反饋的情緒設計對視頻學習的影響機制研究

王雪 高澤紅 徐文文 張蕾

[摘? ?要] 反饋作為交互式教學視頻的重要環節，對學習者視頻學習的情緒狀態和學習效果的影響不容忽視。為了探究不同形式反饋（證實性、指導性）的情緒設計（中性、積極）對視頻學習的影響機制，借助情緒測試儀、眼動儀、問卷和測試題對112名被試的情緒狀態、視覺認知過程、學習體驗與效果進行了跟蹤測試。結果表明：指導性反饋比證實性反饋更有利于激發學習者的積極情緒，且能有效引導學習者的視覺認知加工、分配更多的注意力到關鍵區域，進而提升學習的質量;對反饋進行積極的情緒設計不僅能有效誘發學習者的積極情緒，還能增加相關認知負荷，使其投入更多的認知資源;指導性反饋與積極情緒設計的組合更能顯著提升整體學習效果。據此，提出反饋設計的三條優化策略，旨在為改善視頻學習的情緒體驗和效果提供參考和借鑒。

[關鍵詞] 教學視頻; 反饋; 情緒設計; 眼動追蹤; 情緒測試

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

一、引? ?言

近年來在線學習不斷發展且已成為一種普遍的學習方式。然而，大量的在線教學實踐表明，由于在線學習環境中學習者主要與教學視頻等學習資源開展人機交互，與教師和學習同伴時空分離，學習者很難感受到傳統的教學氛圍，也不易與教師和同伴產生情感互動和共鳴，容易產生焦慮和疲勞等負面情緒，進而影響在線學習成效。因此，如何通過對教學視頻等在線學習資源的有效設計，改善學習者的情緒體驗和效果受到越來越多研究者和教學實踐者的關注[1]。在眾多的教學視頻形式中，交互式教學視頻因其特有的互動性能給學習者帶來更為豐富的學習體驗，因而備受學習者青睞[2]。反饋作為交互式教學視頻的重要組成部分，其設計形式與內容質量也會對學習者的學習體驗和效果產生影響。但是，什么樣的反饋形式效果更好，結論尚存爭議。并且，情緒設計作為誘發學習者積極情緒的有效方式，很少被直接運用于反饋的設計，且情緒設計影響視頻學習的作用機制仍不清晰。鑒于此，本研究在已有研究和相關理論的基礎上，構建出“反饋—情緒”作用機制模型，并使用眼動追蹤與情緒測試技術深入探究反饋的情緒設計對學習者視頻學習的綜合影響，從中總結出反饋設計的優化策略，為改善在線學習情緒和績效提供參考。

二、研究綜述

（一）反饋的不同形式對視頻學習的影響

反饋是針對某一任務的完成情況進行回應的一種數據或信息。按照反饋的信息量，可分為簡單反饋和復雜反饋，或分為證實性反饋和指導性反饋[3]。上述兩種分類方法就其內涵而言是一致的，前者通常只提供答案的正誤，后者則在反饋正誤的基礎上，進一步增添對錯成因的剖析、方法優劣的比較等。大量研究表明，不同的反饋形式對學習者的學習效果影響也有所不同，研究結論仍不一致。例如：Jordan等的研究表明，有效的反饋設計不僅要提供反饋正誤，還要對錯誤選項進行針對性解釋，這樣能顯著提升學習效果[4];舒少全的研究則發現了不同的研究結論，在程序性知識的教學視頻中，證實性反饋能促進學習效果的提升，而指導性反饋不僅對學習效果無提升作用，還會增加學習者的外在認知負荷[5]。

（二）情緒設計對多媒體學習的影響

Mayer等提出情緒設計是對多媒體學習材料中呈現教學內容的關鍵元素進行再設計和再修飾，以誘發學習者的積極情緒，增強學習動機并提升學習效果[6]。近年來，國內外許多研究者探究了多媒體學習材料中的情緒設計對學習者的情緒體驗與學習效果的影響。例如：Stark等發現，與傳統的教學文本內容相比，加入積極情感詞的情緒設計能促使學習者產生積極情緒，進而提升學習效果[7];作者等對教學視頻中表達關鍵信息的圖形顏色和形狀進行了情緒設計，結果發現，彩色和擬人化的設計可以提高學習者的學習效果[8]。

