多媒体学习中的诱惑性细节效应

The Seductive Details Effect in Multimedia Learning

摘要: 多媒体教学的普遍使用在为教学带来便利的同时，也引发了一些问题。研究表明，学习者学习含有趣但无关的信息(诱惑性细节)，比那些学习材料中没有诱惑性细节的学习者表现差。即诱惑性细节在多媒体学习中的不当使用会引发诱惑性细节效应。根据认知负荷理论和多媒体学习的认知理论，过多的信息会使有限的工作记忆容量过载，发生认知负荷超载，从而阻碍学习过程，影响学习效果。目前的研究重点在探索诱惑性细节在多媒体学习中的边界条件，以便教育工作者在使用诱惑性细节以提高教学效率的同时，减轻诱惑性细节效应，促进学生学习。

Abstract: The widespread use of multimedia teaching brings convenience to education, but it also raises some issues. Research indicates that learners who study materials containing interesting but irrelevant information (seductive details) perform worse than those who study materials without such details. That is, the inappropriate use of seductive details in multimedia learning can trigger the seductive detail effect. According to cognitive load theory and cognitive theory of multimedia learning, an excess of information can overload the limited capacity of working memory, leading to cognitive overload, which hinders the learning process and affects learning outcomes. Current research focuses on exploring the boundary conditions of seductive details in multimedia learning, so that educators can use seductive details to improve teaching efficiency while mitigating the seductive detail effect and promoting student learning.

1. 引言

科技的迅速发展显著地改变了人们获取信息的方式，这使以计算机为基础的多媒体学习变得越来越普遍。多媒体教学综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动，灵活便捷的授课形式提高了教师的教学效率，丰富多样的教学材料提高了学生的学习效果。但是教学形式和教学材料的转变使得学生的学习也面临着一定的挑战，如果学生在课程中发生认知负荷超载，注意分散或注意转移，将不利于学生学习。当学习者对学习材料感兴趣时，他们会更愿意也更有可能集中注意力，进行有意义学习。为了吸引学习者注意，引起学习者学习兴趣，教育工作者一直致力于研究如何吸引那些可能觉得课程内容本身并不有趣的学习者。一些教育者会在学习材料中加入笑话、音乐或者视频等有趣的教学素材来引起学习者的学习兴趣。

但是有趣的信息真的能吸引学生注意进而促进学生的学习吗？诱惑性细节(Seductive Details)的概念最早由Garner、Gillingham和White于1989年提出，即有趣但不重要的信息[1]。Hidi及其同事在对诱惑性细节的研究中探索了兴趣和重要性对学习产生的影响。Harp和Mayer将“诱惑性细节”定义为：与学习主题相关但是教学目标无关的，有趣的信息[2]。诱惑性细节可以以文本、插图、图表、动画或视频的形式出现[3]。尽管有研究表明诱惑性细节可能会增加学生的兴趣，但是多项研究的结果一致表明，在信息段落中添加诱惑性细节会对文本中重要信息的保留产生不利影响[4]。在含有诱惑性细节的情况下，学生对课文的主要思想记忆较少，而对诱惑性细节记忆较多[5]。学习材料中添加诱惑性细节可能会降低学习回忆成绩，这种效应被称为“诱惑性细节效应”(Seductive Details Effect) [2]。

早期的研究主要考察诱惑性细节在文本中对学习产生的影响，随后研究将重点扩展到诱惑性细节(文本或插图)对多媒体学习产生的影响[6]。研究表明，在文章中添加诱惑性细节会降低参与者对文章中关键内容的回忆效果，他们更有可能记住有趣的信息而不是重要的信息[1]。在随后的30多年里，许多其他研究人员得出了类似的结论，即引入诱惑性细节会导致参与者回忆较少的关键内容，而回忆较多的无关内容，并且在问题解决或转移任务上表现不佳[7]。Sundararajan分析总结了诱人的细节效应，并探讨了设计和方法的调节因素，证实了当学习材料中包含诱惑性细节时会阻碍学习[8]。也有研究证实了诱惑性细节对学习的影响好坏不一。Rey的元分析证实了39项研究中有11项支持诱惑细节效应，13项结果不一，15项不支持该效应[5]。Mayer的一篇关于诱惑细节效应的综述中，有5项发现添加诱人的细节会损害学习；2项发现没有影响；2项发现添加诱人的细节有助于学习和2项没有直接证实诱惑性细节效应[9]。尽管Hidi试图证明诱惑性细节在文本阅读中的优点[10]，但在有关多媒体学习的文献中，更多的还是表明了诱惑性细节内容对学习所产生的负面影响。

