王志軍 曹曉靜

（天津師范大學 教育科學學院，天津300387）

一、引言

學習科學理論指出智力活動是基于表征（Representations）的，表征是指概念、信念、事實、模式等知識結(jié)構[1]。在知識信息化、可視化的領域中，知識表征是指知識的外在表現(xiàn)形式， 是承載知識的圖解手段，是直接作用于人感官的刺激材料[2]。 其中色彩表征（Color Representations）是知識表征中一種重要的特殊形態(tài)，它是利用色彩信息及其基本屬性的變化、組合、布局、搭配等色彩構成手段，形成對知識的視覺傳達。

在教育信息化的領域中， 數(shù)字化學習資源畫面的色彩表征，不僅具有表征知識內(nèi)涵的作用，而且在學習過程中具有吸引、導航、保持學習者學習注意的重要作用。在學習的整個心理活動過程中，學習注意對學習效果有著重要的影響， 學習注意決定著學習者能否對學習內(nèi)容進一步記憶與深入思考， 真正的學習能否發(fā)生。因此，在數(shù)字化學習資源畫面色彩表征設計中，除了要正確的表征知識內(nèi)容，還應實現(xiàn)對學習注意的科學動態(tài)管控，使信息化學習資源更有利于發(fā)揮學習的導航與支撐作用，以顯著提升學習效果。

在信息化學習過程中，學習者經(jīng)常面對的交互對象、直接引起其學習注意的是學習資源畫面，因而，學習資源色彩表征的研究要以學習資源畫面作為主要研究對象。 目前，學習資源畫面色彩表征的已有研究更多關注于知識表達，而忽略了學習注意影響這一重要因素， 在學習資源畫面的設計上仍存在一定的缺陷。 因此，本研究擬從系統(tǒng)論、腦科學的角度，分析色彩表征對學習注意影響的機制，探討利用色彩表征的設計管控對于學習注意的可行性及實施途徑。

二、學習注意的類型與過程分析

本研究依據(jù)認知過程中學習注意的作用， 對學習注意進行了分類， 并從學習注意支持認知過程的視角，分析了學習注意的過程。

（一）學習注意及其類型分析

1.學習注意概念的界定

在心理學領域，普遍認為“注意”是指個體的心理活動或意識對一定對象的指向與集中[3]，而“學習注意” 則是指學習者的心理活動對與知識信息有關的各種刺激的指向與集中。

在教育科學研究領域，“學習注意” 的研究應是針對學習者和學習活動， 包括面向?qū)W習資源畫面中與知識信息有關的各種刺激。“學習注意”，是一個在學習過程中“接受神經(jīng)沖動模式”的初始教學事件[4]，也是大腦內(nèi)部中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一個（假設）結(jié)構[5]。 具體而言， 當學習者的心理活動指向或被吸引指向與知識信息有關的某種刺激時，該刺激特征（如，色彩信息）瞬間進入學習者大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在學習者感覺登記器中登記，形成鮮明的形象性信息，得到暫時存儲，以便為隨后的學習過程做出素材準備。學習者正是在這種注意的心理活動引導下， 才能啟動和完成學習過程。

從建構主義學習觀的視角看， 學習不是學習者被動地接收信息刺激， 而是學習者主動地對知識進行意義建構。在這個過程中，“學習注意”起到了重要作用。“學習注意”從最初被動的知識信息刺激驅(qū)動，發(fā)展為主動的知識目標導向驅(qū)動， 為學習者捕獲并暫存了，從主觀上更愿意、更容易接受的初級形象性信息，知識的意義建構也就隨之開啟。可見，“學習注意”不是學習本身，也不是學習的結(jié)果，而是學習者進行知識意義建構的必要心理條件和前提。

2.學習注意類型的分析

在教育科學研究領域，目前，關于學習注意類型的解讀有多種。例如：根據(jù)學習者有無預定目標以及是否需要意志努力的參與， 分為無意注意與有意注意；根據(jù)學習者的行為與動作對注意捕獲的影響，分為外顯性注意和內(nèi)隱性注意等。 由于學習注意的類型伴隨著學習過程的初始階段呈階段性變化， 其類型在此過程中也在逐步衍變， 以上這些分類形式并不適合直接探討學習資源畫面設計對學習注意影響的問題。因此，本研究擬從學習注意過程階段性變化的視角進行分類。

類型一，選擇性學習注意。它是指學習者在學習過程中瞬間選擇反映知識實質(zhì)的主要內(nèi)容信息，而忽略其他非主要知識信息的注意類型， 是學習者確保有限的注意資源高效率運行的基礎。一般來說，在選擇性注意的過程中會出現(xiàn)無意注意與有意注意，而注意的選擇是有意注意的主要功能之一[6]，學習者對知識信息的心理表征， 始于學習者基于感覺經(jīng)驗的有意注意，即選擇性學習注意。優(yōu)質(zhì)的學習資源畫面應在客觀上利用有效的刺激并強化對知識信息的選擇性學習注意，避免新異刺激（如，強烈的色彩刺激）引起注意朝向反射的現(xiàn)象。

