基于認知理論的慕課視聽設計

石喬

摘 ?要：視聽內容的呈現方式影響人的認知過程，因此，慕課不是簡單的講授錄制，其設計應充分考慮學習者的認知心理。文章指出現有課程視聽設計中存在的認知過程受阻、情感傳達不足、模板化設計等問題，并結合認知理論提出可行的改善方案，旨在為慕課及其它在線課程內容的設計者與制作者提供實踐的理論依據。

關鍵詞：慕課;視聽設計;認知理論

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0056-04

Abstract： Learning experience is closely related to teaching methods and audio-visual presentation styles. This paper proposes the view that the audio-visual content of the course is not a simple recording of lectures， but newly designed ones taking cognitive processes into account. This paper also proposes a general rule for designing based on learners' demands and the theory of cognitive psychology.

Keywords： MOOC; audio-visual design; cognitive theory

慕課作為一種新興在線教學模式在誕生之初就引起了廣泛關注與眾多討論，以Coursera、Udacity、edX等為代表的慕課平臺上線了大量院校及院企合作課程，國內亦有中國大學MOOC、學堂在線等慕課平臺，眾多高校參與課程建設。目前對慕課的研究，集中于以下幾個方面：一是對慕課未來的發展趨勢產生了不同觀點;二是對在線學習體驗的研究，其中包括基于學習數據統計的行為研究，如Katy Jordan選取Coursera平臺中的課程進行數據研究，得出3年間平均選課人數趨勢、平均完成率以及完成率與課程長度的關系;三是視頻制作研究，如于青青[1]根據視頻的制作手段將慕課視頻進行了分類;四是在線課程資源和實體課堂的結合，如Lourdes Gu？觓rdia等人[2]對慕課提出十項教學方法;繼而翻轉課堂研究興起。

可以看出，現有的研究對視聽設計的探討較少，對視聽設計與認知理論關系的討論更為鮮見。教師也多依據既往的課堂經驗實施慕課教學，手段趨于固化繼承。事實上，視聽內容的呈現方式直接影響學習認知的過程，是內容作視覺化呈現時不可忽視的部分。本文將結合認知理論，分析現存問題，并提出改進方案。

一、視聽覺與認知理論

認知理論是建立在心理學基礎上，針對學習內部加工過程的理論。與視聽覺關聯的認知理論需關注以下三個方面：

（一）注意有限

注意是心理活動對某一對象的指向和集中，是進行其他心理活動的基礎，因而能保證記憶加工順利進行，對學習過程影響很大。但人的注意是有限的，人眼在觀看中只能挑選出某些特殊的部位，使之突出孤離出來。[3]此外，在刺激源很多的環境中，大腦需要排除環境的干擾，強制關注特定信息，忽略次要信息。

（二）認知資源有限

人的學習記憶過程在認知心理學中，被分解為編碼、存儲和提取三個部分，我們將認知心理學中的標準記憶模型與工作記憶模型相結合，形成以下完整的記憶模型（如圖1）。在該模型中，感覺登記時間最短，只能維持一秒時間;短時記憶比感覺登記時間稍長，大約一到兩分鐘;短時記憶與被激活的長時記憶在工作記憶中進行加工，最終進入長時記憶，長時記憶維持時間最長，或永遠不會遺忘。[4]根據John Sweller等人提出的認知負荷理論，在人的工作記憶轉為長時記憶過程中，各種認知加工活動均需消耗認知資源，由于單位時間內可消耗的認知資源有限，當活動所需的資源超過個體擁有的資源總量，就會引起資源的分配空間不足，從而影響個體學習或問題解決的效率。[5]

（三）視聽的記憶效率

良好的記憶水平有助于學習者的識記和日后對知識的提取與關聯，因此，課程的閱讀材料與授課視頻，都要以利于記憶的方式去設計。根據前人的研究， 情緒的變化也有利于加強記憶。積極情緒和消極情緒都能促進腦釋放特定神經遞質，增加記憶效果（LeDoux，1996）……對學習內容的強烈感受可以增加情緒記憶。[6]豐富的視聽形式能促進經驗的構建。愛德加·戴爾在1946年提出了視聽教學理論和“經驗之塔”，將學習經驗的來源被分為抽象的經驗、觀察的經驗和做的經驗。在課堂中，學習者獲得的主要是抽象的經驗，即教師的語言文字;后兩者比較難從課堂獲得。由美國緬因州國家訓練實驗室所證實的“學習金字塔”，提出了不同的學習方法與知識留存率的關系，認為主動學習優于被動學習。將經驗之塔和學習金字塔結合后（圖2），不難發現多媒體觀看獲得的觀察經驗比傳統聽講知識留存率高。而越往下，知識留存越更高。

