學生吸收呢？范懿 文與陳彙芳（2000）的研究中提到多媒體系統若包含越多的媒體呈現方式，則提 供越豐富的資訊內容，但是否包含愈多的媒體呈現方式就能增加學生的學習成效 呢？學者對這個問題仍看法不一致，許多的研究發現，多種媒體的呈現方式對學 生而言，其學習成效較好。但也有些研究發現，單一媒體的呈現方式（如純文字 的呈現方式）對學生而言，有較佳的學習效果。甚者，以往大多認為動畫的效果 會比靜態圖片的呈現來得較佳，然而也有相關學者提出，靜態的多媒體呈現方式

（如圖片）較有助於學生的學習(Lai,1998)。

研究者卻認為，不論是動畫、靜態圖片或是豐富的資訊內容，最重要的是要 將學習重點清楚的呈現給學生，因為學生才是主體，多媒體的教學只是輔助工具。

以下研究者將自雙碼理論深入探討多媒體之教學設計。

貳、教學訊息設計－雙碼理論

在電腦輔助學習的領域中，一般以「雙碼理論」(Dual-Coding Theory)來闡 述多媒體教材如何幫助學習(Bagui, 1998; Mayer & Sims, 1994; Iding, 2000)。

雙碼理論(dual-codingtheory, DCT)是心理學家Paivio (1986)所提出，他認為人 類的思考，會將外在所收到的訊息，轉化為內在語言表徵系統的「文字」符號 (logogens)，以及非語言表徵系統的「心像」符號(imagens)，而產生一對一的對 應關係。而非語言表徵系統的「心像」符號並非全指視覺方面而言，它還包括了 聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等方面的感受。

雙碼理論是透過表徵標的符號和個人的記憶、認知或經驗而產生的記憶編 碼。在語言學習上，亦常以心像作為教授外語的策略，將心像與所要記憶的知識 內容做一個熟悉影像的配對或是自創影像的配對，來達到記憶的效果（陳翊鶴，

2006）。

由表3可知雙碼理論認為人類的認知系統包含兩個子系統，一個是語言子系 統，另一個是非語言子系統。語言子系統處理包含視覺的、聽覺的及其他形式的 語文編碼(Verbal Codes)，人類面對“語文刺激”(Verbal Stimuli)是以循序的

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方式處理。例如當我們看到〝早睡早起有助身體健康〞這段文字，我們必須從第 一個字依序看到最後一個字，才能理解此段文字所要表達的意義。非語文子系統 則是處理語言刺激外的所有刺激，包含了圖像、環境的聲音（如喇叭聲）、情緒 動作（如大吼大叫）……等，在電腦輔助學習領域中常使用的非語文刺激是圖形。

人類面對非語文資訊不同於語文資訊，非語文資訊是以平行的方式處理，例如：

看到一個圖形往往可同時聯想到許多概念，所謂〝一圖勝千文〞就是這個道理（謝 財旺，2005）。換言之，語文子系統是負責和語文有關的訊息，主要為語言文字 等的處理，將資訊處理後編碼、儲存在文字記憶區中；而圖像系統則負責處理非 語文的訊息（主要為視覺影像訊息、但亦包括其他嗅覺、觸覺或情感訊息等），

將這些資訊處理後編碼、儲存在圖像記憶區中（圖7）。然而語言子系統和非語言。

子系統並非相互排斥，在處理的過程中，其實此二者可同時被激發，不僅如此，

當其中一項被激發時，另一項就可以主動的被勾起。

表 3 感知記憶形式與表徵的關係

感知記憶形式 語言系統 非語言系統

視覺 視覺語言 圖片或物體

聽覺 聽覺語言 環境的聲音

觸覺 布拉耶點字法 物體的感覺

味覺 — 味覺記憶

嗅覺 — 嗅覺記憶

資料來源：Sadoski 和 Paivio (2001)。

圖 7 雙碼理論結構圖

資料來源：Paivio (1986)

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雙碼理論的二大系統中的元素有三種連結關係，分別是表徵性連結

(RepresentationalConnection)、參照性連結(Referential Connection)、關連 性連結(Associative Connection)。

一、表徵性連結

是指當個體接觸到外界刺激時，直接引起的表徵作用。語文性刺激進入記憶 系統，會被編為特定的語意碼，或啟動相對應的語文表徵。相同的，圖像性刺激 進入記憶系統後，也會以圖像的形式被編為意象碼，或引發相對應的意象表徵。

