小學生到底喜歡什么樣的學習資源*
——梅耶多媒體學習原則對數字原住民適用性的實證研究

孫 眾，駱力明

(首都師范大學 信息工程學院，北京 100048)

小學生到底喜歡什么樣的學習資源*
——梅耶多媒體學習原則對數字原住民適用性的實證研究

孫 眾，駱力明①

(首都師范大學 信息工程學院，北京 100048)

根據資源偏好和學習難度為學習者提供個性化資源，是數字教材應該具備的功能。上世紀末梅耶等人提出的多媒體學習原則，曾在學習資源設計與開發中發揮了重要的指導作用。那么為數字原住民設計數字教材時，這些原則是否依然適用？該文以72名小學生作為被試，研究他們對資源類型、組合方式和難度的學習偏好，從而驗證梅耶理論對數字原住民的適用性。結果發現被試的偏好選擇與梅耶的多媒體學習原則基本吻合，但也出現了一些偏差。該文的結論為數字教材中個性化學習資源推送策略提供了實證基礎。

學習偏好；學習資源；數字教材；個性化；多媒體學習理論

一、前言

具有情境化、外顯化和個性化特征的數字教材已成為學生智慧學習空間的入口，它努力為每一個學習者提供具有適應性的、可自我更新、能不斷進化與發展的、動態的個人學習環境[1]。在數字教材的設計與開發中，滿足不同學習者的個性化教材已成為研究熱點，通過明確學習者特征與需求，滿足學習者的偏好，從而實現“因材施教”“個性化學習”“適應性學習”[2]。所以，學習資源的個性化是個性化學習的前提條件。

那么已有研究如何判斷個性化的學習需求呢？Tzouveli等人運用數據挖掘方法分析學生檔案，通過計算檔案里的信息獲得學習者特征、學習需求和學習風格等偏好信息，系統在此基礎上給學生推送個性化閱讀資源[3]。楊雅婷等人要求學生先參加聽說能力的水平測試，接著根據測試成績把學生分為低、中、高三個組別，然后提供個性化資源，實現批判性思維和個性化英語聽說能力培養相結合的英語學習環境[4]。Hsu等人開發了為英語學習者提高閱讀能力的基于個性化推薦的移動學習方法[5]，讓有經驗的教師用5分制來判斷備選資源與學習主題之間的差異性或相關性。5分代表備選資源與主題的正相關度最大，1分代表資源與主題特征可能是相反的，這樣把95篇閱讀材料置入該系統中。學生需參加該系統內置的閱讀能力水平測試，同時通過回答問卷來說明自己對所讀資源的喜好程度。最后系統將三者的數據分析結果結合起來，決定了給每位學生推送哪些個性化資源。

根據以上分析可知，用認知量表判斷學習者的偏好、測試學習者的能力水平來確定資源難度等級、專家(或教師)經驗判斷法是提供個性化學習資源的主要手段。其中，學習偏好的判斷方法多是以經典理論為指導，如梅耶多媒體學習理論、所羅門認知風格等，尤其是對于學習資源的類型選擇上，多以梅耶的理論為主。

但是今天的小學生群體，體現出了與成人學習者、十幾年前的小學生群體完全不一樣的特征。多數研究者認為，出生于1990年以后的學習者即為數字原住民[6]。他們具有的學習特征包括：對網絡和信息技術非常熟悉，喜歡屏幕閱讀而不是紙質閱讀[7]；圖像及操作性技能優先；較注意信息表面所具備的知覺突顯性；能夠迅速獲得信息、同時處理多種任務、喜歡在文本之前先呈現圖表等[8]。那么以梅耶多媒體學習理論為代表的，較為經典的學習資源設計理論還適用于數字原住民嗎？能把幾十年前基于多媒體時代而誕生的理論直接搬過來，為他們設計智慧時代下的數字教材嗎？為了回答這些問題，本文采用小學生自主選擇式的資源偏好測量法，來探索具有數字原住民特征的小學生究竟喜歡什么樣類型和難度的學習資源，從而為個性化數字教材中的學習資源推送策略提供實證基礎。

