Author: Dicky

號誌和符號是人類溝通最基本的層面(Bruce-Mitford, 1996)。人類使用符號去理解不可觸及的想法，例如字母就是聲音的符號。號誌則用來表示一項物品或想法，例如一個我們會在上高速公路前看到物理號誌，或者我們會看到一件物品上的logo用行銷上的廣告。信號是一種用來提示或取得注意力的方法(Richey, Klein, & Tracey, 2011)。或者，從電子通訊的術語來看，信號是在傳達者和接收者之間用來傳達和接收符號的過程 (Shannon & Weaver, 1949)。不論在什麼情況下，在教學訊息設計裡，成功的訊息取決於系統用於老師和學習者傳遞的符號、號誌以及信號。 溝通系統由三個成份組成：符號被正確地接收、符號被正確地傳遞，和理解訊息(Shannon & Weaver, 1949)。溝通的過程始於資訊來源或訊息。這個訊息會被編碼，在目前的溝通系統系統下，訊息會被編碼為1和0的數位形式。1和0會被信號傳遞到接收點。例如，我們的訊息被轉換為1和0而成為信號，經由網路或其它管道到另外一端我們發送信息的接收者。在目的地的接收者再將1和0轉換為和原始訊息相似的東西。在信號傳遞的過程中，難免會有雜訊或干擾，這就會使得信號和訊息受到影響。舉例來說，如果存在網路連結的問題，信號從發出點到接收點就可能發生中斷。在教學訊息設計裡，普遍的溝通系統模型就用來描述訊息如果被送出和接收。概念上來說，「信號」是活的，網路的協定用來傳遞語音、影像、PowerPoint投影片，甚至是教科書或研究海報都可以是信號。在不同的情況下，看到圖像時的雜訊而錯誤地產生外在認知負荷，可能是老師或教學設計者所引入的或不良網路連結，或兩者皆是。這導致欲送出的訊息和在端點被接收或理解的訊息不一致。教學訊息設計的目標就是去創造、設計、利用能夠強韌地在技術上和認知上進行溝通的系統。

經驗之塔是用來描述學習者在媒體和科技能夠在概念上涉入程度的情況(Dale, 1946)。即使這個模型發展於20世紀初期，科技逐漸普及的年代，它對於投入的概念至今仍是適用。這個模型描述了學習投入的程度，從具體、認知上可觸及到抽象、不可觸及的經驗。舉例來說，閱讀教科書是最不可觸及的學習經驗（經驗之塔最上層）。而動手做的認知學徒制是可觸及的學習經驗（接近經驗之塔的底層）。認知學徒制是直接向專家學習者，理想上是一對一，在完全真實的環境裡，現學現賣(Brown, Collins, & Duguid, 1989)。舉例來說，直接在專業車庫裡向有經驗的技師學習，比起從教科書上閱讀學換發電機更有投入的學習體驗。在訊息設計的的脈絡下，虛擬實境的支撐理應會比PowerPoint簡報有更豐富的學習體驗（假設資源允許，且學習目標可以受益於模擬的過程）。這並不是說一項科技優於另一項科技，而且採用不同的科技會造就不同程度的投入，也許是直接的投入或抽象的投入。

不同的科技或媒體會在不同層面的溝通上有不一樣支撐，比起單純用來傳遞訊息的科技、媒體或載具本身，教學訊息就更為重要。舉例一個描述電動車內部機制的課程單元來說。如果要展示電動車在不同切面的樣子，那麼把這些切面以動態移動的方式呈現一定會比展示一連串的靜態圖片。雖然我們無法確定在其它情況下是否也是如此，但動畫在這個例子中，比起PowerPoint投影片是是更有效率的工具。這個好像是說棒鎚是比鏍絲起子好的工具一樣。實際上，兩個工具是否有效取決於應用的情況以及有效的資源。與其比較科技和工具（例如不同媒體的比較），我們更應該研究的是各種工具在訊息設計脈絡下的效率和效果(Clark, 1983)。關注於新媒體或科技有別於過去選項的特徵也是非常重要，例如：新科技可以有立即的回饋、使用著的輸入、客製化、實施的簡便或技術上的支援等等(Morrison, 1994)。使用哪個科技去傳遞訊息的分析，應該包括多媒體學習理論下的直覺，認知負荷理論的啟發，以及其它選項的等同性和成效(Clark, 2012)。成效是非常重要的層面，特別因為是人在使用科技的觀點來看。考量教學系統，成效、學生滿意度、教師滿意度、學習效果以及可及性是高品質學程所應該考慮的變數(Moore, 2002)。在教學訊息設計，很重要的是，我們要確保用以傳遞訊息的載具可以滿足學習者的需求，包括可及性、品質、成效以及學習效果。

