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[美]Susan Veronikas1 Michael F. Shaughnssy2
盛群力3译
(1.美国得克萨斯科技大学教育学院;2.美国东新墨西哥大学教育学院;3.浙江大学教育学院,浙江杭州310028)
[摘要] 学习是教育的核心。教育的目标是促进学习。教学应该以学习者为中心而不是以技术为中心,技术只是一种学习工具用以适应学习者的需要。教学设计的主要挑战在于如何在不增加学习者信息加工系统中工作记忆负担的情况下,用促进生成的方式呈现学习材料。教育技术学的研究领域应该继续向着科学化迈进,使得理论能够依据数据得以检验。高品质研究应与教育问题息息相关,理论可靠,方法适宜,用数据说话,逻辑性强,最好是聚焦一个问题同时用多种方式加以研究。
[关键词] 教育心理学;教育技术学;多媒体学习;教育研究;学习
理查德·梅耶*(Richard E. Mayer,一译迈耶)是美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)心理学教授,自1975年以来他一直在该校任职。他于1973年从密西根大学获得心理学方面的哲学博士学位;1973-1975年在印第安纳大学担任心理学访问助理教授。他曾担任美国心理学会教育心理学分会主席,《教育心理学家》杂志主编和《教学科学》杂志双主编之一,还是11种教育心理学学术期刊的编委。他也曾经担任过UCSB心理系主任,2000年他获得了桑代克教育心理学终身成就奖。据《当代教育心理学》(vol.28,422-430)刊文报道,在1991-2001十年间教育心理学领域最有成就的研究工作者排名当中,梅耶位居第一,他已经出版了18部著作和发表250余篇论文与书的章节,其中包括《教育心理学的生机》(第1卷和第2卷,1999,2002),《多媒体学习》(2001),《学习与教学》(2003)和《数字化学习与教学科学》(与Ruth Clark合著,2003)。35年来,梅耶一直致力于探讨教学方法如何对学习产生影响,最近15年以来,他的研究焦点落在多媒体学习上。在本次访谈中,梅耶教授主要就多媒体学习的研究议题、在线教学和教育技术研究方法论提出了自己的看法。
Q:您现在的研究兴趣主要在哪些方面?
A:我的研究兴趣在认知(人如何学习)、教学(如何帮助人学习)和技术(如何设计多媒体图示帮助人学习)之间建立起联系。我的宗旨在提出一种有关人如何从语词和画面中学习的理论,提出一组与人如何学习相一致的多媒体学习环境设计原理,这些设计原理是建立在研究基础上的。当前,我正在从事的研究项目有:(1)言语型认知风格和视觉型认知风格在在线培训中的作用(海军研究署资助);(2)有亲和力代言人的屏幕形象设计(国家科学基金资助);(3)在改进大学生学习中基于计算机的教育技术的作用(Mellon基金会资助);(4)动画与解说同静态图示与书面文本的学习效果比较。
Q:您对多媒体学习的认知理论持什么样的观点,它同在线教学有什么关系?
A:多媒体学习的认知理论能够解释人如何从语词(诸如文本教材和讲授)中学习,也能够解释人如何从画面(诸如照片、图示、动画和视频等)中学习。这是基于来自认知科学研究的三种假设。
第一个假设是“双向通道”假设,即人有两种单独的通道来加工视觉信息和听觉信息。第二个假设是“能力有限”假设,即人在特定的时刻每一个通道只能加工很有限的信息。第三个假设是“生成加工”假设,即意义学习发生于学习者在学习中积极参与恰当的认知加工活动,诸如选择相关的信息,将所选择的信息组织成内在一致的听觉和视觉模式以及新旧知识之间实现互相整合。
多媒体学习的认知理论提出了五种主要的认知过程。他们分别是:选择语词、选择图像、组织语词、组织图像和双向整合。“选择语词”是指对通过“耳听”的言语材料(例如口头讲解教材)给予注意以便在工作记忆的言语通道中进一步加工;“选择图像”是指对通过“眼见”的视觉材料(例如画面或者文本语词)给予注意以便在工作记忆的视觉通道中进一步加工;在工作记忆中,文本语词的视觉表征可以在言语通道中被转换成该语词的声音,同样,言语表征可以被转换成形象。对语词进行组织涉及到构建一个言语模型,这就是说,形成一个在言语通道中包括了某些被选择的言语材料的一致结构。对画面进行组织涉及到构建一个形象模型,这就是说,形成一个在视像通道中包括了某些被选择的形象材料的一致结构。最后,双向整合涉及到在言语模型和形象模型之间建立联系以及与从长时记忆库中提取的旧知识建立起联系。
教学设计的主要挑战在于如何在不增加学习者信息加工系统中工作记忆的负担情况下,用促进生成的方式呈现学习材料。我在《多媒体学习》和《剑桥多媒体学习手册》中详细地讨论了这些问题。
Q:从多媒体学习认知理论中,您得出了多少基于研究的原理?
