多媒體教材設計原則

本段文章簡述 Mayer (2009) 提出的十二項多媒體教材設計原則，並說明對於本研究 的槓桿教材設計中，如何搭配運用。

1.連貫原則 (coherence principle)

連貫原則是摒除與教學目標無關的文字、圖片、聲音、音樂和符號，增加教學流暢 性，使得教學得以連貫 (Ruth Colvin Clark & Mayer, 2008) 。

教材設計上，為了增加學習興趣，往往會添加一些圖片或小故事，這些內容儘管有 趣，但是會讓學習者認知超載。Moreno 與 Mayer (2000) 用閃電與煞車教材在多媒體上 做施測，結果摒除有趣但無關的聲音，在學習上會有顯著較好的效果，平均效果值 d 達 1.11。

在槓桿課程的多媒體教材設計上，應刪去無關的裝飾性圖案或影片動畫，儘管這些 影片動畫可能會吸引學習者的注意，但是讓教學被中斷，學習無法連貫。在教材處理上，

多未必好，只保留與教學目標相關的，以減少不必要的外在認知處理。

2.信號原則 (signaling principle)

當增加一些線索，突出基本素材的組織會學習得更好，此為信號原則。

信號原則應用在多媒體教材上，可分為言語信號和視覺信號。言語信號 (verbal signaling) 常見的應用有四種，分別舉例如下：

(1) 大綱 (outline) ：課程開始前，先說明這次課程的大綱。例如：槓桿課程將學 習的有槓桿概念、槓桿原理及運用在日常工具的判斷。

(2) 標題 (headings) ：在三次槓桿實驗前，先用標題提示目前的實驗目的，例如，

第一次做的是施力臂小於抗力臂，在教材上陎便呈現「施力臂小於抗力臂」的 標題。

(3) 用聲音強調 (vocal emphasis) ：說到關鍵字時，用較慢且較大聲的方式強調。

28

像是「當施力臂小於抗力臂時，施力大小就會大於抗力大小，因此費力」，強 調「小於」、「大於」和「費力」。

(4) 編號 (pointer words) ：加入數字編號，使得概念條列化。像是「第一、抗力點 不變，施力點靠近支點時，會覺得越來越費力，第二、施力點不變，抗力點靠 近支點時，會覺得省力。」

視覺信號 (visual signaling) 通常有五種應用方式，分別舉例如下：

(1) 箭頭 (arrows) ：在教材中需要特別強調的地方，用一個箭頭標示，能增加溝 通性。

(2) 獨特顏色 (distinctive colors) ：用不同的顏色使部分訊息得以被強調，在日常 工具的畫陎時，可以用不同顏色代表施力臂及抗力臂。

(3) 閃爍 (flashing) ：特別的地方，用閃爍的方式強調出來。例如：一整個表格中 有許多數字，學習者要搜尋教學者所敘述的部分會浪費認知資源，但是，需要 強調的部分閃爍時，學習者就能很快的找到。

(4) 指示手勢 (pointing gestures) ：螢幕代理人指向想要學習者注意的部分。

(5) 淡化 (graying out) ：將不需要注意的部分淡化後，剩下的部位就會被強調出 來。將一個有許多訊息的畫陎淡化後，在畫陎上呈現示意圖時，示意圖才能被 強調出來，否則增加示意圖反而增加了外在認知處理。

信號原則的目的是讓學習者集中注意力，減少不必要的外在認知過程消耗。

3.重複原則 (redundancy principle)

在多媒體教材中，「動畫與旁白」的呈現方式，會比「動畫、旁白及文字」共同呈 現的效果更好。文字與旁白的重複製造了外在認知處理，因為視覺通道要同時掃瞄螢幕 上的文字和動畫，還要比對旁白跟螢幕上的文字。

應用此原則在槓桿課程的教材設計時，應該減少螢幕上的文字，用最簡單的詞句呈 現，說明應由旁白或教學者進行，避免重複佔用了認知容量。

4.空間接近原則 (spatial contiguity principle)

相對應的文字與圖像接近時，學習者不需要耗費有限的認知資源進行視覺搜尋，此 為空間接近原則。

多媒體教材設計上，可採用的方法有指示線或彈跳視窗。常見違反空間接近原則的 有以下設計方式 (Ruth Colvin Clark & Mayer, 2008) ：

(1) 在捲軸視窗中，圖片和對應的文字分開。

29 (2) 練習或問題與回饋，顯示在不同畫陎中。

(3) 連結使下一個參照畫陎蓋掉原來的訊息畫陎（即：文字在一個視窗，圖片在另 一個視窗）。

(4) 完成練習的說明畫陎與應用畫陎分開，說明畫陎後出現。

(5) 所有的文字說明都放在畫陎底部，與圖片分開。

(6) 圖片中所有要素都編碼，畫陎底部的圖片名包含了每一個已編碼的要素。

應用空間接近原則在多媒體教材設計上，動畫呈現時的文字說明，應儘量接近動 畫，而不是放在畫陎下方，更不應該換頁。而相關的文字訊息，應該保留，讓教學者提 到時，學習者仍然很快的找到訊息，不需要特別去回想。

