从影响自主学习效果的因素看教学视频设计

汪存友 王彦 常文静

摘 要：教学视频作为一种独特的多媒体教学材料，其本质就是要通过有限的时间来传递更多、更优质的教学信息。而学习效果就是个体在知识、技能、情感态度或者价值观上所发生的变化。教学视频作为在线学习最重要的资源之一，必然会对学习者自主学习效果产生一定的影响。文章采用文献分析法和内容分析法，对有关教学视频和学习效果的文献进行了梳理，结果发现在教学视频学习过程中，学习者对于教学视频的选择受字幕设计、教师形象设计、交互性、线索等四大因素的影响。针对这些影响因素进行合理的教学视频设计，不仅有利于对学习者的认知负荷进行优化，也能提升学习者的自主学习效果。

关键词：教学视频；自主学习效果；认知负荷

中图分类号：G40-057 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）24-0005-05

一、问题的提出

随着互联网带宽的提升、富媒体技术的发展以及数字影视制作技术的改进，开放教育资源（Open Educational Resources，OERs）已经发展到视频化阶段，催生出诸如MOOCs、翻转课堂、视频公开课、精品资源共享课等多种以教学视频为核心的在线课程形态[1]，学习者通过在线浏览教学视频开展自主学习已成为当下学习的重要方式。

然而，已有的研究发现：在线学习存在诸如学习持久性不强、专注度不够、学习效率不高等问题[2]。教学视频作为在线学习最重要的资源之一，必然会对学习者自主学习效果产生一定的影响。如何优化教学视频的设计与创作？厘清教学视频自主学习效果的影响因素是合理设计教学视频的前提。

本研究基于文献调研，在CNKI“期刊”數据库中，以主题中包含“教学视频”和“学习效果”，时间从2007年1月到2017年12月，选择“核心期刊”和“CSSCI”为筛选条件，检索出20篇相关文献。用类似的方法，在“硕博士”数据库中检索出28篇相关文献。通过对文献中出现的高频关键词进行统计和关键词共现网络分析（见图1），可以看出关键词出现频次由高到低依次是教学视频、程序性知识、多媒体学习、陈述性知识、学习成效等。通过上述统计可以看出国内研究者关于教学视频所关注的重点。之后运用内容分析法对搜索的文献进行梳理、归类，在梳理和归类的过程中还将一些与主题不相关的文献去除，同时也将上述文献的引文中与主题相关的、有价值的文献纳入到本研究中。因此，本研究尝试基于影响教学视频自主学习效果的因素对已有研究现状进行概括。

二、影响教学视频自主学习效果的因素

通过对相关文献研究的梳理和分类，笔者把影响教学视频自主学习效果的因素分为字幕设计、教师形象设计、交互性、线索等四个方面，从图2数据中可以看出，学者们对影响因素的关注度最高的是线索，依次分别是教师形象、交互性、字幕。

1.线索

加入线索的教学视频既可以吸引学习者的注意力，又可以促进学习者对教学材料的选择、组织和整合。然而线索是否可以促进学习呢？Ozcelik等人的研究表明，在多媒体学习材料中合理地加入颜色、亮度等线索，可以增强关键信息的知觉凸显性，提高学习者对这些信息的注意并提高学习成绩[3]；De Koning等人的研究表明，教学视频中的高亮部分也可以吸引学生的注意力，并提高学生对知识的理解和迁移[4]；Rey的研究表明，箭头、标签等线索能减少学生寻找信息的时间进而促进迁移学习[5]。

但Fischer等人的研究表明，教学视频中的闪烁线索并不能增加学生的理解[6]。而Kriz等人的的研究未发现线索对学习效果的积极作用[7]。比如：Fitzhugh的研究表明，呈现线索没有增加对线索区的注视时间和注视次数[8]；Lowe等人也证实，无论是学习前期还是学习后期，学习者都没有在注视上表现出所谓的线索依赖，即线索没有引导注意[9]。

尽管以上研究出现这种矛盾，但谢和平等人对43篇关于多媒体学习的线索研究文献的元分析结果表明，线索的加入显著提高了保持测验和迁移测验成绩，同时也增加了学习者对线索区的注视时间和注释次数[10]。王福兴等人也再次证明，线索在多媒体学习中确实具有潜在意义和价值[11]。

通过文献梳理发现，有的线索可以促进学习者对知识的理解，有的线索对学习者没有影响，还有的线索反而抑制学习者对知识的理解，笔者据此把线索分为三类：有效线索、无关线索、无效线索。有效线索能引导个体加强对知识表征的形成。无关线索指线索对知识的表征没有引导意义。而无效线索转移了个体的注意资源，致使个体对知识的加工和识别机制受损。

因此在教学视频中应加入有效线索，有效线索与学生的选择性注意关系比较密切，加入有效线索不仅可以帮助学习者建立反应准备，提高反应速度，降低反应的不确定性，而且有效线索信息能够吸引学生的注意力，使学生的大脑神经系统处于兴奋状态，从而提高学生的生理唤醒水平，达到最佳的学习状态。

