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[摘要]多媒体学习认知理论揭示学习者的多媒体学习认知机制，当多媒体信息按照学习者的认知机制设计时，能够最大限度地提高学习者的信息加工水平。本文介绍多媒体学习认知理论，分析基于该理论设计多媒体教学课件的优势，并探讨相应的设计策略。
[关键词]多媒体学习 双通道 主动加工 策略
教学信息传播，媒体是一个极其重要的因素。自教学引进新媒体技术以来，催生了教学内容传播的新形式。随着多媒体技术日新月异的发展，各级各类学校也不惜重金，积极筹备多媒体教室、校园网等硬件环境，为学校开展多媒体教学创造条件。但是，目前对于多媒体学习的研究主要集中在多媒体学习环境及软件的开发方面，而对多媒体学习过程的研究很少。多媒体学习认知过程揭示了多媒体学习的认知机制，是多媒体学习中重要的组成部分。研究多媒体学习的认知过程对多媒体教学及其资源的设计都具有重要的意义。
一、多媒体学习认知理论
多媒体信息设计的最佳方式是什么?人类大脑是怎样加工多媒体信息的?怎样使多媒体信息促进有意义的学习?基于对这些问题的研究，美国当代著名教育心理学家理查德-E迈耶(Mayer，R.E)提出了以学习者为中心的多媒体学习认知理论，他认为“之所以要采用多媒体学习是基于这样一种观点，即教学信息应根据人类大脑的工作方式来设计”。迈耶从心理学角度出发，在双边码理论、建构主义理论等理论基础上提出了多媒体学习认知理论。
迈耶多媒体学习认知理论所依据的是可理解性标准，认为多媒体环境的设计应符合人们的学习标准。迈耶多媒体学习认知理论基于三个假设，即双通道假设、容量有限假设和主动加工假设。双通道假设认为，信息加工系统中存在两个独立的信息加工通道，即视觉，图像通道和听觉/言语通道(下面简称“视觉通道”和“听觉通道”)。视觉通道用来加工眼睛接受的图像信息并由此形成图像表征，听觉通道用来加工耳朵接受的言语信息并由此生成言语表征。容量有限假设认为，每个通道具有有限的加工容量，当学习者接受设计不当的信息时，会造成无效或无关的加工，使认知负荷加大。主动加工假设认为，学习者为了寻求与已有经验一致的心理表征，会主动参与认知加工。主动加工包括选择、组织、整合等过程，是促进学习者对知识进行意义构建的重要认知活动。根据上述假设，迈耶提出了多媒体学习认知理论，并用多媒体学习认知模型来描述多媒体学习的认知过程，见下图：
根据迈耶多媒体学习认知模型，词语和画面作为来自外部的多媒体呈现方式，通过眼睛和耳朵进入学习者感觉记忆系统，这是一个信息登记过程。词语到耳朵和眼睛的箭头表示词语同时作为言语表象和视觉表象在耳朵和眼睛中登记，画面作为视觉表象在眼睛中登记。感觉记忆能够暂时保留外部登记进来的视觉表象和听觉表象，但其记忆容量有限。耳朵到声音与眼睛到图像的箭头表示接收到的信息通过被选择进入工作记忆。工作记忆系统分为两部分，左边的方框表示工作记忆接收到的信息并把该信息进行联系、转换(由声音和图像间的两个箭头表示，例如听到词语“花朵”而想到的花朵图片)和组织加工，由此形成右边方框的言语模型和图像模型。由建构而来的言语模型和图像模型与从长时记忆中提出的先前知识发生联系并完成新知识的整合。
