多媒体学习认知理论及媒体呈现原则
多媒体认知理论
222多媒体认知理论多媒体教学以多种方式的组合向学生呈现教学内容，它所呈现的知识生动活泼、具体形象，改变了传统的单调的教学模式，使学生在多媒体教学的环境下更加直观地学习。
但是，研究者们发现并不是所有的多媒体教学都优于传统教学。
以往的多媒体教学界面设计主要基于专家的经验或者设计者的思想，而不是基于学习者的学习特点，即以“设计者为中心”而不是“以学习者为中心”。
近年来，人们开始越来越多地关注如何使用多媒体技术提高教学效果，并且逐渐意识到要提高多媒体教学效果，必须依据多媒体环境下学习者的学习特点来设计多媒体教学课件。
因此，多媒体学习理论也就成了设计多媒体教学课件的重要指导理论之一。
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。
针对该理论，他首先提出了三个前提假设，如表：表2-1尊媒体学习认如理论的二个假没”~~学月咅拥仃购个独工的信息加工通道，可分别加T视逆信息、听愛信息右跟痒战学习若亦进祎信息力II工时*每一个通道一次可同时加工的信息数歌足有限的胃注1诂圧汀信息加丨购-ft括了学习肴对新情息的注意'对所选揮的主动加工信息建/ •致的心理表征，以及将此心理視征与相关的知识经验进行整合多媒林呈规協觉记忆工柞记忆长时记忆图2-3多媒体学习认知理论该理论认为，多媒体教学信息主要以两种方式呈现，即语词和画面。
图2-3提供了一个多媒体学习的认知模型，这个模型代表人类信息加工系统。
教学信息以画面和语词的方式，通过眼睛和耳朵进入到学习者的感觉记忆中。
学习者将感觉记忆中登记的语词信息和画面信息有选择地贮存于工作记忆中。
多媒体学习的主要过程发生在工作记忆中，在积极主动的意识状态下，学习者将语词和画面分别组织成言语模型和图像模型，然后调用长时记忆中相关的先前知识，最后将三者之间建立起相互的联系，最终实现信息的整合。
上述信息加工过程会在学习者的学习过程中不断重复出现，并且不遵循固定的步骤。
梅耶多媒体认知理论
梅耶多媒体认知理论梅耶多媒体认知理论梅耶多媒体认知理论是由Richard E.Mayer于1997年提出的一种认知理论，主要用于解释和指导多媒体学习中的信息处理过程和学习效果。
该理论认为，学习者通过多种感官通道获取和处理信息，可以提高学习的效果和记忆的保持。
本文将详细介绍梅耶多媒体认知理论的相关概念、模型和应用，并结合具体案例进行说明和分析。
第一章：梅耶多媒体认知理论的基本概念1.1 认知负荷: 指学习者在学习过程中需要处理的信息量和复杂度。
1.2 多媒体学习: 利用多种媒体形式（文字、图像、音频、视频等）进行学习的方式。
1.3 多媒体原则: 针对多媒体学习设计提出的一系列指导准则和规则。
第二章：梅耶多媒体认知理论的模型2.1 多通道原则: 学习者通过多个感官通道获取信息，如视觉通道和听觉通道。
2.2 微观表征原则: 学习者将学习内容分解为更小的信息单元进行处理和记忆。
2.3 多媒体学习效果模型: 描述了如何利用多媒体原则提高学习效果和记忆保持的模型。
第三章：梅耶多媒体认知理论的应用3.1 多媒体教学设计: 根据多媒体原则进行教学设计，包括媒体选择、信息排列、信息维度等。
3.2 多媒体学习评估: 利用多媒体学习效果模型对学习结果进行评估和改进。
3.3 多媒体教学策略: 结合多媒体原则进行具体的教学策略设计和实施。
附件：本文档附带以下附件供参考：附件一：梅耶多媒体认知理论相关研究论文合集附件二：梅耶多媒体认知理论应用案例分析法律名词及注释：1.著作权法：保护著作权人对其作品的权利和权益的法律。
2.知识产权：指人们在创造和发明中所拥有的合法权益。
梅耶多媒体认知理论
梅耶多媒体认知理论梅耶多媒体认知理论引言梅耶多媒体认知理论是由Richard Mayer在20世纪90年代提出的一种认知理论，它主要用于研究人类在多媒体学习环境下的认知过程。
梅耶多媒体认知理论提供了一种有效的方法来设计和优化多媒体学习材料，以最大程度地提高学习者的理解和记忆。
视觉和听觉认知通道梅耶多媒体认知理论认为，人类的认知过程主要依赖于两个通道：视觉通道和听觉通道。
