從認知觀點談數位教材媒體運用原則

因為就讀博士班的關係，陸續整理一些與實務相關的研究供大夥參考。

 

壹、前言

E-Learning其中一個常見用途，是設計支援個人學習或是為了達成組織績效目標，透過電腦或其它科技媒介傳遞的一種訓練方法，可以提供為了建立特定工作相關技能之資訊，也就是非正式的學習或正式學習的課程。數位化的課程通常包含數位教材之內容資訊及教學方法、活動與技術，來幫助人們學習內容，其中的教材內容可以透過電腦以演說、文、圖、動畫、影片等的方式呈現出來，幫助學習者達到個人化的學習目標或是達成工作、組織目標。

影響數位學習設計以行為、認知、建構等學習理論為主，本文以認知主義的觀點，摘要學者Ruth Colvin Clark & Richard E. Mayer所做的許多實驗所提出的數位教材媒體運用原則，供欲規劃數位學習課程、開發數位教材之單位參考，期以提升數位教材之品質。

 

貳、e-Learning的設計與目標

 

一、e-Learning設計發展流程與目標

還記得先前常提及的教學設計模式嗎?其中在分析階段所欲進行的需求分析，其實就是e-Learning課程規劃或數位教材開發的開始。第一步的績效分析是想要確認訓練可以幫助補足落差中的知識與技能，而且確認e-Learning是最適當的解決方式，才會進行下一步的任務分析。而任務分析是為了定義可以達到組織目標的內容，從觀察或訪談內容專家取得資料，再從教育觀點進行內容分析，找出要教的主題及相關之次主題，通常可依據Clark的分類將內容區分，請參考表一，進而撰擬教學目標、架構、策略等設計工作，最後再擬訂教學方法及媒體元素，選擇傳遞方式。

內容類型	定義	範例
事實Fact	特定的資料或實例	公司登錄的畫面、帳號密碼是什麼
概念Concept	一個範疇包含多種的範例	網頁的密碼
流程Process	一組事件或活動的順序	績效評估的流程
程序Procedure	任務是由步驟式的活動形成的	如何登入
原則Principle	任務是由各式指導方針所建立的	如何結案

表一  Clark內容分類

 

二、e-Learning的目標與類型

綜觀過去的專案內容，e-Learning主要有inform及perform兩大目標，其中inform通常是告知類的資訊內容，如教導公司歷史、新產品的特徵。Perform又可分成兩類，一種是以讓學習者學會特定的程序技能為主，比方說教導學習者如何登入平台、如何完成收支報表，這類的訓練在教育觀點上，為近遷移(near transfer)之類別，期待學習者所學的可以移轉到類似的情境上運用。而第二類的課程以讓學習者學會原則性的技能，比方說教導如何結案、如何設計一個網頁，在教育觀點上，為遠遷移far transfer之類別，所學的可以移轉到不同的情境上運用。

也因此根據這樣的目標分類方式，e-Learning可分為三大類型，請參考表二。

類型	課程主要是	用以形成之目標
接受性的： 資訊取得	包含很多資訊及一些的練習機會。	告知類 Inform
方向性的： 回應增強	需要持續性地回應與立即性的回饋，可加強學習層級。	行動類 Perform-Procedure
引導發現性的： 知識建構	提供與工作相關的實際問題及支援性的資源。	行動類 Perform-Principle

表二  e-Learning類型

其中e-Learning有其別於傳統訓練的獨特性，比方說數位教材或平台的互動機制可提供學習者練習和回饋的機會，且運用其學習環境可提供合作學習的機會，還有也可運\\\用模擬促進學習經驗之累積等等。

但是目前e-Learning的最大困難是工作任務分析難確實做到，以致於課程完成後學習者習得之知識與技能並無法遷移至工作崗位上，而且許多的數位教材設計都忽略人類學習過程與限制，易讓學習者認知負載或被中斷。

 

參、人類的學習過程

為了解決數位教材的設計常造成人類的認知負載問題，就認知主義的觀點，學者們認為教學設計人員應該要先瞭解人類是如何學習的過程才對。根據認知觀點，學者提出人類的記憶有兩個頻道，分別是「視覺」與「聽覺」。根據研究，人類的記憶可分為短期記憶區與長期記憶區，短期記憶區的空間有限，一般來說為7加減2個單位。而學習是發生在記憶系統其自主性的過程，也就是說學習者一開始接收資訊會先到達短期記憶區，如果沒有經過特別的方法，如反覆練習等策略幫助其存入長期記憶區的話，那麼所學的有可能就遺忘了。但是新知識與技能必須要能從長期記憶區檢索出來並應用到工作上這才算是真正的學習。根據這樣的學習過程，讓我們來看e-Learning會如何影響人類的學習呢?