在整个多媒体学习认知过程中，最主要的信息加工过程发生在工作记忆中，即“选择”和“整合”，有相应的箭头表示。这个过程是学习者对媒体信息的主动加工过程，学习者只有积极选择所呈现的媒体材料并把这些信息片段在工作记忆中组织成互相联系的心理表征，并将新建知识与已有知识进行整合，有意义的学习才能发生。这一认知过程是设计多媒体学习资源的重要依据。多媒体资源的组织形式、呈现方式、内容容量等都影响到学习者图像和言语信息加工系统主动参与有意义的学习的程度。
二、基于多媒体学习认知理论设计教学课件的优势
多媒体学习认知理论揭示的是人们在多媒体学习时的内部信息加工过程，当我们了解人们的信息加工原理后，才能够设计出符合人们信息加工方式的多媒体教学资源。多媒体学习认知理论强调的是以学习者而不是以技术为中心，基于该理论的课件设计更注重学习者对媒体信息的主动加工和意义建构。因此，在多媒体学习认知理论指导下设计教学课件具有重大优势。
(一)能够加强学习者主动参与学习的程度。提高学习积极性
在多媒体教学中，如果学习者对呈现的教学信息不感兴趣，学习就会成为一种负担，学习者的学习就会变得被动。被动学习容易产生无效的学习效果，教师精心准备的多媒体教学课件只是他们的“过眼云烟”。反之，如果教师呈现的教学信息设计合理，符合学习者的加工方式，学习者的积极性就能被调动起来，学习者会主动参与到整个教学活动中，最终达到理想的教学效果。多媒体学习认知理论揭示了媒体学习的认知过程，能够引导设计者设计出更符合信息加工原理的教学课件。
(二)能够突出学习者对教学信息的意义建构，促进有意义学习
有意义学习是指学习者在学习过程中的记忆成绩和迁移成绩都比较理想。要达到这一学习效果，取决于学习者在学习过程中的认知活动。如果呈现的是纯文本、纯画面或纯音频信息，学习者加工信息的潜能就不能得到充分利用，不利于对新知识形成多重心理表征，这样学习到的知识不稳同，容易忘忘记。同时，如果所呈现的知识与先前的知识没有太大联系，就不利于新旧知识的整合，不能达到对知识的意义建构。按照多媒体学习认知理论设计教学课件，能够充分利用学习者的言语加工系统和视觉加工系统，形成对知识的双重心理表征，促进学习者的有意义学习。
三、基于多媒体学习认知理论的多媒体教学课件设计策略
有意义的多媒体学习认知活动发生在工作记忆中，即学习者的“选择”“组织”“整合”过程。这虽然是学习者自身内部认知活动，却直接受到学习者所接受多媒体信息的影响。多媒体信息设计合理与否制约着学习者加工媒体信息的水平。正如猫爱吃鱼一样，学习者更乐于接受那些适合他们信息加工系统“胃口”的信息，能把这样的媒体信息“消化”、“吸收”得更彻底。那么怎样才能设计出具有如此吸引力的多媒体教学信息呢?结合多媒体学习认知理论及其相关内容，提出以下多媒体教学课件设计策略，并对课件设计过程中应注意的问题加以说明。其中多媒体课件总体设计策略为课件设计的宏观策略，另外三个为课件设计的具体策略，而具体策略中又以内容设计策略为主。
(一)多媒体教学课件设计策略
1.多媒体课件总体设计策略：以学习者为中心
多媒体课件总体设计要突出以学习者为中心。学习者是整个教学的主体对象，教学的各种媒体资源都是为了促进学习者有意义的学习而设计的。在多媒体课件设计过程中，首先应明确学习者的主体地位。教学课件只是一种教学工具，是为更好地促进学习者有意义学习而服务，而不是仅为了向学习者展示新技术。
在多媒体教学过程中，学习者是否积极参与对所呈现信息的主动加工和意义建构，是决定多媒体教学效果是否理想的首要条件，因此课件的整体设计应该紧紧围绕“调动学习者主动参与学习”这个中心。但是，调动学习者主动参与学习，并不意味着用的技术越多、越新或课件设计越动态越好，而要适时而用。调动学习者的积极性，要在内容设计上取胜，是整个课件的设计突出知识的内在联系，能够引导学习者按照课件设计的思路完成对所呈现信息的选择、组织、和整合，建立起新旧知识间的联系，并形成对整合后知识的多重心理表征。
