基于超文本多媒体学习过程理论和认知方法

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1、基于超文本多媒体学习过程理论和认知方法【摘要】本文分析了目前多媒体学习的理论方法，提出了对学习进行有效加工，进而对学习过程产生有意义的影响，运用传感网络学习技术对学习过程进行分析，并结合超文本学习方法对学习过程进行改进。【关键词】多媒体学习超文本认知方法1多媒体学习认知理论Mayer等人在双编码理论、认知负荷理论和建构主义学习理论基础上建立了多媒体学习认知理论（Mayer，R.E.&5Moreno，R.，2002；Mayer，R.E.，1999）。如图1所示，该理论认为，多媒体教学信息主要以文字和图片方式呈现；学习者通过耳朵和眼睛实现感觉记忆，注

2、意文字的相关部分（选择文字），并在工作记忆中把这些文字组织为言语模型，同样地，他们也将注意图像的相关部分（选择图像），并工作记忆中把这些图像组织为图片模型，最后他们将在文字模型和图像模型之间及与长时记忆中的先前知识之间建立联系（信息整合）。该理论强调了：（1）双重通道加工，即在多媒体学习中，视觉和言语材料是在不同的加工系统中加工的，视觉通道最终产生图片表征，语词通道最终产生言语表征；（2）主动加工，即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文字与图像信息，把它们组织成为言语和视觉表征，并且把相应的言语和视觉表征及相

3、关的先前知识整合在一起时才会出现有意义学习；（3）有限的容量，即视觉和听觉工作记忆的加工容量是有限的，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。Schnotz等人（Schnotz，W.&Lowe，R.，2003）发展了有关多通道主动认知加工的多媒体学习理论。他们认为，在多媒体学习期间，由尖端教育技术提供的外部表征与在这样的教学条件下学习者建构的内部表征之间发生复杂的交互。他们区分了描述和描绘两种表征方式。描述表征是由符号加工产生的，而描绘表征是由模拟的结构映射产生的。他们认为，图像可用不同的方法将给定主题材料可视

4、化，一幅图所用的特殊可视化形式将影响所产生的心理模型结构以及影响该模型对学习任务的效率。这样，给文本加图对学习未必一定有益，如果与学习任务匹配不好的话，这样的方式会产生负效应。因此，多媒体教学界面的设计应该促进外部与内部表征之间的适宜交互。2基于传感网络学习的学习方法5传感网络学习是以数据为中心的网络，所有的上层应用都围绕着数据进行开发。但是，传感网络学习中的数据与传统数据库中的数据的一个明显差别在于：传感器中的数据如果不和网络元数据相关联，则不具有任何意义和应用价值。所谓网络元数据是指传感器上的感知器件类型、传感数据格式、节点位置、网络拓扑等传

5、感网络学习中的基本参数信息。只有当感知数据与网络元数据相关联后，才可以被应用理解和使用。而网络元数据以及网络状态的监控和维护正是传感网络学习管理功能模块的主要工作。传感网络学习的网络管理模块具体可以分解为：网络节点的状态监控；链路状态监控；网络元数据建模、存储及维护；能源状态监控等功能。网络节点的状态监控主要完成网络节点设备本身的状态检测及事件管理，如何进行节点状态信息的采集和传输是问题的关键所在。节点状态信息的采集需要依赖于传感节点的软件支持，这部分功能与传感节点的操作系统和编程环境密切相关，因此需要与操作系统和编程环境分析协同开展。节点状态信

6、息的传递也是需要关注的一个方面，可以采取的方式有两种：独立传输方式，即将这部分信息作为传感数据来处理；稍带传输模式，即附加在传感数据的尾部或者传输协议的消息尾部传输。这两种方式都有各自的优缺点，独立传输模式，传感节点的负载少，但中间件部分需要添加数据分类和处理能力；捎带传输模式，传感节点需要进行额外封装消息报文的处理，而中间件的通信模块则只需要在底层报文拆解的时候提取数据就可以完成节点状态信息的接收。5针对网络节点的状态监控问题，究竟采取哪种方式，需要在项目实施中研究并最终确定。传感网络学习元数据的建模、存储和维护，包括与其它功能模块的接口都是本

7、项目需要解决的问题。传感网络学习管理中，还涉及到能源管理和网络拓扑管理等功能。这些功能体现了对网络动态特性的掌握和了解，是所必须的基本服务。3多媒体自学中超文本对学习的影响在高中生自学多媒体物理材料时，不同文本形式在总成绩上存在显著差异。但在保持测试成绩和迁移测试成绩上均无显著差异。不过超文本的平均成绩均高于线性文本的平均成绩。也就是说，超文本的文本形式对学生自学多媒体物理材料是有帮助的。造成这样的结果可能有以下几方面的原因：5文本形式并没有给总的学习效果带来大的影响。对知识的保持和迁移也几乎没有影响。造成超文本和线性文本没有差异的原因，可能有几

8、个方面。首先，由教师来操作文本不符合学生联想思维的特征。在课堂教学中，多媒体的操作是由教师来完成的，学生不能自己操作超文本，无法根据自己