视觉认知理论在网络课程视觉设计中的应用

郭秀敏

(河北广播电视大学,河北石家庄 050071)

视觉认知理论在网络课程视觉设计中的应用

郭秀敏

(河北广播电视大学,河北石家庄 050071)

视觉设计是远程教育中网络课程设计的基础和重心。正常视觉认知的形成要求有视觉信息的正常输入、传导和处理三方面的基本保证。视觉认知理论强调具体经验在促进个体化发展过程中的价值,并十分强调对学习内容的精心布局,以便使其富有意义、易于理解、便于记忆和更吸引人,并能引起人们对信息设计问题的关注。因此,在网络课程界面设计时,既要考虑知识内容的表征形式设计和界面整体的呈现形式设计,又要考虑界面中各种组成要素的呈现形式设计。这样才能制作出优质高效的教学资源,更好地为远程教育服务。

网络课程;视觉认知;视觉设计

在远程教育中的大量网络课程中,视觉类信息仍占主导地位,视觉设计仍然是网络课程设计的基础和重心。但现今的屏幕设计,在视觉语言的呈现上,主要关注视觉展示的物理性问题,即视觉感知领域的研究,较少考虑视觉语言隐含的教育意义;而未来的研究和发展方向,不仅仅是关注视觉感知,还应关注视觉语言的认知作用,即关注这些信息如何为学习者所知觉、注意、记忆;在视觉要素的设计上,要考虑网络媒介的特殊性以及学习者的网络视觉特性;在传递教学信息上,要关注它所隐含的教育意义,即教育功能。因此研究视知觉认知,通过挖掘视觉语言包括图形、图像、色彩、文字的具体元素所隐含的教育意义,优化视觉设计,目的是促进学习者学习。

所谓视知觉,就是视觉思维,指的是视觉把握对象的过程。视觉是人类获取信息最主要的途径,也是人类对自身研究认识最深刻的部分。视觉认知是高级的综合信息处理过程,对物体属性包括类别、本质、运动和规律以及用途等深层次的认识。知觉是获得感觉信息意义的过程,是对视觉认知的第一环节。视觉信息的呈现方式是否符合学习者的视知觉特性,是否有利于知觉的组织与加工,将关系到学习者学习的效果和效率。

视觉认知理论是以认知心理学为背景,针对视觉感知所发展的研究,人们在认知任何视觉图像的时候,知觉是由不同形态、色彩、空间和形式组成的完整形象,而不是彼此毫无关联的局部。正常视觉认知的形成要求有视觉信息的正常输入、传导和处理三方面的基本保证。

认知心理学是运用信息加工观点来研究认知活动的,其研究范围主要包括感觉、知觉、注意、表象、记忆、思维和言语等心理过程或认知过程。它的核心是揭示认知过程的内部心理机制,即信息是如何获得、贮存、加工和使用的。在研究内部心理机制中,还强调策略的作用。由于信息加工系统的能力有限,人不能同时应用一切可能的信息,也不能采取一切可能的行动,因而人必须采用一定的行动方案、计划或策略,从而体现人的主动性和智慧性。视觉的认知过程是受教育者在视觉信息的刺激下,结合自己已有的知识经验,对页面信息进行组织和加工的过程。

一、认知心理学的相关概念

认知心理学的兴起丰富了认知学习理论,同时也产生了一些新的心理学的名词,基于论述的需要,将与本文相关的心理学名词阐释如下:

1.认知结构

所谓认知结构,就是指学习者头脑里的知识结构,就是指他们已有的全部观念的内容和组织。认知结构中的各种认知因素(感知、记忆、思维等)不是孤立存在的,而是相互联系、相互作用的,具有完整的结构性;从系统的观点看,认知结构是一个开放的动态发展系统,又是一个通过自身功能在自我完善中发展的自组织系统。新知识的获得总是在已有的认知结构的基础上,通过新旧知识的相互作用、相互整合而完成。