二、慕課視聽設計的問題分析

結合以上認知理論，分析各大慕課平臺課程，現有課程的視聽設計有以下兩方面問題：

（一）認知過程受阻

認知過程受到的阻礙主要源于視聽內容缺乏對注意的控制和信息呈現過快、過多導致的信息處理速度滯后。

一是注意力控制不佳。以國內主要慕課平臺上的課程視頻為例分析發現，最常見形式為PPT配合教師講授，當教師與PPT處于同一畫面時，視覺區域內會形成兩個注意對象，學習者需要根據教師的語言與手勢判斷注意區域，這一過程會消耗不必要的精力。如圖3中，教師與屏幕形成兩個視覺重心，關注點的左右飄移會造成注意分散。若畫面只顯示PPT內容，不佳的設計也會存在同樣問題。比如同時顯現大量圖文信息，與瀏覽速度脫節。如圖4，當結構關系圖不加層次地快速呈現時，視覺上會將彩色圖形作為整一的紋理式認知對象而忽視內部的文字信息。因此，設計不佳的視頻往往對視覺的注意缺乏控制、視覺散點過多，導致注意分散。

二是信息冗余。因PPT軟件局限，文字往往成段出現，而人腦的文字處理速度要慢于聽覺信息的傳達，導致大腦接收到的兩方信息相互干擾。教師往往希望通過視頻畫面傳達盡可能多的學習內容，然而文字的大面積鋪陳會導致學習者將認知資源耗費在文字辨識上，結果適得其反。另外，有的課程制作了華麗的虛擬場景及特效，雖然豐富了視覺表現，但若對裝飾元素不加控制，同樣會讓學習者眼花繚亂。

（二）情感傳達不足

情感傳達的不足表現在以下三方面：

一是授課感染力缺乏。授課者表現力欠缺的情況普遍存在。例如教師在鏡頭前表情冷淡、不自然，語調缺乏變化。優秀的慕課教師，在肢體動作、表情上更重視與鏡頭的直接“交流”，情緒更有感染力。

二是媒體表現形式單一。很多視頻選擇對授課教師采用中庸的中景或全景固定鏡頭，鏡頭切換率低，在長時間的解說中缺乏視角變化。即使是文字內容的呈現，也少見色彩、字體及運動方面的設計，這使本無情緒起伏的課程內容更加單調。學習者在學習過程中感受不到節奏與變化，難以被感染。

三是模板化設計。目前慕課平臺中多數課程使用模板化制作。課程內容的畫面多以教師加展示屏的固定鏡頭為主，輔助媒介除了PPT外，仍是以文字加圖片的表現形式。這類模板化設計形同實體課堂搬家，在網絡環境下的表現力及實用性受阻，美感不足，未能發揮慕課的短小精煉、具有視聽張力的表現優勢。

三、遵循認知規律的視聽設計原則

（一）以學習者為中心

以上問題的結癥，在于沒有以學習者為中心，僅以制作方便為基準。如教師大多已習慣了課堂授課，于是最后呈現的效果與實體課堂類似，但這不是最符合學習者需求的設計。以學習者為中心，需要全面考慮學習者的認知規律和心態變化，在視聽設計上以最利于知識識別與記憶的形式來呈現，并適時引導與調整學習者的情緒，使學習者樂于主動探索和接受內容。

（二）遵循認知規律

遵循認知規律，在做好注意控制的基礎上，降低外部認知負荷，豐富視聽表現，幫助學習者建立潛在知識關聯，促進記憶。具體途徑為：

一是建設知識背景。知識內容的呈現需要顧及學習者的知識背景。學習者對新知識接受的快慢與難易程度與其已有的知識經驗密切相關。對于沒有相關知識背景的內容，不容易產生知識的關聯。因此，進行慕課內容設計前，設計者應身份置換，向授課者明確知識的重點與難點，在重難點的講解上投入更多設計精力。對知識跨越較大的內容，需要提供背景知識作為鋪墊。在視聽形式上，采用學習者熟悉的元素或形象，也能起到幫助。

二是構建視聽為主的多樣化情境。視頻內容的設計上，應以視聽形式為主，同時設計多樣化的學習內容及情境。錄音、圖片、電影電視等觀察經驗的知識留存率高，非常適合用在非實體課堂的慕課教學視頻中，給學習者更直接的觀察與體驗，留下深刻印象。

三是去除冗余信息。PPT不能有冗余信息，同時避免教師與PPT同時出現在畫面里。若需同時出現，在視頻制作時，要控制雙方在視頻畫面中的色彩、面積、動靜的對比來凸顯視覺重點，并盡可能減短這類畫面的出現時長。避免使用大段文字，多用趣味性強或有視覺沖擊力的相關圖片;文字應采用簡短的詞組，并調整字號、字體、顏色，使其易于辨認。對于必須出現的大段文字，要跟隨教師的講授進度，加以標注和引導，避免毫無動態指引地批量呈現。最后，PPT的色彩搭配要和諧，多通過排版、色彩、運動等突出重點，避免無關元素分散注意。

