当在多媒体呈现中加入有趣但无关的语词和画面时，学生的学习会受损害

图表7.1提供了一节很短的关于闪电雷暴如何形成的课，其中包括用画面描绘形成过程主要步骤的插图和用语词描述的对应的文本。它是一个多媒体呈现，因为科学解释是用语词和画面共同呈现的。这节课与前几章介绍的许多设计原则是一致的，因为它把语词和画面以整合的方式呈现。如果要使学生能记住更多的重要信息并能运用这些信息来解决问题，你会怎样改进这节课呢？

图表7.1　关于闪电多媒体一课的一部分

一种看似合理的建议是增加一些有趣的文本和画面使这节课显得更有意思。例如，我们可以加入讲述一个高中足球运动员在足球训练时被闪电击中的小故事并给出该运动员的头盔和制服被闪电烧了一个洞的照片。我们也可以加入一个高尔夫球运动员被闪电击中的故事以及被烧焦的球洞区。图表7.2给出了可以加进这节课中的一些有趣的材料，包括可插入原文的一些句子和可安排在相关段落旁边的一些画面。可以看到，这些材料都与原文具有话题相关性（topical relevance）（即都与闪电的话题有关），但与原文缺少意义相关性（conceptual relevance）（即它们与闪电形成过程的解释无关）。

加纳（Garner）和她的同事专门创造一个术语“花边材料”（seductive details）来形容那些为了丰富课文而加入的有趣但与课文内容无关的材料（Garner, Brown, Sanders & Menke, 1992; Garner, Gillingham & White, 1989）。为了区分语词形式和画面形式的花边材料，哈普和迈耶（1997, 1998）用术语花边式文本（seductive text）来指加入文中的有趣但无关的文本，用术语花边式插图（seductive illustrations）来指加入文中的有趣但无关的插图。图表7.2中花边式文本和花边式插图是有趣的，因为读者将它们评定为怡人身心且饶有趣味。而它们又都是无关的，因为都与闪电形成过程的因果解释无关。

图表7.2　加入了有趣但无关的语词和画面的闪电多媒体一课的一部分

加入花边材料（如图表7.2中所示的花边式文本和花边式插图）的主要的理论根据是唤醒理论（arousal theory）——如果材料唤醒了学生的情绪，他们就能学得更好。韦纳（1990, 1992）阐述了唤醒理论如何在过去的动机研究领域里起着主导作用；金斯奇（Kintsch）（1980）曾把这种理论称作情绪性兴趣（emotional interest）。根据唤醒理论，加入有趣但无关的材料能激发学生的活力使他们把更多的注意力投入到学习中从而学得更多。在这种情况中，情绪影响了认知，也就是由花边材料引发的较高水平的愉快感能使学生投入更多的注意力从而加工更多的学习材料。由此可以预测学习含有花边材料那些课的学生比那些学习没有花边材料那些课的学生在保持和迁移测验中成绩更好。

唤醒理论存在什么问题呢？尽管该理论很流行，但它以一种过时的学习观——信息获取观（就如同多媒体学习的信息传递理论）为基础，即认为学习就是从老师那儿获得信息并放入学习者的记忆中；相比之下，多媒体学习的认知理论是以知识建构观为基础，这种学习观认为，在学习过程中，学习者会依据所呈现的内容和他们已有的知识主动地建构心理表征。多媒体学习的认知理论认为，花边材料可能干扰知识建构的过程，下一节将对此作详细说明。

杜威在其经典著作《教育的兴趣和成效》（1913）中反对将兴趣看成是为使乏味的一节课有趣而随意加入的成分。杜威还特别指出：“如果某事物不得不把它变得有趣时，那是因为兴趣自身的缺乏。而且兴趣这个措词也不恰当，事物并没有变得比以前更有趣”（Deway，1913，p. 11-12）。最近，金斯奇（1980）运用认知兴趣（cognitive interest）这个术语来表明学生喜爱他们可以理解的课的观点。根据这个观点，认知影响情绪，那就是当学生掌握了一节课的意义时，他们会喜欢这节课。

与唤醒理论不同，多媒体学习的认知理论认为加入花边材料会在几个方面干扰知识建构的过程，包括信息的选择、信息的组织与信息的整合。首先，呈现的花边材料可能会使学习者的注意力偏离介绍闪电形成步骤的相关材料；其次，在科学解释中插入花边材料可能会破坏学习者在闪电形成的主要步骤之间形成因果链的能力；第三，学习者可能认为课文的主题是来自花边材料——如人们遭雷击而受伤的故事，从而试图把所有的新信息都整合进雷击伤亡的总的框架中。哈普（Harp）和迈耶（Mayer，1998）提供了一些支持第三个假设的证据，但还需要更多的研究。根据多媒体学习的认知理论，加入花边材料会使学生在保持和迁移测验中成绩较差。

