多媒体教学中冗余文本的作用外文翻译资料

多媒体教学中冗余文本的作用

作者：Eric Jamet curren;, Olivier Le Bohec

摘要：本研究旨在探讨在多媒体文献学习过程中，当口头信息在书写中被复制时所产生的冗余效应。包含关于记忆模型发展的图表和口头信息的文件被呈现给三组学生。在第一组中，没有出现书面文本。在第二组中，与口语信息重复的书面句子逐步呈现在屏幕上，而在第三组中，这些书面句子被一起呈现。结果表明，无论何种类型的文本呈现(顺序的或静态的)，以书面形式呈现的信息的重复导致随后的记忆力保留和传递测试以及评估图表记忆的任务出现显著损害。这一结果支持了多媒体学习认知理论所提出的视觉通道超载的假设。

关键词：多媒体学习；冗余效应；认知负荷

1.介绍

多媒体材料正越来越多地被用作教学的辅助手段，无论是在线课程、CD-ROMs还是使用适当软件的演示投影。目前在认知心理学领域进行的研究使我们能够更好地理解学习这类多媒体文献所涉及的机制。（即，由多个信息源组成的文档）认知负荷理论(Paas, Renkl, amp; Sweller, 2003; Sweller, 1999; Sweller, van Merrienboer, amp; Paas, 1998)与多媒体学习的认知理论(Mayer, 2001, 2005)。多媒体学习的认知理论是建立在对图像和语言信息有独立的处理系统的基础上的，并且学习包括建立语言和图像表现之间的联系。每个通道在任何给定时间都具有有限的处理能力。这个假设也是认知负荷理论的核心(Sweller, 1999)。最后，有意义的学习被认为是对材料的深层理解，并以对文件的积极处理为前提。它表现在将所学知识应用于新情况的能力，特别是在知识转移问题的框架内。它需要在三个过程的基础上建立一个文件的心理模型:选择所提出的材料中的重要因素，将这些因素组织在一个连贯的结构内，并与现有知识相结合。

就认知负荷而言，三种来源是有区别的。第一个与学习所必需的中心过程有关。第二种与附带过程有关，这些过程不是学习所必需的，而是由文档的设计或学习情况所诱导的。第三种是指在某一特定时间段内的工作记忆保留过程中所涉及的过程。

Mayer和Moreno(2003)提出的过载示例之一涉及与获取信息的方式相关联的附带处理。在这里，作者指的是学习者必须同时以书面和口头的形式(冗余呈现)呈现相同的信息。根据作者的观点，这种类型的陈述可能会导致认知超载，因为它不必要地增加了与两种语言信息协调相关的附带处理操作。事实上，这种冗余效应在文献中已经多次报道。

一般来说，当以不同形式呈现同一项信息或提出不必要的附加信息时，就会出现冗余(Sweller, 2005)。Mayer(2001)对“冗余效应”一词的使用更为严格，它指的是口头解释在书面形式中被复制时所产生的负面影响。本文将研究这种形式的冗余效应。

在这一领域的初步研究中，研究人员研究了重复或没有重复的书面信息在呈现过程中的冗余效应。在信号检测任务中，冗余效应通常是积极的。（Miller, 1982, 1991; Miller amp; Reynolds, 2003）。同样地，无论是口头还是书面形式，单词的记忆能力通常都比只用一种方式呈现要好(Lewan- dowski amp; Kobus, 1993）对于数字列表的保留(Nordby, Raanaas， amp; Magnussen, 2002)或在电视广告中插入有关饮酒影响的警告(Barlow amp; Wogalter, 1993)方面也发现了同样的情况。然而，相反的结果（即口语模式的优越性）有时也被观察到（Kalyuga，Chandler，amp;Sweller，2004，Exp.3）。最后，一些研究涉及驾驶或导航任务中，与车载导航系统的视觉模式相比，冗余模式和语音模式具有更好的性能(Liu, 2001)。然而，在研究空中交通管制员向飞行员传达信息的方式时没有发现这种优越的性能(Helleberg amp; Wickens, 2003)。

从图解文件中学习的结果更清晰。即使一份有插图的书面文件可能特别有效。(Mayer, 2001), 如果这些信息本身难以理解，那么它可能限制读者在各种视觉信息源之间分散他们的注意力。

