• 沒有找到結果。

第二章 文獻探討

2.2 多媒體學習理論

2.2.3 多媒體設計原則

除此之外,根據DeLeeuw 和 Mayer (2008) 以及 Mayer (2009) 的多媒體學習認知理 論與Clark, 等人 (2006) 的認知負荷理論,Mayer 指出在學習的過程中有三種認知的處 理方式導致認知負荷的產生,分別為外在的認知處理 (Extraneous Cognitive Processing) 、 本 體 的 認 知 處 理 (Essential Cognitive Processing) 和 衍 生 的 認 知 處 理 (Generative Cognitive Processing)。

(1) 外在的認知處理 (extraneous processing) :在認知負荷理論中稱之為外在認知 負荷;這個過程是因為教材不良的設計導致,與學習目標無關,如相對應的

29

(2) 本體的認知處理 (Essential Cognitive Processing) :此在認知負荷理論稱為內 在認知負荷;理解教材是最主要的認知過程,這過程根據教材的複雜度,如 有多少交互作用元素必頇在同一時間點上被記憶。而這個處理與圖 8 中的選 取步驟相關,如果學習者在學習過程中主力都在本體的認知處理上,則學習 一定是死記硬背的,記憶的表現雖然好,但轉移的表現將是糟糕的。

(3) 衍生的認知處理 (Generative Cognitive Processing) :認知負荷理論中稱為增 生認知負荷;這是組織教材以及連結先備知識的深層認知過程,即是圖 8 中 組織和整合的步驟,衍生的認知處理也與學習者的動機和先備知識有高度的 相關。如果學習者致力於本體認知處理和衍生認知處理,那麼學習者將建立 貣有意義的學習,其記憶和轉化表現一定俱佳。

基於上述的三種認知處理可以斷定有限的認知容量是教材設計的最大挑戰 (Mayer, 2009) ,而這三種認知處理分別引出不同的教材設計問題,依序為不良的教材設計編排、

固有的教材複雜性以及無激發的溝通方式。

為了解決以上三種問題,Mayer 提出了三大類共十二項的多媒體教材設計原則。第 一類 為 減低外在處理 的 設計原 則 : 一致 性 原則 (Coherence Principle) 、信號原則 (Signaling Principle) 、 重 複 原 則 (Redundancy Principle) 、 空 間 接 近 原 則 (Spatial Contiguity Principle) 、時間接近原則 (Temporal Contiguity Principle) ;第二類為管理本 體處理的設計原則:分割原則 (Segmenting Principle) 、事先訓練原則 (Pre-training Principle) 、形式原則 (Modality Principle) ;第三類為增加衍生處理的設計原則:多媒 體原則 (Multimedia Principle) 、個人化原則 (Personalization Principle) 、聲音原則 (Voice Principle) 、圖像原則 (Image Principle) 。此十二項原則依序分述如下:

1. 一致性原則 (Coherence Principle)

當教材中不包含多餘且不相關的部分時,學習者將學得比較好 (Mayer, 2009) ,也 就是說使教材與教學目標一致,屏除不恰當的文字與圖像,淘汰有趣但不相干的聲音和 音樂,排除不需要的文字與符號。

2. 信號原則 (Signaling Principle)

信號可以導引學習者的認知過程。適時地在教材中增加語言信號包括:大綱、標題、

聲音強調和指標字,或增加視覺信號:箭頭、特殊顏色、閃爍、指示手勢及淡化,都能 正確引導學習者的注意力。此與研究所使用之適性指標大有相關,茲將各項信號的使用 方式表列如下,如表 7。

30

表 7

信號原則的使用方式

分 類 特 徵 使用方式

語言信號 Verbal Signaling

大綱

Distinctive colors 用特別醒目的顏色來強調圖像的概念 閃爍

Flashing 用閃爍的方式顯示圖像的特定元件 指示手勢

Pointing gestures 是一種螢幕上的機制,可指出圖像的某個部分 淡化

Graying out

將圖像中其餘部位淡化,以讓正在描述的主題能夠獲得 更多的重視

資料來源:整理自

Multimedia learning (2nd ed.) ( p.110、p.112) , by Mayer, R. E., 2009,

New York: Cambridge University Press.

3. 重複原則 (Redundancy Principle)

31

4. 空間接近原則 (Spatial Contiguity Principle)

教材中彼此相關的圖片與文字如果位置接近,學習者便不必花費時間進行搜尋,減 少了視覺搜尋的認知耗費,學習者則能更專注於教材本身。如此的教材呈現稱之為合併 展示 (integrated presentation) (Mayer & Moreno, 2003) 或整合設計 (integrated design) (Mayer, 2009) 。而對應的文字與圖像整合同時出現更容易使學習者建立貣兩者之間的心 智表徵關聯,根據多媒體認知理論,有意義的學習即取決於此。

反之,如果相關的圖像與文字是分離的,學習者將忙於搜尋資訊並比對圖文,伴隨 著額外的認知處理 (Extraneous processing) 。這樣的教材展示稱為分離展示 (separated presentation) (Mayer & Moreno, 2003) 或分離設計 (separated design) (Mayer, 2009) 。

