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1、基于认知的多媒体信息设计研究一、绪论1.研究背景2.研究目的3.研究思路（概述相关概念、总结多媒体学习理论、认知心理与信息构成研究、结合实际教学验证、总结与评价）4.研究议题5.研究方法研究方法二、文献综述1.多媒体学习相关概念概述（媒体、多媒体、多媒体学习、多媒体学习信息设计）媒体：所谓媒体就是传播信息的媒介。媒体一词来自源于拉丁文“mediums”一字，为“中介的、中间的、结余二者之间”的意思。Kozma（1991）认为媒体是指科技、符号系统、处理能力的整合。多媒体：所谓多媒体通常被认为是多种媒体的综合。“多媒体”一词译自
2、英文“Multimedia”，是由multiple和media复合而成的。多媒体从不同的角度有着不同的定义,这依赖于定义者各自不同的视角。多媒体是“在呈现中运用多种媒体形式”(Schwartz&Beichner,1999,p.8)。多媒体是“多种媒介的组合，如电影、幻灯、音乐和灯光等尤其指在教育和娱乐领域”(Brooks,1997,p.17)。多媒体是“一组图表、音频、视频、电影所综合而成的信息，一个多媒体文档除文本之外的多种媒介元素。”(Greenlaw&Hepp,1999,p.44)。多媒体是一组包含有文本、音频或者经典的
3、声音、音乐、视频、图片、3-D、动画或者高品质图片的电脑程序。(Maddux,Johnson,&Willis,2001,p.253)。综上所述，多媒体被认为是以计算机为中心，将文字、图片、声音以及视频相结合的技术。多媒体学习：梅耶认为多媒体有两大要素构成：言语和画面。在他看来多媒体学习就是从言语(word）和画面(picture)中学习。多媒体信息:多媒体信息指用言语和画面呈现学习材料以促进学习。多媒体学习信息设计：所谓多媒体信息设计就是将各种多媒体元素看作待加工的信息元素，在计算机界面中有效组织设计这些元素，以利于学习者有意
4、义学习。2.国外多媒体学习认知的相关研究（理论与实践）2.1多媒体学习认知理论“考虑了人类大脑运行机制的多媒体教学信息设计更能够导向有意义的学习。”(Mayer,2005)基于这样的认识,Mayer提出了多媒体学习的认知理论(cognitivetheoryofmultimedialearning,简称CTML)。多媒体学习的认知理论有三个基本假设:即双通道假设、容量有限假设和积极加工假设。双通道假设是指人类对视觉材料和听觉材料用两种不同的通道进行加工，当信息呈现在眼睛时，人类开始在视觉通道加工该信息；而当信息通过耳朵呈现时，人
5、用听觉通道加工信息。容量有限假设是指人类的每个通道在同一时间可以加工的信息的量是有限的。积极加工假设是指人积极投入认知加工以建立和他们的经验一致的心理表征。该理论强调为达到有效认知，要通过接收适量的视听觉多媒体信息，把产生的言语、图像模型与相应的先前知识加以整合，从而完成认知活动。多媒体的认知过程可由下图模型来描述。该理论强调了:(1)在多媒体学习中,视觉和语词材料是在不同的加工系统中加工的,视觉通道最终产生图表征,语词通道最终产生。语词表征;(2)认知建构取决于学习过程中学习者主动的认知加工,只有当学习者主动选择相关的词与图
6、信息,把它们组织成聚合的语词和视觉表征,并且把相应的语词和视觉表征及相关的其它知识整合在一起时才出现有意义学习;(3)视觉和语词工作记忆的加工能量是有限的,因此,若对视觉或听觉通道呈现太多要加工的元素,将会引起认知超负荷而阻碍学习。2.2认知负荷理论认知负荷理论关注个体的认知结构与信息结构之间的交互作用，它认为教学过程中呈现的信息结构，必须要与学习者的认知结构系统相适应，才能实现有效教学[5]。认知负荷理论是从资源分配的角度考察学习的。认知负荷是学习者在完成特定学习任务时所需要的认知资源总量。如果在学习的过程中所需要的资源总量
7、超过了个体所能提供的资源总量,则会造成认知负荷超载,影响学习的效率。Sweller基于认知负荷的不同来源,将认知负荷区分为内在认知负荷、外在认知负荷和生成认知负荷[6]。内在认知负荷是知识本身所带来的认知负荷,是由学习材料中包含的概念或元素之间的相互关系以及学习者的经验水平决定的。外在认知负荷是因外在的信息呈现和教学处理而导致学习者耗费在与教学目标无关的操作上的认知负荷。生成认知负荷用于图式获得和规则自动化,对学习起着促进作用。三、多媒体信息的构成与认知心理的研究3.1认知心理学原则（从认知的角度出发）认知是指人们认识活动的过
8、程，认知心理学将认知过程看成一个由信息的获得、编码、贮存、提取和使用等一系列连续的认知操作阶段组成的按一定程序进行信息加工的系统。认知活动包括注意、知觉、记忆、思维等。在多媒体信息设计中，应着重考虑学生认知心理的特征，针对具体结构采用相应分析。3.1.1注意注意的是内容的表现