在多媒体的科学解释中加入有趣但无关的语词和／或画面会影响学习者学习吗？为了回答这个问题，我和同事进行了六组独立的实验，对接受如图表7.1所示的基础版本的学生和接受如图表7.2所示的含有新加入语词和／或画面的扩展版本的学生在保持和迁移测验上的成绩进行对比（Harp & Mayer，1997，实验1；Harp & Mayer，1998，实验1 – 4；Mayer，Heiser & Lonn，正在出版中，实验1）。其中五个实验是基于书本的环境，另外一个是基于计算机的环境。保持测验要求写下闪电暴雷形成过程的主要步骤；迁移测验要求学生对诸如“你将采取什么方法来减小闪电暴雷的强度”此类的问题写出尽可能多的解决方案。根据唤醒理论，加入有趣但是无关的语词和／或画面会提高保持成绩和迁移成绩，而根据多媒体学习的认知理论，则得出结果相反的预测。

图表7.3显示了学习这节课基础版本的学生（即标有“带注释的插图”或“带解说的动画”的柱状）和学习这节课扩展版本的学生（即标有“加入花边材料的带注释的插图”或“加入花边材料的带解说的动画”的柱状）在保持测验中的平均成绩。在所有情况中，学习基础版本的学生比学习扩展版本的学生记住了更多闪电形成过程的步骤。我称之为学习保持的一致性效应，因为加入的趣味性材料会损害学生的学习。学习保持的一致性效应（原则1）是指当有趣但无关的语词或画面加入多媒体解释中时，学生在言语式保持测验中的成绩会更差。图表7.4中给出的一致性效应的效果量一致且较大，中值为2.37；与此相似，增益率也一致且较大，学习基础版本的学生比学习扩展版本的学生平均多记住了189％的重要内容。很明显，在一节课中删除有趣但无关的材料会帮助学生更好地记忆要学习的内容。更重要的是，在基于书本和基于计算机的两种环境中都存在学习保持的一致性效应。

图表7.3　学习保持的一致性效应（原则1）：不包含有趣但无关的材料（黑色柱状）时比包含有趣但无关的材料（白色柱状）时保持测验成绩更好

图表7.4　学习保持的一致性效应（原则1）：结果汇总

图表7.5显示了学习一节多媒体课基础版本的学生（即标有“带注释的插图”或“带解说的动画”的柱状）和学习一节多媒体课扩展版本的学生（即标有“加入花边材料的带注释的插图”或“加入花边材料的带解说的动画”的柱状）在迁移测验中的平均成绩。在所有这些情况中，学习基础版本的学生比学习扩展版本的学生对迁移问题产生了更多的解决方案。我们称之为学习迁移的一致性效应，因为加入有趣但无关的材料使学生在问题解决迁移测验中的成绩较差。图表7.6中给出的一致性效应的效果量一致且较大，中值为1.66，在基于书本和基于计算机的环境中都出现这种效应。另外，图表7.6给出的增益率也一致且较大，学习基础版本的学生比学习扩展版本的学生在迁移测验中平均多产生105％的创造性解决方案。

图表7.5　学习迁移中的一致性效应（原则1）：不包含有趣但无关的材料（黑色柱状）时比包含有趣但无关的材料（白色柱状）时迁移测验成绩更好

图表7.6　学习迁移的一致性效应（原则1）：结果汇总

总之，一致性效应的第一条子原则与多媒体学习的认知理论相一致而与情绪唤醒理论不一致。研究表明，在添加有趣的语词或画面的情况下，越少就是越多（less is more），那就是说，当呈现的材料越少，对系统工作原理学习得就更深入。

以前关于花边材料的研究一般认为，在文章中加入有趣但与主题无关的文本时，学生对课文重要观点的记忆要么降低要么没有任何提高（Garner et al.，1992；Garner et al，1989；Hidi & Baird，1988；Mohr，Glover & Ronning，1984；Shirey，1992；Shirey & Reynolds，1988；Wade，1992；Wade & Adams，1990）。另外，学生更倾向于记忆花边材料而不是文章的重要内容（Garner，Alexander，Gillingham，Kulikowich & Brown，1991；Garner et al.，1992；Hidi & Anderson，1992；Hidi & Braid，1986）。目前我们关于花边材料的研究在以下几方面超越了以往的研究：集中探讨在多媒体呈现（包括基于书本和基于计算机的环境）中而不仅仅是在文本中花边材料的作用；检验了加入有趣但无关的语词和画面而不仅仅是加入无关语词的效果；评估了保持测验和迁移测验而不仅仅是保持测验的成绩。