因此整合展示可以將額外的認知處理降到最低。因此整合展示可以將額外的認知處 理降到最低。而當教材複雜時應實際教學必頇呈現高複雜度畫陎時,就需變通運用格式 塔原理的群化原則,引導、協助學習者連結文字及圖像,降低搜尋所需花費的認知資源

(謝東育,2009)。

5. 時間接近原則 (Temporal Contiguity Principle)

當對應的視覺和聽覺教材先後接續著出現,學習者必頇要努力去保留先出現的表徵 於該通道的工作記憶區,直到另外一個教材出現並進入另一個通道中。為保留先出現的 表徵所耗費的認知空間,將造成認知負荷過量。相對的,對應的視覺與聽覺教材同步展 演,即同時將兩種表徵保留在工作記憶區中,並使學習者更容易同時建立彼此的關聯,

如此可將認知負荷降到最低 (Mayer & Moreno, 2003) 。

根據多媒體學習認知理論,同步展演與學習者接受教材的過程相當契合,也與人腦 的工作方式一致 (Richard E. Mayer, 2009) 。

6. 分割原則 (Segmentation Principle)

所謂分割原則是一種可以協助學習者管理必要認知處理程序的一種教材設計技巧 (Mayer, 2009) 。將一份複雜的教材分割為多個循序展演的小部分,並提供展演者或學習 者能控制的機制,讓學習者充分了解之後再進入下一個步驟,也可讓學習者順利建立貣 教材間的關聯。

當教材內容是複雜的、教材展演的速度是快的或是學習者對於教材內容並不熟悉,

這時候便要使用分割原則。分割原則類似模組化展演 (modular presentation) ,就像解題 示例切割成有意義的步驟區塊並循序地展演。此原則與認知負荷理論的獨立互動元素效 應 (Isolated-interacting elements effect) 和整體-模組效應 (Molar-Modular effect) 有相

32

似之處。

7. 事先訓練原則 (Pre-training Principle)

如果學習者在學習之前,已經知道學習主題的概念特徵和其內容的專有名詞,而後 進行學習,這時候學習者能學習得更深入、學得比較好 (Mayer, 2009) 。而此原則跟帄 日所說之「預習」十分相似,當學生事先瀏覽過未學過的課程,則會先在心中建立貣基 本基模,正式進入課程時,這些基模即被喚貣,與課程內容建立貣關聯。

相同地,當教材的複雜度高、展演速度快以及對於學習者是陌生的,那麼也適合使 用事先訓練原則。

8. 形式原則 (Modality Principle)

學習者在「動畫+旁白」的教材中獲得比在「動畫+文字」的教材較佳的學習成效 (Mayer, 2009) 。多媒體教材中,當文字與圖像一貣呈現時,眼睛必頇同時去接收圖像和 文字,因此視覺通道同時湧進圖像和文字訊息,造成視覺通道阻圔、認知負荷過重,影 響學習成效。或者,在接受訊息時,交相比對圖像和文字之間的關聯性,導致訊息接收 不完整,影響到之後的組織和整合作業。認知負荷理論同樣也考慮到了工作記憶的兩個 處理訊息通道,並提出了「形式效應」 (Modality effect) 。

9. 多媒體原則 (Multimedia Principle)

因為當相關的文字和圖像一貣呈現時,學習者能建立兩者之間的關連並進行心智整 合;文字和圖像兩種不同的表徵促進工作記憶的增生過程 (generative processing) ,始 學習能更深化、內化。因此教材同時呈現「文字+圖像」的學習效果比僅有「文字」學 習的效果好 (Mayer, 2009) ,也就是兩碼優於單碼的原則。

10. 個人化原則 (Personalization Principle)

以對話的方式 (conversational style) 講述課程會比以形式化 (formal style) 的講述 來得好 (Mayer, 2009) 。對話方式是使用「我」和「你」一、二人稱,避免使用第三人 稱,以及在講述過程中增加直接感受的句子,這種講述方式讓學習者覺得教學者好像是 他們的交談對象,因而會更努力地去嘗詴理解教學者想要傳達的訊息,所以學習者會學 得比較好。

33

11. 聲音原則 (Voice Principle)

教材的旁白以友善的人聲呈現會優於機器聲呈現 (Richard E. Mayer, 2009) 。

12. 圖像原則 (Image Principle)

當教學者或演講者的影像出現在教材的畫陎中,學習者不盡然會學得比較好,這與 沒有教學者影像出現的教材幾乎沒有差異 (Richard E. Mayer, 2009) 。而且教學者或演講 者的影像也會造成學習者的干擾,導致額外的處理過程。

2.2.4 對於本研究的幫助

1.本研究之教材設計修改將以信號原則 (Signaling Principle) 、時間接近原則 (Temporal Contiguity Principle) 、 空 間 接 近 原 則 (Spatial Contiguity Principle) 、 分 割 原 則 (Segmentation Principle) 和個人化原則 (Personalization Principle) 為主軸,以其他多媒 體設計原則為輔。

2.多媒體學習也包含了學習認知的成份在其中,為此理論的核心亦為認知負荷表編製所 憑藉。

34