二、理論基礎

(一)學習偏好假設(Learning Preferences Hypothesis)

學習偏好假設是指不同的人喜歡用不同的方式學習，所以學習資源也要采用多種形式來滿足不同人的偏好需求。假設一個學生喜歡通過聽講的方式來學習，那么這個學生就會注意多媒體學習資源中的解說內容；如果一個學生喜歡通過閱讀來學習，那么這個學生就會注意多媒體學習資源中的文本內容。因此在數字教材中的一個知識點里，?？梢酝瑫r找到聲畫同步或圖文并茂、有字幕或者無字幕配音動畫的資源，就是學習偏好假設理論的具體體現。因為只使用文本或聲音或圖畫等單一類型的資源，那么不喜歡這種資源的學生在該傳遞通道上可能發生信息堵塞現象，不會獲得好的學習效果；而把多種資源類型加以組合呈現，會使得不同學習偏好的學生，都會找到自己喜歡的信息傳遞通道，滿足個性化學習需求。在筆記本或平板電腦為學習終端的1:1智能課堂環境下，想要給每個學生提供滿足個性化學習偏好的學習資源，只要設計出合理的資源組合類型和難度等級，不需要額外的物質成本，就可以滿足學生的學習偏好。

(二)梅耶多媒體學習原則(Multimedia Learning Principles)

梅耶等人自20世紀80年代起就開始了關于學習資源有效性的研究，提出了多媒體學習理論，其中包括設計多媒體學習資源的七個原則[9]。每個原則的得出都建立在實證研究的基礎上。被試要學習三個科學領域的知識點，分別是閃電暴雷如何形成，汽車制動系統工作原理和自行車輪胎打氣筒工作原理。全體被試分為兩組，一組使用的是經過特別設計的學習資源，另一組是沒有設計過的學習資源，學習后分別測試兩組的知識保持成績(根據題目寫出對該知識點的解釋)和知識遷移成績(根據題目寫出新問題的各種可能答案)。由于這些原則的提出是建立在多人多輪實證研究的基礎上，因此該理論在學習資源設計領域具有較高的學術地位，成為設計多媒體學習資源的重要參考。七個原則分別為：

1.多媒體認知原則：學習者使用圖文并茂的學習資源比純文本的學習資源效果更好；

2.空間接近原則：與同一知識點相關的文字和畫面放在一起比分開呈現，對學習效果更好；

3.時間接近原則：與同一知識點相關的文字和畫面同時呈現比先后呈現，對學習效果更好；

4.一致性效應：刪除與當前知識點無關的文字、畫面或聲音，比保留這些信息對學習效果更好；

5.通道原則：畫面和解說組成的資源(即聲畫同步)比畫面加文字(即圖文并茂)學習效果更好；

6.冗余原則：動畫加解說(即無字幕有配音的動畫)的資源比動畫加解說再加文本(有字幕有配音的動畫)學習效果更好；

7.個性差異原則：同樣使用精心設計的多媒體學習資源時，學差生提高的程度要比學優生多；空間能力強的學生提高的程度比空間能力差的學生多。

在七個設計原則中，空間接近、時間接近、一致性以及個性差異原則都是與學習資源的內容設計有關，是教學設計人員和媒體設計人員的工作范疇，與學生本人的偏好無關；而多媒體認知、通道和冗余原則與學習資源的類型選擇有關，直接受到學習偏好的影響，因此本文以這三個原則為目標，測試小學生群體對學習資源的偏好選擇是否與梅耶的理論相符。

三、研究過程

(一)研究對象

研究對象是北京市某小學五年級三個班的學生，共72人。其中男生34人，女生38人，平均年齡11歲。之所以選擇這些學生，是因為被試均為出生于2003年左右的北京市區學生，從小學一年級起就開始在多媒體學習環境下學習，近兩年經常使用iPad和電腦上的數字教材進行課堂學習和課后作業，因此對數字學習資源非常熟悉，是典型的數字原住民。