類型二，持續(xù)性學習注意。它是指學習者在一段時間內(nèi)面對復雜的認知活動， 保持對知識信息注意的相對穩(wěn)定的注意類型， 是學習者利用有限的注意資源，捕獲完整知識信息的保障。當學習者不能保持注意持續(xù)進行時， 會出現(xiàn)與注意穩(wěn)定相反的注意分散。 優(yōu)質(zhì)的學習資源畫面應在客觀上避免無效信息或冗余信息（如，色彩冗余）帶來的注意分散，以維持學習者對主要的、重要的、核心的知識及其相互關系的注意穩(wěn)定。

類型三，分配性學習注意。它是指學習者在同一時間對兩種或兩種以上的目標進行注意， 并根據(jù)需要在各個知識目標之間形成往返的注意類型， 是學習者利用有限注意資源， 完成復雜學習任務的基本要求。當學習者對分配的活動不熟悉，或者這些活動本身較為復雜，再或者是偏重智力的活動時，那么注意資源的分配就會比較困難，反之就較為容易。優(yōu)質(zhì)的學習資源畫面設計， 應在客觀上針對學習活動的復雜程度、學習性質(zhì)（智能的、技能的）以及學習者的個體差異、交互操作的需求等，進行恰當?shù)脑O計，避免引起因注意資源有限而對多個目標分配不足的注意瞬脫現(xiàn)象。

（二）學習注意過程的分析

彭聃齡認為，“注意” 指向并集中于一定對象之后，會保持一定的時間，以維持心理活動的持續(xù)進行[7]。Broadbend、Treisman、Norman 等學者在早 期的注意研究中， 均認為注意伴隨著信息加工的某個特定階段[8]，Johnston 與Heinz 認為，注意伴隨著信息加工的多個階段[9]。 盡管這些理論存在一定差異，但是可以確定的是， 學習注意是一種伴隨著某段信息加工過程的心理活動過程。

學習注意并不會出現(xiàn)在學習過程的所有階段。從Gagne 教學設計的研究視角出發(fā)， 經(jīng)過分析可以看出，學習注意出現(xiàn)在學習過程（動機、領會、獲得、存儲、回憶、遷移、作業(yè)、反饋八個階段）中的“領會”這一初始階段[10]。 “領會”階段學習者的心理活動開始指向與新知識特征信息相關的各種刺激， 并進行階段性的“注意加工”（指學習者注意的實施），從而在其大腦中形成知識特征整合體短暫記憶的形象性信息。此時，學習者對這些形象性信息進行知覺編碼并存儲于短時記憶中， 才實現(xiàn)了對知識信息的精準“領會”（初步了解，認識事物并有所體會）；隨后，學習過程才進入了“獲得”階段。 因此，在學習過程的“領會”階段，利用學習資源畫面的精巧設計，激活學習者活躍的學習注意心理活動， 是開啟學習過程的必要前提。

伴隨著“領會”學習過程，學習注意的加工過程呈現(xiàn)階段性變化，并會消耗大量的注意資源[11]（注意資源總量是有限的）。 最初，瞬間進入學習者大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)的事物刺激特征，會在感覺登記器中被自動地選擇與登記，此時是注意的“自動加工”，無需消耗注意資源；隨后，學習者只有持續(xù)不斷地進行注意的“序列加工”，才能使該刺激特征與知識的更多的相關信息構成一種特征整合的客體，在感覺登記器中被有序地登記，此時，會消耗一定的注意資源[12]；再后學習者進行注意的“精細加工”[13]，對不同知識信息的刺激形成形象性目標，并會決定注意是否分配到某個目標刺激所在的時空位置， 此時，會消耗大量的注意資源?？梢?，在“領會”階段，學習注意呈現(xiàn)出 “自動加工→序列加工→精細加工”的階段性變化過程，學習者在不同階段消耗了不同量的注意資源。 因此，學習資源畫面的設計應針對學習者的這種注意加工的階段性變化，提供相對應的資源呈現(xiàn)形式，以降低注意資源的冗余消耗，提高注意加工的效率。

