多媒体学习中的内部和外部表征( 8)

1、.：.；多媒体学习中的内部和外部表征 杨丽坤译External and internal representations in multimedia learning 总体上说，新的技术特别是媒体技术在教育中起到重要的角色。术语“媒体指的是多种技术资源的综合，目的是经过多种觉得资料以多种格式展现信息。因此，多媒体资源可以在三个层面来思索：技术层面指技术设备如计算机，网络，显示器等，他们是信息的载体；记号言语层面，指的是这些记号的表征格式如文本，图片，声音；觉得层面指接受的信息觉得资料如视觉或听觉资料。不能正确的区分这三个层面会使教育者产生很多错误的观念。有一种误解就是他们把多媒体以为是信息技术

2、的全部因此是计算机科学家和工程师的主要义务，而没有认识到它仅仅是一个层面。实践上，另外两个层面是同等重要的，恰当地了解他们需求有认知科学，心思学和教育科学而不是信息技术方面的专门知识。另外一个由不清楚多媒体的三个层面引起的误解就是以为技术媒体本身影响了学习。现实上，以前的有关“媒体效应的实验曾经很清楚地阐明：不思索言语和觉得方面的要素，以为不同的媒体技术影响了学习效果，这种看法是错误的和简单的。我们研讨的不是媒体技术的效果，而是在学习和教学中应该注重多媒体的言语和感知层面。重点应该是不同方式的外部表征的效果，例如有关了解和学习方面的文本和图表静态的和动态的；不幸的是，对多媒体言语和感知层面也存

3、在误解。大量的这种误解是一个假设，丰富的多媒体学习环境可以促进外部认知过程，建立详细的知识构造。这种观念意味着我们要适当地限制最新的信息技术，而为学习者提供带有多种感知资料地多媒体表征方式。所得到的学习资料包括大量的元素，动画，视频剪辑和各种能够地交互。然而最近的研讨指出，很多外部表征和多媒体资料对学习总是没有多大协助 。因此，在多媒体学习中，复杂的交互发生在外部表征和内部表征之间。外部表征由高级的教育技术提供，内部心思表征由学习者来建构，他们的指令instruction经过这些技术来表现。这些教学媒体资料的潜在效果应该归于外部影响，应该把复杂的交互思索进去。这些文章结合了这个专业问题，目的是

4、分清在多媒体学习环境中哪种方式的表征更能支持了解，这些多媒体的特点是怎样协助 学习者学习复杂科目问题的。这篇文章探求了完成内部和外部表征相互影响的必要性，为了提高多媒体学习的有效性。 Mayer的文章集中于多媒体表征，包括为了培育有意义学习而设计的说和写并与解释和描画相结合。为了阐明在这种情况下学习者可以从多媒体信息中获得到更多，与仅仅是言语信息相比。Mayer提出了一个与多媒体学习相关的认知实际，它是在三个假设的根底上提出的：自动学习假设，the dual channel assumption ,and the limited capacity assumption.根据此实际，有意义学习需

5、求学习者参与自动认知过程。反过来，自动过程需求学习者留意相关的言语和图示心思表征，最后把言语和图示表征与先前知识相互合并。认知过程在视觉和听觉两个信道都有发生，并且每个信道都有局限性。Mayer提出的这个实际指出：学习者从词语和图画中学的要比仅从词语中学的要更加深化多媒体效果，排除外部资料(coherence effect)，印刷词语与相应的图片相邻spatial contiguity effect都使学习更加深化。并且，他以为，当词语在说话中出现比传统的格式更容易使学习者学习peisonalization effect.Mayer的作品的实际意义是，教学过程中应该多展现词语和图片不仅仅是单独

6、的词语，并且排除外部词语和图片。进一步，相应的词语和图片应该放在一同，口语成分应该运用在对话方式中。Mayer的发现并不是仅仅局限于高技术媒体。他的实际和教学原那么可以运用在基于课本的教学也可以用于基于计算机的学习环境。虽然一些先进技术方式思索到了教学方法而用其他的简单技术是不行的，但是大多教学原那么设计是根本上是一样的而不思索媒体。这是由于这些原那么是不受技术驱动的而是从人脑和感知系统功能方面提取的。Schnota 和Bannert提出了一个文本和图片合并的模型而提出一个多媒体学习实际。和Mayer类似，这些作者以为，学习者自动选择，组织，合并言语和图片信息以面向义务的方式来建构心思表征可以