(二)研究問題

通過實證研究發現小學生到底喜歡什么類型及難度的資源，從而對數字教材中的個性化資源推薦機制提供實證基礎。具體包括：

1.對于文字、聲音、動畫等不同類型資源，小學生們更喜歡哪種類型的學習資源？(對應多媒體認知原則)

2.對于非動畫資源的呈現方式，小學生們更喜歡圖文并茂還是聲畫同步？(對應通道原則)

3.對于動畫，小學生們更喜歡有字幕動畫還是無字幕動畫？(對應冗余原則)

4.相對于教材難度，小學生們更喜歡何種難度的資源？是否需要提前告知資源的難度等級？(對應學習難度)

(三)研究方法

已有研究多依靠能力測試、量表等方法來判斷學習者偏好。這些方法對于成年人來說操作性較強，得到的結果相對準確。但是對于小學生來說比較困難：一是他們不太適合完成量表測試，很多題目或者選項的含義對他們來說是很難理解的；二是他們對于自身認知特點不太了解，很難準確地表達自己的學習狀態與風格。如果由教師或他人代為回答的話，又不能真實地反映出學生自己的學習偏好。所以本研究主要采取了模擬真實學習過程的“可視化資源自主選擇”法，就是讓學生先瀏覽全部資源，不做任何引導和提示的情況下，讓他們寫出自己最喜歡的五個資源，并簡要說明選擇理由。

(四)研究材料

研究人員和該校小學英語教研組三名教師共同討論后，挑選出與該校五年級英語數字教材相匹配的30個數字資源，分為純文字、文字加聲音(即聲畫同步型)、文字加圖片(即圖文并茂型)、無字幕的配音動畫、有字幕的配音動畫共5種類型，每個類型中6個資源；每類資源再以該校使用的北京版小學英語教材難度為基準，分為3種簡單、中等、較難的難度，每種難度含2個資源，如表1所示。

表1 研究材料的類型與難度等級劃分表

(五)研究過程

研究時間是2014年7月。該校英語教師根據最近一次全區統考的英語成績，把研究對象等質分成兩個組?，F場測試是在該校的1:1課堂環境下集中進行。每個研究對象都有一臺數字學習終端，即iPad或者電腦，把所有資源的類型與難度全部打亂，用數字隨機編號后放在一個文件夾里供學生挑選，例如1.jpeg，2.mp3，3.avi等。兩組唯一的差別是，第一組瀏覽的資源沒有任何難度標識，第二組瀏覽的資源中標出了對應的難度等級，如1(易).jpeg，2(中).mp3，3(難).avi。被試瀏覽全部30個資源后，從中選擇自己最喜歡的5個資源，填寫選項卡，并簡述選擇原因。研究人員當場發放并回收選項卡，再將數據整理到Excel中分析。

四、研究結果與討論

72名被試在所有資源中做出了305次選擇，對應于各個子問題的統計結果分別是：

(一)絕大部分小學生們不喜歡純文字資源，而偏好多媒體資源，這與多媒體認知原則相符

通過頻率分布情況可以看出，在各種資源中，學生喜歡的類型從高到低依次是有字幕的配音動畫，被選中了110次，占36.1%；無字幕的動畫101次，占33.1%；聲畫同步資源被選中了49次，占16.1%；圖文并茂的資源占28次，占9.2%；最不喜歡的資源類型就是純文字，被選中了17次，占5.6%，詳細的資源選擇次數分布情況如表2所示。

表2 資源選擇次數分布情況

對數據進行卡方檢驗后可知，卡方值為117.541，漸近顯著性的p值小于0.05(如表3所示)，達到顯著水平，表示學生對于五種類型資源的選擇次數有顯著不同。他們對于多媒體資源的偏好程度遠遠高于純文字的資源。也就是說，同一個知識點的學習內容，多媒體資源對小學生的吸引力遠大于純文本。