一、選擇課程中重要的資訊：因為人類的認知系統記憶容量有限，當學習者看到很多資訊時，會去選擇對他目標最直接相關的資訊。其中常用吸引學習者注意力的方法有比方說媒體設計師常會運用箭頭或顏色在文字或視覺設計上，以吸引學習者眼睛的注意。或是也可以列出教學目標，讓學習者知道其之後努力的重點會在哪，吸引其注意。

二、管理短期記憶區的有限容量，以允許複習動作：如果教學方法會讓短期記憶區負載，那會讓學習變的困難，也因此教學設計師應該要運用技巧避免造成短期記憶之困難。

三、短期記憶區裡整合從聽視覺感知的資訊，反覆複習存到長期記憶區裡：字和圖整合在一起，比口語和視覺資訊分開的效果好。這其實就是接近原則，也就是字要擺在圖的旁邊，因為字和圖在雙碼理論中都是視覺頻道所接收。

另外為了促進主動學習，要整合練習活動和工作範例，以刺激學習者整合新知識到既有的知識中。例如：有一個練習的任務要求技術業務員展現新產品的特色給現有的客戶，告訴他們產品升級的好處與方法。那麼你就必須整合這個新產品的知識與客戶已知的知識才行。

四、當往後有需要時，會從長期記憶區檢索所需的知識、技能到工作記憶區：能夠從長期記憶中檢索出訓練遷移的新技能，才算是真的遷移。否則只是一堆資訊儲存在長期記憶區中，不會應用。如果要讓遷移發生，數位學習課程最好能將範例、練習整合工作情境，那麼在長期記憶區裡新學到的知識技能，才會容易檢索出來。

 

肆、數位教材媒體運用原則

依據人類的學習過程，因此Clark & Mayer建議數位教材媒體的運用應該要遵守下列的原則：

一、多媒體原則：指的是使用文加圖比單獨用文字好，教學設計師不應只是呈現資訊，而是要能轉換文字為有意義性、具解釋性效果的媒體，以促進學習者能更深入認知。

二、接近原則：指的是相關的文字應與圖擺在就近位置，可以用mouse-over或rollover的效果製作，比方說滑鼠滑到某個圖的物件上方，會浮出小框框出現說明文字，兩者搭配在一起。但是我們常見的錯誤有：

(一)   畫面先出現圖後，學習者必須將捲軸往下拉才會出現說明文字，可是這樣學習者容易看了文字容易忘了上圖，不方便比對學習。其實當資訊很多時，可以多利用當鼠標移到圖的某處時，彈出小文字框解說，或是將圖縮小等作法處理此問題。

(二)   將回饋和題目分離在不同頁面，這容易導致認知負載，因為學習者易看了回饋卻忘了題目。所以回饋和題目在同一頁面才容易讓學習者複習題目、理解回饋，比較正確的答案和自己答的答案。

(三)   數位教材常會提供許多按鈕可以連結參考資料，常見的錯誤是，當滑鼠點該按鈕所彈跳出的視窗蓋住了原教材的版面。因此參考資料不要將畫面佔滿、蓋住原有視窗，最好要比其原教材的版面小，並可提供列印功能，方便學習者對應內容。

(四)   最後常見在練習活動指引的設計錯誤是，練習活動的指引與練習分開，這樣會難以讓學習者再複習或確認任務步驟。最好是指引搭配練習步驟伴隨出現。否則若在有限的短期記憶區還要學習者自行整合這些指引與內容，易造成認知負載。

三、形式原則：指的是”如果教材同時要呈現文字和圖”資訊的話，旁白解說該圖像會比用畫面文字說明好。原因是因為人類學習的流程，僅有兩個頻道，一個是視覺，另一個是聽覺。兩個頻道(圖加旁白)都用到，會比只用到視覺(圖加畫面文字)的好。如果畫面呈現動畫和文字，尤其是那種文字和動畫速度又很快時，學習者難以讀文字又看動畫，容易造成認知負載。建議可以：比方說要教導學習者操作一台新的自動化電話機，可以將操作步驟做成動畫，旁白配合動作解說。另一個可以參考的作法：要教導一份出貨單，單子的內容很複雜，可以用旁白分項說明，將正在說明的那一塊區域用圖片式放大標示。

四、統一原則：指的是增加有趣味的資料，反而可能降低學習效果。許多設計師為了降低輟學率，在教材裡”加料”，比方用了與教學目標無關的有趣故事、欲引起動機的背景音樂、過細的文字描述等。其實運用有趣但卻與教學目標無關的材料，容易在學習過程中，易讓學習者分散其注意力、對新學習的內容與舊經驗連結困難，變成誘惑物，學習者反而忽視學習內容。建議

(一)   避免使用背景音樂或環境音效，以免認知負載。尤其是當教材播放速度很快時，或是學習者控制很少時，負擔很大。

(二)   與內容無直接相關的圖不要放進教材。

(三)   教材裡避免使用多餘的文字，尤其是當教材畫面有限、頻寬不夠時，不要用只是裝飾性的文字或滿是描述性的文字，文字應要精確才好。

五、個人化原則：第一個指的是運用日常生活會話的形式來呈現教材，並運\\\用虛擬教練來提升學習效果，如此可以讓學習者感受訓練並非是很嚴謹的，只要使用的原則是保持呈現基本的訊息，然後串”我””你”第一人稱的形式描述文字。第二個是設計虛擬教練去促進學習，可以是卡通化的角色、大頭影像、虛擬實境的方式，用聲音或文字輸出皆可。可以幫助、指引學習者學習、運用教學技巧、促進學習者學習的角色。

    以上簡短介紹以認知觀點且經研究證明之數位教材媒體運用原則，供有需要者參考。