A:通过对80多项实验研究结果进行分析比较,我们提出了设计多媒体信息的十条原理。其中五项原理是用来减少外部认知加工负担的(即减少同实现教学目标无关的认知加工),其中包括了:聚焦要义、提示结构、控制冗余、空间接近和时间接近等原理。聚焦要义原理(coherence principle)是指在多媒体呈现中,去除无关的语词、图片和声音时,学习效果会更好。提示结构原理(signaling principle)是指突出重要材料的组织特点时,学习效果会更好。
控制冗余原理(redundancy principle)是指通过动画和口头解说两者结合进行学习比通过动画、口头解说和文字屏幕呈现三结合进行学习的效果要好。空间邻近原理(spatial contiguity principle)是指相应的文字和图片在书面或屏幕上相隔很近呈现而不是“遥相呼应”时,学习效果更好。时间临近原理(temporal contiguity principle)是指相应的文字和图片同时呈现而不是继时呈现时,学习效果更好。
另外三条原理是监控内部认知加工的(即保证同教学目标达成息息相关的基本加工过程),主要是指切块呈现、提前准备和双向通道等原理。切块呈现原理(segmenting principle)是指当解说的动画按照学习者的进度以分帧的形式呈现时,比以连续单元的形式呈现的效果更好。提前准备原理(pre-training principle)是指如果对主要概念的名称和特性提前有所了解的话,学习的效果更好。双向通道原理(modality principle)是指通过动画和解说进行学习比通过动画和屏幕文本学习的效果要好。
最后两条原理是通过社会交往线索促进生成加工(即通过深入理解和反思性认知加工来达成教学目标),主要是指对话风格和标准声音等原理。对话风格原理(personalization principle)是指语言是以对话的风格而非正式朗读风格呈现时,学习的效果更好。标准声音原理(voice principle)是指语言以标准口音的人发声而非机器发声或是外域口音的人发声时,学习的效果更好。我在《多媒体学习》一书和即将出版的《剑桥多媒体手册》一书中讨论了支持这些原理的各项研究。
Q:在您构建自己的理论时,是否对某些多媒体原理提出过补充完善或者修正?
A:当然。我们对曾经提出的原理依据新的实验证据提出修正。一般来说,我们都是在经过多次实验反复检验之后才会提出某一条原理。例如,在最近的一次评论中,我指出“双向通道原理”(动画和解说的结合运用比动画配上屏幕文字学习效果更好)经过了检验,至少有二十几项实验研究支持这一条原理。与此对比,“形象在屏原理”(即在屏幕上出现一个对话人物的形象有助于学习)并没有多少实验证据支持,尽管有些计算机科学家倡导这样做。我们在个别差异原理方面也难以找到一致的证据,即所谓空间知觉好的学生比空间知觉差的学生更适宜于多媒体学习。最后,我们以后可能对“标准声音原理”(即所谓来自于人发声标准口音的学习材料比来自于机器模拟的声音或者外域口音的学习材料效果更好)可能也会提出修正。我们认为,通过收集数据资料来检验多媒体学习的认知原理或者理论,这是必要的。
Q:教学究竟应该以技术为中心呢还是以学习者为中心?
A:教学应该以学习者为中心而不是以技术为中心。以学习者为中心,意味着你必须先考虑人是如何学习的,然后再考虑如何采用技术手段来促进学习。如此看来,技术是一种学习工具用以适应学习者的需要。如果采用以技术为中心的视角,那么,你可能会先采用尖端技术,然后再努力去适应学习者。如此看来,技术是一种应用于教学中的炫耀物。技术中心的症结在于看重的是教育技术发展本身而不是促进学习者学习。
Q:运用技术促进学习的优势和不足在哪里?
A:这是一个经常会被询问的问题,但可能是一个不太切题的问题。依我看来,技术本身并不会导致学习,倒是教学方法在推动学习。像计算机辅助教学和文本教学这样两种教学技术,如果采用了相同的教学方法,都能够取得相同的学习结果。在文本教学中效果不良的教学方法,在计算机辅助教学中同样也会没有用;反之亦然。因此,我们的注意力要放在在什么样的条件下对哪一类学习者而言采用什么样的教学方法会导致什么样的学习结果。
当然,在有些情况下,尖端教育技术能够提供传统教育技术所不能提供(至少难以实施)的教学方法。例如,在线数字图书馆能够提供以往极不便利或者至少费时费力的信息检索教学。因此,一个重要的研究问题是:哪一种教学方法在帮助学习者利用数字化图书馆学习时效果最好。虽然新技术能够承载新方法,但是并不等于说新方法就一定比老方法效果要好。例如,并没有强有力的证据表明学习者依据计算机辅助动画学习的效果要比一组文本插图要好。
总之,想要弄清楚是否某一种技术比另一种技术的效果要好,是不太切合实际的。询问计算机是不是一种优良的教学技术,就像询问教材是不是一种优良的教学技术,这完全取决于如何得到运用,即取决于教学方法。因此,教育技术学研究的目标同教育心理学研究的目标一般来说是相通的,这就是要确定各种教学方法是如何影响学习者学习的。
还有一个理由对澄清这个问题也会有帮助,这就是绝大多数教学场景都会涉及某种程度的技术手段。当教师在黑板上书写时,学习者就是在利用“粉笔技术”来学习;当学习者在阅读教材时,他就是在利用“印刷技术”来学习。甚至当一堂课设计开展讨论时,学习者正在利用一种重要的认知技术——“语言”来学习。所以,我认为提出所谓教育技术优势和不足这一问题可能真正想弄清楚的是一些尖端技术,如交互性高保真画面的计算机辅助学习技术的效果。不过,同样的答案也难以回避:技术是否成熟到足以采用新的教学方法。因而,比较各种教学方法对学习者学习的效果是教育心理学的一项中心任务。
Q:什么样的研究才算是“高品质”的呢?