视觉通道处理和理解视觉信息，而听觉通道处理和理解听觉信息。
这两个通道相互协作，共同参预学习过程。
因此，在设计多媒体学习材料时，应当充分利用这两个通道来传达信息。
多媒体原则为了提高学习者的认知效果，梅耶多媒体认知理论提出了一些实用的设计原则，被称为多媒体原则。
这些原则旨在引导设计者创建清晰、简洁、易于理解的多媒体学习材料。
冷冻原则冷冻原则是指在多媒体学习材料中，应当限制无关信息的呈现。
过多的冗余信息可能会分散学习者的注意力，降低学习效果。
因此，在设计多媒体学习材料时，应当尽量避免冗余信息的浮现。
动画原则动画原则是指在多媒体学习材料中，应当使用动画来展示事物的变化过程。
动画可以吸引学习者的注意力，匡助他们更好地理解抽象和动态的概念。
然而，过多的动画可能会分散学习者的注意力，因此在设计动画时应当控制其数量和频率。
分段原则分段原则是指将复杂的信息分成多个独立的段落呈现。
这样做可以避免信息的过载，使学习者能够逐步理解和吸收知识。
当学习者能够独立理解一个段落时，再呈现下一个段落。
这种分段的学习方式可以提高学习者的学习效果。
多媒体原则的应用实例为了更好地理解梅耶多媒体认知理论的应用实例，以下是一个关于生物循环的学习材料的设计示例：生物循环学习材料概览本学习材料将介绍四个主要的生物循环：水循环、碳循环、氮循环和磷循环。
通过图示和文字说明，学习者将了解这些循环的过程和作用。
水循环描述水循环是指水在地球上不断循环的过程。
它包括蒸发、降水、蓄水和蒸发等环节。
多媒体学习认知理论及媒体呈现原则
长时记忆
整 先前的知识 合
画面
眼睛
多媒体学习的认知理论
多媒体学习生成理论认为,只有当学习者在认知加 工的各个阶段中积极进行思维参与时,有意义的学 习才能得以发生.
多媒体学习原则
1 2 3
多媒体原则
邻近原则
通道原则 冗余原则 一致性原则 个性化原则
4
5 6
1 多媒体原则
在进行多媒体设计时，应同时呈现文字和图像， 而不仅仅是文字。
有限容量 主动加工
双通道假设
视觉表征和听觉表征的材料拥有单独的信息 加工通道。 通过转换表征方式，不同通道的信息可以互 为加工。
容量有限假设
两大严重的限制(Limitations)
1.容量有限(Capacity) 只能保持信息的7个元素（Miller 1956） 通过组合、对比处理的信息不超过约2-4个元素 2.持续时间有限(Duration) 在没有复述的情况下，工作记忆保持的内容 会在约20秒内消失(Peterson 1959)
右心房right atrium 位于心的右上部，壁薄而腔大。右心房可分为前、后两部前部由原始心房衍变而来，称固有心房，其前上部呈锥体形突出的盲囊部分， 称右心耳 right auricle，遮盖升主动脉根部的右侧面；后部为腔静脉窦，由原始静脉窦右角发育 而成。两部之间以位于上、下腔静脉口前
缘间、上下纵行于右心房表面的界沟sulcus terminalis分界。在腔面，与界沟相对应的纵行肌隆起为界嵴crista terminalis，其横部 起自
多媒体学习原则
1 2
多媒体原则 邻近原则
5
一致性原则
3
4
通道原则
6
冗余原则
个性化原则
多媒体学习认知理论
多媒体学习认知理论多媒体学习认知理论是指通过多种媒体形式传递信息，以增强学习者的认知过程。
多媒体学习认知理论的出现，极大地推动了教育技术的发展，为学习和教育提供了更广阔的可能性。
本文将从多媒体学习认知理论的理论框架、相关研究和实际应用等方面进行探讨，以揭示其对教育领域的重要作用和价值。
一、多媒体学习认知理论的理论框架多媒体学习认知理论的理论框架主要包括认知负荷理论和多元素理论。
认知负荷理论认为，学习者在接受信息时会面临认知负荷的问题，即信息的处理和记忆对认知系统的压力。
而多媒体学习则可以通过合理的媒体选择和设计来减轻学习者的认知负荷，提高学习效果。
多元素理论则着重强调了多媒体学习中元素的选择、安排和组织。
根据多元素理论，一个有效的多媒体学习材料应该包含声音、图像、文字等丰富的元素，以便更好地激发学习者的感知和思维。