通過以上分析發現：第一，教學視頻中的反饋已經成為研究者關注的焦點，但究竟何種反饋形式能提升學習效果的研究結論還不統一;第二，目前還沒有研究直接針對視頻中的反饋進行情緒設計，深入探究反饋的情緒設計對視頻學習的影響;第三，已有研究對動態生理指標關注不足，情緒設計對視頻學習影響的內部作用機制尚不清晰。

三、“反饋—情緒”作用機制模型與研究假設

（一）“反饋—情緒”作用機制模型

行為主義理論指出，反饋作為中間變量能夠強化機體的刺激—反應聯結，若將反饋作為操作反應正確的強化物，有助于個體獲得積極的情緒狀態，進而刺激并調控學習行為。據此，結合信息加工理論、情緒認知評價理論和多媒體學習認知情感理論，本研究建構了“反饋—情緒”作用機制模型，如圖1所示。依據信息加工學習理論，個體認知模式主要由感知系統、記憶系統、控制系統和反應系統四部分構成。反饋作為一種壓力源，將圖、文、聲、像等不同信息內容通過監控、提示、指導或評價等多種功能形式呈現出來，為學習者提供感知系統中的外部刺激。與此同時，可以通過反饋呈現的人為調控（例如：采用不同的反饋形式，或對反饋信息進行情緒設計）來強化刺激信號。根據情緒認知評價理論和多媒體學習認知情感理論，情緒與動機作為控制系統的內部因素也能夠調節記憶系統的運作加工，繼而影響反應系統的外顯行為輸出。具體而言，當學習者遭遇潛在壓力源即反饋后，感知系統內部通過評估反饋內容效用，在控制系統中產生特定的情緒反應，進而調節記憶系統中的認知加工過程[9]。積極情緒可以通過提高學習動機來增加學習者的感覺記憶、工作記憶、長時記憶等認知資源的投入，進而提升反應系統中的學習效果;而消極情緒則會破壞阻斷認知進程，通過降低學習者的學習動機來減少認知投入，抑制反應系統中的學習效果。

（二）研究假設

本研究從交互式教學視頻中反饋的情緒設計入手，將反饋形式分為證實性和指導性兩種，分別對兩種反饋形式中的關鍵內容進行積極或中性情緒設計，深入探究反饋的情緒設計對視頻學習的影響機制。在“反饋—情緒”作用機制模型的基礎上，提出如下假設：

假設1：相比證實性反饋，指導性反饋有助于激發控制系統中的積極情緒和內部動機，促進在記憶系統中投入更多的認知加工資源，降低認知負荷，進而促進反應系統中學習成績的提升，且在積極情緒設計的疊加條件下，效果會更明顯;

假設2：相比中性情緒設計，積極情緒設計更有助于抑制控制系統中的消極情緒，誘發積極情緒、提升內部動機，增加記憶系統中對反饋內容的認知投入，降低認知負荷，從而提高反應系統中的學習成績，同樣，在指導性反饋條件下，其作用效果會更為顯著;

假設3：誘發的積極情緒或抑制的消極情緒能顯著增強學習者的內部動機，降低認知負荷，且學習效果與積極情緒、內部動機顯著正相關，與消極情緒、認知負荷顯著負相關。

四、方? ?法

（一）實驗設計

本研究采用2（反饋形式）×2（情緒設計）的兩因素完全隨機實驗設計，整體設計如圖2所示。

（二）被試

從某大學隨機招募134名大學生作為被試，為了排除無關變量對實驗結果的干擾，剔除先前知識水平高（得分高于最高分值的60%的被試視為高先前知識水平者）、眼動采樣率低于60%和情緒測試中斷的22名被試，最終保留有效被試112名（男生13名，女生99名），并將男生和女生分別隨機分到四組，每組28人（男生約3人，女生約25人）。單因素方差分析表明，四組間的先前知識水平不存在顯著差異（F=1.703，p=0.171>0.05）。