A:这是在我们的研究领域中至关重要的一个问题。教育心理学中所谓的高品质研究是指:(1)提出一个重要的教育问题;(2)始于一种可检验的理论;(3)运用适当的和严密的方法;(4)得到有用的数据;(5)采用逻辑推理。
首先,研究的主题应该是与教育相关的,诸如要回答是不是在文本中增添图示会增强学习的效果。总之,研究应该对发展教育理论有潜在的贡献。
其次,研究应该基于可检验的理论,诸如多媒体学习的认知理论(就像我们在《多媒体学习》一书中所描述的那样)。重要的是不能混淆可检验的“理论”与不可检验的“学说”之间的差别。只是引证一个宽泛的框架如“建构主义”或者一个名人如“按照维果斯基的看法”,都无法将你的研究置于可检验的理论,你不可能从中作出真正的预测。可检验理论的基石是得出可检验的预测。例如,多媒体学习的认知理论学习者作出这样的预测:从动画和解说中学习比从动画和屏显文字中学习的效果要更好(通过解决问题的迁移测验的业绩来衡量)。总之,研究应该对改进教育实践有潜在的贡献。
第三,研究应该运用一种对检验理论而言是适宜的方法论,同时还必须是科学严密的。定量方法和定性方法都有其各自的价值,就像观察与实验一样都不能少。然而,如果研究的目标是得出因果关系的结论(如“在文本中增添图示是不是能够改进学习效果?”),那么实验设计就是不可或缺的了。如果旨在实施对实际工作有说服力的较严格的研究,那么一般来说就应该包括定量研究的成分。
第四,任何研究项目的关键是获得数据。论证应该基于研究证据而不是凭借说教或者先见之明。如果目标是研究教学设计,那么,主要的应变量就应该是对学习结果进行测量,也就是考查到底学到了什么。总之,我们想要了解教学干预的结果是不是改变了学习者的知识状态,为了达成这个目标,我们必须收集适当的数据来加以判断。
第五,高品质的研究包括了逻辑推理用以解释数据、理论和实践之间的关系。十分重要的是要承认所得出的结论的限制性。
总体来说,高品质研究是与教育问题息息相关,理论可靠,方法适宜,用数据说话和逻辑性强。最好是聚焦一个问题同时用多种方式加以研究。
Q:在Bertelsmann基金会的一份研究报告中,T. Reeves说道:“鉴于学习实在深奥复杂,所以,我们很难概括出在学校中究竟应如何最恰当地运用媒体和技术,至多也只能做到创造性地运用和有根据地实践。”您对此有什么看法?
A:我赞同人的学习十分深奥复杂,确实需要教师创造性地和有根据地运用媒体与技术。但是,我不同意教育心理学对改进教育实践无所作为的说法。同样的说法也可以套用到医学研究中,但是你不可能说治疗办法或者药物就无需经过严格的实验研究。在这两种情形中,基于研究的原理应用于实践和基于研究得出理论,都是有用的工具。尽管还是有不同的争议,但是我认为通过开展教育研究来比较学习者在不同的教学方法条件学习结果的差异,这不仅是可能的,同时也是合理的。
在行为研究中运用实验方法,这是20世纪最伟大的科学成就。实验方法在心理学中运用的历史已经不短,在我看来,心理学对教育的贡献在于研究方法和基于研究提出的理论。同样,教育对心理学的贡献在于提出了这样一种挑战:构建适合学习成就的学习与发展理论。这就导致了学科心理学研究的崛起,其宗旨不再是提出一般的学习与发展理论,而是聚焦于学习者如何在具体的学科中得到发展。例如,我们现正在从事有关学习者如何阅读语词、理解段落、学写作文或者解决数学题目和养成科学思维习惯的研究项目。面向具体领域的学习与发展理论比经典的一般理论更为有用,这也推动了心理学理论与教育实践的进步。
Q:从教育技术学的视角看,我们需要什么样的研究?什么样的理论需要得到检验和发展?
A:就教育技术而言,我们有不少没有检验(也许是不可能检验的)的理论、框架和模式。我们需要的是可检验的理论(即有可检验的预测)和运用严密的方法收集得到的相应数据。教育技术学的研究领域应该继续向着科学化前进,使得理论能够依据数据得以检验。我们还有许多只是依据实践者的经验知识,依据开发项目的报告,依据趣闻轶事和所谓“最佳实践”所提供的证明等得来的设计原理。
最后,我们还有许多倡导运用某些技术的论文,如运用计算机创设合作学习环境等。然而,这些都难以完全提供可资检验的理论来支持是否要运用某些技术,也难以提供可靠的证据来证明学习者用哪一种教学方法能够改进学习效果。我们在阅读一篇教育技术学的论文时,首先要问的问题是:“证据在哪里?”如果你读到一篇教育技术学方面的论文主要是基于玄思妙想、趣闻轶事、难以检验的模型以及所谓所谓应用方面的优势或者没有具体出处的笼统模糊的参考文献,那么,我建议你可以弃之一旁。
Q:当前的在线教学设计有什么不足吗?
A:在某些情况下,当前的在线教学是依据设计者的具体经验来提供的。我肯定尊重实践者的知识和技能,但是我同时也认为教育心理学研究领域可以对设计在线教学作出一定的贡献。具体来说,我认为在线教学应该同我们现在已经了解的有关人的学习过程和基于研究的学习理论相一致的方式来加以设计。例如,就拿基于研究的学习理论来说,我们已经知道人在学习中工作记忆加工新信息的能力很有限,所以在线教学中不能在屏幕上一次呈现太多的信息(诸如多幅图片),以免使得学习者的认知系统负荷超载。再例如,就基于研究的原理来说,我们已经知道,如果在在线教学中去掉不必要的语词、图片和声音等,反而学习的效果会更好。总之,当前的许多在线教学课程没有很好地考虑人的学习心理,也未能吻合基于研究的教学设计原理。
Q:当前对学习风格有一些不同的讨论意见,例如Gregorc和Dunn的观点,您觉得有“在线学习风格”一说吗?
A:有关学习风格的研究同心理学和教育的理论有些不一致。在学习风格方面大家兴趣最浓的时候是20世纪70年代,此后由于没有坚实的研究做支撑,众人的兴趣开始减弱了。依据目前在线教学的研究文献看,最重要的个别差异变量是学习者原有的知识。我和同事曾经做过一些研究,考察在线教学环境中言语型学习者和视觉型学习者的学习风格。我们没有发现证据支持言语型学习者比视觉型学习者更适应在线学习。
Q:什么是动画形象代言人?它们可用来辅助学习吗?学习者同这些形象代言人互动时能够起到强化学习的作用吗?