5.時間接近原則 (temporal contiguity principle)

多媒體教材的圖像呈現時，解說應該同步出現。聽完全部解說，再看全部動畫跟看 完全部動畫，再聽全部解說都不如解說與動畫同步呈現的好。因為工作記憶能同時處理 解說及動畫，有助於建構聽覺與視覺的心智連結 (Ruth Colvin Clark & Mayer, 2008) 。 當口語及圖像部分是短的，而且課程是依照學習者的步調時，時間接近原則的效果 就不明顯了。因為此時學習者已經可以自行整合。

6.分割原則 (segmenting principle)

將多媒體教材分割後，學習者每一次的認知處理量就會減少，這將有效管理本體的 處理，此為分割原則。

學習者如果接觸一個教材，教材從頭連續講到結束，學習者必頇不斷地選取、組織 並整合，容易造成雙通道超載，但是，如果教材已經分割成數個小片段，當學習好第一 個片段後，再繼續學習下一個片段，將能夠有足夠的時間完成選取、組織及整合，成效 就會更好 (Richard E. Mayer, 2009) 。

在槓桿課程的設計上，每個概念以一個活動來進行，每個活動又可分割成數個小活 動，小活動再細分數個步驟，教材呈現時不會一次呈現，依照教學者的速度步驟化呈現，

以有效管理本體的認知處理，讓學習者有足夠的時間對每一個活動組織與整合。

7.事先訓練原則 (pre-training principle)

學習者在學習之前，對於教學目標中的主要概念，能先瞭解名字和、相關表徵和表 徵間的關係，就是事先訓練原則 (Richard E. Mayer, 2009) 。

學習槓桿原理前，先瞭解「施力點」、「抗力點」及「支點」的意義，然後學習「施 力臂」及「抗力臂」等名詞及其意義，接著再學槓桿原理及日常工具的應用，就能具備

30 基本的先備知識，進而管理本體的認知處理。

8.形式原則 (modality principle)

多媒體教材中，以「動畫」搭配「旁白」會比「動畫加上文字」的呈現，讓學習者 有更好的學習效果，此為形式原則 (Richard E. Mayer, 2009) 。

因為動畫及文字都是從視覺通道處理，同時呈現時，視覺必頇不斷的在畫陎上找尋 線索，但是，動畫搭配旁白時，分別由視覺及聽覺雙通道處理，有效管理本體認知處理。

在槓桿教材設計時，研究者將畫陎上的文字簡化到最少，甚至刪去不放文字，讓教 學者以口語說明，避免學生的視覺上，必頇配合教師而在畫陎上找尋相關訊息，便是形 式原則的應用。

9.多媒體原則 (multimedia principle)

多媒體原則是在教材中同時呈現文字與圖像，其學習效果會比僅有文字更好。文字 呈現的教學，會形成淺層的學習，無法與其他知識連結，適時加上圖像，有助於學習者 在心智模型的連結與整合，此為增加衍生的認知處理。

增加的圖像包括裝飾型圖像、表徵圖、組織概念圖、關係圖、步驟轉化圖及解釋性 圖表等，應該視教材內容適當的加入，避免過多，造成認知資源的負擔。

不過，也有研究指出，圖文共同呈現對於高知識學習者反而沒有效果，因為高知識 學習者心理已經有自己建構的圖像 (Ruth Colvin Clark & Mayer, 2008) 。

在槓桿原理的建立上，以表格呈現數據，有助於發現抗力臂、抗力大小、施力臂及 施力大小的關係。

10.個人化原則 (personalization)

多媒體學習時，文字以對話方式呈現會優於制式方式呈現，對話時儘量採用第一或 第二人稱，避免第三人稱。例如：講述人體的肺臟如何運作，個人化原則需要使用「你」

和「你的」的講述，比如說「你的鼻子」或「你的喉嚨」，會比使用「鼻子」、「喉嚨」

更好。當學習者覺得你正在跟他說話時，他們很可能當作者是聊天的伙伴，因此詴著瞭 解作者說什麼。個人化原則對於非專家及非初學者效果最佳。

11.聲音原則 (voice principle)

在個人化原則中，多媒體學習時，人聲講述會比機器聲講述的效果更好，此稱為「聲 音原則」。

12.圖像原則 (image principle)

多媒體學習時，畫陎出現講述者的畫陎反而效果不佳，此稱為圖像原則 (image

31

principles) 。不過，也有些例外，如果螢幕上要呈現一個圖形相關的區域時，有個教學 代理人在螢幕上，可以引導學習者視覺注意力，作為一種信號形式，更能提升學習。