数字媒体学习中的情绪设计.docx

1、数字媒体学习中的情绪设计数字媒体学习中的情绪设计摘要越来越多的证据都指向教育实践者们早已明了的一件事情：不能仅仅从认知或社会文化的角度来认识人类的学业与表现。为了充分理解我们如何加工周围的世界，我们需要考虑对信息知觉的情感反应。对数字教育材料的设计者而言，这点尤为重要，因为这些材料提供了大量涉及情感问题的机会。然而，媒体学习的相关理论却很少考虑情绪问题，即使考虑到了，其讨论范围也非常有限。 在本章，我们首先回顾了情绪与学习的一些相关概念，然后总结了数字媒体学习的情绪设计研究。接着，我们展示了一个数字媒体学习的理论框架，该框架强调了情绪与认知、设计因素的整合，我们还描述了情绪设计研究的日程。 E

2、motion、Mood 和 Affect 的定义 尽管有很多关于Emotion、Mood 和 Affect 的定义，但在学者之间却缺乏对该术语的统一规定。我们将有选择地集中关注两类情绪定义(Roseman, 1984, 2011; Russell, 2003)。基于这些概念复杂和相对动态的性质，我们发现这两类模型能很好地适用于教学设计。 Roseman（1984）的最初模型来源于Arnold（1960）的情绪定义，Arnold认为情绪是趋向或回避某一具体目标的倾向。这一观点强调了情绪的动机和行为层面(Roseman, 2011)。情绪的动机基础对应于Frijda（1986）理论的行动准备、Le

3、wis的情绪理解（Lewis, 2000; Lewis & Douglas, 1998），以及Izard（2007, 2009）模型中的情绪图式。此外，在Lazarus（1968, 1991）的基础上，Roseman(1984)将情绪概念化为应对反应。基于这一观点，每一种情绪都代表者对不同生活事件所产生的不同机制和策略(Roseman, 2011)。 通过整合不同研究者强调的各种情绪特征，Roseman(2011)提出一个情绪的综合概念综合征。基于这一观点，情绪被具有五种不同的成分，Roseman(2011)称之为反应类型：1.现象学成分（具体的想法和感觉）2.生理成分（典型的身体反应模式）3

4、.表情成分（面部、声音、身体姿势的具体表征）4.行为成分（行为倾向）5.动机成分（相关目标）Roseman(2003)强调，与某一特定情绪相关的这五种成分的整合就构成了该情绪的策略。因此，每一种情绪综合征都是适应特定情境的独特策略。 Russell提供了一个同样的情绪的综合概念。Russell认为，核心情绪由两个基本维度构成：（1）愉快和不愉快情感；（2）唤醒。情绪经验是核心情绪的函数，除此之外还有两种经验，即对情感素质知觉和情绪归因(p. 150)。根据在这三个维度上的性质、强度和内容的不同，个体会经历比同类型和强度的情绪。Russell的“情感素质知觉”与评价有点相似。在拉塞尔的框架中，情

5、绪素质也有核心情绪一样的两个维度（愉悦和唤醒）。不同在于情绪素质与刺激相连，如诱发情绪的不同对象。比如，当个体将计算及评估上的虚拟代理感知为愉快时，她正经历着情感素质知觉。Russell 将核心情绪和情绪素质知觉看做其框架的两大根基。按照他的观点，他们是最基本的不能再分为其它心理成分的经验。作为核心成分，他们可以用于解释很多复杂经验的基础。因此，当个体在心理上将核心情绪与某特定对象相结合时，Russell 框架中的第三个因素情绪归因发生了。在这个结合中，对象被认为是个体情绪的原因。Russell 强调，情绪归因“引导注意和行为指向对象”，“是对对象情感素质的只要途径” (p. 149)。Rus