表3 卡方檢驗統計量

由此可知，梅耶的多媒體認知原則與學生的學習偏好相符。梅耶認為文字的抽象程序較高，而且是由視覺單通道進行傳輸，一旦與學習者的學習偏好不符，就會影響學習效果。而從被試的選擇情況來看，絕大多數學生喜歡非文字類的資源，因此在數字教材中，可以給小學生多提供他們喜歡的聲畫同步，圖文并茂以及動畫等資源。同時，研究中發現了一個有趣的現象。雖然絕大部分被試更喜歡多媒體資源，然而兩個組的被試中均有兩三個學優生，他們選擇的偏好資源全是難度等級為5的純文本資源。在深度訪談中他們解釋到，動畫或者圖片的學習難度低，是給“小孩子”看的。純文字的學習資源才更有挑戰性。筆者進一步跟任課教師了解他們的情況，得知這幾個學生的英語閱讀能力很強，他們不僅在學校內積極學習英語，還在課外辦學機構補習英語，他們常閱讀英文原版少兒圖書，而非繪本或動畫。由此推測，隨著年齡或者英語閱讀能力的提高，學生們對于多媒體資源的偏好程度會呈一定的下降趨勢。因此，低年級的數字教材可以多推送多媒體資源，而給高年級的數字教材中，要加大文字資源的比重。

(二)對于非動畫類資源的呈現方式，小學生們最喜歡聲畫同步，其次是圖文并茂，這與通道原則相符

對于非動畫的學習資源，學生喜歡的類型依次是聲畫同步型(49 次，占16%)，圖文并茂型(28次，占9%)，純文字(6次，占2%)，對這三類資源選擇次數的卡方值檢驗結果為16.872，漸近顯著性p值小于0.05，達到顯著水平，說明學生對于這三類資源的選擇上有顯著差異。

這說明梅耶的理論與學生的學習偏好相符合。梅耶在通道原則指出，聲音和文字分別占用聽覺和視覺通道，兩個通道相互輔助時，使得聲畫同步的學習效果會優于圖文并茂。通道原則與學習者偏好的相符，會幫助數字教材設計者和英語教師做出更堅定的選擇，即要有意識地多為學生提供聲畫同步的資源，讓學生自己聽音頻看文字。英語紙質教科書和各種學習冊里，資源最常見的呈現形式就是圖片加文字。而數字教材中非常適合使用聲畫同步的資源，能體現出此類資源的優勢。因此數字教材中可以添加更多的聲畫同步資源，不僅符合多媒體學習理論，也滿足了學習者的偏好。

(三)對于動畫類的學習資源，小學生們更喜歡有字幕動畫，這與冗余原則有沖突

動畫類資源中，有字幕的配音動畫被小學生們選中的比例達到36.1 %，無字幕的動畫有33.1 %，百分比上有字幕動畫更高一些。計算出的卡方值為0.384，p=0.536＞0.05，沒有達到顯著性差異。說明小學生比較喜歡有字幕的動畫，但與無字幕動畫相比，兩者沒有明顯的差異。因此教師不用執意提供有字幕的動畫。動畫是否有字幕，不會對學生的學習偏好有太大影響。

梅耶認為無字幕的動畫學習效果要比有字幕的好。因為文字和動畫同時存在會造成信息的冗余。然而本研究的結果顯示，小學生的偏好選擇與梅耶理論不一樣。筆者與多位小學英語教師交流后一致認為，出現沖突的主要原因是低齡學習者正處于第二語言的初級學習過程，此時學習興趣和動機多建立在理解的基礎上，如果連內容和主題都無法理解的話，學習欲望和學習興趣就無從談起。到了語言理解相對穩定或者需要質的提高階段，才能夠拋開字幕這個“拐棍”。而很多學習者的經驗表明，第二語言學習的階段就是先看有字幕的電影或動畫，反復聽讀直到理解，然后去掉字幕再去模仿或應用。因此小學生們更喜歡有字幕的英文動畫也是一種合理的現象。

了解這一特點后，教師們就可以批判性地使用梅耶的理論，不必受限于冗余原則，即無字幕動畫學習效果一定優于有字幕動畫，也不必拘泥于自己的主觀經驗，認為有字幕的英語動畫一定要比無字幕的動畫更受學生的歡迎，而是要根據具體情況，確認學生理解該學習主題或基本內容后再使用無字幕動畫，或者在新授課中給學生優先推送有字幕的動畫，在復習課中或者多次出現的語言點之后，再推送無字幕動畫。

