多媒体学习原理
理查德梅尔的开创性书籍多媒体学习详细介绍了他对如何有效构建多媒体材料来最大限度地学习的广泛研究。他依靠众多实验，他将他的发现蒸馏成12个原则（部分）他指的是“多媒体学习的认知理论”。这个理论及其原则为如何为学习创造有效的多媒体演示提供指导。
本文介绍了认知心理学基础，在建立了Mayer的原则，然后总结了每个原则。让我们首先讨论Mayer对人们如何学习的假设。
信息处理
Mayer的多媒体学习认知理论是关于人类进程信息的三个假设：双通道假设，限制容量假设和主动处理假设。
双通道的假设
根据Mayer(2009)，双通道假设表明“人类拥有处理视觉和听觉信息的独立通道”(第63页)。第一个是视觉图像通道，它处理通过眼睛看到的图像(包括屏幕上显示的文字)。另一个通道是听觉-言语通道，它处理口语。
有限的容量假设
容量有限的假设表明，人类在任何给定时刻所能处理的信息量都是有限的。对于那些坐在体育酒吧里同时观看几场比赛或一边聊天一边听新闻的人来说，这可能是很直观的。
尽管很难确定，Mayer认为大多数人在给定的时间内可以在工作记忆中保持5到7个“信息块”(第67页)。他还指出，处于这一范围高端的个体可能拥有更强的元认知策略，这使他们能够更有效地管理有限的认知资源。
主动处理假设
主动处理假设断言人类不仅仅是被动地吸收信息而学习。相反，他们需要从事主动认知过程，即识别和选择相关材料，将其组织成视觉和/或口头模型，并将这些新模型与先前知识（第70页）集成。多媒体学习的认知理论从根本上争论了“知识传输”方法，以支持学生中心的“知识建设”模型。学生们认为，不是“空船只”等待被填写信息，而是必须替代地才能将单词和图片合成到存储在长期存储器中的有意义的信息中。
认知负荷理论
Mayer的多媒体学习认知理论也严重依赖于认知负荷理论．而我们在别处更深入地讨论它，潜在的前提是我们在学习期间遇到的那种信息导致大脑中三种不同类型的处理之一。
无关载荷（也称为“外来加工”）是指对物料或不支持学习结果的细节的认知努力浪费了认知努力。教师可以通过狭窄地关注必不可少的材料并避免可能分散学习者的一切（例如无需动画或无关信息）来最小化无关紧荷。
内在的负载（也称为“基本处理”）是指代表工作记忆中的材料所需的认知努力，并且基于学习材料固有的复杂性或困难。教师应旨在通过块其材料进行划分并提前识别技术术语来管理内在负载。
锗荷载(也被称为“生成加工”)是学习者实际理解材料所需要的努力，并受到他们的动机的强烈影响。教师应该通过脚手架式学习和适当地调整材料来优化相关负荷。
在某些方面，我们可以将认知负载理论视为有限容量假设的延伸。鉴于我们实时处理信息的能力有限，教师应旨在构建管理内在负载，优化芽内载荷的多媒体，并最大限度地减少无关负载，以确保在长期存储器中的最大存储器。因此，虽然Mayer的原则提供了有关如何有效构建用于学习的多媒体信息的洞察力，但每个人也将以管理认知负载的最佳实践。
简而言之，多媒体学习的认知理论假设人类思维是双通道，有限的容量，主动处理系统，并且演示者必须构建多媒体消息以相应地管理所有三种类型的认知负荷。Mayer采用了建构主义的学习观点，其中多媒体不仅仅是信息传递系统，而是认知辅助的知识结构（第14页）。
多媒体学习原理
现在我们已经建立了认知心理学基础，让我们继续概述每个原则。
最小化无关载荷的原则
一致性原则
“当外来物质被排除而不是包括的东西时，人们学会更好。”(89页)
相干性原则是尽量减少不必要的处理。教师不应该在他们的多媒体信息中包含不被评估的信息，仅仅是为了“增加”演示的趣味性，或者从整体上分散学习目标。
梅耶尔还警告不要把简历写进简历诱人的细节（竞选者可能包括重新参与观众或创造情感反应的物质，观众经常保留比预期的核心信息更好（第97页）。鉴于该学习是一个活跃的过程，这些无关细节可能会干扰学习者的心理模型的构建来代表材料。
为了解决这个原则：
- 仅包括支持学习目标的图形，文本和叙述（即，不要使用装饰图像或补充材料）。
- 不要使用背景音乐。
- 使用简单的视觉效果（而不是现实或详细的视觉效果）。
信号原理
“当强调重要材料的组织结构时，人们学得更好。”（第108页）
特别是当屏幕上有多条信息时，学习者需要知道要注意什么，他们在演示中的位置，以及如何整合这些信息来构建自己的心理模型。因此，信号传导原则建议教师添加线索，引导学习者注意突出的材料。梅耶尔谨慎地指出，这可能有些过头了，所以演讲者应该谨慎使用信号。
为了解决这个原则：
- 使用箭头、高亮和其他信号来吸引人们对重要信息的注意。
- 包括A.提前组织者(显示多媒体演示的组织结构的内容)，当你进入一个新的部分时，可以参考它。
冗余原则