二、參照性連結

語文子系統及非語文子系統之間的組織藉由參照聯結得以完成，語詞可以激 發意象，意象亦可能激發語意，兩個系統之間透過相互參照產生聯結。給予適當 的情境線索，會提高參照連結發生的可能，例如以圖片來展示文字內容。參照性 連結一旦建立，日後若面臨適當的情境或外來刺激，個體將會自動地自兩種表徵 系統中啟動相關符號以供運思(Paivio, 1986)。除此之外，Paivio (1986)還認為，

資訊若能以語文與非語文兩種形式編入長期記憶中，日後回憶的成效將可大為增 進。

三、關聯性連結

是指同一系統中，擁有相同屬性的元素間所形成的連結關係。Paivio (1986) 提出在記憶系統中各元素的組織是有階層性(Hierarchy)的，人們會依性質、型 態、種類、特徵或其他分類原則，將互有關聯的元素組織在一起；而這些同類的 元素可能又屬於更大類別下的一個分支(Paivio & Begg, 1981)。由於Paivio (1986) 主張人類的認知系統是由語文和意象兩個表徵系統所組成，且這兩個系統具有相 互連結和輔助的功能，因此許多學者以Paivio 的理論作為圖形可以輔助學習的理 論依據。過去亦有學者以雙碼理論設計多媒體教學內容，研究結果發現多媒體的 內容確有助於學習，尤其是圖文並存的多媒體，以圖配文的方式會比純文字效果 好(Najjar, 1996;周慶祥，2007)。此外，Mayer & Gallini (1990)、Mayer & Anderson (1991、1992)、Mayer &Sims (1994)、Molen (2000)的研究中都發現，圖形搭配 文字的呈現方式，比純文字的呈現方式，對學生而言，有較佳的學習效果。而且 將多媒體中的不同媒體以整合同時呈現的方式，比將多媒體中的不同媒體以分開 循序呈現的方式，有較好的學習效果。

由上述雙碼理論可知，學習若有多媒體的內容輔助，不論是圖片搭配文字，

或是動畫搭配文字，在學習成效上都會產生程度上的影響。

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參、媒體教學策略

在現今教學上，我們可以使用多媒體，搭配其各種媒體物件的組成，採取不 同形式的管道，可以最佳化呈現我們要教學的主題與內容，且由於多媒體能將理 論概念具體情境化(Österlind; Halldén, 2007)，更能使學生有利學習。

以設計多媒體教材來說，學者Sweller等人(1998)與Mayer (2005)都曾提出相 關的學習設計原則。而Sweller等人以認知負荷理論(cognitive load theory)為 基礎，綜合實證研究後提出七種效果，分別為開放目標效果(goal-free effect)、

示例效果(worked example effect)、完成問題效果(completion problem effect)、分散注意力效果(split-attention effect)、形式效果(modality effect)、重複效果(redundancy effect)、變化效果(variability effect)。而 以下三個效果是與資訊呈現設計相關的：

一、分散注意力效果：如果訊息是以旁白解說或圖形加文字會有較佳學習效果。

因在學習過程中，若資訊過於分散，會影響學習成效。

二、形式效果：當資訊訊息同時刺激學生的多種感官時，會有較佳的學習效果，

因為由單一感官接收資訊時，會增加認知負荷，降低學習成效。

三、重複效果：當資訊訊息呈現的方式可讓學生瞭解時，不用再加上另外的呈 現方式，否則會產生重複的效果。

而Mayer (2005)認為設計多媒體訊息應讓人類心智運作方式與研究設計原則 符合，這樣才能達到較好的學習效果，所以分別提出多個多媒體學習設計原則，

分別是連貫原則(Coherence Principle)、信號原則(Signaling Principle)、多 餘原則(Redundancy Principle)、空間接近原則(Spatial Contiguity Principle) 時間接近原則(Temporal ContiguityPrinciple)、分割原則(Segmentation Principle)、再教育原則(Pre-training Principle)、形式原則(Modality Principle)、多媒體原則(Multimedia Principle)、個別差異原則

(IndividualDifferences Principle)、聲音原則(Voice Principle)、圖像原則 (Image Principle)、擬人化原則(Personalization Principle)，分別介紹如下：

一、多媒體訊息設計的研究基本原則：

(一)多媒體原則：以文字和圖片一起學習，其學習效果會比單獨從文字學習來 的好。

二、處理基本過程原則；

(二)分割原則：在以多媒體呈現課程教材時，將文字與影像切割成小片段，並 呈現有意義的片段，其學習效果會比以連續方式播放好。

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(三)再教育原則：在學習教材內容主要概念的名稱與性質時，以多媒體方式學

(三)再教育原則：在學習教材內容主要概念的名稱與性質時，以多媒體方式學