A:动画形象代言人是在授课或者练习时出现在计算机屏幕上的卡通形象。借助与学习者的互动,他们能够提供建议、鼓励、反馈和给出必要的信息。我们的研究表明许多基于研究的原理都赞同运用动画形象代言人。例如,当采用代言人与学习者口头交流的方式而不是在屏幕上呈现文字,这样的学习效果更好(即双向通道原理)。有趣的是,我们没有发现代言人的手势会影响学习,甚至代言人的形象是不是真的一定要在屏幕上出现也有待进一步检验。因此,不是简单地考察有没有动画形象代言人同学习效果之间的关系,更专业的问题是促进学习的形象代言人的特征是什么。我们现在正在研究是:当学习者在计算机上模拟实际生产过程时,形象代言人在屏幕上对学习者进行口头交流最好用正规的语气还是用指导的语气。
Q:您认为游戏能起到寓教于乐的作用吗?
A:像大多数的心理学问题一样,适当的答案可能是要根据具体情况来定。游戏能够寓教于乐,也会使人玩物丧志。运用游戏的主要困难在于作为一个教学的手段,我们需要考虑鼓励学习者如何积极思考或者其他形式的主动认知加工。将游戏作为一种教学手段,我还有两点担心。第一,学习迁移的功能很有限。第二,需要学习者积极参与到学习中去(例如开展讨论)才能学有所得。
Q:您对自己以往10年或者20年的研究生涯是如何作出总结的呢?
A:在我的教育心理学职业生涯中,已经实现了几个相互关联的目标。在理论建设上说,我的主要目标一直是理解如何帮助人去学习;在实践应用上说,我的主要目标一直是开发基于研究的教学设计原理;在学科发展上说,我的主要目标一直是探究研究证据在检验教育理论中的价值。
以往10至20年来,我一直努力在多媒体学习研究领域中实现这些目标。首先,我努力构建了一个有实证检验的多媒体学习认知理论,特别是关于从语词和画面中进行意义学习的认知加工过程。其次,我努力发现设计多媒体学习环境的基于研究的原理,这些原理与多媒体学习的认知理论和研究证据相一致。第三,我努力想向大家表明,教育中的理论问题和实践问题能够通过搜集相关的实验研究数据得以回答。我内心的期待是:教育心理学工作者将继续证明依据可靠的研究证据来作出教育决策,而不是依据个人意见、玄思妙想、片段零散的研究、大而无当的学说和意识形态的分歧来作出决策,这完全是可能的。
Q:您对一名博士生如何成为一个优秀的研究者有什么建议?
A:在我看来,一名成功的教育研究者的品质包括了好奇心、诚实和具备专业知识。首先,你得有寻找问题答案的主动兴趣,这始于你的好奇心,也就是说,你要围绕着自己感兴趣的问题去探究。其次,你对自己取得的证据有足够的诚实,即使证据似乎对你的理论不太有利时也应如此。说到底,作为一名教育研究者的最重要基础是对个人诚信的自我把握。从自己的观点出发来获得证明其正确的证据,这不是诚信。诚信体现在当证据与你的理论有矛盾时,你能够深刻反思;诚信体现在不夸大所得出的结论,即使这些结论是你所乐意看到的;诚信是从一开始就老老实实地承认自己的研究方法有一定局限性。
总之,诚信是建立在你对科学的无限忠诚之上,将其看成是对人类知识进步作出贡献的一种手段。第三,应确信自己已经具备实施高品质研究的技能,具备成为学术共同体成员的专业素养,了解在自己所擅长的领域内各种进展。所谓有学术专长,无非是指不仅知道自己已经做了什么,同时也了解别人对此有一些什么想法。
实际一点说,我建议博士生应该聚焦在一个(或许可以是二个)主题上以明确你的研究方向而不是到处撒网;我也建议你们针对一个明确的问题进行创造性探究而不是多头出击;我还建议你们在一流的刊物上发表高质量、有梯次的论文,而不要在二流的杂志上发表许多无足轻重的文章。
Q:当前教育心理学最热的问题是什么?
A:教育心理学有许多热点问题;也需要我们通过研究加以回答。这两个事实导致了教育心理学成为一方热土。我自己最关心的问题是学习的本质:我们怎样才能用促进迁移的方式来帮助人学习,也就是说,在新的情境中创造性运用所学的知识。这是一个心理学和教育(学)开创以来就存在的经典问题。在我看来,如果我们能够理解人是如何学习的,更具体地说,理解如何帮助人学习,那么就会对心理学和教育(学)做出伟大的贡献。
学习是教育的核心。教育的目标是促进学习,也就是说,促进学习者认知改变。我对如何促进学习者认知改变的这一过程情有独钟。
[资料来源]
Susan Veronikas & Michael F. Shaughnssy(2005)In Interview with Richard Mayer. Educational Psychology Review Vol.17,No. 2. 179-189
[作者/译者简介]
Susan Veronikas 美国得克萨斯科技大学教育学院教育技术学博士;Michael F. Shaughnssy 美国东新墨西哥大学教育学教授。
盛群力,浙江大学教育学院教授;浙江广播电视大学客座教授。
Union of Educational Psychology and Educational Technology:To Facilitate the Process of Cognitive Change in Learners
——An Interview with Professor Richard E. Mayer
Susan Veronikas1Michael F. Shaughnssy2Sheng Qunli3
(1.Texas Technology University;2.Eastern New Mexico University;
3.Education College of Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310012)
【Abstract】 Learning is at the heart of education. The goal of education is to promote learning. Instruction should be learner-centered rather than technology-centered. Technology is a learning tool that is adjusted to fit the needs of learners. The main challenge of instructional design is to present material in a way that promotes generative processing without overloading the capacity of the learner’s information processing system. The field of educational technology should continue to develop as a science in which theories are tested against data. Good research should be educationally relevant, theoretically grounded, methodologically appropriate, data based, and logically coherent. It is best to focus on one issue and study it in a variety of ways.
