论多媒体教学软件设计与开发中的心理策略 
张筱兰  摘自<中国电化教育>1999.7  

    从1996年首次“中国多媒体市场的调查报告”中可以看出，辅助学习类教育类的光盘市场需求愿望很高，有很大的市场潜力，1997年“中国多媒体市场的调查报告”的分析结果表明电脑学习、辅助学习、少儿读物等教育类光盘已经显示出一定程度的饱和趋势。参加调查的人员所拥有的教育类软件已占到他们拥有软件总数的 60%左右的比例，这说明1997年出版了大量的多媒体教育类软件，用户的实际拥有量也很大，教育类软件出版呈现繁荣的局面。但又有调查结果表明目前对教育类软件的质量和实用价值的评价是不容乐观的，一些学者得出的分析结果是：目前市场上发行的多媒体教学软件有近80％是不合格的，许多教学软件仅仅是教学内容搬家，将书本上的内容搬到计算机上。无论从结构的编排、界面的表现形式、交互性、学习灵活性、自主性等均无法符合多媒体教学软件的要求，教师感到对自己的教学帮助甚微；学生不能很好地利用多媒体教学软件进行交互。自主的个别化学习，没有充分发挥多媒体的特长，造成了资源的浪费。

    究其原因主要是许多软件出版公司急功近利，没有形成合理的创作人员班子，缺乏现代教育理论、心理理论指导下的多媒体教学软件的设计；制作出的软件不经专家的鉴定，不经试用评价阶段的反馈和修改，就大量推广发行，造成教育类软件出版量多质次的现象，为此只有大幅度提高质量方可继续开拓市场。优秀的教学软件必须在科学理论的指导下，进行精心的设计与创意；组织专家制定统一的软件质量评价标准。以保证软件的教育性和科学性，本文拟从心理学的视角探讨心理规律运用于多媒体教学软件设计与开发中的策略问题。

    一、多媒体教学信息的组织与结构设计中的心理策略

    认知心理学的元理论之一——物理符号系统理论，把人类认知过程与计算机进行的信息加工过程进行类比研究，根据计算机加工操作信息的精确度和速度，对人类认知过程信息加工的阶段性、信息转换方式、信息流等特性进行推论研究，近几年人工神经网络的联结理论对认知过程与神经网络的结构及功能也进行了类比研究，用以揭示人脑和电脑的某些差异与相似性，两种理论均说明人的认知过程和计算机加工信息的过程有十分相似之处。虽然认心理学中的信息不等于计算机科学中的数据、文本信息，但是计算机呈现信息的结构和编排方式如果吻合于人类的认知方式，那么认知主体在接受计算机呈现的信息时就变得容易。

    多媒体计算机以其丰富的表现形式，良好的人际化交互和存储量大等特点，迅速进入教育领域成为备受青睐的新型教育媒体，多媒体教学信息的结构与组织形式必须具备和学生的认知规律相统一的特点。

    （一）语义层次网络与多媒体教学信息的设计

    语义网络作为一种知识的表征方式，来源于心理学关于长时记忆的模型理论，由许多节点和其间的连线构成层次网络，每个节点上代表一种概念、对象或一种情景，节点之间的线表示了节点间的关系，是一种知识的有向图。语义信息具有高度组织化和严密的结构，语义的联系将各节点联系起来。当语义间具有相似性时，主体预存的模式被激活，联想起相关的语义内容，而这种上下文或前言后语则形成了一定的语境信息。

    语义层次网络从一定的角度揭示了主体加工信息、转换信息的方式，多媒体教学软件的信息结构应将各知识点之间的上下位概念关系、从属关系、并列关系等层次组成清晰地反映出来。上下位关系、从属关系的知识点以其内在的联系前后出现，用线加以联结，形成了按时间轴排列的信息链；并列的，无包容关系的知识点按其类别形成了空间上的排列，可通过一定的跳转关系将其联结。学生能自主、灵活地学习，学习顺序可任意改变，不需要一页页地查找所要学习的内容，以时间和空间为主要线索反映知识的结构，即形成了联想式的、非线性的超媒体文本结构，这和学生联想、跳跃的思维方式相吻合。

    文字线性结构对同一命题的表征方法是单一的，而多媒体教学信息可以用文本、图像、动画、视频、声音等多种形式加以表征，可在某节点上对同一内容进行广度上的延伸，这种多重编码的方式既能让学生多角度重复某一内容的学习，也可使学生学到某一知识点的多重属性，加之采用与文本内容相关的图形、视频、动画、声音等呈现知识信息，均可丰富其表现手段，为某一知识点创设情境，提供丰富的语境信息，促进信息的加工和转化。图文相关性越高对理解的影响就越大，而系列图的影响又大于单幅图；文本中容易的内容直接从文到文，不必借助其它信息；而有难度或是重点的内容，则需用图的直观性、隐含性提供给学生，帮助学生进行推理，做出合理的结论。低年级学生的语境内容要求应直观、具体、真实，如视频图像、动画，更易唤起相关背景知识的回忆，提高学习的兴趣和效率；中年级是过渡阶