2.图式

在认知心理学中,已有的知识经验也常常被称为图式。英国心理学家巴特莱特(F.C.BARTLETT)在研究人类有意义记忆时提出图式的概念,并且指出:“图式影响了被试对学习材料的知觉,有选择地知觉某些材料而忽略其他……”皮亚杰认为“图式这种认识的功能结构是自成为一个整体的,它具有形成过程。图式既不是预先形成的先验的东西,也不是静止不变的形式结构,它包含一些转换规律并具有自我调节作用。”从以上观点可以看出,图式使知觉对信息的加工变得积极、主动。

3.记忆图式

记忆图式是指人们生活中所积累的,储存在记忆中的一种具有概括性的并具有复杂结构的观念性形象。虽然它也具有形象性,但这种形象不同于物象,也不同于知觉形象。它已摆脱了对直接呈现的客观物象的依赖,是可以进行自由加工和改造的记忆信息。记忆图式能根据认识的需要,把相隔遥远或相距久远的事物的物象同时呈现在面前,通过表象对多种事物的物象进行比较、分析、综合与概括,而得到他们共同的一般性表象,完成从事物的现象到本质的认识。

记忆图式的形成不扬弃三维形象的特征概括。按照记忆图式对现实的概括深度,可将其分为反映事物外表特征的感性记忆图式和反映事物本质特征的理性记忆图式。

4.页面内在图式

页面本身所蕴涵的信息是多层面的,既具有可视的具象形式,又有不可视的意义信息。这是因为视觉形象除了可视的外在形式,还含有一定的自然属性和社会属性;当将其放入特定的环境之中,就会产生多层面的意义信息。例如,一台正在耕地的拖拉机,它的自然属性是自身的材料构成,自然科学原理的应用,以及它的功能等;它的社会属性则体现为生产力的提高,或表现一片繁忙的春播景象等。人们对于意义信息的拾取,根据需要,往往只是一个方面或几个方面,这主要是由人们的认知结构和认知目的所决定的。

在这里将其定义为页面内在图式,它是指蕴涵于页面结构之中的抽象意义信息。对于网络课程的创作者而言,页面的结构形式及物象的形状,都是在物理与心理逻辑中建立起隐含抽象意义信息的特有的屏幕构图语言。

5.表征

在人的知觉、记忆、思维和问题的解决中,表征具有十分重要的作用。格拉斯(A.L.G lass)在1980年出版的《认知》一书中指出:“信息记载或表达的方式称为对这种信息的表征,表征代表着相应的信息。”1982年罗伊伯拉特(H.L.Roitblat)在《动物记忆中表征的意义》一文中也指出:“……表征的概念要求所代表领域的特性和这些表征的特性之间有一种标定关系。”按照这种理解,表征是某种东西的信号。它代表着某种东西,并传递着某种东西的信息。例如,一张照片代表着所要展示的景物,一个词代表着某个特定的概念或思想,一张地图代表着一个国家或地区。表征可以是物理性的、客观的东西。如地图和照片,也可以是心理的、主观的东西,如主观镜头、概念等,表征和它所代表的物体之间的关系是一种标定关系,而不是一一对应的关系。

6.自下而上加工

人脑直接接受由感官输入的信息,经过编码,产生各种内部表征,叫做自下而上的加工或数据驱动加工。1980年安德森在《认知心理学及其意义》一书中指出:“自下而上的加工是指信息从细小的知觉片断产生出由它们组成的较大的单位。”自下而上的加工,通常说的是先对较小知觉单元进行分析,然后转向较大的知觉单元,经过一系列连续阶段的加工而达到对感觉刺激的解释。例如,人们对于文章的认识理解过程就是一个自下而上的加工过程。

7.自上而下加工

自上而下加工,是指人脑根据已有的知识经验,组织和调节外部输入的信息(也叫概念驱动加工)。人的自上而下的加工不仅影响到对信息的选择,帮助主体对信息作出恰当的解释,而且能形成期待,为主体从环境中获取信息提供一定的计划。自上而下加工常体现于上下文效应中。例如,在视频教材的认知过程中,受教育者对页面内在图式意义信息的拾取,就是一种自上而下的加工。它是根据人脑中已有的知识经验,围绕着认知目的所进行的含有期待性和预测性的信息提取过程。

