訊息處理的過程

Ma yer(20 09 )認 為 當 人 類 接 收 到 多 媒 體 訊 息 時 ， 會 進 行 以 下 三 種 認 知 處 理

過 程 ， 如 圖 1：

類 視 覺 及 聽 覺 訊 息 的 兩 個 通 道 是 獨 立 分 開 的 ， 當 視 覺 訊 息 被 呈 現 到 眼 睛 時 ， 該 訊 息 會 由 視 覺 通 道 進 入 工 作 記 憶 區 ， 如 圖 表 、 字 幕 等 ， 當 聽 覺 訊 息 被 呈 現 到 耳 朵 時，則 會 由 聽 覺 通 道 進 入 工 作 記 憶 區，如 演 講、旁 白 等 (Mayer, 2001 )， 相 關 資 料 如 上 圖 1 。

(二 )有 限 容 量 假 設 （ Lim ited -capacit y A ssu m ption ）

有 限 容 量 假 設 指 的 是 人 類 的 視 覺 通 道 與 聽 覺 通 道 一 次 所 能 處 理 的 訊 息 量 是 有 限 的。所 以 當 大 量 的 訊 息 湧 入 時，我 們 無 法 完 全 接 收 訊 息，僅 能 將 少部 分 的 訊 息 保 留 於 工 作 記 憶 中 ， 這 些 訊 息 很 可 能 是 片 段 的 。

(三 )主 動 處 理 假 設 （ A cti ve-p ro cessin g Assu m ption ）

主 動 處 理 假 設 認 為 當 訊 息 出 現 時，學 習 者 會 主 動 進 行 認 知 處 理，並 將 所 接 收 到 的 訊 息 與 既 有 經 驗 、 知 識 和 基 模 一 併 整 合 。

創造 一 個 具 有 「 最 少 化 無 關 訊 息 」、「 使 用 核 心 且 必 要 訊 息 」 及 「 培 養 學 習 者 主 動 學 習 」 的 學 習 環 境 是 對 一 個 教 學 設 計 者 的 挑 戰 (Clark & Mayer, 2008 )。 因 此 教 學 者 應 該 考 量 如 何 適 當 的 切 割 訊 息 、 呈 現 訊 息 ， 使 學 習 者 能 夠 將 注 意 力 投 注 在 重 要 訊 息 上 以 進 行 有 意 義 的 學 習 。

2.2.4 多 媒 體 學 習 理 論 教 學 設 計 原 則 多 媒 體 學 習 理 論 教 學 設 計 原 則 多 媒 體 學 習 理 論 教 學 設 計 原 則 多 媒 體 學 習 理 論 教 學 設 計 原 則

(一 )多 媒 體 原 則 (M ultim edi a P rin cip le)

教 材 設 計 採 用 文 字 與 圖 像 並 用 的 學 習 效 果 會 比 僅 用 文 字 呈 現 好，也 就 是 當 學 習 者 進 行 學 習 時，以 多 媒 體 組 合 的 形 式 呈 現 教 材 會 優 於 以 單 一 媒 體 的 形 式 呈 現 之 教 材。因 為 當 文 字 及 圖 片 一 起 呈 現 時，能 幫 助 學 習 者 建 構 語 文 及 圖 像 模 型 之 間 的 關 連，文 字 的 接 收 是 線 性 的，也 就 是 學 習 者 在 接 收 文 字 訊 息 時 必 須 是 依 序 的、逐 一 的，而 圖 像 的 訊 息 則 可 以 是 整 體 的、非 線 性 的 接 收，也 就 是 學 習 者 可 以 同 時 接 收 較 大 量 的 完 整 訊 息。根 據 多 媒 體 學 習 的 認 知 理 論，文 字 與 圖 像 分 別 在 兩 個 不 同 的 知 識 表 徵 管 道，因 此 圖 像 及 文 字 一 同 出 現 時 並 不 會 造 成 通 道 壅 塞 。