“人们从图形和叙述比某些图形，叙述和印刷文本更好地学习。”（第118页）
许多多媒体演示文稿涉及口语，图形和屏幕文本的组合。然而，冗余原理表明，当学习者遇到单词和图形时，多媒体消息最有效。当教师在屏幕上包括文本时，他们会带着图片和单词的信息，并不意外地引导他们的认知过程来解决口语文本与印刷文本之间的差异。
为了解决这个原则：
- 在做叙述演讲时，可以使用图形或文本，但不要两者都用。
- 在叙述演示期间最小化文本的使用。
空间毗连原则
“当相应的单词和图片在页面或屏幕上出现的距离较近，而不是较远时，学生学得更好。”(135页)
空间连续原则的细节可能比Mayer的其他原则更直观。简而言之，它建议教师应该让文字(如标签或字幕)靠近他们所描述的图形。如果他们这样做，他们将最小化学习者必须花费的认知努力，以调整文本和图像的含义自己。因此，学习者可以将认知努力用于整合和建立联系，而不是通过扫描屏幕来建立联系。
为了解决这个原则：
- 将文本与其指的图形密切相关。
- 提供与问题或答案相近的反馈。
- 在同一个屏幕上显示活动方向。
- 让人们在开始动画之前阅读任何文本。
时间连续原则
“当相应的单词和图片同时呈现而不是先后呈现时，学生学得更好。”（第153页）
为了最大限度地学习，时间续矩原理决定了叙述和动画应该同时交付。例如，学生不应该听到一个过程，然后以后观察它的动画;相反，教师应该在时间与动画一起玩叙述。
为了解决这个原则：
- 时间叙述适当地与动画一起玩。
管理内在负荷的原则
分段的原则
“当用户节奏的段中呈现多媒体消息而不是连续单位时，人们会在更好时学会更好。”(175页)
梅耶尔的实验包括向研究对象呈现异步多媒体信息(这些信息主要集中在描述过程，比如闪电如何形成)。他认为，当学生有能力控制课堂节奏时，他们在回忆和转移测试中表现得更好。因此，分段原则有两个含义:(a)用户应该控制多媒体课程的节奏，(b)教师应该适当地对材料进行分组，以便在每个幻灯片或屏幕上进行充分的处理。
为了解决这个原则：
- 允许用户控制课程的节奏，如速度控制或“下一步”按钮。
- 把长段材料分解成小块。
训练的原则
“当他们知道主要概念的名称和特征时，人们从多媒体信息中学到更深入的信息。”（第189页）
管理基本(或内在)负荷的必要性表明，初学者很容易被多媒体信息的数量或复杂性所压倒。因此，训练前原则建议教师在深入描述过程之前定义关键术语或概念。否则，学生将在试图学习过程的组成部分的同时，也试图建立过程本身的心理模型，这可能会阻碍学习。从本质上讲，预培训是一个脚手架式的学习，帮助学生在开始多媒体课程之前建立适当的先验知识。
为了解决这个原则：
- 在开始一个基于流程的演示之前，定义关键术语(例如名称、定义、位置和特征)，可以在单独的演示文稿、讲义或类似的材料中进行。
- 确保人们知道如何在要求他们在其中执行学习活动之前使用工具（如Excel）。
形态的原则
“人们从图片和口语中学到更深入地学习，而不是来自图片和印刷的单词。”（p。200）
双通道和有限的容量假设部分涉及模块原理，这建议教师在存在时使用叙述而不是屏幕文本。如果多媒体消息包含图片和屏幕文本，则该组合可能会压倒学习者的视觉渠道。相反，教师应该只演讲单词（而不是在屏幕上包含它们），它在视觉和口头频道（也称为“模态卸载”中传播跨越的负载;第204页）。
为了解决这个原则：
- 在具有图形的叙述演示期间，避免使用屏幕文本，除非：
- 列出关键步骤
- 提供了方向
- 提供参考资料
- 为非母语英语扬声器提供重要信息
优化锗烷负荷的原则
多媒体原则
“人们从单独的单词和图片中学习更好。”(223页)
你可能会说，多媒体原则是所有其他原则的起点，因为它表明学习者在接触单词和图片时比仅仅接触单词时表现得更好。考虑到多媒体演示可能有也可能没有叙述，重要的是要强调，在这种情况下，“单词”应该要么是打印出来的，要么是说出来的，而不是两者兼而有之(以符合其他多媒体原则)。有效地利用图片和文字一起促进生成处理。
为了解决这个原则：
- 用图片来说明关键点。
- 确保所有图像增强或澄清含义（而不是纯粹的装饰）。
- 有利于动画上的静态图像（有一些例外）。
个性化原则
“当言语在会话风格而不是正式风格时，人们从多媒体演示中了解到更好。”(242页)
根据个性化原则，在网络课堂上使用更放松的语调实际上可以对学习产生积极的影响。因此，教师应该避免僵硬的学术语言，而是使用更平易近人的口语语言。试着把演讲想象成与每个学生一对一的对话。非正式语言具有在陈述中创造社会线索的作用，“启动学习者的社会反应的激活——比如试图理解说话者所说的话的承诺”(第247页)。
为了解决这个原则：
- 使用收缩。
- 使用第一和第二人（“我，”你，“”我们“，”我们“等）。
