人机交互理论的多媒体教学设计研究
人机交互理论的多媒体教学设计研究 【摘要】多媒体教学已经成为课堂教学的主要方式，其 教学效果会受到多种因素的影响。文中借助人机交互理论， 特别是多种信息形式并存环境中人的认知过程的注意力竞 争理论、视觉搜索理论和动作效果理论来探寻多媒体教学设 计中科学合理的信息量和信息表现形式。【关键词】多媒体教学;人机交互理论;多媒体教学效果 【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674 －4993(2016)03－0267－02 1引言 随着网络技术和计算机通信技术的迅速发展，计算机的 使用已经融入到人们工作、学习、生活的方方面面。在教学 过程中，多媒体技术被看做是人机交流和师生交流的主要渠 道，能够通过随机性、灵活性、信息多维性和立体化的方式 把知识形象生动地呈现给学生，从而能够实现节约教学时间， 提高学习效率。但在多媒体教学的实施过程中，往往会出现 一系列相关问题，例如:节奏过快导致学生难以理解;师生双 方过多依赖多媒体为中介导致师生的直接交流日趋减少;学 生对多媒体播放的当前内容感兴趣，但却对整门课程的整体 逻辑不清，导致思维“迷航”等问题。笔者在之前的课堂问 卷调查中曾发现，有近三分之一的学生在多媒体教学后能或 多或少地感受到上述问题。这些问题究其原因，都是由不合 理的多媒体教学设计所导致的，当前的多媒体教学设计同时存在着两种极端的现象和问题:一是在多媒体上仅用单纯的 文字来表述所希望讲解的课堂内容，不仅达不到多媒体教学 相对信息量大的要求，也容易使教学双方产生枯燥和乏味的 心理，从而降低教学效果;二是在多媒体上使用了大量的视 频、音频、动画、图表等非文字信息，其信息量和信息组合 方式大大超过了人脑在初次接触信息时的认知能力极限，不 仅使得大量信息无法被学生理解，造成教学资源浪费，还会 造成很多学生的关注重点偏移，更多地去关注视频和音频中 能带给自己“愉悦”感的浅层信息，而忽略多媒体教学中系 统的、深层的知识信息。针对上述问题，本文将借助一系列 人机交互理论，寻求和探讨最适合教学的多媒体设计过程。
2多媒体教学的已有研究 国内外很多学者针对多媒体教学的效果进行了研究，在 发现多媒体教学众多好的效果的同时，也发现多媒体教学存 在着仅仅将传统板书更换载体搬到屏幕上、滥用视听效果分 散学生注意力、操纵电脑减弱对课堂的控制等问题，例 如:Liao(2008)对于之前多媒体教学效果的相关文献进行了 定性的综述和定量的元分析，发现在影响力较大的35个已有 研究中，25个显示了多媒体教学相对于传统教学，会在教学 效果上有显著提高;但也有10个研究发现多媒体教学与传统 教学两者的教学效果没有显著区别。对于多媒体教学积极与 消极效果并存的现象，一部分学者开始探寻影响多媒体教学 效果的因素，例如:辛自强(2002)、林明霞(2008)等研究从教学过程的各个阶段和教学的各个参与方来寻求提升多媒 体教学效果的因素，并列举出了教师水平、教学准备时间、 课件制作熟练程度、教学内容难度、教学量大小等可能影响 多媒体教学效果的主要因素。进一步地，学者们也针对多媒 体教学出现的不同效果及其成因，在寻找更科学合适的多媒 体教学的方式，例如:赵翠霞(2005)提出在多媒体教学过程 中引入类似于软件开发中“帮助”功能，并探讨了定向帮助 和非定向帮助对多媒体教学过程的影响;韩国波等(2009)借 用全面质量管理的理论，分析了在多媒体教学过程中的全员、 全过程、全方位的教学效果提高方式。从上述研究现状的综 述可以发现，当前对多媒体教学效果的研究主要集中于对 “人”(即教师和学生)的研究，但多媒体教学本身是一个教 师通过计算机来对学生进行教学的过程，是一个典型的人机 交互过程，而使用人机交互的观点来看待多媒体教学的研究 在当前较为缺乏，本文希望借助人机交互理论，对已有的多 媒体教学方面的研究产生补充。