二、视知觉认知的心理过程

随着认知心理学的兴起,知觉已被看作一种主动和富有选择性的构造过程。这种知觉的能动性并非与生俱来,是由人们在长期的生活实践中所积累的知识经验、知识结构所决定的,它影响着视知觉对页面信息的组织和加工过程。

1.认知结构是信息加工的心理基础

在对页面的感知过程中,我们都有这样的感觉,在同一幅页面里,我们最先看清的是那些自己所熟悉的信息;同等的信息量,人们头脑中原来没有存储的要比有信号存储的感知时间要长;对于页面而言,信息量的多少,也是相对于认知者原有的知识经验而言的。认知结构的不同决定了对页面信息知觉过程的不同,在同样的环境下,同样的视觉刺激条件下,每个人获得的信息是不尽相同的。例如,同听一堂课,同看一部网络课程,结果每个人获得的信息是不同的,会仁者见仁,智者见智。所以说认知结构是页面视觉信息加工的基础。

在页面知觉信息加工过程中,认知结构是决定信息加工成功与否的不可忽视的内在因素。认知结构的各种知识层次决定了页面信息的可接纳性,认知结构与页面信息之间的差距决定了信息的可辨性。在认知过程中,页面信息与认知结构既同构又异构的关系,构成了新知识获取的基础和条件。由此可见,认知结构的组织特性和页面信息的可接纳性、可辨性是决定知觉信息加工的主要因素,也是新知识获取的关键。所以,在网络课程的创作过程中,应充分考虑页面内容与受教育者的认知结构之间的关系。

2.图式构成了视知觉信息加工的上下文关系

图式的概念涉及了认知学习的内部心理过程,直接影响着知觉信息的加工提取。随着认知心理学的兴起,图式在认知过程中的作用越来越受到人们的重视,它在视知觉信息加工过程中同样发挥着积极的作用。

(1)提供从环境中获取信息的计划,产生期待和预测。图式在接受了与它相适合的外部信息或主观经验中的信息以后,就被激活而形成一种知觉定势。人们将预测环境中某些信息的出现,并指导感觉器官去积极探索所需要的信息,使知觉活动变得有目的性。例如,对于一个描述化学反应的镜头,外部信息会将受教育者图式中关于化学反应物的所有信息激活,并产生预测化学反应结果的积极心理。

(2)作为信息的接受系统。环境中的信息只有与知觉所具有的图式发生联系时才有意义。一般说来,适合图式的信息得到加工,不适合的信息被忽略掉。例如,一辆奔驰在公路上的汽车的页面,对于不熟悉汽车性能的人而言,或许只是卡车、大客及轿车的分类性认识;而对于一名汽车专家而言,他的认识就不仅仅是分类,还包括对其性能、型号的具体性的认识和理解。

从图式的以上两个作用可以看出,已有的知识经验构成了知觉信息加工的基础,并指导感官去探索、组织页面所蕴涵的信息。同时,页面信息只有与图式发生联系,才能得到加工,在认知心理学中被称为图式激活。

当页面信息的可接纳性和可辨性与认知主体的图式相吻合时,就具备了图式激活的条件,图式一旦被激活,知觉信息的加工就会变得积极、主动、经济。

一般说来,在知觉某一对象时,与知觉对象有关的图式会成为知觉信息加工的上下文关系。有了这种关系,知觉就能很快把接受到的页面信息组织起来,成为有意义的材料,并以此改进原有图式,而形成新的图式,由此可见,对页面信息的加工图式决定了“要吸收哪些信息”,“可忽略哪些信息”。

三、视知觉认知的信息加工过程

视知觉过程涉及的又一个重要问题,这就是整体和部分的知觉问题。格式塔心理学认为,整体大于部分之和,整体决定着其部分的知觉。即页面的总体特征知觉快于局部特征知觉;而且当人有意识地去注意观看总体特征时,知觉加工不受局部特征的影响;但当人注意局部特征时,他不能不先知觉总体特征。这意味着总体特征是先于局部被知觉的,总体加工是处于局部分析之前的一个必要的知觉阶段。例如一则广告,广告画面中背景是醒目的黄色,“布袋、砖、狗”依次出现,人们在欣赏时首先关注的是这幅图画的整体性,不是“布袋、砖、狗”的单个形象。