这就增加了视觉通道的认知负荷(Sweller et al.， 1998)。如果将部分文本移动到插图上相应的位置，或者将弹出窗口集成到图中，就可以减少这种“注意力分散效应”(Erhel amp; Jamet, 2006)。为了避免在插图文本中观察到的注意力分散效应，可以使用口语模式来解释图表(Ginns, 2005 for a review)。

在这个研究领域进行的许多研究已经分析了在书面信息中添加冗余信息的效果。 例如，Kalyuga、Chandler和Sweller(1999)所进行的研究评估了该模式的作用，其中给出了关于材料融合的图表的解释。图表的解释是在口头、视觉或冗余条件下给出的。在测试阶段的两项任务中，口语解释组的表现都优于视觉解释组和冗余组（冗余效应）。主观心理负荷问卷也显示口语讲解组具有优势。这些冗余效应在后来的研究中再次得到证实(Craig, Gholson, amp; Driscoll, 2002; Kalyuga, Chandler, amp; Sweller, 2000; Leahy, Chandler, amp; Sweller, 2003)。在一项更完整的研究中，研究人员向学生展示了与闪电形成有关的文档(Moreno amp; Mayer, 2002)，在同时呈现或不同时呈现动画的情况下，对口头和书面模式中出现的冗余解释进行了处理。因此，他们比较了连续的/同时的和冗余的/非冗余的版本。在这种情况下，作者观察了两个因素之间的相互作用。当呈现同时时，冗余效应为负，从而证实了其他研究的结果(Kalyuga et al., 1999, 2000)。当呈现连续时，冗余效应再次为正。在这种情况下，学习不需要在书面文字和插图之间分散注意。

因此，如果负冗余效应与各种视觉信息来源的联合处理相联系，则一个解决方案是连续的口头和书面陈述 (Kalyuga et al., 2004)。因此，这与其说是冗余，不如说是重复。在这种解决方案不可能实现的情况下，例如用视频投影仪演示的Power- Point课程，可以评估其他解决方案。其中一种方法可能是减少冗余。在这里提出的所有研究中，书面文字严格地复制了口头解释。通过简单地在屏幕上呈现摘要，可以减少书写信息的数量。在Mayer和同事进行的一项研究中，这些减少没有效果(Mayer, Heiser, amp; Lonn, 2001)。然而，我们最近进行的一项涉及经济学生会计多媒体教学的研究（Le Bohec amp; Jamet， in press）表明，摘要似乎是一个很好的折中方案。它的表现与在无冗余条件下的表现是一致的而不被认为是无冗余条件的负面评价即陈述的速度，以及主观满意度的满意度。

综上所述，当纯言语信息呈现时，冗余效应一般是积极的。当另一种视觉信息来源(如插图)与这种语言信息同时出现时，冗余效应是消极的。如果插图是在冗余文本之后呈现的，或者如果书面文本是在插图和口头解释之后呈现的，则这些负面影响可能消失。

据我们所知，另一个从未被评估过的解决方案是使用书面信息的顺序表示，以减少屏幕上的视觉信息数量。例如，这种类型的表示用于冗余研究，但不受任何具体评价的约束(Kalyuga et al., 1999)。对于冗余研究来说，检验一次在屏幕上呈现书面信息的影响可能是有意义的，例如，在逐句的基础上进行累积。这种类型的演示很容易使用幻灯片软件实现，它可以限制(至少在每张幻灯片开始时)视觉信息的数量，并可以减少视觉通道中的过载。

本研究的第一个目的是复制上述冗余的负面影响，同时验证冗余效应与屏幕上呈现的书面信息数量成比例的假设。换句话说，书面文本的呈现与口头解释是多余的，它会对学习产生负面影响，因为它会重载视觉通道。相反，如果顺序呈现10个句子，每张幻灯片开始时视觉信息的数量会减少，冗余效应也会减弱。

本研究的第二个目的是测试冗余对图文信息保留的具体影响。事实上，如果冗余的负面影响与多媒体学习认知理论预测的视觉通道超载有关，那么冗余在需要保留屏幕上呈现的信息(即，文字或图表)。虽然文本记忆任务经常被使用，但除了Moreno和Mayer(2002)的研究外，上述研究从未使用过图表记忆任务。然而，正是在这种类型的任务中，应该观察到特别强烈的效果，因为与口头和书面两种形式呈现的文本不同，图表仅以视觉形式呈现。因此，它们的处理应特别受到其他视觉信息的影响。我们预测冗余会对这种类型的信息产生负面影响，因为书面信息的存在将导致学习者将视觉注意力从图表重新集中到文本上，或者至少在这两个信息源之间分散他们的注意力。