7、到达预先的要求。然而，与Mayer 的模型相比，他们的模型包括了描写和描画的最根本的区别。描画性表征来源于符号处置。而描写性表征分析构架图。由于图片可以是每一个标题经过多种方式看到，这个模型思索到这种用在图片中的视觉效果可以影响心思模型的建构和该模型为完成特定义务的计算效率。Schnota 和Bannert的模型指出，向文本中添加图片对学习并不是总是好的，有的时候会有方面作用假设与学习义务不搭配的话。这就意味着当图片与义务适宜时才干支持学习，不适宜经常会防碍稳定有效学习的心思模型的建构过程。这个假设反对Paivio的双重编码实际中含有的传统意义，该实际以为在文本中参与图片对学习总是有益的。Sc

8、hnota 和Bannert发表了一个实验，研讨了不同的外部表征对心思模型建构的效果。他们的是实验发现进一步一定了与义务不适宜的图片能够呵斥不好的效果的预言。该研讨阐明，假设个体的先前知识缺乏并且问题可以经过恰当的义务方式被可视化，那么这些图片可以促进学习。假设个体具有较高的先前知识程度 并且图片与义务不适宜，那么这些图片能够防碍心思模型的建构。思索到这个方面，此发现与在传统双重编码实际根底上提出的假设相矛盾。Schnota 和Bannert的发现重点是强调在设计教学资料是时需求仔细思索所包含的视觉资料的类型。这对那些先前知识程度低需求图片支持的学生建构心思模型是重要的。并且好的图片设计对那些

9、知识程度高的学生也是重要的，由于这些个体能够被心思模型里的一些不适当的视觉方式所妨碍。下面的两片文章涉及到动画，即动态的图片对学习可以产生一定的改动。最近的教育实际和传统的教学设计阅历阐明动画经常比静态的阐明工具更具有优势。为了了解由外部静态图解表征的动态情境，学习者必需首先经过静态信息本人建构一个动态心思模型。与之比较，动画可以为学习者提供为该情境预备好的详细的阅读表征。这样，看上去只是提供了外部支持，实践上为内部动态心思模型的建构提供了协助 。然而，根据这两个研讨发现，仅仅向学习者提供动态信息并不能到达较好的学习。Lowe思索到不同的动画显示特征对动态学习资料的影响。他指出，学习者面对静态

10、图解时会遇到困难，而动画可以为学习者提供额外的高质量的不同的信息过程。他指出，当用来向初学者显示复杂的问题时，动画的动态特性能够非常重要。为了建构一个有效的基于动态情境的心思模型，学习者从外部提取的信息需求和主题中心相关的。这些复杂的动画包含了与相关情境联络比较远的信息，而不是仅仅外表可看到的东西。然而，初学者不能准确的区分这么大量的动画信息，由于他们短少足够的该领域的背景知识。于是，他们提取到的信息在一定程度上能够遭到先前知识的影响。与其他一些动画学习的研讨对比，Lowe研讨的动画参与了高度的运用者控制。采用这种方法是由于这种非交互的动画短少教育效果的缘由之一是学习者不允许决议表达的步伐和方

11、向。在Lowe研讨的工程里运用了复杂动画来协助 他们学习如何预测变化，这可以经过反复展现图像来实现。这个发现阐明，虽然可以自在的访问这些动画，初学者还是能够会忽略与主题相关的微妙的方面。相反，他们可以把动画位置和方式的变化与文本图像构成明显的知觉对比，这样来提取信息。接下来的预言义务指出这些明显的感知信息并不是与主题相关的能够会永久的被保管。这个研讨的关键发现就是即使动画允许高程度运用者控制，它也能够必需参与适当的更多支持和导向，假设他们想把动画当作有效的学习工具。Lewalter也对这个假设提出了质疑，动画真的比静态图片更有利于学习吗？是不是这两种视觉展现导致了不同的认知过程？她以为，他们各

12、自认知过程需求的不同点是双重的。一方面，直接支持支持动态心思模型的建构，经过动画能够减轻认知过程的负担。另一方面，动画的短暂性加重了认知的负担，由于学习者不好控制过程的速度。因此一个锋利的问题就是学习者是不是可以真正的利用这些动画信息，他们利用到了什么程度？因此，Lewallter集中于在动画和解释性文本结合中的学习过程中认知和元认知战略的研讨。她指出，只是参与动画的或静态的阐明都不能很好的协助 学习位物理问题地心引力和光学。她发现，在获取现实性知识方面，动画和静态阐明没有什么区别；在了解学习方面，与动画提供的支持也是一点点差别。利用动画学习的学生与运用静态阐明的学生能够在采取战略上有所不同。