6、sell 将 mood定义为不指向特定对象的持续和弥散的核心情绪。情绪经验持续时间较短但在心理上很复杂，因为它涉及情绪素质知觉和情绪归因。个体将其识别为害怕、生气、挫折、同情和高兴的感觉都是情绪经验。另一方面，这种情绪分类（Russell 称之为原型）并不能定义情绪生活。根据 Russell(2003)的研究，情绪生活以变化的核心情绪、丰富的情绪素质经验和对特定对象的感觉归因为特征。偶然情况下，当个体情绪经验的成分和具体情绪分类很接近，个体就能体会到这种情绪的原型。Russell 指出，情绪经验并不由生理或社会因素决定，相反，它是一种心理结构。在情绪经验上，即使是那些可以归类到统一情绪标签下的

7、情绪，如害怕和生气，都存在很大的个体间和个体内部变异 。与之相一致，情绪插曲每次都会根据其具体情境发生重构(p. 151)。以至于 Russell对结构的重视反应了时间的变化(van Geert & Steenbeek, 2005)，其方法也可以看成情绪的动态描述。Russell 框架的另一重要方面是情绪与行动的结合。承认情绪是行动倾向的同时，Russell认为这一倾向是普遍存在的。根据 Russell 的研究，个体的具体行动不能仅仅有其具体情绪分类直接预测。因为行动是根据情境而发生，个体行为的特点可能会 genuine 其情境因素而变化。Russell 对连续的核心情绪的强调与Izard(1

8、977, 2007, 2009)的概念一致，Izard认为人类的心灵是持续的情感。然而，根据 Izard（2009）的观点，连续呈现的并不是核心情绪，相反，有意识的头脑中的具体情绪（虽然不比贴上标签或表述出来）或交互情绪模式是连续的。不管这两种观点在情感或情绪经验的本质及其产生上的不同点，他们在人类心灵上的连续情绪观赏趋于一致。这两个竞争观点之间的一致有益于教学设计。情绪与认知很多情绪研究者都强调过情绪的动机性及其与认知的联系。例如，在Izard（1977）的分化情绪理论中，“情感和动机是可以互换的词汇，它们代表着一切动机现象情绪、动力和情绪-认知结构” (Izard, 1993, p. 73

9、)。在其理论框架中，情感-认知结构是一个包括情绪和认知在内的经验和动机单元。这一观念与 Lewis 的情绪演绎(EIs; Lewis & Douglas, 1998)概念相符，情绪演绎是指具体认知和情绪之间自发、持续的联结。情绪演绎是“评价-情绪化合物” (Lewis, 2000, p. 43)，作为组织和激励人类心灵有秩序的动态活动模式。Izard(2007)后来又修正了他的情感-认知结构并提出情绪图式的概念。情绪图式是情绪与认知的动态交互，代表着情绪、评价和高阶认知的动态交互过程。情绪图式能同时调动认知和行为。它们（认知和行为）对自我调节、感知、思考和行为具有特殊而重要的作用(Izard,

10、 2009, p. 9)。因此，情绪研究呈现这样一种观点：（a）情绪普遍存在，（b）与认知相互联系。并且（c）这种联系具有强大的动机作用。情绪的这三个方面对多媒体学习理论模型的建立、教学材料和教学过程的设计都具有重大价值。教学设计的有效性取决于对情绪的普遍性和动机性特点及其与认知的本质联系的考虑程度。情绪的这些特点成为本节我们提出的学习模型的重要方面。情绪和情感认知神经的研究进展引导学者形成一种强烈的认知，即情绪形成于包括记忆、注意和知觉等基本认知机制(Derryberry & Tucker, 1994; Isen, Daubman, & Nowicki, 1987; Isen, Shalke

11、r, Clark, & Karp, 1978; Izard, 1993, 2007; Lewis, 2005; Lewis, Haviland-Jones, & Barrett, 2010; Tucker, 2007)。这些研究支持这样一种观点：这些认知机制正是凭借与情绪的联系而具有动机性。这一动机性机制的重要方面是“情绪状态的改变会影响到高级认知” (Rutherford & Lindell, 2011, p. 337)。情绪被看做是有效的长时记忆提取线索(Isen et al., 1978, 1987)。同时，通过注意，大量有意或无意的认知过程都被意识中持续存在的情绪所注意和启动(Izar