为了检验这些假设，在下面介绍的研究中，我们向学生提供了认知心理学领域关于记忆模型发展的多媒体文件。在此文档中，与口头呈现的信息冗余的书面信息要么缺席，要么完整呈现，要么完整呈现且在屏幕上顺序呈现。然后，为了评估的目的，要求参与者完成文本保留、图表完成和知识转移任务。我们预测，所有这些任务的性能都将受到冗余的负面影响，而且这种影响对于图表完成任务尤其强烈。顺序呈现应该减少所有这些任务的冗余的负面影响。

2.实验

2.1方法

2.1.1.参与者和设计

参与者包括90名从雷恩大学(法国)心理学系招收的二年级本科生。年龄中位数为20岁，女性占83%。一份预试问卷显示，他们中没有人接受过任何关于记忆模型的指导。这些学生被随机分配到三个训练组，在在科目之间的单一因素下设计。每组30名学生。

计算机呈现的材料由三个连续呈现的文档组成。这些文件的形式是三个说明文本处理记忆功能的问题。使用的文本提出了(a)Atkinson和Shiffrin模型(1968)、(b)Baddeley模型(Baddeley，1986)和(c)Cowan模型(Cowan，1995)。这些文本在词汇数量上大致相当：阿特金森和Shiffrin模型的386个单词，Baddeley模型的363个单词，Cowan模型的379个单词。每张幻灯片最多包含三到四个句子。

每个模型的展示时间约为220秒，由6张幻灯片组成。与模型相对应的图一直显示在屏幕上。所有小组的口头解释都是一样的。学生们无法重放叙述，因此，所有参与者花了11分钟来陈述文本。在每个模型完成后，演示会在一个空白屏幕上停止，学生必须单击一个按钮才能进入下一个模型。

在“无文本”组中，图表旁边没有显示任何书面文本。在全文组中，与语音演示文稿对应的文本显示在图表旁边。在顺序文本组中，文本逐句累积显示在屏幕上（参见图1）。多媒体演示是使用Director MXtrade;开发的（Macromedia，2002）。该设备由6台奔腾III型PC计算机系统组成，每台配有15英寸的监视器。

对于每个参与者，纸笔材料包括一个主题问卷，一个记忆测试，一个转移测试和一个图表完成测试。本研究采用问卷调查的方式，以四个一般问题的形式，对受试者对记忆模型的先验知识进行了调查。另外两个具体的问题被用来验证参与者是否已经被教授了关于记忆的知识。即使记忆模型课程要到本学年晚些时候才能提供，参与者也要完成这项问卷调查，以便发现可能正在重修该学年课程的学生或选修课程的受试者。

记忆测试包括12个字面上的开放式问题(例如，“中央行政人员在考恩的模型中扮演什么角色?”)。

转移测试由12个推论开放式的问题,要求参与者使用他们的知识的文本和转移这新情况,以使他们的反应(例如,“你为什么认为它更难学习字母在语音相似比那些在语音不同?”)。

图表完成测试由三页组成，其中包含学习阶段呈现但没有说明的图表。例如，在Baddeley的模型（对应于最简单的图表）的情况下，参与者必须完成图表，任务包括编写各种组件的名称（中央执行程序、语音循环、视觉空间草图）。

2.1.3过程

为了完成实验，每个学生都在一台连接着耳机的电脑前工作。到达后，每个参与者都完成了先前的知识测试。然后他们被告知，他们将看到三篇关于记忆操作的文章，并且在陈述结束后，他们必须回答一份关于他们所看到和听到的内容的问卷。

在陈述结束时，他们回答了三份问卷(有15分钟的时间限制)。

2.1.4.得分

在记忆测验和迁移测验中，每个问题都有一个可能的正确答案。这些问卷的评分方法是，每回答一个正确的问题，就会得到一分。对于图完成任务，参与者在图中正确的位置为每个正确的标题获得一分。

4.一般讨论

本研究的第一个目的是复制在演示文档上观察到的负冗余效应，然后测试顺序文本表示对这种冗余效应的影响。首先，在动画学习过程中已经观察到的负冗余效应(Craig et al., 2002; Mayer et al., 2001; Moreno amp; M

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