2.教师形象设计

关于教师形象，起初集中于有无教师形象方面，比如：杨九民的研究表明，在教学视频中加入教师形象比没加入教师形象更能吸引学习者的注意力[12]；但是Lyons等人的研究表明，教学视频中加入教师形象反而降低了学习者的学习成绩[13]。张家华等人的研究表明，教学视频中的教师形象并没有提高学习效果，反而在一定程度上可能会影响学习者对信息的加工[14]。

对于这种不一致的结论，可能是因为不同的研究使用的实验材料类型不同，理论性的知识即使在缺少教师的情况下也可能取得较高的学习成绩。同时根据认知负荷理论，教学视频中同时呈现声音、教师形象和文字，视觉通道的信息容易产生冗余现象，导致学习者的认知负荷超载，从而阻碍对信息的整合加工。

随着学术界对教师形象的进一步研究，杨显忠的研究表明，教学视频中间断呈现教师形象比持续呈现教师形象，学习者的学习成绩要好[15]，所以教师可以依据自己的教学目标与要求，在讲解重点知识时隐藏或显示自己的形象。除此之外，杨九民的研究还表明，教学视频中加入教师姿势可以提高学习者的学习效果[12]，这是由于视频课程中教师姿势经常将一些抽象概念与具体的物理环境联系起来，从而将学习者的视觉注意引导到相应的学习内容。但相关研究对不同类型的姿势对学习者学习效果的影响并没有进行深入探讨，后续可以以此为研究点。

综上所述，关于教学视频中教师形象的研究主要从有无教师形象、教师形象的呈现方式、教师形象的呈现时机以及教师形象的姿势等方面进行探索。作为人类灵魂的工程师，教师的外表显得格外重要，教师拥有良好的仪表风度和精神状态，可以为学生提供外在的形象榜样。它是“无言之言”“无言之教”，常常被学生模仿，从而影响到对教师其他品质的判断。所以在设计教学视频时，对教师的外表也要足够重视。教师应做到衣着得体、仪表端庄，以便达到内在学识与外在形象的统一。

3.交互性

随着互联网技术的发展，教学视频中开始出现了导航、问题等多种交互形式。关于教学视频的交互性，起初集中于有无交互性方面。比如：Zhang等人将学习资源分为交互视频、非交互视频、无视频三种形式，探究视频资源形式对学习结果和学习者满意度的影响，结果表明，交互式视频能够获得更好的学习成绩和更高的学习满意度[16]。

随后，学者们对导航进行了深层次的研究。杨七平的研究表明，含关键帧描述（描述视频中一个镜头的关键图）的教学视频可以减少学习者的认知负荷并提高学习效率，而且教学视频的时间越长，提高学习效率的作用越显著[2]；郭璐的研究表明：纲要策略对学习者的学习效果最好[17]。上述研究中提到的关键帧描述和纲要策略在教学视频中的作用与导航相似。

在上述研究的基础上，学者们研究了交互式问题类型和问题的反馈内容对学习效果的影响。任路的研究表明，在程序性知识视频中嵌入应用类的问题能够提高学习者的学习成绩[18]。舒少全的研究表明，当学习陈述性知識时，反馈内容越简单越能提高学习者的学习效果；当学习程序性知识时，提供对错反馈能促进学习者的学习效果[19]。

通过以上文献梳理可知，已有研究主要从问题和导航两个方面设计了交互，这两种交互都属于学习者与内容的交互。为了更好地促进学习者的学习，学习者与教师的交互、学习者与学习者的交互也是必不可少的。视频设计者可以设计一个留言箱，学习者可以给其他学习者和教师留言，私下里谈谈心。教师也可以利用留言箱对学习者进行个别化辅导。如果留言箱中有新留言，留言图标上要有特殊标志。除此之外，还可以采用BBS中的讨论版模式，提出议题或针对议题发表自己的观点，由辅导教师引导，以提高学习者的学习主动性。

4.字幕设计

关于解说字幕，起初集中于有无解说字幕方面。王健等人的研究表明，有解说字幕的教学视频能使学习者取得较好的学习成绩和获得较高的满意度[20]；刁永锋等人得出了相似的结论[21]。随着学术界对解说字幕的进一步研究，汪存友将教学视频的解说字幕分为全字幕、关键字幕、无字幕，结果显示，教学视频中呈现关键字幕比呈现全字幕更合理[1]；王雪等人在陈述性知识和程序性知识的背景下研究了字幕呈现方式对学习效果的影响，结果表明：陈述性知识的全字幕能帮助学习者获得更多的学习数量，陈述性知识的概要字幕能帮助学习者提高学习质量；而程序性知识的概要字幕能使学习者同时获得更多的学习数量和学习质量[22]。

通过梳理发现，已有研究主要从有无字幕、字幕的呈现方式等方面进行了研究。并且研究结果表明：相对于无解说字幕，教学视频呈现全部解说字幕或关键解说字幕都能提高学习者的学习效果；相对于全部解说字幕，关键解说字幕能显著提高学习者的学习效果。