13、然而，那些给了静态阐明的学生运用演习战略更多，并且对他们的学习更有方案性，而动态学习者更多运用了细化战略。演习战略(rehearsal强化更对实事性知识更有效，元认知控制战略对了解性知识更有效。Lewalter的结论阐明，动态的图画并不是总是优于静态的图画，由于在回想性知识方面运用动画的学习这不比运用静态图画的学习者优秀，而在了解性知识方面好一点。这就为Lowe的发现提供了充分的证据，在多媒体学习环境中，那些详细的动态表征并不是对学习起到积极的效果。在许多案例中，静态图画包括传统的运动标志如箭头的运用或运用些框架图就曾经足够了，就可以胜利地完成了解和学习。更进一层，这时那些动画能够会失去价值，

14、由于学习者在利用动画时不能很好地控制他们的过程，因此我们要在不同的时候采用适当的学习战略。Stern,Aaprea和Ebner处置图表工具，用来表征信息，解释信息和传送信息。在学校里很少系统地学习图表的动态运用，因此，个体学习者难以做到全部恰当地把图表运用到主体内容中，或者把空间关系插入到系统关系中。Stern等检验了成年学习者是如何是把图表作为工具来在一个知识领域内解释和传送知识的。他们的结果阐明，经济领域的学习者根据恰当的教学指点动态地建构了一个线性图表，他们比那些只是简单的展现了线性图表的学习者拥有根高的传送才干。图表展现的动态发明看起来是一个强大的传输工具，特别是对于具有丰富先前知识的

15、学习者。发明的图表质量越高传输才干就越高。甚至先前知识缺乏的学习者也可以动态建构图表，假设给予足够的协助 。这些动态的图表建构证明对知识欠缺的学习者是很有效的。Stern,Aaprea和Ebner以为，在文本信息的根底上动态地建构图表后，学习者会更加留意表征的元素以及他们的关系，以及这些元素和关系是如何插入到特定内容里的。与简单地阅读预备好的图表，这样设计建构的知识框架更加详细和明晰。在这个专题的最后两篇文章处理了用多种外部表征促进了解和学习的问题。Kozma检验了思索化学设备，图表，分子运动和实验室可视化部分方面，化学专家和化学新手的不同点。这些表征被定义为支持思索和社交的资料资源。这些表征

16、类型的不同特点意味着认知和社会支持和约束，为了实际咨询和论述，在参与试图建构来共同了解化学景象时。在实验和实际的研讨中，Kozma都探求了专家和新手是如何运用认知和社会支持来获得多种表征。就如作者指出的，专家运用不同的表征是为了到达不同的目的。他们横向和纵向调整多种不表征来解释他们的调查研讨。他们也会灵敏组合这些表征来解释化学景象。并且，他们同时发明表征和调整多个表征来争辩，解释和证明他们的观念。相反，新手在横跨来衔接多个表征时就有困难。他们也发现把这些表征和物理景象联络起来也有困难。他们的了解和论述搜到个体表征的束缚。Kozma指出新手在实践实验室作的论述和在计算机实验室用分子模型软件所做的

17、论述多少会有不同。在实践实验室，他们的论述多集中于化学物质，设备和产品上。在计算机实验室多集中于分子构造上。在这方面专家和新手有类似之处。然而，他们的论述里的物质和景象与在实验室察看到的没有多大联络。换句话说，短少表征之间的联络和表征与景象之间的联络。Kozma引见了一些设计和运用交互多媒体学习环境的原那么，这种环境可以展现一些可调整的多种表征。这些基于技术的系统应该协助 学习者建立必要的联络和支持协作共同了解科学景象。Seufert论述了为了经过这些表征培育心思衔接性信息，教学如何协助 个体联络外部多种表征的问题。学习者经常不能在相应的元素和这些表征的相应联络之间创建相关的联络，于是不能充分

18、地运用这些表征。Seufert调查了不同的教学在协助 达成一致性信息方面的效果，他们的被试是具有不同先前知识的学习者。一组得到了直接的协助 ，给予了附加的文本段落，那些段落详细地讲解了这些不同的表征可以相互映像。另一组，得到间接协助 ，得到的是一系列暗示性句子，目的是锻炼学习者在不同表征间建立联络的才干。控制组得到的是没有指点协助 的学习资料。Seufert研讨的结果指出了认知过程的流畅性，信息的高度一致，记忆的数量和个体的目的这些要素存在复杂的相互影响。信息在认知过程流畅的情况下循环时，直接到协助 比间接的协助 更有助于回想。然而，在一方面，间接性协助 可以激发更好的信息流畅性，但是在另一方面会导致较低