二、多媒体学习认知理论的相关研究多媒体学习认知理论的相关研究主要从以下几个方面展开：1.多媒体元素的选择与设计多媒体学习认知理论认为，在多媒体学习中，合适的元素选择和设计对于学习效果至关重要。
研究表明，图像、声音和文字等多元素的组合能够激发学习者的多个感官，促进信息的加工和记忆。
2.信息提供方式的优化多媒体学习认知理论还研究了信息提供方式对学习者认知过程的影响。
譬如，适当使用分段显示、高互动性等方式，可以帮助学习者更好地理解和吸收信息，提高学习效果。
3.认知负荷的控制多媒体学习认知理论提出了一系列控制认知负荷的方法。
例如，通过合理安排学习内容的结构和组织，避免信息的过载和冗余，可以减轻学习者的认知负荷，提高学习效果。
三、多媒体学习认知理论的实际应用多媒体学习认知理论的实际应用广泛存在于教育领域。
例如，在教学设计中合理运用图像、动画、音频等多媒体元素，可以增强学习者的兴趣，提高学习效果。
同时，通过多媒体学习软件、网络课程等工具，学生可以根据自己的学习需要自主选择和控制学习的内容和进度，提高学习效率。
基于多媒体学习认知理论的教育电视节目设计原则
作 者简 介 ： 文沛 （ ９ ４ ） 男 ， 东 高州人 ， 西师 范 学院 计算 机 与信 息 工程 学 院 ２ ０ 陈 １８一 ， 广 广 ０ ８级硕 士研 究 生 ， 究 方 向为计 算机 教 育应 用 、 学 多媒 体的 研 教
理论 与 实践 ； 罗成 裕 （ ９ ６ ， ， 东湛 江人 ， 江 师 范学 院基 础教 育 学 院信 息设 备 中心 实验 师 ， 究 方 向 为 网络技 术 ， 据 库 应 用 系 １ ７ 一） 男 广 湛 研 数
目中剔 除无 关 的文本 、 影像 、 声音 等无关 信息 。 认知 机理上 讲 ， 从 多媒 体学 习认知 理论认 为无关 的信息会 争夺 工作记忆 中的认知
资源 ， 分散学 习者对重要信息 的注意力 ， 干扰 信息加工 。
一
直 以来 ， 育 电视节 目中 有一 个 误 区 ， 视 频 画面 美 感 教 对
迈 耶认 为 ． 育 电视 节 目中解说 词 和影 像 同步 呈现 比只有 教 单 调地 呈 现 影 像 的学 习效 果 好 ．简 单来 讲 就 是 要 求在 教 育 电 视 节 目中最 好 是影 像 和 解说 词组 合 呈 现 ，特 别 是 在描 述 那 些 复 杂 的关 系 或 某些 事 物 复 杂 的原 理 时 ．当解 说 词 和影 像 共 同
余 原 则 、 体差 异原 则 。 个
多媒 体 呈现 感觉 记忆 工作 记忆 长 时记忆
回
－解 说词 和影 像 同 时呈现 ， 例如 声音 配合 影 像说 明
某 一 事 物 时 ， 应 的影像 和 解 说需 要 同时 呈现 ， 果 解说 词 与 对 如 影 像 不 同步 ， 会 严 重 干扰 学 习 者 的学 习 心理 。 更 深层 次 的 将 从
多媒体学习认知理论及媒体呈现原则讲解
多媒体学习认知理论及媒体呈现原则讲解在现代社会，多媒体已经成为人们学习和获取信息的重要方式之一。
而对于教育者来说，了解多媒体学习认知理论及媒体呈现原则是十分必要的。
一、多媒体学习认知理论1. 双重编码理论双重编码理论认为，信息在大脑中以两种方式进行编码：图象编码和语言编码。
因此，在学习过程中，同时使用视觉和听觉等多种感官信息可以提高学习效果。
2. 多元智能理论多元智能理论认为，人类具有多种智能，例如逻辑数学智能、语言智能、视觉空间智能等等。
基于此理论，教育者可以通过多种媒体形式进行学习内容的呈现，以满足学生不同的智能需求。
3. 图像意义理论图像意义理论认为，图像信息对于学习者的意义往往比文字信息更为显著，因为图像可以通过感官直观地呈现出来，有利于学习者深入理解课程内容。
二、媒体呈现原则1. 多媒体一体性原则多媒体一体性原则认为，教学内容和丰富的媒体形式应该相互协调，避免出现繁琐和冗余的内容。
在设计多媒体内容时，应根据受众的需求和课程内容进行相应的选择和组合。
2. 信息中断原则信息中断原则认为，在设计多媒体内容时，应减少不必要的信息干扰，让学习者的注意力集中在核心内容上。
3. 面向任务原则面向任务原则认为，教学者应根据学习目标设计课程内容，并在使用多媒体形式的时候更加注重技巧和技巧的学习。