（三）視頻學習材料

視頻學習材料內容源于已有研究使用的經典實驗材料“特異性免疫的工作原理”[6]，采用內嵌測試題的交互方式，對其反饋進行針對性設計，形成4種不同的視頻材料：“證實—中性式反饋”“證實—積極式反饋”“指導—中性式反饋”和“指導—積極式反饋”?！白C實性反饋”只給學習者提供“正確”或“錯誤”的客觀評價，“指導性反饋”則在此基礎上對正確選項的原因進行詳細描述;“積極情緒設計”主要是對反饋內容中表達關鍵信息的圖文進行情感化、圖式化、擬人化以及彩色化設計，例如，對反饋中的評價性文本（如，正確、錯誤等），采用積極的詞語（如，恭喜、小天才、加油、相信等）進行表達，或是添加動態表情（如，微笑、握拳等）;對反饋中的解釋性文本內容（如，抗原、抗體、T細胞、B細胞等），以圖代文，并采用嬰兒臉、圓形、暖色等設計，以強化學習者與反饋內容之間的情感連接，而“中性情緒設計”并未進行上述任何增強性的干預設計。設計樣例如圖3所示。

（四）測量變量及工具、設備

（五）實驗流程

（1）被試填寫基本信息和先前知識水平問卷;（2）主試向其說明實驗過程和注意事項，并提醒被試放松心情;（3）主試為被試佩戴耳機和情緒測試儀，并根據被試實際情況調整座椅的距離和高度，眼動定標完成后呈現實驗指導語;（4）被試學習實驗材料，并在學習完成后按空格鍵結束學習;（5）被試填寫積極—消極情緒、認知負荷和內部動機問卷，并完成學習效果測試。

五、結果分析與討論

實驗獲取的各類數據的平均值（M）和標準差（SD）見表2。

（一）反饋形式對學習者情緒狀態、視覺認知過程、學習體驗以及學習效果的影響

情緒狀態：反饋形式對過程性積極情緒（F=3.087，p=0.082<0.1）的主效應邊緣顯著，且相比證實性反饋，指導性反饋更能顯著誘發學習者的過程性積極情緒（t=1.762，p=0.081<0.1），這與假設1一致。由此可見，針對學習內容和學習過程的反饋有助于學習者建立學習型目標，接受并且根據反饋改進學習行為，進而建立后續學習的自信與動力，但如果反饋僅證實學習結果對錯，那么容易導致學習者因不了解具體緣由而產生疑慮，在學習過程中產生不良情緒。

視覺認知過程：反饋形式對反饋內容興趣區的總注視次數（F=58.885，p=0.000<0.01）、總注視時間（F=48.605，p=0.000<0.01）以及平均注視時間（F=10.781，p=0.001<0.01）均存在顯著的主效應，且相比證實性反饋，指導性反饋設計更能顯著增加學習者在反饋內容興趣區投入的總注視次數（t=7.711，p=0.000<0.01）、總注視時間（t=6.987，p=0.000<0.01）以及平均注視時間（t=3.297，p=0.001<0.01），與假設1一致。這表明，指導性反饋信息呈現豐富，學習者不管是出于好奇心還是對知識的渴求，都愿意分配更多的時間和精力去了解，反映出指導性反饋促使學習者投入更多的認知資源到反饋內容中，促進深層認知加工的發生。

學習體驗：在積極情緒設計條件下，指導性反饋比證實性反饋更能顯著提升學習者的內部動機（t=2.114，p=0.039<0.05），這支持了假設1的推論。根據“反饋—情緒”作用機制模型，加入積極情緒設計的反饋傳遞肯定式的反饋信號，實現了個體對自我效能的預期。指導性反饋所提供的明確解釋能夠解決問題困惑、促使學習者有效鞏固習得知識，與此同時，融入積極情緒設計則最大限度地削弱了學習者受外部控制的感覺，進一步激發學習者的自我效能感，從而誘發更為積極的學業情緒。