12、d, 1993, p. 85)。比如，研究发现积极情绪支持信息加工和联系、提高谈判、决策、创造性问题解决和一些类似的高级认知活动(Erez & Isen, 2002; Konradt, Filip & Hoffmann, 2003)。当我们考虑到注意是学习的核心，这一观念对教学设计的重要性就清楚了。情绪活动改变注意的过程或许会成为理解和促进学习中情绪的角色的重要机制。情绪与学习学习中情绪无处不在(Pekrun & Stephens, 2010)，但在教育研究和实践中人们更多关注认知活动，对情绪的关注远远不够。近来人们开始承认情绪在教育中的核心地位，对情绪考察也逐渐增多。这部分是因为社会科学中出

13、现的一般趋势，即将情绪视为“促进个体、组织和文化的表现和生产率的重要助力” (Pekrun & Stephens, 2010, p. 238)。而且，大量教育研究和实践仍然受传统范式的深远影响，将认知和情绪割裂开来。结果，情绪在学习和教学中继续被忽视或者被看成边缘而非中心因素。因此，学生的情绪仍然没有得到研究(Pekrun, Elliot, & Maier, 2006, p. 583)，关于情绪的科学研究方法仍然被教育实践所忽视。情绪研究和情感认知神经的证据表明情绪与认知在本质上相互联系(Crick & Dodge, 1994; Derryberry & Tucker, 1994; Izard

14、, 2009; Lewis, 2005; Tucker, 2007)，可以推断学习过程中每一信息加工过程既涉及情绪性也涉及认知。将情绪从边缘移到教育研究和实践的中心有着深刻的应用价值，可以改变我们设计和使用教学材料的方法。这一改变会提高教学实践和干预的有效性，增加对有意义学习成果的预测(Park, Plass, & Brunken, 2014; Pekrun et al., 2006)。充分考察学习中情绪的重要作用有两方面的需要。第一，我们需要对发生在每个人真实生活中的情绪的复杂性有一个综合的科学解释。情绪研究中理论和经验的跨学科发展为这个方向提供了希望(e.g., Izard, 2007,

15、2009; Lewis, 2005; Picard, 2010; Russell, 2003)。第二，教育研究和实践必须将情绪看做学习过程中重要和有价值的现象(Lemke, 2015)。最近的研究表明在教学设计中通过诱发积极情绪能有效促进学习，为这个方向提供了希望(Um, Plass, Hayward, & Homer, 2012)。因为情绪研究和教育研究和实践会相互借鉴，这两方面的努力是相互影响的。教育技术和学习科学中重要的范式转变促进了该这一过程。我们不仅要意识到学习者有和其他使用者有不同的需要(Soloway et al., 1996)；而且作为技术的使用者，学习者应该被视为一个完整的人

16、(Picard & Klein, 2002, p. 142)。也就是承认“人是有情感的个体，其行动被诸如情绪、动力、需要、环境调节和认知因素所激发” (Picard & Klein, 2002, p. 142)。言下之意，在这个新范式下，学习者的效率和生产率及其情绪、幸福感和动机获得同等的重要地位。学习者的情绪经验会影响他对学业挑战的反应，这一反应可能会阻碍其学习与表现(Ruthig et al., 2008)。情绪对学习的影响与感知控制感存在交互作用(Pekrun, 2006)。尽管控制感是影响学业情绪经验的重要因素，但教育研究和实践有必要考虑将不同层次的控制和情绪分别作为学业和表现的影响因