4. 性别差异原则性别差异原则认为，不同性别的学生其学习方式和偏好也不同。
因此，在多媒体教学中，应考虑到不同性别群体的学习和认知特点，更好的满足他们的需求。
总之，了解多媒体学习认知理论及媒体呈现原则，对于教育工作者来说是十分必要的。
在教学中，通过科学的多媒体呈现，可以更好的激发学生的兴趣和积极性，更好的达到教学目标。
同时，多媒体学习也是提高学生素质的好方法，有利于我们建设更为美好的新时代。
梅耶多媒体认知理论
梅耶多媒体认知理论梅耶多媒体认知理论是由德国心理学家理查德·梅耶于2003年提出的，旨在解释多媒体学习和认知过程中的重要原则和机制。
该理论通过对多媒体的元素、认知负荷和认知处理的研究，为设计和开发多媒体学习环境提供了指导。
本文档将详细介绍梅耶多媒体认知理论的核心概念和应用范围。
1.多媒体元素1.1 文本1.2 图像1.3 音频1.4 视频1.5 动画每个元素都会对学习者的认知负荷产生影响，梅耶多媒体认知理论提出了根据认知负荷的原则进行元素使用和设计。
2.认知负荷原则2.1 内容负荷2.2 组织负荷2.3 外部负荷2.4 个体差异根据认知负荷原则，设计和组织多媒体学习材料时需要考虑学习者的认知能力和处理负荷，以提高学习效果。
3.认知处理3.1 多媒体协同效应3.2 寻找价值反馈3.3 学习者控制梅耶多媒体认知理论强调学习者在多媒体学习过程中的主动参与和控制，以最大限度地促进认知处理和学习效果。
附件：________本文档所涉及的附件包括梅耶多媒体认知理论的相关研究论文、实验资料和案例分析，供读者进一步深入了解和研究。
法律名词及注释：________1.多媒体学习：________指通过使用多种媒体元素（如文本、图像、音频、视频等）进行学习和知识传递的学习方式。
2.认知负荷：________指在进行学习和认知任务时，所需要的认知资源和处理能力的消耗。
3.元素使用和设计：________指在多媒体学习环境中，根据认知负荷原则选择和安排不同的多媒体元素，以达到更好的学习效果。
4.认知能力：________指学习者在处理和应用认知任务时所具备的认知资源和潜能。
5.学习效果：________指在多媒体学习环境下，学习者获得的知识、技能和理解程度。
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主动加工假设
• 主动加工的过程
• 选择相关的材料 • 组织已选择的材料 • 所选择的材料与已有的知识整合起来
• 主动学习可视为模型建构的过程
• 模型建构：所呈现的材料的关键部分和它们之间的关系。
多媒体呈现 感觉记忆
工作记忆
语词 画面
耳朵
选择语 词
声音
眼睛
选择意 象
图像
心理学解释
通道原则
多媒体学习原则
1 多媒体原则 2 邻近原则 3 通道原则 4 冗余原则
5 一致性原则 76 个性化原则
具体内容
4 冗余原则
在多媒体呈现中，当用语音解释图像时，不需要再增加冗余的屏幕文本， 也就是说学生对解说加图像的学习材料进行学习比对解说加图像加屏幕文本 的学习材料进行学习的效果要好。
双通道假设
• 视觉表征和听觉表征的材料拥有单独的信息加工通道。 • 通过转换表征方式，不同通道的信息可以互为加工。
容量有限假设
两大严重的限制(Limitations)
1.容量有限(Capacity) 只能保持信息的7个元素（Miller 1956） 通过组合、对比处理的信息不超过约2-4个元素
2.持续时间有限(Duration) 在没有复述的情况下，工作记忆保持的内容会在约20秒内消失
迈耶认为给学习者呈现教学信息时，设计者主要有两种可以利用 的方式——语音和画面。
多媒体学习认知理论的3个假设
假设 双通道
有限容量 主动加工
描述 人们拥有单独加工视觉和听觉信息的通道 人们在每一通道中同时加工的信息数量是有限的 人们进行主动学习——包括注意新进入的相关信息、 将所选择的信息组织到一致的心理表征和将其他知识 与心理表征进行整合。
组织语 词
言语模型
组织意
象
图像模型
长时记忆
整 合
先前的知识
多媒体学习的认知理论
• 多媒体学习生成理论认为,只有当学的学习才能得以发生.