學習效果：反饋形式對保持成績（F=2.831，p=0.095<0.1）的主效應邊緣顯著，相比證實性反饋，指導性反饋設計更能促進學習者保持成績（t=1.650，p=0.102>0.05）的提升，且在積極情緒設計條件下，提升作用更加顯著（t=3.210，p=0.002<0.01），部分證實了假設1。反饋形式的特點決定了指導性反饋不可避免地會二次呈現內容細節，相當于是對所學知識的回顧與復習，這有助于學習者的記憶和反思，維持并深化工作記憶，進而促進保持成績，但本研究沒有發現對遷移成績的促進作用。

（二）情緒設計對學習者情緒狀態、視覺認知過程、學習體驗以及學習效果的影響

情緒狀態：在指導性反饋條件下，積極情緒設計比中性情緒設計更能有效誘發學習者的結果性積極情緒（t=1.918，p=0.060<0.1），與假設2保持一致。其原因可能是，指導性反饋的內容更為豐富，同是增添了情緒設計元素后，給學習者形成的感官刺激會更加強烈，誘發的積極情緒因此更加持久，能夠延續到學習結束之后。但本研究沒有發現反饋的情緒設計對學習者的消極情緒有顯著影響，這是因為研究采用的情緒設計方式著眼于積極情緒的誘發，盡量避免消極情緒的產生，因此情緒設計對過程性和結果性消極情緒的影響都不大。

視覺認知過程：在證實性反饋條件下，積極情緒設計比中性情緒設計更能顯著增加學習者在關鍵區域的總注視次數（t=3.674，p=0.001<0.01）和總注視時間（t=2.718，p=0.009<0.01），但在指導性反饋條件下，情緒設計作用并不顯著（t=0.568，p=0.573>0.05;t=0.839，p=0.405>0.05），這與假設2略有不同。其原因可能是，在各組內信息內容呈現相當且學習者信息處理容量有限的前提下，指導性反饋內容數量較大，無論采用何種情緒設計，學習者都需要調配更多的認知資源進行處理，因此情緒設計對眼動指標的影響不大，但這恰恰從另一個側面說明，情緒設計并沒有耗費學習者過多的視覺認知資源。

學習體驗：反饋的情緒設計對相關認知負荷（F=6.970，p=0.010<0.05）的主效應顯著，且相比中性情緒設計，積極情緒設計更能在不增加總認知負荷的前提下，顯著提升相關認知負荷（t=2.633，p=0.010<0.05），支持假設2。由此可見，積極的情緒設計可以啟發思維，活化認知，促使個體投入更多的心理努力，與“反饋—情緒”作用機制模型的推論相符。

學習效果：在指導性反饋設計下，相比中性情緒設計，積極情緒設計能顯著提升學習者的保持成績（t=2.357，p=0.022<0.05），但對遷移成績（t=1.070，p=0.290>0.05）無顯著影響，部分驗證了假設2。如前所述，“指導性反饋+積極情緒設計”是一種雙重累加的反饋刺激，能夠有效改善學習體驗，激發學習者的內部動機，使其合理調配認知資源，從而促進保持成績的提升。然而，知識的遷移不僅涉及知識內容的延伸，更有對學習者新知遷移應用能力的要求。因此，未來需進一步細化反饋的情緒設計研究，充分考慮反饋與不同的學習者和不同的學習情境之間的相互作用，探討不同反饋情緒設計方法有效運用的邊界條件。