- 如果使用脚本，试着做一个即兴的表演。
- 使用礼貌演讲（“请”，“你可能喜欢，”让我们，“等）。
声音的原则
“当人类声音而不是机器的声音时，人们在叙述时学会更好。”(242页)
声音原则可能是最奇怪的，但它仍然值得提及，特别是考虑到技术的发展速度。这一原则表明，人类比电脑更好地完成叙述。Mayer强调，对这一原则的研究还处于初级阶段。
为了解决这个原则：
- 包括由人类而不是电脑执行的叙述。
图像的原理
“当演讲者的形象被添加到屏幕上时，人们不一定会学得更好。”(242页)
图像原则是唯一的多媒体原则，这些原则在其措辞中并不肯定。它指出，包括在多媒体演示期间的教师的“谈话头”的图像并没有一定改善学习结果。就像语音原则一样，Mayer小心地指出，对图像原理的研究仍然是初步的。尽管如此，早期结果表明，您不一定在叙述演示期间显示您的脸限增加值。
为了解决这个原则：
- 在包含图片和单词的异步多媒体演示期间，避免包括您自己的视频。
- 以下情况可以考虑把你的脸包括进去:
- 没有言语或图片。
- 你希望建立指导者或社会地位。
边界条件
Mayer为他的多媒体原则设置为“边界条件”，其中原则可能不如强烈适用。For example, with respect to the segmenting principle (which advises multimedia designers to chunk their materials and allow users to control pacing), Mayer’s research suggested that its effects may not be as strong when the material is simple, when the material is slow paced, or when learners are experienced with the material.
虽然每个原则都有自己的这些条件（我们鼓励您在Mayer的书中阅读如果您有兴趣），但至少有一个值得一提的高级资格。梅尔提出了总体个人差异原则，这表明“本书所回顾的十二个设计原则中的某些原则可能对经验不足的学习者有用，但对经验丰富的学习者没有帮助”(第271-272页)。这有力地说明了先验知识在多媒体学习中的作用——事实上，在整体学习中。Mayer认为，事实上，“先验知识是教学设计中最重要的个体差异维度。如果你只能知道一个学习者的一件事，你就会想知道这个学习者在该领域的先验知识”(第193页)。
你可能想知道梅耶尔在他的研究中针对的是哪种媒体。虽然他的实验通常涉及异步制作的多媒体演示(也就是说，没有现场讲座)，但他们是通过多种媒体展示的。因此，他认为这些原则体现了各种媒体的最佳实践:
多媒体学习的认知理论基于一种知识建构观，即学习者主动地构建心理表征，试图从他们的经验中理解。与其问哪种媒介能提供最好的信息，我们或许可以问哪种教学技术有助于指导学习者对所展示材料的认知处理。(231页)
在这些条件下，重要的是总结构成多媒体学习认知理论的条件：
- 这些原则适用于低知识水平的学习者。
- 这些原则适用于描述过程的多媒体消息。
- 原则是中等棘手的。
结论
梅尔的总体论文 - 当你使用图片和单词 - 在一起时，人们可以直观地了解许多教练。然而，有什么可能不太直观的是如何基于人类在学习期间的人类进程信息的具体细节来最大化多媒体消息的功效。梅尔的理论是对多媒体学习的拒绝知识传播（将信息移植到学习者）和学习者）和反应加强(通过练习和练习的方法来促进回忆)。相反，这个理论包含了一个知识结构观点:“多媒体学习是一种意义创造活动，学习者试图从所呈现的材料中构建连贯的心理表征”(第17页)。
以下是本文的主要收获:
- 谈到学习时，人类的思维是双通道，有限的容量，有源处理系统。
- 教师应该管理学习者的基本处理，优化他们的生成处理，并通过精心构建多媒体演示最小化他们的外部处理。
- 当多媒体消息描述流程以及学习者缺乏经验时，这些原则最适用。
显然，Mayer的多媒体原则为多媒体演示提供了相当多的指导方针。为方便起见，我们已经在一个单独的文件中汇总了它们，您可以在这里下载．
Mayer的理论与当代对有效学习的思考一致，这包含了建构主义的观点：当学生必须建立自己的知识结构和心理模型时，学生最有效地学习。由于Mayer告诉我们，“教学设计不仅涉及呈现信息，而且还涉及鼓励学习者参与适当的认知处理的方式呈现它”（第168页）。通过遵循多媒体学习的认知理论的原则，教师可以帮助确保他们的多媒体演示会增强学生学习。
参考
Mayer，R. E.（2009）。多媒体学习(第二版)。英国剑桥:剑桥大学出版社。