段，应提供片断式的图形、图像；高年级学生已有一定的逻辑推理能力，所需的语境信息可有概括性和隐喻性，如图形可用直方图、饼式图、统计曲线等综合图，说明各种语境信息对于不同年龄的学生效果是不相同的，设计要符合各阶段学生的心理需要，多媒体教学信息的结构及特性，改变了逐行阅读的习惯，拓宽了学生的视觉广度和认知广度，层次网络结构便于发现式的主动学习。生动的视觉表象可启动情绪机制，有利于知识的内化与深化，使学习变得轻松容易。

    （二）认知记忆理论与多媒体教学信息的设计

    传统的心理学将记忆过程看作一个统一系统，按其过程和时程的特性进行研究，形成了著名的感觉记忆、短时记忆，长时记忆的三级信息加工理论，认为信息主加工路线是由底到顶的加工路线，80年代以来内隐记忆和启动效应，多重记忆理论等认知记忆理论的发展，认为信息的加工路线可以是由底到顶的加工过程，也可以是由顶到底的加工过程；语义记忆和情景记忆是长时记忆的两种类型，加工语义信息多以概念形式存贮于脑内，驱动着自觉的回忆或再认过程，为概念驱动加工；情景记忆信息中某些知觉特征产生的资料，可产生不自觉的信息加工过程，是无意识记忆，为资料驱动的信息加工；相关内容或关键词对信息的加工和存贮具有启动效应；认知记忆理论不仅从信息特性的角度进行研究，同时也注重相关因素的研究，对多媒体教学信息的设计提供了许多有意义的指导。

主体加工信息时给其特定的记忆任务，主体随信息的不断接受，在工作记忆中不断将词的节点联结起来形成新命题从而实现解码的过程，进行的是一般联结性意义记忆，记忆效果服从“首尾效应”；若在没有任务的自然状态下加工信息，主体进行的是运算性的信息加工过程，记忆效果服从“趋中效应”。说明记忆任务不同主体采用的信息加工方式也不同。多媒体教学信息的设计可根据这一特点，拟定明确的教学目标，有具体的任务要求，在编排内容时可将重点内容痔于开始的位置，教学辅助内容、过渡性内容置于中间位置。根据教学软件类型不同，有的教学软件适合于给出目标要求，有的教学软件是在自然条件下进行学习的，根据记忆保持效果规律安排教学内容，有利于学生记忆效果的提高。主体的记忆效果同教学内容的性质和涉及主体自身荣誉有关的信息内容相关，新奇的语义信息易形成独立而清晰的记忆痕迹，记忆效果明显优于一般的语义信息。新奇、涉己的内容更容易北学生轻松记忆。多媒体教学信息的设计时要尽可能利用这些心理策略。一是利用多媒体丰富的表现手法，突出教学内容中以有的具新颖特性的信息和对学生情绪具正面激励作用的信息；二是将重点内容如关键词、句、概念、原理等，利用多媒体高效的集成环境，运用色彩、闪烁、动画等技术方法使之和其它信息区别开来，或处理为热键、热区吸引学生注意，利用呈现方式增加新奇感和趣味性；三是精心设计反馈练习，此部分反映涉及信息最为直接，对已掌握的内容及时强化，评价性语言和声音可表现的强烈、夸张，唤起学生的荣誉感，得到心理上的满足；没能掌握的知识点，揭示性和评价性语言设计应是鼓励、加油，音乐运用不可太夸张，最好能将结论的推理过程呈现出来，以方便学生对照检验，充分体现多媒体的交互优势。

    （三）认知容量与速度和多媒体教学信息的设计

    认知容量是有限的，心理学实验得到公认的短时记忆容量为7士2；主体加工信息的单位是以组块为单位的，这实际上是对信息的一种组织或再编码。人在认知时利用已有的知识

经验将要接受的信息组合为有意义的单位，这无疑在短时记忆时增加了信息容量。多媒体教学信息中文本内容的显示有四种基本方式：换页式、移动式，滚动式和快速序列视觉呈现方式。由于显示时间可以自由控制，与瞬间即逝的画面有很大区别，但一般情况下一行字数最好不超过35个字，如文字多而长时最好采用分段、块状、滚动、移动的方式呈现文本。若是以快速序列视觉呈现方式，则应考虑窗口或面积的大小，每行字数应在7士2的范围之内，随面积的增大阅读速度、记忆效率随之下降。