【Keywords】 Educational psychology;educational technology;Multimedia learning; Eduation research;Learnig
本文责编:孙爱萍
盛群力3译
(1.美国得克萨斯科技大学教育学院;2.美国东新墨西哥大学教育学院;3.浙江大学教育学院,浙江杭州310028)
[摘要] 学习是教育的核心。教育的目标是促进学习。教学应该以学习者为中心而不是以技术为中心,技术只是一种学习工具用以适应学习者的需要。教学设计的主要挑战在于如何在不增加学习者信息加工系统中工作记忆负担的情况下,用促进生成的方式呈现学习材料。教育技术学的研究领域应该继续向着科学化迈进,使得理论能够依据数据得以检验。高品质研究应与教育问题息息相关,理论可靠,方法适宜,用数据说话,逻辑性强,最好是聚焦一个问题同时用多种方式加以研究。
[关键词] 教育心理学;教育技术学;多媒体学习;教育研究;学习
理查德·梅耶*(Richard E. Mayer,一译迈耶)是美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)心理学教授,自1975年以来他一直在该校任职。他于1973年从密西根大学获得心理学方面的哲学博士学位;1973-1975年在印第安纳大学担任心理学访问助理教授。他曾担任美国心理学会教育心理学分会主席,《教育心理学家》杂志主编和《教学科学》杂志双主编之一,还是11种教育心理学学术期刊的编委。他也曾经担任过UCSB心理系主任,2000年他获得了桑代克教育心理学终身成就奖。据《当代教育心理学》(vol.28,422-430)刊文报道,在1991-2001十年间教育心理学领域最有成就的研究工作者排名当中,梅耶位居第一,他已经出版了18部著作和发表250余篇论文与书的章节,其中包括《教育心理学的生机》(第1卷和第2卷,1999,2002),《多媒体学习》(2001),《学习与教学》(2003)和《数字化学习与教学科学》(与Ruth Clark合著,2003)。35年来,梅耶一直致力于探讨教学方法如何对学习产生影响,最近15年以来,他的研究焦点落在多媒体学习上。在本次访谈中,梅耶教授主要就多媒体学习的研究议题、在线教学和教育技术研究方法论提出了自己的看法。
Q:您现在的研究兴趣主要在哪些方面?
A:我的研究兴趣在认知(人如何学习)、教学(如何帮助人学习)和技术(如何设计多媒体图示帮助人学习)之间建立起联系。我的宗旨在提出一种有关人如何从语词和画面中学习的理论,提出一组与人如何学习相一致的多媒体学习环境设计原理,这些设计原理是建立在研究基础上的。当前,我正在从事的研究项目有:(1)言语型认知风格和视觉型认知风格在在线培训中的作用(海军研究署资助);(2)有亲和力代言人的屏幕形象设计(国家科学基金资助);(3)在改进大学生学习中基于计算机的教育技术的作用(Mellon基金会资助);(4)动画与解说同静态图示与书面文本的学习效果比较。
Q:您对多媒体学习的认知理论持什么样的观点,它同在线教学有什么关系?
A:多媒体学习的认知理论能够解释人如何从语词(诸如文本教材和讲授)中学习,也能够解释人如何从画面(诸如照片、图示、动画和视频等)中学习。这是基于来自认知科学研究的三种假设。
第一个假设是“双向通道”假设,即人有两种单独的通道来加工视觉信息和听觉信息。第二个假设是“能力有限”假设,即人在特定的时刻每一个通道只能加工很有限的信息。第三个假设是“生成加工”假设,即意义学习发生于学习者在学习中积极参与恰当的认知加工活动,诸如选择相关的信息,将所选择的信息组织成内在一致的听觉和视觉模式以及新旧知识之间实现互相整合。
多媒体学习的认知理论提出了五种主要的认知过程。他们分别是:选择语词、选择图像、组织语词、组织图像和双向整合。“选择语词”是指对通过“耳听”的言语材料(例如口头讲解教材)给予注意以便在工作记忆的言语通道中进一步加工;“选择图像”是指对通过“眼见”的视觉材料(例如画面或者文本语词)给予注意以便在工作记忆的视觉通道中进一步加工;在工作记忆中,文本语词的视觉表征可以在言语通道中被转换成该语词的声音,同样,言语表征可以被转换成形象。对语词进行组织涉及到构建一个言语模型,这就是说,形成一个在言语通道中包括了某些被选择的言语材料的一致结构。对画面进行组织涉及到构建一个形象模型,这就是说,形成一个在视像通道中包括了某些被选择的形象材料的一致结构。最后,双向整合涉及到在言语模型和形象模型之间建立联系以及与从长时记忆库中提取的旧知识建立起联系。
教学设计的主要挑战在于如何在不增加学习者信息加工系统中工作记忆的负担情况下,用促进生成的方式呈现学习材料。我在《多媒体学习》和《剑桥多媒体学习手册》中详细地讨论了这些问题。
Q:从多媒体学习认知理论中,您得出了多少基于研究的原理?