在多媒体教学中，教育者面临的主要问题是如何在学习材料中添加诱惑性细节能吸引学生注意和激发学生学习动机的同时，不损害学生的学习效果。鉴于研究结果普遍都证实了诱惑性细节效应，因此许多都在研究如何减轻诱惑性细节对学习所造成的负面影响。有研究表明，当学生被诱导处于积极情绪时，在教学文本中添加诱惑性细节(插图)可以获得更好的学习成绩[11]。弄清楚诱惑性细节的边界条件有助于为教育工作者提供明确、可行的指导方针，让他们知道应该何时和怎样处理诱惑性细节。

2. 诱惑性细节效应

诱惑性细节效应通常是在认知加工模型的背景下解释的，如认知负荷理论(Cognitive Load Theory)和多媒体学习的认知理论(Cognitive Theory of Multimedia Learning)。

2.1. 理论基础

认知负荷理论(CLT)发展于20世纪80年代，是教学设计的主要理论之一[12]。CLT基于工作记忆容量有限理论，认为只有当学习材料以一种不使学习者工作记忆超载的方式呈现时，学习者才能吸收和学习知识。因此，教育工作者在进行教学设计时，必须考虑学习者的认知负荷，即给定时间内所呈现的信息对工作记忆所要求的总努力量[13]。

Mayer和他的同事们调查了许多与教学材料对认知负荷的影响相关的问题，发展了多媒体学习的认知理论(CTML)。CTML试图解释学习者在学习时的大脑工作过程。其核心原则是学习者试图在学习材料(如单词或者图片)间建立有意义的联结。当学习材料中包含单词和图片时，学习者的学习效果比学习材料只包含单词或者图片更好[14]。CTML认为，多媒体教学的主要目的之一是鼓励学习者从所呈现的学习材料中建立一个连贯的心理表征或图式。学习者的工作是作为一个积极的参与者来理解所呈现的材料，最终构建新的知识。

多媒体学习的认知理论模型提出，两个独立但相连的子系统被用于处理视觉和听觉信息。当我们看到或听到信息时，它最先存在于感觉记忆系统。但由于感觉记忆通道的容量有限，我们无法接收所接触到的所有信息，因此我们必须选择相关的语词或图像，并将它们存储在工作记忆中并进行心理表征。然后在工作记忆系统中通过组织文字和图像在它们之间建立联系，形成一个连贯的心理模型。最后，我们将语言和图像模型与储存在长期记忆中的先验知识结合起来。

CTML基于认知科学的三个假设：双通道假设、容量有限假设和主动加工假设[15] [16]。双通道假设基于Baddeley的工作记忆理论和Paivio的双重编码理论。双通道指对于视觉表征的材料和听觉表征的材料而言，人拥有两个独立的信息加工通道，即视觉信息加工通道和言语信息加工通道。当信息以图像或文字的形式呈现给眼睛时，人开始在视觉通道加工信息；当信息以声音的形式呈现给耳朵时，人开始在听觉通道加工信息。Mayer认为，双通道的学习效果优于单通道。容量有限假设基于认知负荷理论，指如果两种类型的材料在多媒体中同时呈现，那么在每个通道中处理的信息容量就是有限的。主动加工假设认为学习者能积极地参与认知加工过程，为自己的经验构建一个连贯的心理表征。主动加工的三个认知过程分别为：选择相关的单词或图像转移到工作记忆；将选好的两种信息组织成相互关联的语言和视觉模型；最后将该模型与自身已有的相关知识进行整合。