17、素。Ruthig 的研究指出了在教育干预设计中考虑学习者个体特征的需要。如果教学设计能灵活适应学习者的情绪及其控制感，可能有更多的学习者从中受益，促进其学业成就的达成。情绪已经被证明在真实的现实场景中也能影响学习。在一个研究中，虽然自我报告的情绪与学业成果没有联系，但研究者发现自我报告的唤醒度与学习者对其问题解决努力的调控、自我报告的效价与认知调节过程有关(Linnenbrink & Pintrich, 2002a,b)。情绪自我调节（包括情绪调节及其相关评价）也强调学习环境中情绪的重要性，甚至被认为是设计“情绪友好型” (Astleitner, 2000)学业环境的重要考虑因素(Pekrun

18、 & Stephens, 2010, p. 250)。这些因素主要包括心理与环境条件，他们能帮助学习者体验到高水平的控制感和“适应性情绪水平（低厌倦、低焦虑、或高愉快）” (Ruthig et al., 2008, p. 161)。情绪生活的一个重要方面可能是同时体验多种情绪(Kaplan & Tivnan, 2014c; Pekrun, 2006; Roseman, 2011)。该现象描述了在某一时间和环境下个体情绪经验的多样性。与此相一致，理所当然期望在成就和学习环境中考虑“混合情绪” (Pekrun, 2006, p. 323)。情绪的多样性对教学设计具有重要应用价值，它提供了内在的教学

19、机会和挑战。个体情绪体验的内在多样性会使学习过程更加具有吸引力，但也更加具有挑战性。数字媒体学习中的情绪设计学习者在数字化学习环境和在其他学习环境下的情绪体验可能并没有什么不同。但是，在数字化学习环境下，学习设计者会使用不同的设计特征来影响学习者的情绪。我们使用情绪设计描述使用一系列设计特点诱发学习者的情绪，进而提高其成绩的现象。这些设计特点主要涉及信息呈现方式以及与环境的交互(Plass & Schwartz, 2014)。信息呈现方式的情绪设计对于信息呈现，学习材料的视觉呈现能影响情绪进而影响学习。有一个普遍的观念，即物理上有吸引力的刺激对学习有积极作用，即“美的就是好的”(Dion, B

20、erscheid, & Walster, 1972)。实际上，有研究表明孩子将明亮的颜色与积极情绪相联系，暗色与消极情绪相联系(Boyatzis & Varghese, 1994)。多媒体学习中的几项研究表明不同的美学设计会诱发多种情绪，这些情绪会影响使用者的表现和认知过程(Harp & Mayer, 1997; Mayer & Moreno, 1998; North & Hargreaves, 1999; Szabo & Kanuka, 1998; Tractinsky, Katz, & Ikar, 2000; Wolfson & Case, 2000)。其他研究者发现对多媒体环境中不同元素

21、的设计，如视觉设计、布局设计、颜色和声音等，都能引发使用者对学习的积极感知(Tractinsky et al., 2000; Wolfson & Case, 2000)。另一确定性效应是婴儿脸偏好，即将圆脸和大眼睛的人或物体知觉为婴儿(Lorenz & Generale, 1950)。不同于有锋利边缘的图形，圆形特征会激发婴儿类人格特征天真、诚实和无助，进而促进学习。拟人化，即将人类独具的特征和品质赋予非人生物、无生命的物体、自然或其它现象的研究得到同样的效果(Dehn & Van Mulken, 2000; Disalvo & Gemperle, 2007; Hongpaisanwiwat

22、& Lewis, 2003; Reeves & Nass, 1996)。基于对形状和颜色的研究，我们在自己的研究中考察了这些视觉情绪设计元素是否会影响学习。我们使用大学生作为被试，发现学习环境中圆形和暖色的视觉设计能诱发学习者的积极情绪，进而促进对学习材料的理解和迁移(Um et al., 2012)。该研究在没有增加新的信息基础上，使用了视觉设计的两个元素颜色和形状来操纵对材料对情绪的影响。因此，在其后的研究中，我们考察了这两种元素在多大程度上会影响情绪与学习(Plass, Heidig, Hayward, Homer & Um, 2014)。该研究证实了情绪设计对理解测验的作用，但对迁移测