A:通过对80多项实验研究结果进行分析比较,我们提出了设计多媒体信息的十条原理。其中五项原理是用来减少外部认知加工负担的(即减少同实现教学目标无关的认知加工),其中包括了:聚焦要义、提示结构、控制冗余、空间接近和时间接近等原理。聚焦要义原理(coherence principle)是指在多媒体呈现中,去除无关的语词、图片和声音时,学习效果会更好。提示结构原理(signaling principle)是指突出重要材料的组织特点时,学习效果会更好。
控制冗余原理(redundancy principle)是指通过动画和口头解说两者结合进行学习比通过动画、口头解说和文字屏幕呈现三结合进行学习的效果要好。空间邻近原理(spatial contiguity principle)是指相应的文字和图片在书面或屏幕上相隔很近呈现而不是“遥相呼应”时,学习效果更好。时间临近原理(temporal contiguity principle)是指相应的文字和图片同时呈现而不是继时呈现时,学习效果更好。
另外三条原理是监控内部认知加工的(即保证同教学目标达成息息相关的基本加工过程),主要是指切块呈现、提前准备和双向通道等原理。切块呈现原理(segmenting principle)是指当解说的动画按照学习者的进度以分帧的形式呈现时,比以连续单元的形式呈现的效果更好。提前准备原理(pre-training principle)是指如果对主要概念的名称和特性提前有所了解的话,学习的效果更好。双向通道原理(modality principle)是指通过动画和解说进行学习比通过动画和屏幕文本学习的效果要好。
最后两条原理是通过社会交往线索促进生成加工(即通过深入理解和反思性认知加工来达成教学目标),主要是指对话风格和标准声音等原理。对话风格原理(personalization principle)是指语言是以对话的风格而非正式朗读风格呈现时,学习的效果更好。标准声音原理(voice principle)是指语言以标准口音的人发声而非机器发声或是外域口音的人发声时,学习的效果更好。我在《多媒体学习》一书和即将出版的《剑桥多媒体手册》一书中讨论了支持这些原理的各项研究。
Q:在您构建自己的理论时,是否对某些多媒体原理提出过补充完善或者修正?
A:当然。我们对曾经提出的原理依据新的实验证据提出修正。一般来说,我们都是在经过多次实验反复检验之后才会提出某一条原理。例如,在最近的一次评论中,我指出“双向通道原理”(动画和解说的结合运用比动画配上屏幕文字学习效果更好)经过了检验,至少有二十几项实验研究支持这一条原理。与此对比,“形象在屏原理”(即在屏幕上出现一个对话人物的形象有助于学习)并没有多少实验证据支持,尽管有些计算机科学家倡导这样做。我们在个别差异原理方面也难以找到一致的证据,即所谓空间知觉好的学生比空间知觉差的学生更适宜于多媒体学习。最后,我们以后可能对“标准声音原理”(即所谓来自于人发声标准口音的学习材料比来自于机器模拟的声音或者外域口音的学习材料效果更好)可能也会提出修正。我们认为,通过收集数据资料来检验多媒体学习的认知原理或者理论,这是必要的。
Q:教学究竟应该以技术为中心呢还是以学习者为中心?
A:教学应该以学习者为中心而不是以技术为中心。以学习者为中心,意味着你必须先考虑人是如何学习的,然后再考虑如何采用技术手段来促进学习。如此看来,技术是一种学习工具用以适应学习者的需要。如果采用以技术为中心的视角,那么,你可能会先采用尖端技术,然后再努力去适应学习者。如此看来,技术是一种应用于教学中的炫耀物。技术中心的症结在于看重的是教育技术发展本身而不是促进学习者学习。
Q:运用技术促进学习的优势和不足在哪里?
A:这是一个经常会被询问的问题,但可能是一个不太切题的问题。依我看来,技术本身并不会导致学习,倒是教学方法在推动学习。像计算机辅助教学和文本教学这样两种教学技术,如果采用了相同的教学方法,都能够取得相同的学习结果。在文本教学中效果不良的教学方法,在计算机辅助教学中同样也会没有用;反之亦然。因此,我们的注意力要放在在什么样的条件下对哪一类学习者而言采用什么样的教学方法会导致什么样的学习结果。
当然,在有些情况下,尖端教育技术能够提供传统教育技术所不能提供(至少难以实施)的教学方法。例如,在线数字图书馆能够提供以往极不便利或者至少费时费力的信息检索教学。因此,一个重要的研究问题是:哪一种教学方法在帮助学习者利用数字化图书馆学习时效果最好。虽然新技术能够承载新方法,但是并不等于说新方法就一定比老方法效果要好。例如,并没有强有力的证据表明学习者依据计算机辅助动画学习的效果要比一组文本插图要好。
总之,想要弄清楚是否某一种技术比另一种技术的效果要好,是不太切合实际的。询问计算机是不是一种优良的教学技术,就像询问教材是不是一种优良的教学技术,这完全取决于如何得到运用,即取决于教学方法。因此,教育技术学研究的目标同教育心理学研究的目标一般来说是相通的,这就是要确定各种教学方法是如何影响学习者学习的。
还有一个理由对澄清这个问题也会有帮助,这就是绝大多数教学场景都会涉及某种程度的技术手段。当教师在黑板上书写时,学习者就是在利用“粉笔技术”来学习;当学习者在阅读教材时,他就是在利用“印刷技术”来学习。甚至当一堂课设计开展讨论时,学习者正在利用一种重要的认知技术——“语言”来学习。所以,我认为提出所谓教育技术优势和不足这一问题可能真正想弄清楚的是一些尖端技术,如交互性高保真画面的计算机辅助学习技术的效果。不过,同样的答案也难以回避:技术是否成熟到足以采用新的教学方法。因而,比较各种教学方法对学习者学习的效果是教育心理学的一项中心任务。
Q:什么样的研究才算是“高品质”的呢?