（三）學習者情緒狀態、視覺認知過程、學習體驗以及學習效果之間的關聯機制

相關性分析結果表明：1.結果性積極情緒與保持成績（p=0.003<0.01）、相關認知負荷（p=0.001<0.01）以及內部動機（p=0.000<0.01）顯著正相關，與內在、外在認知負荷（p=0.003<0.01;p=0.003<0.01）之間顯著負相關;2.內部動機與保持成績（p=0.003<0.01）、遷移成績（p=0.020<0.05）顯著正相關，內在、外在認知負荷與保持成績（p=0.000<0.01;p=0.000<0.01）、遷移成績（p=0.005<0.01;p=0.003<0.01）顯著負相關。這反映了反饋設計所誘發的積極情緒，有效降低了學習者的內在和外在認知負荷，且通過提升內部動機，增加了認知投入，進而促進了學習效果的提升，這與假設3基本一致，同時也驗證了本研究提出的“反饋—情緒”作用機制模型。除此之外，本研究還發現結果性消極情緒與外在認知負荷（p=0.026<0.05）顯著正相關，過程性消極情緒與平均注視時間（p=0.033<0.05）顯著負相關，這表明消極情緒對認知加工過程起阻礙作用，會明顯增加學習者額外的認知負荷，應通過情緒設計等方式避免視頻學習過程中消極情緒的產生。

六、結論與展望

本研究在相關理論和已有研究的基礎上構建出“反饋—情緒”作用機制模型，創新性地將情緒設計融入不同的反饋形式當中，并創新性地借助眼動跟蹤和情緒測試技術對學習者的視覺認知過程和情緒狀態進行了實時跟蹤測量，深入探究了反饋的情緒設計對學習者視頻學習的情緒狀態、認知過程、學習體驗與效果的影響機制。研究結果表明，指導性反饋比證實性反饋更有利于激發學習者的積極情緒，且能有效引導學習者分配更多的視覺注意力到關鍵區域，進而增加學習數量;對反饋內容進行積極情緒設計不僅能有效誘發學習者的積極情緒，還能增加相關認知負荷，使其投入更多的認知資源;指導性反饋與積極情緒設計的組合更能顯著提升整體學習效果。據此，本研究提出以下幾條教學視頻中反饋的優化設計策略：

（一）通過高質量的反饋形式改善學習者情緒體驗，提高學習效果

在線自主學習主要是學習者與學習資源交互的過程，學習者學習樂趣的啟發、思維的拓展都需要通過反饋給予外部的刺激和鼓勵。建議在教學視頻的反饋設計中更多地采用指導性反饋設計，即為學習者提供客觀的正誤判斷和明確精細的問題解釋，實現有效的知識引導，深化學習者對內容的理解與把握。

（二）采取多元有效的情緒設計調節學習者認知投入，深化信息加工

當學習者接收到正面的積極反饋時，更容易產生強烈的求知欲和積極參與的熱情，激活學習者的創造性體驗。因此，應盡量采用多元有趣的方法對反饋內容進行積極的情緒設計，即在不改變原本含義，不增加額外認知負荷的前提下，適量融入積極情感因素，對反饋內容中關鍵而非裝飾性的文本和圖片元素進行情緒化、擬人化和彩色化的設計，可有效降低內在和外在認知負荷，提高相關認知負荷，活化學習思維，提高認知投入度。

（三）靈活安排反饋的形式與內容，促進學習者個人發展

反饋與情緒設計受諸多因素影響，具有動態性、復雜性等特點，需靈活把握個體和情境特征，對具有不同性格、不同認知風格的學習者采取恰當的反饋策略。例如，對于先前知識水平不足或者自信心不足的學習者，可以適當增加鼓勵性的肯定評價，細化重難點知識，通過設疑回答的方式引導學習者思考并解決問題。靈活安排反饋的形式與內容才能保證反饋更具針對性，有助于學習者養成良好的學習行為習慣，維持后續的學習動機，促進其個人發展。

需要說明的是，由于客觀條件的限制，本研究所選取的被試均為大學生，且性別大多是女性，后續研究需充分考慮被試的學段和性別因素。對于認知負荷和內部動機的測量僅采用了主觀報告的方式，為避免實驗結果的片面性，后續研究仍需結合其他客觀測量方式和大規模的教學實踐進行更為深入的探究。

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