本 研 究 之 實 驗 組 1 及 實 驗 組 3 皆 運 用 多 媒 體 原 則 來 設 計 教 材，呈 現 資 料 如 圖 2。

圖 2 實 驗 組 3 教 材 ， 符 合 多 媒 體 原 則

(二 )空 間 接 近 原 則 (Sp ati al C onti guit y Pri ncip le)：

當 學 習 者 利 用 電 腦 螢 幕 或 紙 本 學 習 時，若 相 關 文 字 與 圖 像 在 畫 面 中 的 相 對 位 置 較 近，學 生 的 學 習 成 效 會 比 相 對 位 置 較 遠 時 還 好。因 為 文 字 與 圖 像 的 相 對 位 置 接 近 時，學 習 者 不 須 把 認 知 資 源 耗 費 在 資 料 的 搜 尋 上，此 時 學 習 者 可 將 多 餘 的 認 知 資 源 投 注 於 其 他 訊 息 的 獲 取 上，進 而 提 升 教 學 成 效 。

本 研 究 之 教 材 皆 秉 持 空 間 接 近 原 則 設 計 ， 如 圖 3。

圖 3 實 驗 組 3 教 材 ， 符 合 空 間 接 近 原 則

(三 )時 間 接 近 原 則 (T emp oral C onti guit y Pri nciple)：

當 學 習 者 利 用 電 腦 螢 幕 或 紙 本 學 習 時，相 關 的 文 字 與 圖 像 同 時 呈 現 比 接 續 呈 現 的 效 果 好。因 為 人 類 的 短 期 記 憶 容 量 有 限，若 學 習 者 在 聽 完 一 段 話 後 才 開 始 播 放 相 對 應 的 動 畫，此 時 學 習 者 較 無 法 在 工 作 記 憶 區 內 同 時 留 住 文 字 與 圖 像 表 徵，也 就 較 難 以 建 立 兩 者 之 關 聯，學 習 成 效 因 此 而 降 低。本 研 究 之 教 材 設 計 亦 符 合 時 間 接 近 原 則 。

(四 )形 式 原 則 (Mod alit y Prin cipl e)：

學 習 者 用「 動 畫 ＋ 旁 白 」的 學 習 成 效 會 優 於「 動 畫 ＋ 字 幕 」。 因 為 若 是 使 用 「 動 畫 +字 幕 」 時 ， 因 為 動 畫 與 字 幕 皆 是 利 用 視 覺 管 道 ， 所 以 會 造 成 此 管 道 認 知 負 荷 超 載，而 且 此 時 聽 覺 管 道 未 被 使 用，學 習 者 無 法 同 時 整 合 視覺 與 聽 覺 表 徵 。 反 之 ， 若 是 使 用 「 動 畫 +旁 白 」 時 ， 動 畫 是 利 用 視 覺 管 道 ， 而 旁 白 則 是 用 到 聽 覺 管 道 ， 兩 個 管 道 同 時 使 用 時 效 果 較 好 。

本 研 究 在 進 行 實 驗 教 學 時，教 學 者 在 投 影 片 上 呈 現 圖 文，並 同 時 輔 以 口 頭 講 解 而 非 將 解 說 內 容 以 文 字 呈 現 在 投 影 片 上 ， 符 合 形 式 原 則 。

(五 )重 複 原 則 (R ed und an c y P rin ci ple)

Ma yer(200 1)指 出 學 習 者 用「 動 畫 +旁 白 」的 教 材 比 用「 動 畫 +旁 白 +字 幕 」 的 教 材 能 得 到 更 好 的 學 習 效 果。因 為 動 畫 與 字 幕 皆 是 利 用 視 覺 管 道，若 同 時 呈 現 會 彼 此 佔 用 視 覺 管 道 的 資 源，而 造 成 認 知 負 荷 超 載，因 此 使 用「 動 畫 +旁 白 +字 幕 」 不 如 使 用 「 動 畫 +旁 白 」 即 可 。 但 是 當 教 材 展 演 速 度 十 分 緩 慢或 此 學 習 者 在 理 解 口 語 比 理 解 字 幕 需 要 花 費 更 大 的 心 力 時，如：非 學 習 者 的 母 語 時、學 習 者 有 特 殊 的 學 習 障 礙 時 或 當 口 語 的 內 容 既 複 雜 又 冗 長 且 有 不 熟 悉 的 關 鍵 字 時 ， 則 可 以 輔 以 字 幕 來 幫 助 學 習 者 學 習 ，