2.多媒体课件内容设计策略：引导学习者主动加工，尊重认知容量有限、认知负荷理论
多媒体课件内容设计要尊重双通道理论和认知容量有限理论，并且要引导学习者对媒体信息进行主动加工。在多媒体课件的内容设计上，应该重视知识间的内在联系，突出知识的层次感，逐步引导学习者按照一定的次序探究所受知识，激起学习者主动加工媒体所呈现知识的兴趣，从而形成对知识的意义建构。学习者通过意义建构得来的知识融合了自己已有的经验，并建立起新旧知识间的内在联系，能够获得较理想的记忆成绩和知识迁移成绩。
在多媒体课件内容上，要合理搭配文本内容和画面(包括动画)内容，画面内容和文本内容互为解释补充，要避免文本、图像、动画同时出现。由于学习者的认知容量有限，过多的媒体信息容易造成认知负荷，过犹不及；而单一的媒体信息不利于学习者建立知识的多重心理表征，且容易使学习者产生枯燥、厌烦情绪。因此，多媒体课件内容设计要把握好媒体信息所承载的知识量及知识间的关系。
3.多媒体课件界面设计策略：画面简洁大方，色彩搭配合理
多媒体课件界面设计要简洁大方，适于学习者阅读。多媒体课件界面设计主要包括两个方面：一个是界面色彩设计，一个是界面组织形式设计。在多媒体课件界面色彩设计过程中，所选取的界面颜色及由该颜色构成的色彩环境要符合人的视觉系统对色彩的要求，同时画面文字颜色和背景颜色搭配要合理，背景颜色不宜太亮，而文字内容不宜太暗，且整个多媒体课件的色彩风格要保持基本一致。在多媒体课件界面的组织形式上，图像和文本相互间的排版要合理，尽量保持相同内容在同一页面呈现，如不能在同一页面呈现，要按知识间的层次把联系紧密的知识安排在同一画面。此外，在界面设计时还要注意界面内容不宜过多、过满，要留有适当的空白，文字字体规范标准，字号不要太小，这样才适应视觉系统的要求。
4.多媒体课件呈现策略：画面间切换不需要无关的声音、特效
多媒体画面呈现设计主要包括在设计多媒体课件的呈现方式时不要使用无谓的动画特效和声音特效，以免分散学习者注意力，打断学习者思路，或者引起课堂不必要的骚动。与教学内容、教学情境无关的文字特效、声音特效和动画特效都属于干扰信息，容易在课堂上产生负面效应。在画面呈现次序上，保持相近知识临近呈现，以维持知识间的联系性。在呈现速度上，不宜过快或过慢，呈现速度应与教师讲课速度和学生的接受速度相匹配。
(二)多媒体教学课件设计过程的注意事项
1.在课件设计前，要充分把握学习者的初始能力
研究表明，学习者的初始能力与多媒体学习过程中的认知加工水平有很大的相关性。如果学习者的初始能力能够满足与所呈现媒体信息间的联结、整合要求，那么学习者就能够获得较高层次的知识建构，反之亦然。因此，在进行课件设计之前，充分了解学习者的初始能力非常必要。这也是能否设计出适合学习者认知加工水平的多媒体课件的重要因素。
3.在课件设计时，要根据学习材料性质灵活选择媒体要素
正如媒体要素各自有其特性一样，学习材料(也可以理解为学习内容)也各自有其特性。因此，根据学习材料特性选择媒体要素同样是多媒体教学课件设计中不得不考虑的问题。
4.结束语