多媒體學習理論主要的發展來自隨機分派的實驗設計，在相同的多媒體刺激下，實驗組的刺激會伴隨著文字，而控制組則沒有文字(Mayer & Gallini, 1990)。早期的研究成果都支持在相同時間相同呈現的情況下，使用豐富的媒體科技有相當的優勢。Mayer在多媒體設計的認知理論，從文字和描述的使用，到Paivio (1991)雙碼的發現，後來又整合了Baddeley (1992)在工作記憶以及Sweller (1991)的認知負荷理論。雙碼理論稱人們處理影片、投影片或動畫時，和純粹聲音和口白是可以分開的。學習者可以將資訊和工作記憶進行合併，並將它儲存在長期記憶以利未來的存取。因為人們有限的短期和工作記憶，有限的增生認知資源需要被引導到關注於內在內容，而不應該被外在的設計所分心。 多媒體學習理論進一步探索在視覺和口白的雙重處理。多媒體學習理論定義了基本原則，並可以由以下三個關鍵想法來理解(Clark & Mayer, 2016)。基本上，將圖片和文字同時展示會比起只有展示文字時更有效率。其次，老師和教學設計者應該要盡可能地在多媒體簡報時去降低或排除外在認知負荷、不重要或令人分心的訊息。此外，要讓學習輔助更為有效，多媒體有更個人化的表現，例如使用客氣、非正式、聊天性的人聲來和視覺同時呈現。當我們想要有效地利用多媒體時，了解和應用上述這些概念是教學訊息設計非常重要的概念。

學習者進行認知處理時，其所擁有的短期或工作記憶是有限的。認知處理，或者認知本身，指的是學習者在面對新訊息時所採取的動作，或者根據該訊息調整其對世界的認識及行為。早期的研究認為進行認知處理的資源大學是在7加減2個單位的範圍(Miller, 1956)，當然對於工作記憶而言，這並不是完全沒有爭議的量化指標。不論如何，關於短期或工作記憶的侷限後續的研究即發展至認知負荷。從初學者和專家學習者的差別來看，許多研究工作發現較不精熟的學習者在解決問題的時候，往往早期會需要更多的認知資源(Sweller, 1988)。專家學生有先前的基模，可以從長期記憶拉取相關的訊息以解決問題。如果工作記憶有5到9個單位，基模只佔據1個單位，如此學習者就有更多餘裕去處理剩餘的工作和問題。新手學生通常未發展出基模，需要投入所有的認知資源去理解和解決問題。 隨著認知負荷理論的發展，後來而延伸出三個基本原則(Pass & Sweller, 2014)。認知負荷理論假設學習者的工作記憶資源有限，由於工作記憶的內容會在很短的時間內就消退，而長期記憶因為有基模，而能夠將資訊軌跡儲存，因此可以使用的資源就無限。認知負荷即學習者在面對增生認知資源、外在認知負荷和內在認知負荷時，工作記憶資源的能力(Sweller, Ayers, & Kalyuga, 2011)。外在認知負荷會使學習者對教學訊息設計分心，而造成專注力轉移、焦慮或混淆。內在認知負荷則是訊息本身的設計以及學科本身就存在的難點。內在認知負荷可以透過有策略地分段技巧、基模發展以及搭建鷹架加以解決和避免。增生認知資源會在學習者有外在認知負荷時產生，是學習者用來處理內在認知負荷的資源。教學設計者的目標即是使外在認知負荷最小化，並極大化增生認知資源以聚焦在內在認知負荷。