A:这是在我们的研究领域中至关重要的一个问题。教育心理学中所谓的高品质研究是指:(1)提出一个重要的教育问题;(2)始于一种可检验的理论;(3)运用适当的和严密的方法;(4)得到有用的数据;(5)采用逻辑推理。
首先,研究的主题应该是与教育相关的,诸如要回答是不是在文本中增添图示会增强学习的效果。总之,研究应该对发展教育理论有潜在的贡献。
其次,研究应该基于可检验的理论,诸如多媒体学习的认知理论(就像我们在《多媒体学习》一书中所描述的那样)。重要的是不能混淆可检验的“理论”与不可检验的“学说”之间的差别。只是引证一个宽泛的框架如“建构主义”或者一个名人如“按照维果斯基的看法”,都无法将你的研究置于可检验的理论,你不可能从中作出真正的预测。可检验理论的基石是得出可检验的预测。例如,多媒体学习的认知理论学习者作出这样的预测:从动画和解说中学习比从动画和屏显文字中学习的效果要更好(通过解决问题的迁移测验的业绩来衡量)。总之,研究应该对改进教育实践有潜在的贡献。
第三,研究应该运用一种对检验理论而言是适宜的方法论,同时还必须是科学严密的。定量方法和定性方法都有其各自的价值,就像观察与实验一样都不能少。然而,如果研究的目标是得出因果关系的结论(如“在文本中增添图示是不是能够改进学习效果?”),那么实验设计就是不可或缺的了。如果旨在实施对实际工作有说服力的较严格的研究,那么一般来说就应该包括定量研究的成分。
第四,任何研究项目的关键是获得数据。论证应该基于研究证据而不是凭借说教或者先见之明。如果目标是研究教学设计,那么,主要的应变量就应该是对学习结果进行测量,也就是考查到底学到了什么。总之,我们想要了解教学干预的结果是不是改变了学习者的知识状态,为了达成这个目标,我们必须收集适当的数据来加以判断。
第五,高品质的研究包括了逻辑推理用以解释数据、理论和实践之间的关系。十分重要的是要承认所得出的结论的限制性。
总体来说,高品质研究是与教育问题息息相关,理论可靠,方法适宜,用数据说话和逻辑性强。最好是聚焦一个问题同时用多种方式加以研究。
Q:在Bertelsmann基金会的一份研究报告中,T. Reeves说道:“鉴于学习实在深奥复杂,所以,我们很难概括出在学校中究竟应如何最恰当地运用媒体和技术,至多也只能做到创造性地运用和有根据地实践。”您对此有什么看法?
A:我赞同人的学习十分深奥复杂,确实需要教师创造性地和有根据地运用媒体与技术。但是,我不同意教育心理学对改进教育实践无所作为的说法。同样的说法也可以套用到医学研究中,但是你不可能说治疗办法或者药物就无需经过严格的实验研究。在这两种情形中,基于研究的原理应用于实践和基于研究得出理论,都是有用的工具。尽管还是有不同的争议,但是我认为通过开展教育研究来比较学习者在不同的教学方法条件学习结果的差异,这不仅是可能的,同时也是合理的。
在行为研究中运用实验方法,这是20世纪最伟大的科学成就。实验方法在心理学中运用的历史已经不短,在我看来,心理学对教育的贡献在于研究方法和基于研究提出的理论。同样,教育对心理学的贡献在于提出了这样一种挑战:构建适合学习成就的学习与发展理论。这就导致了学科心理学研究的崛起,其宗旨不再是提出一般的学习与发展理论,而是聚焦于学习者如何在具体的学科中得到发展。例如,我们现正在从事有关学习者如何阅读语词、理解段落、学写作文或者解决数学题目和养成科学思维习惯的研究项目。面向具体领域的学习与发展理论比经典的一般理论更为有用,这也推动了心理学理论与教育实践的进步。
Q:从教育技术学的视角看,我们需要什么样的研究?什么样的理论需要得到检验和发展?
A:就教育技术而言,我们有不少没有检验(也许是不可能检验的)的理论、框架和模式。我们需要的是可检验的理论(即有可检验的预测)和运用严密的方法收集得到的相应数据。教育技术学的研究领域应该继续向着科学化前进,使得理论能够依据数据得以检验。我们还有许多只是依据实践者的经验知识,依据开发项目的报告,依据趣闻轶事和所谓“最佳实践”所提供的证明等得来的设计原理。
最后,我们还有许多倡导运用某些技术的论文,如运用计算机创设合作学习环境等。然而,这些都难以完全提供可资检验的理论来支持是否要运用某些技术,也难以提供可靠的证据来证明学习者用哪一种教学方法能够改进学习效果。我们在阅读一篇教育技术学的论文时,首先要问的问题是:“证据在哪里?”如果你读到一篇教育技术学方面的论文主要是基于玄思妙想、趣闻轶事、难以检验的模型以及所谓所谓应用方面的优势或者没有具体出处的笼统模糊的参考文献,那么,我建议你可以弃之一旁。
Q:当前的在线教学设计有什么不足吗?
A:在某些情况下,当前的在线教学是依据设计者的具体经验来提供的。我肯定尊重实践者的知识和技能,但是我同时也认为教育心理学研究领域可以对设计在线教学作出一定的贡献。具体来说,我认为在线教学应该同我们现在已经了解的有关人的学习过程和基于研究的学习理论相一致的方式来加以设计。例如,就拿基于研究的学习理论来说,我们已经知道人在学习中工作记忆加工新信息的能力很有限,所以在线教学中不能在屏幕上一次呈现太多的信息(诸如多幅图片),以免使得学习者的认知系统负荷超载。再例如,就基于研究的原理来说,我们已经知道,如果在在线教学中去掉不必要的语词、图片和声音等,反而学习的效果会更好。总之,当前的许多在线教学课程没有很好地考虑人的学习心理,也未能吻合基于研究的教学设计原理。
Q:当前对学习风格有一些不同的讨论意见,例如Gregorc和Dunn的观点,您觉得有“在线学习风格”一说吗?
A:有关学习风格的研究同心理学和教育的理论有些不一致。在学习风格方面大家兴趣最浓的时候是20世纪70年代,此后由于没有坚实的研究做支撑,众人的兴趣开始减弱了。依据目前在线教学的研究文献看,最重要的个别差异变量是学习者原有的知识。我和同事曾经做过一些研究,考察在线教学环境中言语型学习者和视觉型学习者的学习风格。我们没有发现证据支持言语型学习者比视觉型学习者更适应在线学习。
Q:什么是动画形象代言人?它们可用来辅助学习吗?学习者同这些形象代言人互动时能够起到强化学习的作用吗?