多媒体教学课件犹如教学中的利器，“欲先善其事，必先利其器”，设计良好的多媒体教学课件是多媒体教学取得成功的先决条件。吸收了双编码理论、建构主义理论、信息加工理论等多种理论优势的多媒体学习认知理论，为设计良好的多媒体教学课件提供了重要理论依据。多媒体教学课件的设计将在多媒体认知理论日臻善的过程中逐渐成熟，从而更好地为教学服务。
[关键词]多媒体学习 双通道 主动加工 策略
教学信息传播，媒体是一个极其重要的因素。自教学引进新媒体技术以来，催生了教学内容传播的新形式。随着多媒体技术日新月异的发展，各级各类学校也不惜重金，积极筹备多媒体教室、校园网等硬件环境，为学校开展多媒体教学创造条件。但是，目前对于多媒体学习的研究主要集中在多媒体学习环境及软件的开发方面，而对多媒体学习过程的研究很少。多媒体学习认知过程揭示了多媒体学习的认知机制，是多媒体学习中重要的组成部分。研究多媒体学习的认知过程对多媒体教学及其资源的设计都具有重要的意义。
一、多媒体学习认知理论
多媒体信息设计的最佳方式是什么?人类大脑是怎样加工多媒体信息的?怎样使多媒体信息促进有意义的学习?基于对这些问题的研究，美国当代著名教育心理学家理查德-E迈耶(Mayer，R.E)提出了以学习者为中心的多媒体学习认知理论，他认为“之所以要采用多媒体学习是基于这样一种观点，即教学信息应根据人类大脑的工作方式来设计”。迈耶从心理学角度出发，在双边码理论、建构主义理论等理论基础上提出了多媒体学习认知理论。
迈耶多媒体学习认知理论所依据的是可理解性标准，认为多媒体环境的设计应符合人们的学习标准。迈耶多媒体学习认知理论基于三个假设，即双通道假设、容量有限假设和主动加工假设。双通道假设认为，信息加工系统中存在两个独立的信息加工通道，即视觉，图像通道和听觉/言语通道(下面简称“视觉通道”和“听觉通道”)。视觉通道用来加工眼睛接受的图像信息并由此形成图像表征，听觉通道用来加工耳朵接受的言语信息并由此生成言语表征。容量有限假设认为，每个通道具有有限的加工容量，当学习者接受设计不当的信息时，会造成无效或无关的加工，使认知负荷加大。主动加工假设认为，学习者为了寻求与已有经验一致的心理表征，会主动参与认知加工。主动加工包括选择、组织、整合等过程，是促进学习者对知识进行意义构建的重要认知活动。根据上述假设，迈耶提出了多媒体学习认知理论，并用多媒体学习认知模型来描述多媒体学习的认知过程，见下图：
根据迈耶多媒体学习认知模型，词语和画面作为来自外部的多媒体呈现方式，通过眼睛和耳朵进入学习者感觉记忆系统，这是一个信息登记过程。词语到耳朵和眼睛的箭头表示词语同时作为言语表象和视觉表象在耳朵和眼睛中登记，画面作为视觉表象在眼睛中登记。感觉记忆能够暂时保留外部登记进来的视觉表象和听觉表象，但其记忆容量有限。耳朵到声音与眼睛到图像的箭头表示接收到的信息通过被选择进入工作记忆。工作记忆系统分为两部分，左边的方框表示工作记忆接收到的信息并把该信息进行联系、转换(由声音和图像间的两个箭头表示，例如听到词语“花朵”而想到的花朵图片)和组织加工，由此形成右边方框的言语模型和图像模型。由建构而来的言语模型和图像模型与从长时记忆中提出的先前知识发生联系并完成新知识的整合。
在整个多媒体学习认知过程中，最主要的信息加工过程发生在工作记忆中，即“选择”和“整合”，有相应的箭头表示。这个过程是学习者对媒体信息的主动加工过程，学习者只有积极选择所呈现的媒体材料并把这些信息片段在工作记忆中组织成互相联系的心理表征，并将新建知识与已有知识进行整合，有意义的学习才能发生。这一认知过程是设计多媒体学习资源的重要依据。多媒体资源的组织形式、呈现方式、内容容量等都影响到学习者图像和言语信息加工系统主动参与有意义的学习的程度。