23、验没有影响。另外，该研究揭示圆脸的形状会单独或与暖色一起诱发积极情绪。有趣的是，我们发现单独的暖色并不能诱发被试积极情绪。暖色、圆脸形状及其组合都能促进理解测验。但只有圆脸图形中性色的组合才能促进迁移测验。本研究另一有趣的结果是，相比于不看卡通，用过观看有趣的卡通电影等情绪诱发程序会导致被试的兴奋感、热情、决心和专注等情绪显著上升；然而，这一情绪上涨并不能在学习过程中长期持续。相反，视觉情绪设计特征也会导致被试更加受鼓舞、更加有兴趣和热心于学习材料，并且这一情绪会持续整个学习过程(Plass et al., 2014)。之后我们也考察了信息呈现的其它情绪设计方向，如图7.1，我们发现对游戏人物

24、的视觉（原色和形状）、运动及其相关的声音设计都能影响学习者的情绪(Biles, Szczuka, Plass, & Kramer, 2014; Szczuka, Biles, Plass, & Kramer, 2013)。交互设计的情绪设计有很多不同方法研究学习交互对情绪的影响。如图7.2的交互模型，描述了在学习中，学习者的行为、认知和情感活动如何相互影响并进而影响行动(Domagk, Schwartz, & Plass, 2010)。交互对情绪的效果已经得到很多方法的研究。下面我们要谈论两种方法，即活动所引发的对情境兴趣的关注，以及涉及动画教学代理的指导活动的使用。情境兴趣情境兴趣即由学习环

25、境所诱发的对特定刺激和条件的即时情感反应，这一反应可能稍纵即逝也可能持续很久，并引导学习者将注意指向学习活动(Hidi, 1990; Hidi & Renninger, 2006; Mitchell, 1993; Rotgans & Schmidt, 2011; Schraw, Flowerday, & Lehman, 2001)。情境兴趣与个体兴趣不同，个体兴趣是指长时间指向某一特定事物或活动的内部期望和倾向。研究发现情境兴趣对个体兴趣的发展具有重要作用(Hidi & Renninger, 2006)。我们发现交互学习环境中的很多不同设计元素，如游戏机制、角色的社会模式和徽章的使用，都能影响

26、个体的情境兴趣。在一个研究中，我们对中学生使用几何益智游戏的两个版本：Noobs vs. Leets。两个版本的唯一区别就是游戏机制，即游戏提供的基本游戏玩法。在一个版本中，玩家被要求通过计算缺失角度来解决四边形角度的几何问题（数字组），另一个版本中，要求玩家选择适用于解决问题的规则（规则组）。研究发现，相比于规则组，基于情境的数字组认为游戏更加有趣，研究表明游戏机制的选择能影响学习者的情绪(Plass et al., 2012)。我们还考察了游戏在中学生因式分解中的作用，分为个人游戏、双人竞争和三人合作条件。本研究结果表明，相比于个人游戏，竞争与合作游戏都引发了很高的情境兴趣，表明游戏的社会

27、模式能影响情绪(Plass, OKeefe, et al., 2013)。最后，我们设计了Noobs vs. Leets游戏另一版本，完成游戏中学习相关任务后，会奖励学习者不同类型的数字徽章。我们发现徽章的设计会影响学习者的情境兴趣和学习结果(Biles & Plass, in press; Plass, OKeefe, Biles, Frye, & Homer, 2014)。指导活动原则动画教学代理基于多模式交互学习环境的指导活动原则，“当学习者与指导其认知活动的教学代理交互时，其学习成绩会更好” (Moreno& Mayer,2007, p.315)。动画教学代理扮演着指导者的角色，提供社

