基于多媒体学习认知理论的中学微课设计

王进

【摘要】现代信息技术的发展促进教育方式和理念不断更新。中学教师必须及时占领信息条件下教学的新阵地——微课。虽然当前的微课发展迅速，但是缺少理论指导，普遍质量不高，不能满足学生学习的需求。多媒体学习认知理论可以作为微课制作的理论基础，其三个假设和由此提出的7项原则，能够很好地指导微课的制作。微课不能完全替代传统的教学，研究学生是微课设计和有效实施的前提，微课的设计应该有层次性和系统性，并建立合适的发布平台。

【关键词】中学微课;多媒体学习认知理论;原则

当下，信息技术已全面渗透到人们的生活中。师生都面临着信息量大、更新速度快，知识娱乐化、碎片化的严峻挑战。中学教师怎样才能利用现代信息的技术建设优质教育资源？如何设计制作优质资源并广泛共享而提高教育教学质量？怎样建立以学习者为中心的教学新模式？微课，无疑是一个值得关注的解决方案。

一、微课的特点及其在中学教学中的发展现状

“微课”的核心本质是一段短小的流媒体教学“微视频”。本文所探讨的“微课”具备以下特征：时间短、教学内容少、目标明确、制作简便易编辑、来源广泛、针对性强，使用方便灵活。

目前，在网易视频、中学学科网等门户网站和教育类网站都推出了大量的微课，主要有以下形式：传统课堂教学的视频剪辑;传统教学课件的视频并加以配音;网络上各种资源的重新整合，并加以配音等;各种资源并整合，配套学案以及检测评价的资源包等。实践表明，当前中学微课数量大，质量参差不齐，多数微课制作缺少理论上的指导，仅凭感觉和经验进行设计，教学效果有限。当前的微课资源中有一些值得警惕的倾向：追求动态化、娱乐化和趣味化、甚至卡通化;追求展示新技术的炫目效果。没有真正以“学生为中心”，忽视学习者的学习心理并不能够实现有效的教学。中学教师需要用正确的理论指导实践，实现微课从有趣到有效的转变。

二、微课制作的理论基础：多媒体学习认知理论

作为中学教师，在制作微课之前，有必要了解Mayer的多媒体学习认知理论。

（一）多媒体学习认知理论的理论基础

1.双重编码理论。人脑中存在两个认知系统——言语系统和非言语系统。两个系统在功能上相对独立又相互联系。言语系统加工言语信息，以字符为基本单位表征、编码贮存在言语系统中，进而产生言语反应;非言语系统加工非言语的信息，以图像为基本单位表征、贮存在非言语系统中，形成事物的心理表象。言语表征包括书面语言和口头语言，非言语表征包括静态和动态两种形式，如图像、图表、动画和视频等。学习者学习过程中会通过两种认知系统进行表征，可以同时进行。如果言语信息和图像信息在时间和空间上保持一致，能形成有效地学习并提高学习效果。

2.认知负荷理论。认知负荷是学习过程中，工作记忆所必须注意和处理的内容总和。认知负荷理论认为，在单位时间内，工作记忆的容量是有限的，学习过程中很难同时加工多种来源的信息。学习过程中若材料加工超过了工作记忆的容量，学习将会无效。认知负荷总量是相对固定的，当某种知识（或图式）含有过多相互作用的元素时，将加重认知负荷。学习材料的复杂性、学习材料的组织和呈现方式、学习者的知识经验都会影响到认知的效果。最佳的教学应减少外部认知负荷，增加密切相关的认知负荷，使总认知负荷不超出学习者的工作记忆能量限度。

3.建构主义学习理论。学习者处于学习过程的中心地位，学生是一个主动的意义建构者，当学习者对所学材料形成认知结构和积极表征时，有意义学习就发生了。学习者的任务就是理解学习材料的意义，在已有的知识结构基础上努力组织学习材料，并将其整合成连贯一致的心理表征。

（二）多媒体学习认知理论的主要内容

Mayer建立了多媒体学习认知理论，认为多媒体学习过程中为了产生有意义学习，学习者须依次实现：选择相关语词在言语工作记忆中加工;选择相关图像在图像工作记忆中加工;将选择的语词组织到一个言语心理模型里;将选择图像组织到一个视觉心理模型中;将言语和视觉表征与先前的知识进行整合。

三、中学微课设计和制作中应关注的几个原则

梅耶提出了教学中多媒体材料呈现的一系列原则，也适用于中学微课的设计和制作。

1.多媒体认知原则和通道原则。学生学习语词和画面组成的呈现比学习只有语词的呈现效果更好，由动画和解说组成的呈现比由动画和屏幕文本组成的里现方式学习效果更好。

在微课的设计和制作过程中，应该将直观的视觉图像信息和抽象的语言信息组合起来呈现，特别有助于解决重难点知识的突破。例如，高中生物必修二的内容——翻译的过程，传统的多媒体课件运用动画来解释mRNA指导蛋白质的合成过程，因为不同学生的认知特点不同，教师只能在课堂上播放动画并加以解释，不能照顾到每一个学生，教学效果有限。但是，微课中在动画播放的同时，配上旁白;在关键时间段可以减慢动画的速率，改变语音语调强调重点知识或者通过设置注释文字吸引学生的注意力等手段而取得适应每一个学生的教学效果。

2.空间接近原则和时间接近原则。屏幕上对应的语词与画面邻近呈现比隔开呈现时能使学生学得更好，对应的语词和画面同时呈现比继时呈现的学习效果更好。既言语信息和非言语信息同时或邻近呈现更有利于学生的学习。

这两个原则特别适用于生物体结构的教学。例如，高中生物必修一的内容——细胞的亚显微结构的微课中，先呈现完整的细胞结构，接着教师讲解识别结构的一般观察方法，然后依次放大单个细胞结构并配以文字注释或旁白解释。

3.一致性原则和冗余原则。当无关的语词、画面和声音被排除而不是被包括时，学生学习成绩更好;由动画加解说组成的呈现方式比由动画、解说、屏幕文本三者组成的呈现效果更好。

研究表明，学习过程中漂亮的装饰、底色、美妙的背景音乐，不能帮助学生建构知识，反而会干扰学生对信息的提取和加工。当学生视野中有图片和注释的时候，再出现字幕或者旁白，往往會干扰学习的进程。例如，在生长素的生理作用、影响光合作用的环境因素等微课中，都要为学生呈现平面直角坐标系的曲线，通过动画来显示不同阶段自变量和因变量的关系，同时配以旁白进行解释，但是，不应该在屏幕中再出现其他的动图或者文字。

4.个体差异原则。不同学习者的认知风格有差异，同一设计对不同学生的效果不同。

在中学微课设计和制作过程中，要考虑不同学生的年龄特征，认知风格，并加以处理，通过合理设计激发学生自我学习、主动摄取知识、巩固技能。

必须认识到，碎片化的微课学习，只能解决点的突破。不是所有的知识点都要做成微课，好的微课设计必须考虑到与知识之间的关联，巧妙设置知识的增长点或者发散点。应该制作系统的微课，将学科的核心概念串联起来，构建系统的学科学习体系，促进学生自主学习。在信息化时代，不只有网站是成发布微课的平台，教师的微博、QQ空间、微信的公众号、各种群都可以成为微信的发布平台。

参考文献：

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