四是提供記憶環境。根據不同知識設計教學視頻的背景環境。如室內外環境、學習同伴、特定的色彩、相關裝飾等，將有利于在知識間建立關聯，利于知識的融會貫通與提取。閱讀材料的設計上，圖片為文字內容提供了相應的記憶環境，同樣能夠起到增強、鞏固記憶的效果。避免將學習者長時間置于單調不變的學習環境。

（三）重視情感傳達

情感的傳達能在深層次上滿足學習者除實用之外的精神需求。設計者對情感的關注應主要關注三個方面：共情、存在感與成就感。

共情是引導學習者體驗某種情感，產生共鳴。比如觀察教師的表情，學習者很容易感受到情緒變化，從而對學習內容做出判斷。心態會通過人的表情與動作表現出來，利于共情的發生。若授課者不習慣面對攝像機，固定鏡頭就會使授課者顯得拘謹，因而需要活潑的鏡頭設計。如增加行動路線、鏡頭調度，讓視覺氛圍活躍起來。相反，在學習者需要進行深入思考時，畫面不宜切換或運動，否則會打斷思維的連貫性。學習者對教師以外的視聽元素同樣能產生共情：人類先天傾向于把物品擬人化，把人類的情感和信仰投射到任何物品中，并且通過對情感的把握來幫助對外界信息的認識。[7]如鮮明的色彩、有沖擊力的影像、特殊音效等。

存在感會帶來個人價值認同與精神滿足。視聽設計中對存在感的體現主要通過行為設計完成。一是給予學習者參與實踐的機會，視頻學習后答題，能夠有效喚醒學習者的參與意識，并構建起學習內容與學習者的相關性（師生的間接對話行為）。二是在視聽上設計與學習者的虛擬互動，可帶來更好的沉浸體驗。

成就感主要體現在成果可視化。若將教學目標的完成進度可視化，就能讓學習者對學習成果產生直觀認識，激發學習動力。問答環節的視聽覺反饋也能起到同樣的效果。如答題正確會出現悅耳音效并顯示綠色的 “非常棒”等。視聽刺激作用于心理，引起情緒變化，帶來成就感或激起挑戰欲。

（四）突破模板化設計

慕課的進階設計需要突破模板化設計。首先要有勇于嘗試新授課形式的意識，突破既有經驗中陳舊的授課畫面，改變授課環境或輔助媒體的表現形式。如教師講授安排在室外公共場，帶動學習者進行發現式學習;視頻資料可嘗試影像敘事或動畫表現。其次，視聽創意設計需要專業團隊，提供高水準的制作。最后，需加強校企聯合，促進多方資源共享。有限的視聽資料無法滿足學習者拓寬眼界的需求，而教師的語言講解，表現也比較單一。相比之下，企業往往有更前沿、鮮活的案例，能為授課增色不少。

現有的優質的慕課資源主要是視頻，其精彩的視覺效果，往往不僅靠授課者和校內團隊完成。比如《世界一戰：航空時代到來》與BBC合作，由BBC方面提供了大量歷史影像與圖片資料;《神經科學基礎》與不同的藝術家及音樂制作人合作完成講解動畫;《探索電影制作》則請業內人員闡述理念。由此可見，在全球化的知識競爭中，國內高校更需加強與業界的合作，共享前沿信息與優質資源，才能發揮各方獨具的優勢，造福學習者。

四、結束語

本文從理論角度出發，探討了認知理論下的慕課設計原則，提出要以學習者為中心、遵循認知規律、重視情感交互以及突破模板式設計。教育信息化方興未艾，其發展不僅有賴于教師的正確教學設計，掌握工具應用，更需要校企合作打造優質學習資源。

參考文獻：

[1]于青青.MOOC視頻的分類及具體表現形式分析[J].北京大學MOOC研究與實踐專刊序，2014：84.

[2]Guàrdia L，Maina M，Sangrà A.MOOC design principles.A Pedagogical Approach from the Learner's Perspective[J].J.eLearning Papers，2013：33.

[3][美]魯道夫·阿恩海姆.視覺思維[M].李澤厚，主編.滕守堯，譯.北京：光明日報出版社，1987：69.

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[5]Sweller J.Cognitive load during problem solving： Effects on learning [J].Cognitive Science，1988： 257-285.

[6][美]Marilee Sprenger.腦科學與教育應用研究中心譯.腦的學習與記憶[M].北京：中國輕工業出版社，2005：91.

[7][美]諾曼.情感化設計[M].付秋芳，程進三，譯.北京：電子工業出版社，2005：118.