深度学习中的多媒体画面表征

表征这个概念最早可追溯到拉丁词“repraesentare”和“represaesentatio”，其含义是“再现”。“表征”在辞海中的解释是“揭示，阐明”，认知心理学家把“信息的记载或表达方式”称为对这种信息的“表征”。换句话说，表征是指用某一种形式（物理的或心理的），将一种事、物、想法或知识表示出来^[4]。根据认知理论的观点，人类学习的实质是获取并应用符号性表征或结构的过程。表征有外在表征（external representation）与内在表征（internal representation）之别。通常，学习者需要通过内化概念的多种表达形式并与已有的内在表象发生相互作用，以此促进对知识的理解。

内在表征是指，在学习者个体头脑中拥有的心智结构或认知结构。如在遇到“多媒体”一词时，有人会回忆出“多媒体指用语词与画面共同呈现材料”，有人会立即想到具体的辅助课堂教学的课件，还有人会想到各种类型多媒体的设计与开发。这三种表现都是“多媒体”概念在人脑中的表现，均带有心理主观色彩，我们把这种形式称为知识的内在表征（internal representation），是认知科学领域的重要研究课题。有学者提出内在表征主要有三种类型：第一种是逻辑式，它是按学科知识体系和结构组织课程内容或材料，注重逻辑顺序，有条不紊；第二种是心理式，它主要根据学生的认识、认知特点和学习兴趣来组织教学材料，以发挥学生的主体性，充分调动学生的学习积极性；第三种是教学式，主要依据学科体系和学生心理两方面的需要与可能组织课程内容和材料，隐含着一定的教学方法和教学结构^[5]。

近年来，数字化技术在教育领域的应用，引发了多元表征的研究，并成为认知科学等领域的热门话题。这些以促进学习者认知为目标的研究，主要聚焦于外在表征。我们把能够通过感官知觉到的、相对外在的呈现形式称之为外在表征。外在表征具有多元性，主要表现在以下几方面^[6]：

（1）表征的感觉通道多元，可以是触觉表征、听觉表征、视觉表征；

（2）表征的计算属性多元，可以是口语、书写文本、数学公式和逻辑表示等抽象形式，也可以是图形表征、图表表征、图像表征等形象形式；

（3）表征的存在状态多元，可以是静态的图片表征，也可以是动画等动态表征。

多媒体画面语言多元的外在表征形式对于认知学习活动及深度学习有着多方面的意义，这也正是本章主要的研究内容。近代西方著名哲学家恩斯特·卡西尔在其著作《人论》中谈到“空间”的概念，指出我们遇见的新空间形式叫做知觉空间。这种空间具有非常复杂的性质，并不是简单的感性材料，而是包含视觉、触觉、听觉以及动觉等所有不同类型的感官经验成分。事实上，在教学环境的创设中，多媒体画面语言可以为学习者搭建这样的知觉空间，但前提是必须能够在一个系统化的多媒体画面语言架构中理解多媒体形态，并规定多媒体形态在体系中的形成原因和相对作用。现实中，有许多的多媒体开发经验并没有被明确意识到，以至于淡化了人们对其重要规律或规则方面的察觉，多媒体画面语言表征就属于这种情况。

值得注意的是，由于外在表征经内化而成为内在表征，因而外在表征与内在表征之间存在着某种对应的关系^[7]。这种对应关系，揭示了内在表征的多元性，即外在表征内化在认知结构中的概念、命题、心智模型、视空间表征、图式等③。(www.xing528.com)

利用科学研究得到多媒体画面语言的外在表征规则，精心设计符合规则的多媒体画面语言的外在表征方式，可以在以下五个方面起到促进深度学习的作用：

（1）有利于学习者更加翔实的描述知识信息，为深度学习奠定理解的基础；

（2）可以将模糊的内隐思维转变成清晰的外在形态（如思维导图），促进学习者高阶思维结构的形成和元认知水平的发展，是深度学习不可或缺的环节；

（3）有助于整合或辅助建构新的知识结构，是深度学习创新的前奏；

（4）通过降减复杂度，提高相关认知负荷，保障复杂认知的阶段顺利过渡，为深度学习创造条件；

（5）有助于学习者阐明观点，描述概念，表达对他人观点的理解并进行评价与反馈。