二、基于多媒体学习认知理论设计教学课件的优势
多媒体学习认知理论揭示的是人们在多媒体学习时的内部信息加工过程，当我们了解人们的信息加工原理后，才能够设计出符合人们信息加工方式的多媒体教学资源。多媒体学习认知理论强调的是以学习者而不是以技术为中心，基于该理论的课件设计更注重学习者对媒体信息的主动加工和意义建构。因此，在多媒体学习认知理论指导下设计教学课件具有重大优势。
(一)能够加强学习者主动参与学习的程度。提高学习积极性
在多媒体教学中，如果学习者对呈现的教学信息不感兴趣，学习就会成为一种负担，学习者的学习就会变得被动。被动学习容易产生无效的学习效果，教师精心准备的多媒体教学课件只是他们的“过眼云烟”。反之，如果教师呈现的教学信息设计合理，符合学习者的加工方式，学习者的积极性就能被调动起来，学习者会主动参与到整个教学活动中，最终达到理想的教学效果。多媒体学习认知理论揭示了媒体学习的认知过程，能够引导设计者设计出更符合信息加工原理的教学课件。
(二)能够突出学习者对教学信息的意义建构，促进有意义学习
有意义学习是指学习者在学习过程中的记忆成绩和迁移成绩都比较理想。要达到这一学习效果，取决于学习者在学习过程中的认知活动。如果呈现的是纯文本、纯画面或纯音频信息，学习者加工信息的潜能就不能得到充分利用，不利于对新知识形成多重心理表征，这样学习到的知识不稳同，容易忘忘记。同时，如果所呈现的知识与先前的知识没有太大联系，就不利于新旧知识的整合，不能达到对知识的意义建构。按照多媒体学习认知理论设计教学课件，能够充分利用学习者的言语加工系统和视觉加工系统，形成对知识的双重心理表征，促进学习者的有意义学习。
三、基于多媒体学习认知理论的多媒体教学课件设计策略
有意义的多媒体学习认知活动发生在工作记忆中，即学习者的“选择”“组织”“整合”过程。这虽然是学习者自身内部认知活动，却直接受到学习者所接受多媒体信息的影响。多媒体信息设计合理与否制约着学习者加工媒体信息的水平。正如猫爱吃鱼一样，学习者更乐于接受那些适合他们信息加工系统“胃口”的信息，能把这样的媒体信息“消化”、“吸收”得更彻底。那么怎样才能设计出具有如此吸引力的多媒体教学信息呢?结合多媒体学习认知理论及其相关内容，提出以下多媒体教学课件设计策略，并对课件设计过程中应注意的问题加以说明。其中多媒体课件总体设计策略为课件设计的宏观策略，另外三个为课件设计的具体策略，而具体策略中又以内容设计策略为主。
(一)多媒体教学课件设计策略
1.多媒体课件总体设计策略：以学习者为中心
多媒体课件总体设计要突出以学习者为中心。学习者是整个教学的主体对象，教学的各种媒体资源都是为了促进学习者有意义的学习而设计的。在多媒体课件设计过程中，首先应明确学习者的主体地位。教学课件只是一种教学工具，是为更好地促进学习者有意义学习而服务，而不是仅为了向学习者展示新技术。
在多媒体教学过程中，学习者是否积极参与对所呈现信息的主动加工和意义建构，是决定多媒体教学效果是否理想的首要条件，因此课件的整体设计应该紧紧围绕“调动学习者主动参与学习”这个中心。但是，调动学习者主动参与学习，并不意味着用的技术越多、越新或课件设计越动态越好，而要适时而用。调动学习者的积极性，要在内容设计上取胜，是整个课件的设计突出知识的内在联系，能够引导学习者按照课件设计的思路完成对所呈现信息的选择、组织、和整合，建立起新旧知识间的联系，并形成对整合后知识的多重心理表征。