學習注意過程是一個從“刺激驅(qū)動”捕獲注意發(fā)展到“目標驅(qū)動”捕獲注意的過程。 “刺激驅(qū)動”因素和“目標驅(qū)動”因素決定了學習者注意加工的對象[14]。起初，當學習者受到知識的顯性刺激時，學習者并不是主動地去注意知識信息，而是被動、自動地接受知識信息特征的刺激驅(qū)動，其學習注意瞬間被捕獲后，所注意到的刺激特征， 會自動從其他刺激特征中分化出來，此時，注意類型成為“選擇性學習注意”；之后，學習者在顯性刺激的激勵下，開始持續(xù)地追逐刺激對象， 從而越來愈多地感受到知識信息的隱形刺激，注意類型也發(fā)展為“持續(xù)性學習注意”；再后，逐漸形成的知識信息的形象性目標， 成為驅(qū)動學習注意加工的主要因素。此時，學習者會主動地掃描學習資源畫面中的知識目標刺激信息， 學習注意還會在不同的知識目標刺激之間往返，形成主動的“分配性學習注意”。 可見，在注意的加工從被動到主動的過程中，學習注意的類型也隨之經(jīng)歷了“選擇性注意→持續(xù)性注意→分配性注意”的變化過程。 因此，學習資源畫面的設計要針對注意類型的這一變化過程，研究知識表征的基本形態(tài)對這些不同階段注意類型的影響，以期采用最佳的表征方案，最大限度地提高學習注意的效能。

綜上所述，伴隨著學習初始階段的“領會”過程，學習注意的過程可以歸結(jié)為三個階段：階段一，學習注意的自動加工階段，在顯性刺激的驅(qū)動下，學習者的注意類型成為被動的“選擇性學習注意”；階段二，學習注意的序列加工階段， 在由顯性為主過渡到隱性為主的刺激驅(qū)動下， 學習者對知識信息的注意加工從被動逐漸過渡到主動的局面， 擴大了刺激驅(qū)動的范圍，學習注意類型也發(fā)展為“持續(xù)性學習注意”；階段三，學習注意的精細加工階段，在知識目標驅(qū)動下， 學習者開始區(qū)分知識目標并利用交互主動地追逐知識目標，學習注意類型也發(fā)展為“分配性學習注意”。 學習注意的過程，如圖1 所示。

圖1 學習注意的過程

三、學習資源畫面色彩表征的分析

學習資源畫面本質(zhì)上是一種多媒體畫面， 從多媒體畫面的視角分析影響學習注意的因素有很多。其中，學習資源畫面色彩表征（以下簡稱色彩表征）重要且獨特。 色彩表征是多媒體畫面中用來表征知識對象的一切色彩信息的表現(xiàn)形態(tài)， 本文主要通過探討其基本形態(tài)及其基本特征， 分析其影響學習注意的方式與途徑。

（一）色彩表征的基本形態(tài)

學習資源畫面包括圖、文、聲、像及交互五大媒體要素， 色彩是媒體要素中視覺信息的基本屬性之一[15]，色彩表征正是利用色彩基本屬性的變化、組合、布局、搭配等色彩構成手段，形成對知識色彩信息的視覺傳達。 從知識表征影響學習注意的研究視角來看，可將色彩表征歸結(jié)為以下三種基本形態(tài)，分別承載著色彩內(nèi)容、色彩關系和色彩目標三類色彩信息。

1.知識內(nèi)容形態(tài)

色彩表征的知識內(nèi)容形態(tài)， 反映了多媒體畫面中知識內(nèi)容（即按照不同的知識類型，對其事實、信息、原理以及概念的描述、區(qū)分與解析的知識信息）的色彩內(nèi)容的形式或狀態(tài)。 色彩內(nèi)容是體現(xiàn)知識本質(zhì)的一種直觀可視的顯性刺激色彩信息， 是多媒體畫面中的具象色彩（包括色彩的質(zhì)感、肌理、色調(diào)等表面變化），映射出與其密切關聯(lián)的知識內(nèi)容，使多媒體畫面中的知識內(nèi)容的表達更為直接、準確，在學習者大腦中更具有真實性與臨場性。

2.知識關系形態(tài)

色彩表征的知識關系形態(tài)， 反映了多媒體畫面中知識關系（即按照一定組合方式和比例構建的，具有多層次、交互性的知識框架）的色彩關系的形式或狀態(tài)。色彩關系是一種由多媒體色彩元素經(jīng)轉(zhuǎn)化、組合、布局、搭配等衍生而來的隱性刺激色彩信息，是多媒體畫面中的抽象的色彩 （包括色彩的數(shù)量、比例、排列次序、組合方式等結(jié)構變化），映射出與其密切關聯(lián)的知識關系， 使多媒體畫面中的知識關系表達更為準確且具有固定性、層次性、序列性。

3.知識目標形態(tài)

色彩表征的知識目標形態(tài)， 是反映多媒體畫面中知識目標（即從學習的心理需求出發(fā)，凸顯當前的學習對象或操作對象的知識內(nèi)容集合） 的色彩目標的形式或狀態(tài)。 色彩目標是一種由多媒體色彩信息的深淺、明暗、輕重等對比的設計手段，或閃爍、高亮等設計手段， 凸顯當前學習對象或交互操作對象的色彩信息， 使多媒體畫面中的知識目標更加明確且具有方向性與集中性。