(六 )連 慣 性 原 則 (Co heren ce Pri n cipl e)

當 學 習 者 進 行 多 媒 體 學 習 時，若 呈 現 與 內 容 無 關 的 文 字、圖 像 或 聲 音 ， 將 會 妨 礙 學 習 者 的 學 習 。 Mayer(2001)舉 出 無 關 的 資 料 或 訊 息 可 能 會 造 成 工 作 記 憶 中 認 知 資 源 的 競 爭，使 學 習 者 從 重 要 的 資 訊 中 分 散 注 意 力，且 會 破 壞組 織 中 的 訊 息 處 理，使 學 習 者 繞 著 不 適 當 的 主 題 組 織 訊 息 而 產 生 不 恰 當 之 認 知 活 動。因 此 若 能 排 除 與 主 題 無 關 的 文 字、圖 像 或 聲 音，將 可 有 助 於 提 升 學 習 效 果 。

(七 )個 人 化 原 則 (Pers on alization Pri ncipl e)

個 人 化 原 則 是 Mayer在 以 電 腦 為 介 面 的 學 習 環 境 中 ， 為 增 加 學 習 者 的 學 習 動 機 而 提 出 的 原 則 之 一 。 Mayer建 議 在 設 計 數 位 教 材 時 ， 多 使 用 第 一 、 二 人 稱，並 以 對 話 的 方 式 設 計 教 材 會 優 於 使 用 形 式 化 的 方 式 設 計 之 教 材 ， 因 為 學 習 者 可 以 藉 由 社 會 臨 場 感 提 升 學 習 動 機 。

(八 )圖 像 原 則 ( Image Princi ple)

Ma yer在 個 人 化 原 則 中 提 到 最 好 以 第 一 、 二 人 稱 來 設 計 教 材 ， 但 是 當 畫 面 中 出 現 了 演 講 者 的 圖 像 時 ， 學 習 效 果 並 不 一 定 會 提 高 。 因 此 Mayer建 議

可 以 設 計 一 個 螢 幕 教 練 作 為 教 學 代 理 人，此 螢 幕 教 練 可 以 是 虛 擬 的 人 物 ， 這 樣 可 以 讓 學 習 者 與 螢 幕 教 練 產 生 感 情 進 而 提 升 學 習 成 效 。

(九 )聲 音 原 則 (Voi ce P rin cipl e)

在 個 人 化 原 則 中 提 到，多 媒 體 教 材 以 對 話 式 的 方 式 來 教 學，比 用 形 式 化 的 講 課 更 有 教 學 效 果。而 聲 音 原 則 更 進 一 步 說 明，旁 白 講 述 的 聲 音 若 使 用

「 人 聲 」 錄 製 的 方 式 會 比 「 機 器 音 」 的 方 式 更 有 教 學 效 果 。 (十 )分 割 原 則 (S egm ent atio n P rin cipl e)

當 教 材 內 容 較 為 複 雜、教 材 展 演 速 度 較 快 或 學 習 者 對 於 教 材 內 容 不 熟 悉 時，若 是 多 媒 體 教 材 以 連 續 未 分 段 的 方 式 呈 現，很 容 易 造 成 學 習 者 認 知 負 荷 超 載 的 情 形 ， 此 時 ， 便 應 使 用 分 割 原 則 將 多 媒 體 教 材 分 割 成 數 個 小 片 段，讓 學 習 者 擁 有 較 足 夠 的 時 間 及 能 力 從 每 一 個 片 段 中 選 擇 文 字 及 影 像 並 加 以 組 織 及 整 合，此 時 若 能 提 供 展 演 者 或 學 習 者 可 操 控 教 材 之 機 制，更 能 幫 助 學 習 者 依 照 個 人 步 調 進 行 學 習。本 研 究 之 教 材 設 計 中，對 照 組 及 實 驗 組 2 為 未 經 分 割 原 則 處 理 之 教 材， 如 圖 4；實 驗 組 1 及 實 驗 組 3 則 為 經 過 分 割 原 則 處 理 之 教 材 ， 如 圖 5。

