多媒体论文提纲

论文题目：多媒体学习效果及认知负荷的脑成像证据

摘要：多媒体学习作为远程学习、在线学习中学习的常见方式,辅助教师教学的重要工具,探索多媒体学习的认知机制对于深入理解和更好地利用多媒体有重要的现实意义。研究选取上海市某高校学生为实验样本,以多媒体学习的认知模型作为实验基础,通过行为数据和脑成像数据的相互印证,研究了脑成像技术视角下的多媒体学习的学习效果,以及认知负荷对学习者影响的可视化的脑成像规律。该研究首先回顾了多媒体学习和超扫描技术的研究现状,对超扫描设备应用在教育学、心理学领域的研究进行整理,其次梳理了双重编码理论、情境认知理论和认知负荷理论,在Mayer所提出的多媒体学习认知模型的基础上,构建了新的多媒体学习认知模型,最后从该模型出发通过两个实验来探究多媒体学习过程中学习者的脑部变化。其中实验一将材料的呈现方式作为自变量,使用功能性近红外光谱成像设备对学习者的学习过程进行扫描,研究其多媒体学习过程中的脑部加工规律,以及单通道的信息获取和多通道的信息获取对于工作记忆容量的影响;实验二借助多媒体学习中常见的倍速播放功能,使用不同的播放倍速来表征不同程度的认知负荷,采用便携式脑电帽和功能性近红外光谱成像设备,对实验流程中的不同环节进行扫描,研究多媒体学习认知模型中认知负荷对于工作记忆的影响。实验一结果表明,学习者在进行多媒体学习的过程中,双侧颞叶处理视觉通道所获取的信息,前额叶处理听觉通道所获取的信息,前额叶和颞叶在对信息的处理过程中存在功能性连接,即会协同对所获取的信息进行处理。此外,多通道信息获取可以激活额颞叶中更多的通道,使大脑拥有更大的工作记忆容量,从而降低认知负荷,更加高效的处理所获取的信息,获得更好的学习效果。实验二对实验一中所获得的结论进行逆向验证,探究认知负荷升高与工作记忆容量溢出的脑成像表现规律,结果表明随着认知负荷的提升,学习者的脑部激活程度降低,即表现为工作记忆容量溢出,大脑来不及处理短时间内获取的大量信息,从而导致学习者的学习效果较差。该研究结合认知负荷理论,在Mayer提出的多媒体学习认知模型的基础上,构建了新的多媒体学习认知模型,在一定程度上丰富了多媒体学习认知模型在教育学领域的应用。此外该研究中使用超扫描设备所获取的实验结果,也为设计能够改善多媒体学习效果的干预手段提供了一些参考:（1）多媒体学习中,视频材料具有更佳的学习效果存在脑科学的依据;（2）在采用多媒体方式学习时适当的倍速不会产生更多的认知负荷。

关键词：多媒体学习;认知模型;认知负荷;fNIRS;EEG

学科专业：教育技术学

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义与研究问题

1.2.1 研究意义

1.2.2 研究问题

1.3 国内外研究现状

1.3.1 多媒体学习研究现状

1.3.2 超扫描技术研究现状

1.3.3 当前研究中的反思

1.4 研究内容与方法

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

1.5 论文总体结构

1.5.1 论文框架

1.5.2 研究技术路线

第2章 模型提出与理论基础

2.1 双重编码理论

2.2 情境认知理论

2.3 认知负荷理论

2.4 多媒体认知模型

第3章 感官通道对多媒体学习效果的影响及多媒体学习过程的脑成像规律(实验一)

3.1 实验目的

3.2 实验方法

3.2.1 实验设计

3.2.2 被试

3.2.3 实验材料和实验程序

3.2.4 测试材料

3.2.5 数据获取和预处理

3.3 实验结果

3.3.1 行为数据结果

3.3.2 fNIRS结果

3.4 结论

第4章 倍速播放表征的认知负荷对多媒体学习中工作记忆的影响(实验二)

4.1 实验目的

4.2 实验方法

4.2.1 实验设计

4.2.2 被试

4.2.3 实验材料和实验程序

4.2.4 数据获取和预处理

4.3 实验结果

4.3.1 行为数据结果

4.3.2 EEG和fNIRS结果

4.4 结论

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 不足与展望

参考文献

1.天文知识前测问卷

2.地球和月球后测

3.恒星的参数测定后测

4.恒星的起源和演化后测问卷

5.认知负荷和满意度问卷

致谢