(四)傳統教材難度不符合大多數學生的學習偏好；對于資源難度，標識出哪些是簡單的資源即可

通常情況下，教師會以教材難度為基準進行教學，認為這會滿足大部分學生的學習需求，然而本研究發現，比教材簡單的資源被學生選中了114次，比教材難的資源被選中了110次，而與教材難度相同的資源，學生只選擇了81次。在三種難度的資源選擇次數的卡方檢驗中，卡方值為6.380，漸近顯著性p值為0.041，小于0.05，說明學生對這三種資源的選擇上存在顯著差異。也就是說，當前的教材難度不符合大多數學生的偏好，他們喜歡的是比教材更容易或者更難的資源。因此在數字教材中，根據學習主題，給學生們提供不同難度的學習資源是非常必要的。

針對是否需要給資源加注難度標識這一問題，本研究發現，對于“簡單”資源，無難度標識的資源有64次被選中，占56.1%，而標識了難度的話，學生只選擇了50次，占43.9%，這說明學生會避開過于簡單的資源，所以有必要添加標識，避免學生們花費不必要的時間，也鼓勵他們挑戰更難的學習內容；在“中等”難度的全部資源中，有難度標識的資源被選中42次，占51.9%，無標識的有39次被選中，占48.1%，差距不大，因此加不加標識，影響不大。在“較難”資源中，標識了難度的資源被選中47次，占42.7%，無標識的被選中63次，占57.3%，這說明告知難度會降低學生選擇較難資源的欲望。所以對于較難的資源，可以不加標識，因為學生有興趣，也有能力進行學習。綜合來看，在數字教材中只需要給簡單的資源添加難度標識。

五、研究結論與啟示

本研究以梅耶的多媒體學習原則為參照，通過實證研究，了解作為數字原住民的小學生們，究竟喜歡什么樣類型與難度的學習資源，從而為數字教材個性化學習資源的推送策略提供實證基礎。結果發現，小學生們的選擇偏好與梅耶的理論基本相符，也出現了部分偏差。主要結論有：

(一)多媒體認知原則和通道原則對數字原住民依然適用

根據多媒體認知原則，多媒體資源的學習效果要優于純文本資源；根據通道原則，聲畫同步資源的學習效果要優于圖文并茂的資源。這個結論與近年國際上多個學者的研究結果一致。例如Chen等人把與文本內容相關的數字資源，如聲音、圖片等同時嵌入二維碼中，學習者用手機掃瞄后進行學習，有效地提高了學生對英文文本中背景知識的理解，并且改善了英文閱讀策略[10]，這正是應用了多媒體認知原則；Hsu等人設計了一套學習系統，它能根據學習者能力和偏好，實現英語字幕自動過濾與隱藏，來提高臺灣學生的英語聽力理解能力[11]；Kim等人給韓國中學生設計了英語詞匯學習系統，結果發現學生使用聲畫同步資源后，學業成績比用圖文并茂資源更好[12]，這都驗證了通道原則的正確性。該結論的得出，使得教材開發者和教師們可以在數字教材中大膽地向學生推送聲畫同步的多媒體學習資源。而且由于英語學科的特殊性，還可以考慮提供等不同語速的配音、可自動過濾與隱藏的字幕等多種聲畫同步方式供學生選擇。

(二)冗余原則不適用于處于第二語言學習初始階段的數字原住民

根據冗余原則，梅耶認為無字幕的配音動畫不會出現信息超載的現象，更有利于學習，而同一個語言信息以文本和配音形式同時出現時，會損害學習效果。但是從學生的選擇結果來看，他們更喜歡有字幕的動畫?？雌饋碛幸欢ǖ臎_突，但在前面的分析中我們也指出，不能排除學習者的年齡特征和第二語言學習的因素。其實梅耶在自己的著作中已經指出，多媒體學習原則不是一成不變的硬性規定，比如在進行第二語言學習時，同時呈現字幕和配音，對于學習新單詞是有幫助的。所以教材設計人員和教師在個性化資源推送的設計中，不必拘泥于已有的理論，而是根據特定的學科、學習內容和學生認知發展階段進行判斷[13][14]。以英語學科的個性化數字教材為例，就可以新授課里多推送有字幕的動畫，降低學生在理解上的難度，而在復習課或綜合課時，可以多推送無字幕的動畫。