圖 4 對 照 組 教 材 ， 未 符 合 分 割 原 則

圖 5 實 驗 組 3 教 材 ， 符 合 分 割 原 則

(十 一 ) 事 先 訓 練 原 則 (Pre-training Principle)

事 先 訓 練 原 則 類 似 預 習 的 效 果，若 學 習 者 能 在 學 習 前 知 道 主 要 概 念 的 名 字 與 特 徵，此 時 會 先 在 心 中 建 立 起 基 本 基 模，當 其 進 入 正 式 學 習 時，這 些 基 模 即 會 被 喚 起，與 課 程 內 容 建 立 關 聯，使 學 習 者 加 深 對 課 程 之 印 象，提 升 其 學 習 效 果 。

(十 二 ) 信 號 原 則 (Signaling Principle)

當 多 媒 體 教 材 含 有 可 以 提 示 教 材 重 點 之 信 號 時，學 習 者 對 於 教 材 的 理 解 程 度 會 提 高 。 在 信 號 原 則 中 常 用 的 方 式 為 「 突 顯 標 題 」 (Heading)與 「 強 調 關 鍵 訊 息 」 (Key Information)(Mayer, 2005)， 如 ： 在 教 學 前 清 楚 提 示 大 綱及 標 題 ， 講 到 關 鍵 字 時 提 高 音 量 或 放 慢 速 度，使 用 箭 號、底 線、粗 體 字 等 來 指 示 重 點，或 以 標 記 顏 色、淡 化 非 正 在 講 解 的 部 份 來 突 顯 正 在 講 解 之 課 程 。 透 過 信 號 的 提 示 能 引 導 學 習 者 將 注 意 力 投 注 於 重 要 的 教 材 內 容 之 上 ， 避 免 注 意 力 分 散 至 其 他 不 重 要 的 內 容 而 造 成 認 知 資 源 的 浪 費 。 圖 6為 實 驗 組 3之 教 材 ， 以 「 ○^A 」 來 協 助 分 別 兩 段 敘 述 ， 以 「 底 線 」 來 表 達 正 在 講解 的 部 分 。

圖 6 實 驗 組 3教 材 ， 符 合 信 號 原 則

2.3 代 數 教 材 設 計 原 則 代 數 教 材 設 計 原 則 代 數 教 材 設 計 原 則 代 數 教 材 設 計 原 則

由 於 代 數 教 材 本 身 較 為 抽 象 ， 缺 乏 視 覺 情 境 ， 學 習 者 較 難 以 形 成 心 像 (M ent al Im age)， 因 此 學 習 者 常 常 僅 會 運 用 制 式 化 的 程 序 解 題 ， 卻 不 知 道 為 什麼 要 這 樣 解 題 。 以 國 中 生 對 二 元 一 次 聯 立 方 程 式 文 字 題 的 列 式 為 例 ，「 哥 哥有 x元 ， 妹 妹 有 y 元，且 哥 哥 的 錢 比 妹 妹 的 2 倍 多 5 元，……」，部 分 補 習 班 為 求 教 學 速 成 ， 會 教 導 學 生 看 到「 比 」就 寫「 =」、 看 到「 多 」就 寫「 +」，

研 究 者 追 問 學 生 為 何 「 比 」 要 換 寫 成 「 =」， 學 生 往 往 無 法 說 出 所 以 然 ， 其

實 「 比 」 為 比 較 之 意 ， 應 為 「 x−2y」， 但 學 生 僅 制 式 化 的 記 憶 ， 未 真 正 理 解 題 意 。 因 此， 謝 東 育 (2009)提 出 了 代 數 教 材 設 計 原 則， 針 對 代 數 教 材 的 多 媒 體 展 演 設 計 提 出 了 教 學 內 容 結 構 化 、 教 材 呈 現 區 塊 化 、 建 立 訊 息 關 連 以 及 口 語 簡 化 解 說 四 項 原 則 ， 分 述 如 下 ：