A:动画形象代言人是在授课或者练习时出现在计算机屏幕上的卡通形象。借助与学习者的互动,他们能够提供建议、鼓励、反馈和给出必要的信息。我们的研究表明许多基于研究的原理都赞同运用动画形象代言人。例如,当采用代言人与学习者口头交流的方式而不是在屏幕上呈现文字,这样的学习效果更好(即双向通道原理)。有趣的是,我们没有发现代言人的手势会影响学习,甚至代言人的形象是不是真的一定要在屏幕上出现也有待进一步检验。因此,不是简单地考察有没有动画形象代言人同学习效果之间的关系,更专业的问题是促进学习的形象代言人的特征是什么。我们现在正在研究是:当学习者在计算机上模拟实际生产过程时,形象代言人在屏幕上对学习者进行口头交流最好用正规的语气还是用指导的语气。
Q:您认为游戏能起到寓教于乐的作用吗?
A:像大多数的心理学问题一样,适当的答案可能是要根据具体情况来定。游戏能够寓教于乐,也会使人玩物丧志。运用游戏的主要困难在于作为一个教学的手段,我们需要考虑鼓励学习者如何积极思考或者其他形式的主动认知加工。将游戏作为一种教学手段,我还有两点担心。第一,学习迁移的功能很有限。第二,需要学习者积极参与到学习中去(例如开展讨论)才能学有所得。
Q:您对自己以往10年或者20年的研究生涯是如何作出总结的呢?
A:在我的教育心理学职业生涯中,已经实现了几个相互关联的目标。在理论建设上说,我的主要目标一直是理解如何帮助人去学习;在实践应用上说,我的主要目标一直是开发基于研究的教学设计原理;在学科发展上说,我的主要目标一直是探究研究证据在检验教育理论中的价值。
以往10至20年来,我一直努力在多媒体学习研究领域中实现这些目标。首先,我努力构建了一个有实证检验的多媒体学习认知理论,特别是关于从语词和画面中进行意义学习的认知加工过程。其次,我努力发现设计多媒体学习环境的基于研究的原理,这些原理与多媒体学习的认知理论和研究证据相一致。第三,我努力想向大家表明,教育中的理论问题和实践问题能够通过搜集相关的实验研究数据得以回答。我内心的期待是:教育心理学工作者将继续证明依据可靠的研究证据来作出教育决策,而不是依据个人意见、玄思妙想、片段零散的研究、大而无当的学说和意识形态的分歧来作出决策,这完全是可能的。
Q:您对一名博士生如何成为一个优秀的研究者有什么建议?
A:在我看来,一名成功的教育研究者的品质包括了好奇心、诚实和具备专业知识。首先,你得有寻找问题答案的主动兴趣,这始于你的好奇心,也就是说,你要围绕着自己感兴趣的问题去探究。其次,你对自己取得的证据有足够的诚实,即使证据似乎对你的理论不太有利时也应如此。说到底,作为一名教育研究者的最重要基础是对个人诚信的自我把握。从自己的观点出发来获得证明其正确的证据,这不是诚信。诚信体现在当证据与你的理论有矛盾时,你能够深刻反思;诚信体现在不夸大所得出的结论,即使这些结论是你所乐意看到的;诚信是从一开始就老老实实地承认自己的研究方法有一定局限性。
总之,诚信是建立在你对科学的无限忠诚之上,将其看成是对人类知识进步作出贡献的一种手段。第三,应确信自己已经具备实施高品质研究的技能,具备成为学术共同体成员的专业素养,了解在自己所擅长的领域内各种进展。所谓有学术专长,无非是指不仅知道自己已经做了什么,同时也了解别人对此有一些什么想法。
实际一点说,我建议博士生应该聚焦在一个(或许可以是二个)主题上以明确你的研究方向而不是到处撒网;我也建议你们针对一个明确的问题进行创造性探究而不是多头出击;我还建议你们在一流的刊物上发表高质量、有梯次的论文,而不要在二流的杂志上发表许多无足轻重的文章。
Q:当前教育心理学最热的问题是什么?
A:教育心理学有许多热点问题;也需要我们通过研究加以回答。这两个事实导致了教育心理学成为一方热土。我自己最关心的问题是学习的本质:我们怎样才能用促进迁移的方式来帮助人学习,也就是说,在新的情境中创造性运用所学的知识。这是一个心理学和教育(学)开创以来就存在的经典问题。在我看来,如果我们能够理解人是如何学习的,更具体地说,理解如何帮助人学习,那么就会对心理学和教育(学)做出伟大的贡献。
学习是教育的核心。教育的目标是促进学习,也就是说,促进学习者认知改变。我对如何促进学习者认知改变的这一过程情有独钟。
[资料来源]
Susan Veronikas & Michael F. Shaughnssy(2005)In Interview with Richard Mayer. Educational Psychology Review Vol.17,No. 2. 179-189
[作者/译者简介]
Susan Veronikas 美国得克萨斯科技大学教育学院教育技术学博士;Michael F. Shaughnssy 美国东新墨西哥大学教育学教授。
盛群力,浙江大学教育学院教授;浙江广播电视大学客座教授。
Union of Educational Psychology and Educational Technology:To Facilitate the Process of Cognitive Change in Learners
——An Interview with Professor Richard E. Mayer
Susan Veronikas1Michael F. Shaughnssy2Sheng Qunli3
(1.Texas Technology University;2.Eastern New Mexico University;
3.Education College of Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310012)
【Abstract】 Learning is at the heart of education. The goal of education is to promote learning. Instruction should be learner-centered rather than technology-centered. Technology is a learning tool that is adjusted to fit the needs of learners. The main challenge of instructional design is to present material in a way that promotes generative processing without overloading the capacity of the learner’s information processing system. The field of educational technology should continue to develop as a science in which theories are tested against data. Good research should be educationally relevant, theoretically grounded, methodologically appropriate, data based, and logically coherent. It is best to focus on one issue and study it in a variety of ways.
【Keywords】 Educational psychology;educational technology;Multimedia learning; Eduation research;Learnig
本文责编:孙爱萍