2.多媒体课件内容设计策略：引导学习者主动加工，尊重认知容量有限、认知负荷理论
多媒体课件内容设计要尊重双通道理论和认知容量有限理论，并且要引导学习者对媒体信息进行主动加工。在多媒体课件的内容设计上，应该重视知识间的内在联系，突出知识的层次感，逐步引导学习者按照一定的次序探究所受知识，激起学习者主动加工媒体所呈现知识的兴趣，从而形成对知识的意义建构。学习者通过意义建构得来的知识融合了自己已有的经验，并建立起新旧知识间的内在联系，能够获得较理想的记忆成绩和知识迁移成绩。
在多媒体课件内容上，要合理搭配文本内容和画面(包括动画)内容，画面内容和文本内容互为解释补充，要避免文本、图像、动画同时出现。由于学习者的认知容量有限，过多的媒体信息容易造成认知负荷，过犹不及；而单一的媒体信息不利于学习者建立知识的多重心理表征，且容易使学习者产生枯燥、厌烦情绪。因此，多媒体课件内容设计要把握好媒体信息所承载的知识量及知识间的关系。
3.多媒体课件界面设计策略：画面简洁大方，色彩搭配合理
多媒体课件界面设计要简洁大方，适于学习者阅读。多媒体课件界面设计主要包括两个方面：一个是界面色彩设计，一个是界面组织形式设计。在多媒体课件界面色彩设计过程中，所选取的界面颜色及由该颜色构成的色彩环境要符合人的视觉系统对色彩的要求，同时画面文字颜色和背景颜色搭配要合理，背景颜色不宜太亮，而文字内容不宜太暗，且整个多媒体课件的色彩风格要保持基本一致。在多媒体课件界面的组织形式上，图像和文本相互间的排版要合理，尽量保持相同内容在同一页面呈现，如不能在同一页面呈现，要按知识间的层次把联系紧密的知识安排在同一画面。此外，在界面设计时还要注意界面内容不宜过多、过满，要留有适当的空白，文字字体规范标准，字号不要太小，这样才适应视觉系统的要求。
4.多媒体课件呈现策略：画面间切换不需要无关的声音、特效
多媒体画面呈现设计主要包括在设计多媒体课件的呈现方式时不要使用无谓的动画特效和声音特效，以免分散学习者注意力，打断学习者思路，或者引起课堂不必要的骚动。与教学内容、教学情境无关的文字特效、声音特效和动画特效都属于干扰信息，容易在课堂上产生负面效应。在画面呈现次序上，保持相近知识临近呈现，以维持知识间的联系性。在呈现速度上，不宜过快或过慢，呈现速度应与教师讲课速度和学生的接受速度相匹配。
(二)多媒体教学课件设计过程的注意事项
1.在课件设计前，要充分把握学习者的初始能力
研究表明，学习者的初始能力与多媒体学习过程中的认知加工水平有很大的相关性。如果学习者的初始能力能够满足与所呈现媒体信息间的联结、整合要求，那么学习者就能够获得较高层次的知识建构，反之亦然。因此，在进行课件设计之前，充分了解学习者的初始能力非常必要。这也是能否设计出适合学习者认知加工水平的多媒体课件的重要因素。
3.在课件设计时，要根据学习材料性质灵活选择媒体要素
正如媒体要素各自有其特性一样，学习材料(也可以理解为学习内容)也各自有其特性。因此，根据学习材料特性选择媒体要素同样是多媒体教学课件设计中不得不考虑的问题。
4.结束语
多媒体教学课件犹如教学中的利器，“欲先善其事，必先利其器”，设计良好的多媒体教学课件是多媒体教学取得成功的先决条件。吸收了双编码理论、建构主义理论、信息加工理论等多种理论优势的多媒体学习认知理论，为设计良好的多媒体教学课件提供了重要理论依据。多媒体教学课件的设计将在多媒体认知理论日臻善的过程中逐渐成熟，从而更好地为教学服务。