3基于人机交互的多媒体教学优化 在信息管理领域，人机交互理论被广泛应用于用户界面 设计、网页设计、虚拟社区设计等方面，从而使得信息产品 的用户能更好地对信息产品产生认知和理解。这其中，注意 力竞争理论、视觉搜索理论以及动作效果理论在解释用户如 何在多种形式信息并存的环境中认知新的信息产品得到了 较好的效果。Jiang(2007)使用注意力竞争理论解释用户对网站的喜好程度，发现在人的视觉系统范围内，各种信号目 标将分别刺激人的注意力，并在人的注意力有限的情况下相 互竞争;Bacon(1992)认为个体在面对多种信息表现形式时， 会更容易使用视觉来进行信息的搜索和整理，而在视觉搜索 过程中，信息被发现的优先级与任务无关，仅仅与该信息在 视觉目标特征上的凸显程度(如颜色、大小、亮度等)有 关;Hong(2007)、Diao(2004)等的研究均认为对于动态物体 的关注与监测是人的天生生物学倾向之一，与静态的形象相 比较，移动的形象会更多的激发人的认知和情感。多媒体教 学本身是一个教师通过计算机来对学生进行教学的过程，是 一个典型的人机交互过程，因此同样可以使用人机交互的相 关理论来优化多媒体教学过程。
3．1使用注意力竞争理论优化多媒体教学信息量 根据注意力竞争理论，多媒体教学中同时呈现出的各种 信息会独立地分别刺激学生的注意力，并且不同的信息在对 于学生注意力的刺激中会出现一种竞争的关系，因此，多媒 体教学中呈现的信息量如果过小，则不能达到多媒体教学的 要求，但是如果同时呈现的信息量过大，则会使学生在注意 力的竞争过程中出现分心。这样一来，就要求教师在使用多 媒体教学过程中需要注意:①认识多媒体教学中信息量与教 学效果的倒U型关系，合理安排每节课的教学内容，若信息 量不足，则多媒体教学相对于传统教学的优势无法体现;若 信息量过大，则又会在学生的注意力竞争中导致学生的认知过载。②在课堂教学中合理调整多媒体教学信息量，学生作 为多媒体教学接受的个体，不同的学生在注意力的竞争过程 中达到认知负载的程度也不尽相同，这就需要教师因材施教， 在一门课的前几次中能通过与学生交流、问答、测试等方式 理解学生对当前多媒体教学信息量大小的感受，然后在接下 来的课程中做出合理的调整。
3．2使用视觉搜索理论优化重点内容的凸显方式 根据视觉搜索理论，个体在面对多种信息表现形式时， 会更容易使用视觉来进行信息的搜索和整理，而在视觉搜索 过程中，信息被发现的优先级与任务无关，仅仅与该信息在 视觉目标特征上的凸显程度有关。因此，在多媒体教学过程 中，应采用什么方式能最有效的引导学生的视觉搜索过程偏 向于教学的重点内容也理应成为多媒体教学过程中的一大 优化方向。因此，要求教师在使用多媒体教学过程中需要注 意:①在多媒体教学的准备过程中要突出重点，结合之前的 注意力竞争理论，每节课的重点内容应控制在一至二项。② 使用各种多媒体表现形式突出教学中的重点内容，可能使用 的凸显表现形式包括字号放大、颜色区别、添加下划线、位 置放在最前等方式，在制作多媒体课件时应综合使用。③及 时了解学生对教学重点内容的掌握程度，若无法达到预期， 则应加强或更换多媒体课件中对重点内容的凸显表现形式。
3．3使用动作效果理论优化视频和动画的使用 根据动作效果理论，对于动态物体的关注与监测是人的天生生物学倾向之一，与静态的形象相比较，移动的形象会 更多的激发人的认知和情感，那么，在多媒体教学中，视频 和动画信息是否可以更好的抓住学生，激发其学习的潜能就 是多媒体教学优化的第三方面重要内容。因此，要求教师在 使用多媒体教学过程中需要注意:①注重多媒体课件制作技 术的提升，随着计算机技术的不断进步，可用于多媒体课件 制作，特别是其中的动画和视频制作的技术手段也在不断进 步，对这些技术的熟练掌握可以使得多媒体课件中动画和视 频的表现形式进一步丰富。②结合之前的视觉搜索理论，尝 试使用动画和视频的表现形式凸显重点内容。③结合之前的 注意力竞争理论，注意动画和视频使用程度的问题，如果使 用过度，同样会导致学生的认知过载，或出现学生关注动画 和视频中能带给自己“愉悦”感的浅层信息，而忽略多媒体 教学中系统的、深层的知识信息这一现象。
4结论 本文希望借助人机交互理论，特别是解释多种信息形式 并存环境中人的认知过程的注意力竞争理论、视觉搜索理论、 和动作效果理论来探寻多媒体教学设计中科学合理的信息 量和信息表现形式，从而对已有的多媒体教学的研究产生补 充。
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