(三)給學生推送不同難度的資源，且給簡單的學習資源添加難度標識，成為數字教材中推送個性化資源推薦的必備功能

本研究發現，只按照傳統教材的難度來學習，滿足不了班級中大部分同學的學習需求。這一結果充分說明了在集體學習環境下，給學生提供個性化學習資源的必要性，而這恰恰是數字教材的優勢所在。因此在數字教材中，資源難度的分級與匹配，是個性化推薦模型中必須要考慮的因素。

在前面介紹過的幾種個性化學習系統中，學習資源難度是個性化推送的主要指標，因此是否需要給資源添加難度標注，是本文的研究主題之一。有趣的是，本研究發現，對于與課本難度相當的資源，加與不加難度標識不會影響學生的選擇傾向性；對于較難的資源，不加難度標識時，學生有能力并且有興趣接受，加了難度標識，卻會增加學生的畏難情緒；對于較簡單的資源，加了難度標識后多數學生反倒避開，選擇了更有難度的資源，說明他們還是有著一定的學習追求，勇于挑戰自己。在知道難度等級以后，學生會避開簡單的資源，但同時對于較難的資源也有逃避的傾向，但是不知道難度的情況下，他們更喜歡有難度的學習資源。所以，在個性化學習資源中，只要告訴學生哪些屬于比較簡單的資源，這會讓學生把時間和精力放在與教材難度相當或者更有挑戰性的學習資源中，提高學習效率。

六、結語

本研究用小學生“可視化資源自主選擇法”來研究梅耶理論對數字原住民的適用性。該研究結論的得出，給數字教材中個性化學習資源的推送策略提供了實證基礎。后續可以在此基礎上，進一步探索推送策略的其他維度，如能力測試法，教師經驗法，以及把這些方法按照不同的權重加入到推送模型中，從而實現基于數字教材的智慧學習。

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孫眾：副教授，碩士生導師，博士，研究方向為技術促進語言學習研究、信息技術時代教師專業發展(sunzhong@cnu.edu.cn)。

駱力明：副教授，碩士生導師，研究方法為軟件工程、計算機教育應用(luolm@cnu.edu.cn)。

2015年1月6日

責任編輯：趙興龍

What are the Favorite Learning Resources for Elementary Students: An Empirical Research on the Compatibility of Mayer’s Multimedia Learning Principles for Digital Natives

Sun Zhong, Luo Liming
(College of Information Engineering, Capital Normal University, Beijing 100048)

Digital textbooks are expected to recommend personalized learning resources to learners according to individuals’ learning preference and cognitive ability. Mayer had proposed multimedia learning principles for designing and developing multimedia resources. The aim of this research is to explore the compatibility of Mayer’s theory while designing personalized digital textbooks for the digital natives. 72 fifth graders participated in this study to choose their favorite types, suitable difficulties and preferred combination of digital multimedia learning resources. The results indicate the majority of Mayer’s theory is compatible to the choice of participants such as Multimedia and Modality principles. However, the findings show that Redundancy principles fail to fit for the current learners. Students preferre graphics, narration and on-screen text to graphics and narration. This study helps researchers and teachers to construct personalized learning resources in the digital textbooks for students of today.

Learning Preference; Learning Resources; Digital Textbook; Personalized; Multimedia Learning Principles

G434

A

1006—9860(2015)07—0079—06

* 本文系北京市教育科學十二五規劃重點課題“智能英語學習資源的建設策略及應用研究”(課題編號：AJA12132)研究成果。

① 駱力明為本文的通訊作者。