28、会干预并对学习者表达同理心，这符合多媒体学习的社会认知方面(Hayes-Roth & Doyle, 1998)。这些代理都是视觉呈现，加上类人特征和可选择的听觉特征。考虑到认知与情感的内在联系(Lewis, 2005; Tucker, 2007)以及情感计算的应用前景(Picard, 2003)，该原则的推论可以应用于情绪设计。即与能促进情绪调节的教学代理的交互的学生成绩可能会更好。一个熟练的导师不仅能根据对学生情绪的动态变化的感知来调整其情绪表现（比如声调），也能据此调整其教学内容。对动画教学代理，这是一个实际的期望吗？一个系统需要对变化的情绪经验进行反映需要技术的发展和实现这种期望的科学解

29、释。情感计算的发展不仅使情感智能的人机交互成为可能，还能促进使用者幸福和效率的提升(Calvo, 2010; Hudlicka, 2003; Picard, 2003; Picard & Klein, 2002; Picard, Vyzas, & Healey, 2001)。研究发现动画教学代理能提高动机(Moreno, Mayer, Spires, & Lester, 2001)，进而对学习材料产生更高的兴趣和更低的感知难度(Mitrovic & Suraweera, 2000)。当该系统诱发了困惑或集中注意力(心流)等情绪时，这些情绪与学习呈正相关，当诱发厌倦等情绪时，这些情绪与成绩呈负相

30、关(Craig, Graesser, Sullins, & Gholson, 2004; DMello & Graesser, 2014)。学习材料引起学习者产生一种认知失衡的状态，这可能是其目标受到阻碍、中断和异常等导致的(DMello & Graesser, 2012; Graesser & DMello, 2011)。在这种情况下，会产生另外一种结果。学习者体验到一种消极和脱离的情绪，或者当他们试图克服失衡状态时，又会体验到积极情绪和很高的投入感(Baker, DMello, Rodrigo and Graesser, 2010; DMello & Graesser, 2012; Sab

31、ourin, Mott, & Lester, 2011)。在一些研究中，学习者的情绪被持续监控，代理对通过同感、支持、甚至厚颜无耻的评论对学习者的情绪状态进行反应，研究发现学习结果较为复杂(DMello, Craig, Fike, & Graesser, 2009; DMello & Graesser, 2014)。这些研究强调了对情绪做出正确反应是有多困难。情绪与学习的理论基础到目前为止，我们的讨论表明在设计和研究多媒体学习中情绪与认知整合模型的重要性，现在我们提出一个集中探讨多媒体学习中情绪设计的模型。众多理论中涉及情绪设计的主要有成就情绪理论(Pekrun, 2000)、包含情绪因素的多

32、媒体学习理论(Moreno & Mayer, 2007)和情感计算理论(Picard, 1997。在将其整合为多媒体学习的认知-情感整合模型之前，我们简要介绍下这些理论。Pekrun（2000）成就情绪的控制-价值理论成就情绪的控制-价值理论是一个描述学习者在学业或成就情境下其情绪经验的前因后果的整合框架(Pekrun, 2006; Pekrun & Stephens, 2010)。该理论与教学设计相关，它发现积极学业情绪，如愉悦能促进学习。这有可能是教学设计能激发和锻造学习者对学习任务和材料的控制感和积极价值。这些情绪反过来有可能增加对学习的兴趣和动机(Pekrun, 2006, p. 326)，并促进对学习过程的自我调节和学业表现(Pekrun & Stephens, 2010)。与此相一致，积极情绪有可能促进内化动机(Pekrun, 2006)，根据自我决定理论(SDT; Deci & Ryan, 1985; Ryan & Deci, 2000)，更高的内化动机可以操作化为更强的自主动机。这一观点可以与增强的自主动机和内在控制感能促进学习的观念一起考虑。积极学业情绪和自主动机处于动态的联系中，因为随着时间的发展，它们按照一个积极的反馈圆环相互影响。同样，因为情绪和评估也是随着时间相互影响(Pekru