基于此笔者认为，由于学习者在学习无解说字幕的视频时，需要付出额外的心理负荷来辨别和处理音频信息，将其转化为文字符号储存于记忆中；而带字幕的视频已将音频信息处理成文字，配合视频中同步播放的声音，使学习者在单位时间内有更多的机会对学习内容进行深加工[23]。与带全字幕的视频相比，带关键字幕的视频可以引导学习者将注意力集中在重点内容上，避免注意力被不重要的内容吸引。

另外，字幕作为抽象符号和图形的补充，是观众获得信息的最主要渠道，因此对字幕设计提出了更高的要求。首先，字幕必须具有易读性，也就是说画面中的字幕不要太小、太满。字体太小会使学习者视觉上难以识别， 太大则给学习者笨拙和画面拥挤的感觉，导致学习者视觉疲劳。其次，字幕必须具有一致性，字幕呈现速度应与教师讲课的速度保持一致，促进学习者对知识的理解。

三、教学视频设计的优化

教学视频作为一种可视化的学习资源，受到广大学习者的青睐。但由于现有教学视频的设计存在一些不足之处，以致学习者学习效果不佳。如何合理有效地设计教学视频以维持学习者的注意力，减轻其认知负荷呢？基于此，笔者认为未来应注意以下几个方面：

1.运用线索引导学习者视线

线索是一种非内容信息方式，可以引起学习者注意， 引导学习者注意关键信息， 以促进学习者的学习效果。因此在设计教学视频时特别需要区分有效线索和无效线索。在教学视频中要加入有效线索，例如：①对重点或难点部分加入颜色、亮度等线索，这样可以促进学习者将图文信息整合成为连贯、一致的心理表征，从而更为深入地进行认知加工，最终提高学习成绩。②在教学视频中添加箭头、标签等线索，这样可以减少学生寻找信息的时间，从而促进迁移学习。

2.注重教师形象的呈现方式

将教师形象引入到教学视频中，可以增强学习者交互性体验，也可以促进学习者以更加认真的态度参与学习，还可以开通非言语交流的通道，通过唇语阅读促进学习者理解。教学视频的学习效果很大程度上取决于教师，这就对教师形象有一定的要求。所以在设计教学视频时可以依据教学目标与要求，在讲解重点知识时适当隐藏或显示自己的形象，以降低认知负荷。

除此之外，还需要注重教师的外在形象以及教资。教师的着装要符合教师的风貌，有端庄的气质，需要面带微笑、平易近人。这样可以给学生亲切感，接近师生间的心理距离，有利于激发学生的学习兴趣。适当的还需要加入一些教师姿势将一些抽象概念与具体的物理环境联系起来，从而将学习者的视觉注意引导到相应的学习内容上[12]。

3.提供合理的交互设计

现代教学理论强调网络学习要具备交互性，学习者不仅可以浏览教学内容，还可以实现人机交互。教学视频利用操作界面和显示界面向学习者传递教学信息。学习者是通过交互界面来反馈教学，所以交互设计在教学视频设计中也非常重要。如前所述，已有研究表明：交互式视频能获得更好的学习成绩和更高的学习满意度。含有导航和问题等交互性的教学视频可以减少学习者的认知负荷并提高学习效率；并且导航在正文内容的左右两边能使学习者取得很好的学习效果。

因此，在教学视频设计时，建议相关视频设计者如果要在教学视频中加入问题等交互，可根据教学内容的知识类型嵌入相应的交互问题和提供相应的反馈内容；如果要在教学视频中加入导航等交互，则建议将导航设计在正文内容的左右两侧。除此之外，也可以考慮创建留言箱或者论坛。

4.合理呈现字幕

解说字幕是教学视频的重要组成部分，其形式与图像有所不同，具有动态性、转瞬即逝等特点，能够给人以视觉感受并引起人们的感官注意。对学习者而言，教学视频的加工是一个动态复杂的认知过程。如果设计不当，会使学习者产生超负荷现象，影响学习者的学习。如前所述，教学视频的学习效果受字幕的影响。相对于无解说字幕，教学视频中呈现全部解说字幕或关键解说字幕能提高学习者的学习效果；相对于全部解说字幕，关键解说字幕能显著地提高学习者的学习效果。

由于学习者在学习无解说字幕的视频时，需要付出额外的心理负荷来辨别和处理音频信息，将其转化为文字符号储存于记忆中；而带字幕的视频已将音频信息处理成文字，配合视频中同步播放的声音，使学习者在单位时间内有更多的机会对学习内容进行深加工[21]。与带全字幕的视频相比，带关键字幕的视频可以引导学习者将注意力集中在重点内容上，避免注意力被不重要的内容吸引。因此在设计教学视频时，可以考虑适当地只呈现关键解说字幕，以优化学习者的认知负荷。除此之外，还需要重视字幕的易读性和一致性。

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（编辑：李晓萍）