Harp和Mayer根据认知负荷理论提出了诱惑性细节效应存在的三个原因：分心、干扰和转移[2]。根据分心假说，诱惑性细节会吸引读者的注意力，使其将注意力从相关信息转移到诱惑性细节上。使用眼动仪的研究初步支持了这一假设，表明当有诱惑性细节出现时，学生的学习结果更差，他们关注或阅读重要信息的时间更短[17]。干扰假说表明，诱惑性细节中断了读者的阅读过程，因此读者必须重新阅读之前的段落，这可能导致不完整或不连贯的心理表征。例如，Lehman等人的研究结果表明，与不添加诱惑性细节相比，诱惑性细节扰乱了读者阅读和理解文本的流程[4]。Sanchez和Wiley认为分心和干扰都与低工作记忆容量有关[18]。转移假说将诱惑性细节的不利影响归因于不恰当表征的激活：尽管读者仍然能够构建连贯的心智模型，但他们并没有围绕文本中的重要信息构建表征。相反，诱惑性细节可能激活了与学习主题不相干的先验知识，导致读者围绕无关信息进行心智模型构建。

Mayer认为教育者的任务是创造一种学习情境，使学习者有足够的资源将信息组织成一个连贯的心理模型，并将其与先验知识相结合，而不会使学习者的工作记忆能力超负荷。

2.2. 诱惑性细节研究范式及其测量

Garner及其同事的早期工作为随后的诱人细节研究建立了一个范式[1]。参与者学习两段课文中的一段。其中一项只包括与主题直接相关的信息；另一个还包括诱惑性细节，即与主题无关但是有趣的信息。学习完文本后，参与者完成了一系列任务，如列出他们读过的“真正重要的信息”，对文本的趣味性进行评级，找出他们读过的最有趣的信息，以及匹配与内容相关的图片。除了文本和插图之外，这种原始范式还被用来研究许多形式的诱人细节，包括动画、声音和音乐、照片、视频剪辑、以及口语讲座中的细节。

在多媒体学习中，文本是Mayer研究诱惑性细节效应的核心[2] [19]。Mayer偏好使用描述科学现象的文本，这些科学现象描述了一个特定的程序或因果机制，使得教学目标更加明确。其中最为人所熟知而且被研究者广泛借鉴进行学习研究的是他关于“闪电形成”的实验材料[3]。Harp和Mayer使用了一个关于闪电形成的文本。在这个范式中，一个关于足球运动员被闪电击中的故事和相应的插图被添加到关于闪电起源的信息文本中。即诱惑性细节具有主题相关性(即与闪电的主题相关)，但几乎与教学目标不相关(即与闪电形成的过程无关)。许多研究者都是在使用“闪电形成”实验材料的基础上，对诱惑性细节效应进行进一步研究[20] [21]。

许多研究通过考察在多媒体学习课程中添加诱惑性细节的学习效果，拓宽了诱惑性细节效应的研究领域。一些研究还拓展了学习结果的测量方法，除了回忆测试以外，还有：眼动追踪测量，这对研究多媒体学习过程中的注意过程特别有用，因为它提供了学生在学习包含诱惑性细节的学习材料时，视觉注意分配的详细数据。例如，在具有诱惑性细节时，学生会花更多的时间阅读不相关的材料[22] [23]；生理指标测量，如皮肤电动活动和心率变异性[24]；为文章提供标题和回答简短的问题[1]以及迁移测试[25]。

