多媒體設計原則

多媒體設計理論主要放在如降低外在負荷的教材設計「The cambridge handbook of multimedia learning」(Mayer,2005)提出教材設計原則，下列將本研究相關之設計原則簡 介並說明該原則在本研究之教材設計的應用逐一說明。

(一) 多媒體原則(multimedia principle)

多媒體原則是指學生在學習時能使用「文字」加「圖像」的學習效果比單純只 用文字效果好，因為當文字與圖形同時呈現在教材中時，學生可以建立文字與圖像 間的關聯.。

在實驗教材設計中文字說明物體在水中受到重力及浮力；在圖片中，人會有重 力及浮力，兩者同時呈現，使學生能同時使用口語模式及圖像模式學習，在圖片的 提示下，與前備知識結合，學生容易想起生活中感受的浮力的情形。

(二) 空間接近原則(contiguity principle )

媒體教材中，相關的「文字」與「圖像」在畫面中的位置接近學習效果比不接 近好，當兩者較為接近時，因為學習者可以不用耗用認知負荷在畫面中尋找相關資 訊，學習者比較可以同時將相關訊息容納在工作記憶中；反之如果相關訊息散布在 較遠區域，學習者需要使用較多認知資源在視覺尋找上，當認知負荷量大時，學習 者在學習時較不可能同時將訊息納入工作記憶中。

圖 3 浮力與重力的關係

在教材中，物體本身質量標示在物體上，達到接近原則，學生一看就知道物體 質量不需尋找，圖中物體浮在水中為浮體，浮體的浮力等於重力，文字標示在圖形 旁邊，使學生一下就看到結果，不需花費過多認知負荷

(三) 時間接近原則(temporal contiguity principle)

相關的「文字」與「圖像」同時呈現比接續呈現的效果好，當相對應的文字與 圖像同時出現時，學習者可以馬上建立關聯性，如果文字與圖像出現時間相差太 久，將會失去先前出現過的文字或圖片重要訊息，將造成前後連結的困難。

圖 4 浮力實驗-浮力等於減輕重量

在實驗中，皆為圖像搭配口述文字，在圖像出現搭配口述文字後，即出現文字，

始學習者能立即作出關聯。

(四) 連貫原則(coherence principle)

多媒體教材中的元素結構應是連貫的，應把無關文字、圖片在畫面中去除，以 增加學生學離的連貫性。可細分為三個原則

1. 不相關的文字與圖像會降低學習者的學習效果。

2. 不相關的聲音與音樂會降低學習者的學習效果。

3. 不必要的文字從教材中省略會增進學習者的效果。

教材中加入一些有趣、活潑但與教材內容無關的訊息，雖然會使得教材看起來 很絢麗，但是對學生學習是沒有幫助的，會造成學生認知上的負擔。這些多餘的訊 息會分散學習者的注意力，切斷教材中主要訊息的連貫性，使學習者找不到適當的 主題組織資料及訊息，造成工作記憶區的負擔。在教材中加入背景音樂，與口述文 字皆要經由耳朵進入聽覺通道，在有限的容量下，學習者將無法專注在講述內容，

進而無法有效組織訊息內容；因此無關教材內容之文字、圖像，皆不放入教材中。

圖 5 產生的浮力原因、物體與液體密度的影響

在研究中，設計之教材皆為空白背景，畫面中沒有無關的圖案或動畫，也無音 效，主要訊息呈現在中央或是左右對稱，容易為學習者所注意。

(五) 形式原則(modality principle)

文字訊息以口述文字的方式呈現比印刷文字效果更好，也就說口述文字加圖像 效果比文字加圖像好，因為當把文字放在教材中形成視覺文字，將與圖像同時利用

到視覺通道，而聽覺通道卻沒有利用到；但是當文字使用口述時，口語表達文字使 用到聽覺通道，圖像使用視覺通道，兩種通道皆使用到。

在因此本研究中，皆採用口述文字配合圖像呈現。

(六) 多餘原則(redundancy principle)

訊息以圖像加口述文字來呈現的效果較好，如果增加文字在畫面中，文字將變 成多餘的，學習效果反而變不好。因為文字經由聽覺通道呈現時，不需將相同的文 字訊息再以螢幕上的文字重複呈現，螢幕上的文字將增加視覺通道的負荷。因此除 必要之重點提示，不需要將口述文字打在螢幕上。

本研究就中之教材'，以講述、圖像為主，輔以重點提示配合說明。

(七) 互動原則(interactivity principle )

由於短期記憶容量有限，學習者無法一次接收大量的訊息，因此若學習者能依 照自己學習的狀況調整學習速度，學習效果會更好。

圖 6 重力與浮力之題目練習

在本研究中，使用激發式動態教學，開關控制雖由教師控制，但是在教學中互 動中，可以依照學生學習狀態控制教材，在題目練習時，學生亦可以選擇想要回答 的部分。

(八) 信號原則(signaling principle)

多媒體教材中若是含有可以強調教材內容組織結構與重點的提示，學習效果會 比較好，例如在教材中增加顏色或箭頭指示注意教材中應注意的訊息，學習者在學 習上容易尋找到應注意之訊息，減少搜尋上的認知負荷。

圖 7 浮力實驗-沉體在不同液體密度中

本研究中，皆使用箭頭引導學生計算減少之重量，物體四等分，使學生容易知 道何時到達一半的位置，使用不同顏色代表不同物質。