多媒体学习原则
1 多媒体原则 2 邻近原则 3 通道原则 4 冗余原则 5 一致性原则 6 个性化原则
1 多媒体原则
实验研究
省略冗余的屏幕文本原则
无冗余组
观看一个解释闪电形成的动画，有同 步的语音解说
冗余组
同样的多媒体演示，多了和语音同步 的屏幕文字
研究结果：无冗余组的学生在问题解决的迁移测验中 比冗余组的学生 产生的解决方案要多43%-69%，
省略冗余的屏幕文本原则
心理学解释
根据多媒体学习的认知理 论，当多媒体呈现中已有图 像和音频解说时，增加冗余 的屏幕文本会使视觉通道负 担过重。
多媒体学习原则
1 多媒体原则 2 邻近原则 3 通道原则 4 冗余原则
5 一致性原则 6 个性化原则
具体内容
3 通道原则
学生通过动画+解说进行学习比通过动画+屏幕文本进行学习 的效果要好。
通道原则
实验研究
在问题解决迁移测验中， 通过动画和解说进行学习的 学生提出的解决方案是通过 动画和屏幕文本进行学习的 学生的两倍多。
实验研究
空间邻近原则
文字与图片相整合的学生组在问题解决 的迁移测验中比文字和图片相分离的学 生组表现的要好。
整合组比分离组提出的解决问题的方案 要多43%-89%。
空间邻近原则
1 ... 2 ... 3 ...
具体内容
时间邻近原则
指文字和图像在屏幕上同步呈现时，学生的学习效果比较好。
解说与对应图形相分离的2种情况： 1）图标的运用使得解说与图像相分离 2）连续演示文稿中，解说与图像相分离
一、教学设计的概念
教学设计（Instructional Design，简称ID）是以促进学习者的学习为根本目的， 运用系统科学的方法，将学习理论与教学理论等原理转换成对教学目标、教学内 容、教学媒体、教学策略、教学评价等环节进行具体计划，创设有效的教与学系 统的“过程”和“程序”。 • 教学设计
主要依据教学理论、学习理论和传播理论，运用系统科学的方法，对教学目 标、教学内容、教学媒体、教学策略、教学评价等教学要素和教学环节进行分析、 计划并作出具体安排的过程。
在进行多媒体设计时，应同时呈现文字和图像，而不仅仅是文字。
文字
印刷文字
口头文字
多媒体呈现
多媒体原则
图像
静态图像
动态图像
实验研究
文字 动画
1 多媒体原则
插图 叙述
单独的文字 单独的叙述
1组
阅读关于自行车打气筒工作原理的精 确的文字描述
2组
阅读同样的描述并观看一个步骤介绍 图
1 多媒体原则
使用多媒体原则的注意事项：
5 一致性原则 6 个性化原则
5 一致性原则
避免无关音频的原则 避免无关图像的原则 避免无关文字的原则
具体内容 实验研究
具体内容
避免无关音频的原则
避免与学习无关的背景音乐和环境声音，因为它们会使学习者的工作记 忆产生认知负荷，这些认知负荷对于学习者的学习是不利的。
实验研究
避免无关音频的原则
莫雷诺和Mayer在闪电和刹车演示中增加环境音乐的实验。
——《中小学教师教育技术能力标准》
1
二、教学设计的理论框架
1、学习理论 2、多媒体模型 3、具体媒体原则
2
二、教学设计的理论框架
1、学习理论 2、多媒体模型 3、具体媒体原则
3
多媒体学习模型
多媒体学习认知理论是由美国当代著名教育心理学家、认知心理 学家与实验心理学家理查德•E•迈耶(Richard E•Mayer)在其书《多 媒体学习》中提出的。
实验研究
增加冗余的屏幕文本原则
以16个动画片段的形式呈现。
冗余组
先边听解说边看冗余的屏幕文本，然 后观看相对应的动画片段
无冗余组
先听解说，然后观看相对应的动画片 段
结果冗余组在问题解决迁移测试中产生的答案正确 比无冗余组多79%。
多媒体学习原则
1 多媒体原则 2 邻近原则 3 通道原则 4 冗余原则
1
多媒体原则最适合新手
2
不必把静态插图改为动画
多媒体学习的原则 1
多媒体原则
2 邻近原则 3 通道原则 4 冗余原则 5 一致性原则 6 个性化原则
2 邻近原则
空间邻近原则 时间邻近原则
具体内容 实验研究
具体内容
空间邻近原则
指文字和相对应的图像在屏幕上邻近呈现时，学生的学习效果比较好。
违反空间接近原则的6情况： 1）使用滚动屏幕时，文字与图片分离 2）问答分离 3）练习与练习说明相分离 4）解释文本位于屏幕底部 5）解释文本与其相对应的图片部分相分离