2.3.1 教 學 內 容 結 構 化 教 學 內 容 結 構 化 教 學 內 容 結 構 化 教 學 內 容 結 構 化

結 構 化 是 指 將 要 傳 達 的 訊 息 依 其 概 念 或 性 質 作 適 當 的 分 段 ， 此 與 Ma yer(200 9)多 媒 體 學 習 理 論 中 提 到 的 分 割 原 則 (S egm entat ion P rin cipl e)頗 為 類 似。以 二 元 一 次 聯 立 方 程 式 文 字 題 為 例，題 目 中 的 敘 述 往 往 十 分 冗 長 ， 若 教 學 者 未 將 題 目 以 結 構 化 編 排 ， 則 學 習 者 在 讀 完 整 個 題 目 後 極 易 因 超 過 工 作 記 憶 所 能 負 荷 而 出 現 「 讀 過 題 目 卻 不 懂 其 內 容 所 述 」 之 情 形 ， 若 是 教 學 者 能 適 當 的 將 訊 息 分 段 切 割 ， 可 大 量 降 低 學 習 者 的 認 知 負 荷 ， 使 其 在 學 習 過 程 中 ， 依 序 學 習 且 清 楚 知 道 訊 息 之 間 的 關 聯 。 下 圖 7 為 本 研 究 之 對 照 組 教 材 ， 該 教 材 未 具 結 構 化 ； 下 圖 8 為 實 驗 組 1 之 教 材 ， 該 教 材 透 過 文 字 分 段 ， 將 冗 長 的 訊 息 加 以 分 割 ， 幫 助 學 習 者 迅 速 處 理 大 量 訊 息 。

圖 7 對 照 組 教 材 ， 未 具 教 學 內 容 結 構 化

圖 8 實 驗 組 1 教 材 ， 教 學 內 容 結 構 化

2.3.2 教 材 呈 現 區 塊 化 教 材 呈 現 區 塊 化 教 材 呈 現 區 塊 化 教 材 呈 現 區 塊 化

區 塊 化 是 將 已 分 段 切 割 的 訊 息 ， 打 破 傳 統 由 上 而 下 、 由 左 而 右 的 循 序 藩 籬， 依 設 計 者 或 教 學 者 講 述 的 需 求 來 安 排 訊 息 呈 現 的 位 置 ， 此 與

Ma yer(200 9)多 媒 體 學 習 理 論 中 提 到 的 空 間 接 近 原 則 （ Sp atial C onti guit y Prin cipl e） 與 認 知 負 荷 理 論 (Cl ark, N gu yen, & Sw ell er, 20 06; J Swell er, 20 10 ) 的 分 散 注 意 力 效 應（ Split-attention Effect）頗 為 類 似。以 二 元 一 次 聯 立 方 程 式 文 字 題 為 例 ， 教 師 可 利 用 表 格 將 題 目 中 繁 雜 的 資 訊 簡 化 ， 且 亦 可 將 分 段 過 的 文 字 配 合 敘 述 之 完 整 性 再 以 區 塊 分 割 ， 幫 學 習 者 逐 步 列 出 式 子 ， 最 後

Ma yer(200 9)多 媒 體 學 習 理 論 中 提 到 的 空 間 接 近 原 則 （ Sp atial C onti guit y Prin cipl e） 與 認 知 負 荷 理 論 (Cl ark, N gu yen, & Sw ell er, 20 06; J Swell er, 20 10 ) 的 分 散 注 意 力 效 應（ Split-attention Effect）頗 為 類 似。以 二 元 一 次 聯 立 方 程 式 文 字 題 為 例 ， 教 師 可 利 用 表 格 將 題 目 中 繁 雜 的 資 訊 簡 化 ， 且 亦 可 將 分 段 過 的 文 字 配 合 敘 述 之 完 整 性 再 以 區 塊 分 割 ， 幫 學 習 者 逐 步 列 出 式 子 ， 最 後