    认知速度方面的研究结果表明：年龄和信息成分对认知速度有直接影响。儿童和青少年的信息加工速度是以指数函数的比例在整体下降，儿童加工速度慢的原因是由于中枢资源有

限，随年龄的增长资源的发展差异就缩小了，这是量的变化而非质的变化。知识经验不能完全决定其加工速度，年龄越长加工速度越短并不符合心理实验结论。多媒体教学信息的设

计在内容呈现速度上，应根据年龄特征，低年级的呈现速度应是量少、多角度多重编码，可利用多媒体的资源优势，在知识的广度上延伸，扩大知识面，产生积极的联想和想象，精心设计视觉信息，反映事物的结构和特征，储备丰富的视觉表象，形成通过视觉特征直接转换的加工方法，均可训练学生加工速度的提高。多媒体视觉信息的构成主要为图、文两类，对图的加工速度优于对文的加工速度，有时图传达内容的确切程度会受到其它因素的影响，还需简洁的文字提示。

    二、多媒体教学软件界面设计中的心理策略

    多媒体教学软件的界面是学生与计算机进行交互的中介，其设计形式直接影响到软件质量，为了实现简单。明了、友好的交互方式，在界面的构成要素及艺术风格等方面的设计开发中均要遵循视觉心理规律。

    （一）多媒体教学软件界面构成要素设计中的心理策略

    界面的构成要素主要有菜单，图标、热键、窗口、按钮等。这些要素在屏幕上的呈现方式既要满足学生学习的自主性，同时也要符合学生的视觉习惯。

    窗口技术使多媒体教学信息在同一屏上实现分类呈现，在相关知识内容的查询，创设情景和即时反馈中为学生提供了方便的学习方式，使交互功能大大提高。尽管学生有选择的自由，但多窗口之间反映了内容的从属、并列、分支、关联等关系，将知识点向纵横延伸，多窗口开设应按人的视觉运动习惯，按由左向右或由上向下的顺序排列。另外多窗口之间的层次关系不能过于繁杂，每个窗口中的内容应主题单一，清晰明确，不可充塞过多过杂的内容，否则易引起学生视觉上的不适应，产生心理烦燥，将会破坏界面的友好性。

    热键可在屏幕上成为视觉趣味中心，它能吸引学生的视线，引起学生的注意和兴趣，促使其进一步查询学习。由于热键在形式上表现为闪烁、变色、凹凸变化等，在一屏中的趣味中心应有一定限定。若文本中出现热键过多，对视觉的刺激强度就会随之降低，其结果导致了“热键不热”，为此要在对内容深入分析的基础上，精选出关键的词句处理为热键。

    图标使计算机功能图形化，具有借喻和模拟的特点，学生可通过联想迅速识别其指代意义，它不仅包含了丰富的视觉信息，还使交互更趋于人际化。图标的运用形式要服从功能，在视觉上形成一致性和系统性，并且视觉语言应非常直观、明确，其位置可设计在屏幕，窗口上方及上方角的位置。

    （二）多媒体教学软件界面艺术设计中的心理策略

    多媒体教学软件的界面要满足视觉上观看的舒适感，应考虑色彩、布局、平衡、协调等艺术因素设计中的视觉心理，使界面更具表现力和艺术感染力。

    多媒体教学软件中的色彩设计首先要考虑是科学性问题，要呈现给学生科学知识，色彩必须还原事物本来的面貌。如化学反应中的色彩、动植物介绍、人体解剖图等等，色彩设计必须真实。软件开发中要考虑到运行环境的广泛适应性，否则也出现色彩还原

面目全非的情况。其次要考虑教学内容的特性，由于色彩有约定俗成的文化性，不同的色彩蕴含着不同的情感象征意义，有些明亮，有些活泼，有些沉重，教学软件的色彩基调应符合教学内容的需要。如鲁迅的作品用色应较凝重；说明文选用中性色；描写景物的作品用色就以清新的色调较为适宜。再次，色彩的设计要考虑年龄的特点。低年级学生喜爱鲜艳、饱和度高的色彩；高年级学生则喜爱柔和、沉静的色彩，尽量避免采用大面积、强对比的高饱和度的色彩，易产生视觉后像，个别化学习软件中的用色应考虑视觉疲劳等问题。

    多媒体教学软件的设计与开发是一项系统工程，心理理论和心理规律用于指导教学软件的制作，是完成高质量软件的重要保证因素之一。

    参考文献

      [1]“1996：中国多媒体市场调查报告”（多媒体世界）1997．2

      [2]“1997：中国多媒体市场调查报告”（多媒体世界）1998．3

（作者单位：西北师范大学电教系理论教研室）