学生在解决问题时之所以产生迷惑不解,是由于没有把问题的细节方面与问题的整体情境联系起来考虑。一旦把问题看成一个有意义的整体,就会产生顿悟,问题也就解决了。还有一些迁移、创造性思维的研究冲破了以前心理学理论的条条框框,在理论创建和教育实践中都具有独特的价值和意义。

天津师范大学曾研究了视知觉无意识对局部几何特征加工中的整体优势效应。用MANO-VA分析了启动图形对靶图形局部特征加工的启动效应,发现了视知觉对无意识呈现的图形加工具有形状优势效应,启动图形与靶图形的整体形状相同可以抑制对靶图形局部形状特征的判断。当被试的任务变成判断靶线条的颜色或启动图形的边由连通状态变成不连通时,视知觉无意识对启动图形加工的整体优势效应消失。结果提示整体优势效应很可能与任务涉及的信息通道密切相关,对局部形状特征的注意可能涉及对周围整体形状信息加工自动抑制的过程。

整体和局部的加工问题与自下而上加工和自上而下加工有密切的联系。自下而上加工是从较小的知觉单元转向较大的知觉单元,似乎可以说是从局部到整体的加工,而自上而下加工是关于知觉对象的一般知识,期望或假设引导的加工,也可以说是从整体开始的加工。因此,知觉过程中既存在自下而上加工和自上而下加工,又存在从局部到整体的加工和从整体到局部的加工问题。

借用认知心理学的观点,页面信息加工首先是“自上而下”的,它依赖于人们已有的知识经验。当这种“自上而下”的加工不能完全读解页面信息时,便会产生与之恰好相反的“自下而上”的从局部到整体的呼应与补充,如此反复,直至产生对页面信息更深层理解。

四、结束语

视觉认知理论提出的个体差异发展和整合的观点,强调具体经验在促进个体化发展过程中的价值,并十分强调对学习内容的精心布局,以便使其富有意义、易于理解、便于记忆和更吸引人,并能引起人们对信息设计问题的关注。认知主义的教学法则包括让学生了解新知识的结构(例如,先行组织者),通过陈述目标使他们注意学习内容的特征,将学习内容组合成易于理解的单元,以容易理解的方式展现课文内容,以及为课文内容补充有用的视觉资料等。因此,在网络课程界面设计时,既要考虑知识内容的表征形式设计和界面整体呈现形式设计,又要考虑界面中各种组成要素的呈现形式设计,制作出优质高效的教学资源更好地为远程教育服务。

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[8]王苏,汪安圣.认知心理学[M].北京:北京大学出版社,1992.

Application of Visual Cognition Theory in the Visual Design of Online Courses

GUO Xiumin

(Hebei Radio&TV University,Shijiazhuang,Hebei 050071,China)

The visual design is the foundation and focus of online course design in distance education.The formation of normal visual perception requires the three basic guarantees of the normal input of visual information,conducting and processing.Visual cognition theory stresses the value of specific experience in the promotion of the development process of individualization,laying great emphasis on the careful layout of the learning content in order to make it meaningful,easy to understand,easy to remember and more attractive,and drawing attention to information design issues.Therefore,in the interface design of online courses,it is necessary to consider not only the representation form design of knowledge content and overall design of the interface,but also the presentation form design of various components of the interface,so as to produce high quality and efficient teaching resources to better serve distance education.

online courses;visual cognition;visual design

G434

A

1008-469X(2011)03-0033-04

2011-02-18

注:本文为河北省教育厅2010年度河北省高等教育科学研究项目《高职教育网络课程建设研究》(项目批号:2010508)的研究成果之一。

郭秀敏(1964-),女,河北元氏人,教育学硕士,正高级工程师,主要从事电视节目制作、影视广告、多媒体设计的教学与研究。