2.3. 诱惑性细节及其元认知判断

诱惑性细节可能导致学生陷入他们自己错误的元认知。研究表明，学生经常把当前学习的流利性指标作为未来能力的预测指标，因此会对学习成绩做出不准确的判断。相比于真实的学习成绩，他们预测的成绩往往会被高估[26]。尽管他们认为诱惑性细节有助于学习，但教育者和学生可能反而更容易受到流畅性偏见的影响。在这种偏见中，诱惑性细节因为其可视化的特点所以显得更具体，使整个课程看起来更容易理解。大量证据表明，在实验室和课堂中都存在学习过程中的流畅性偏见[27] [28]。诱惑性细节在多媒体学习中可能会导致类似的元认知错觉。

3. 诱惑性细节效应的边界条件

3.1. 学习目标

Harp和Mayer的研究表明，提供学习目标并没有减少诱人的细节效应，但确实有助于学习者在主要思想回忆测试和迁移技能测试中获得更高的分数[2]。Rothkopf的研究发现，提供学习目标与不提供学习目标的情况相比，与目标相关的材料的表现提高了45%以上[29]。Eitel的研究表明，只有当学习者没有被告知诱惑性细节与学习目标无关时，诱惑性细节才会对学习者的学习成绩产生负面影响[20]。

3.2. 个体差异

Sanchez和Wiley发现，相比于高工作记忆容量的个体，低工作记忆容量的个体更容易受到诱惑性细节的影响，因为他们不太能够将注意力集中在相关信息上[18]。Maloy的研究发现，拥有更多先前知识和更高工作记忆容量的学习者似乎在学习含有诱惑性细节的学习材料时表现更好[30]。Alexander的研究表明，更有能力和知识渊博的读者和听众对与任务相关和不相关的内容有更深刻的认识，他们知道自己什么时候被吸引。他们可能喜欢学习过程中注意的转移，但他们不会舍本逐末。相反，这些更有能力的人仍然能控制自己的学习，并做出相应的反应。此外，讨论他们所擅长的话题和专业知识，会引起他们更多的兴趣和投入，以及更强的意愿和更好的能力来处理更复杂的文本，无论这些学习材料中是否包含诱惑性细节[31]。

3.3. 认知负荷和知觉负荷

Park的研究表明，在低认知负荷条件下，当参与者学习含有诱惑性细节的学习材料时，比学习材料中不包含诱惑性细节的参与者表现更好[32]。Wang的研究报告了知觉负荷对诱惑性细节效应的影响：虽然在高知觉负荷条件下没有明显的诱惑细节效应，但是在低知觉负荷条件下，当学习材料中含有诱惑性细节时，学习者的表现不如学习材料中不包含诱惑性细节的学习者[33]。Wang和Adesope的一项研究发现，专注的自我解释，即一种向自己解释所学习的材料意义的反思活动，减少了外部认知负荷，并减轻了诱惑性细节效应[34]。Abercrombie等人发现提示使用信号，旨在引导学习者注意力同时减少认知负荷，未能减轻诱人的细节效应[35]。

3.4. 其他

Peshkam的研究表明，无关指令，即教师警告学习材料包含无关信息，往往会减少对诱人细节的关注[36]。Eitel等人改编了Mayer有关诱惑性细节效应研究的实验材料——《闪电形成》，证明了除非学生们被预先告知哪些是诱惑性细节，否则他们对关键信息的回忆成绩较差[20]。

这些研究都探索了多媒体学习中诱惑性细节的边界条件，拓宽了其研究领域，并且为教育者从事多媒体教学提供了指导，有助于学习者进行更好的学习。

4. 总结

学习材料中添加诱惑性细节可以引起学生兴趣，提高学生的学习动机。但是诱惑性细节又往往伴随着诱惑性细节效应。随着研究者对诱惑性细节的进一步探索，我们对多媒体学习中的诱惑性细节效应有了更进一步的认识。弄清楚诱惑性细节对学习结果产生的影响，有助于我们了解兴趣如何影响学习；弄清楚诱惑性细节的边界条件，有助于在教育者使用诱惑性细节进行多媒体教学增强学生学习兴趣的同时，减轻诱惑性细节效应，促进学生更好的学习。因此，研究多媒体教学中诱惑性细节的边界条件，对教学有着十分重要的意义。