綜上所述， 學習資源畫面色彩表征設計的基本形態(tài)，在客觀上應呈現(xiàn)出知識內(nèi)容辨識度高、知識關系線索顯著、知識目標范圍清晰的綜合優(yōu)化形態(tài)，以支持學習注意加工和學習過程。

（二）色彩表征的基本特性

色彩表征的三種基本形態(tài)相互結(jié)合， 構成了學習資源畫面中知識色彩信息的視覺傳達， 也決定了學習資源畫面中色彩表征的基本特性。

1.顯性與隱性刺激共存的畫面特性

色彩表征的知識內(nèi)容形態(tài)會在學習者的大腦中產(chǎn)生“顯性”的視覺客觀刺激，這是因為在某些情況下，色彩內(nèi)容直接附著在多媒體畫面的知識內(nèi)容上，使畫面具有了色彩表征顯性刺激的特性。 學習者會對其形成具象聯(lián)想、感性認識的色彩心理效應。色彩表征的知識關系形態(tài)會在學習者大腦中會產(chǎn)生 “隱性”的視覺客觀刺激，這是因為在某些情況下，色彩關系隱含在多媒體畫面的知識關系中， 畫面具有了色彩表征隱性刺激的特性。 這種隱形刺激雖然不能直接使學習者形成具象聯(lián)想，但是，它可以使學習者調(diào)用先前知識經(jīng)驗與記憶，使學習者形成抽象聯(lián)想，進而形成理性認知的色彩心理效應。

2.視致簡與實致繁的學習體驗特性

優(yōu)質(zhì)學習資源畫面的色彩表征設計， 既易于瞬間吸引學習者的注意、 滿足學習者簡潔易辨的視覺習慣（視致簡），又易于維持學習者的持續(xù)注意、承載復雜繁復的知識信息（實致繁），使學習者產(chǎn)生了輕松易學而又滿載充盈的學習體驗。這是因為，簡潔而直觀的色彩表征知識內(nèi)容形態(tài)， 有利于學習者正確地在瞬間感知真實的學習情境與知識內(nèi)容， 規(guī)避間接描述可能帶來的曲解與錯誤； 簡潔而有序的色彩表征知識關系形態(tài)， 有利于化解復雜知識的難度與深度，突出主要因素、忽略次要因素，更便于學習者理解知識的內(nèi)涵及其結(jié)構關系?？傊啙嵍鞔_的色彩表征知識目標形態(tài)， 有利于學習者對知識整體的精準理解和恰當定位， 使學習者更易于掌握知識體系，也易于交互控制學習目標。

3.動態(tài)變化的時空特性

學習資源畫面中的色彩表征知識目標形態(tài)，在時空維度上是動態(tài)的，會影響學習者對知識目標的指向與集中。這是因為色彩目標在時間維度上的動態(tài)變化（出現(xiàn)頻率、延續(xù)時長、動與靜止等），以及色彩目標在空間維度上的動態(tài)變化（位置、大小、移動軌跡等），易于與知識目標的變化保持一致。 因此，色彩目標信息與知識目標的一致性及其隨動關系，有利于學習者在學習資源畫面中凸顯知識目標，縮短對知識目標的搜尋時間，便于交互操作以及保持對知識目標注意的穩(wěn)定跟蹤。

綜上所述，色彩表征的基本特性，便于學習者形成具象和抽象聯(lián)想的色彩心理效應， 便于形成良好的簡單易學的學習體驗，便于交互和搜索知識目標，這些也正是提高學習注意作用的正相關因素。

四、學習資源畫面色彩表征對學習注意影響的分析

（一）色彩表征影響學習注意的機制

知識表征會在學習者心里產(chǎn)生兩個不連續(xù)的心理編碼：其一是“字詞和概念”，是以符號形式進行心理編碼的；其二是“意象”，是以感覺形象形式進行心理編碼（Paivio）的[16]。 在基于“意象”的心理表征系統(tǒng)中，包含著非空間的視覺特征，即“色彩或形狀”的表征[17]。因而，學習資源畫面中的色彩表征，會在學習者心里產(chǎn)生以感覺形象形式進行心理編碼的視覺 “意象”。 視覺“意象”中的“意”，即學習者的情感、意識、經(jīng)驗；“象” 即學習資源畫面中色彩表征知識對象的基本形態(tài)。因而，視覺“意象”是學習者選擇某個“象”并注入“意”之后，在大腦中形成的主觀形象性信息或聯(lián)想， 或者說是色彩表征的基本形態(tài)在學習者注入自己的“意”之后，在大腦中的形象性反映。 可見，視覺“意象”是學習者對色彩表征進行學習注意加工的結(jié)果， 這種由注意加工形成的大腦中的信息是一種暫存信息，仍處于初加工的形象性素材形態(tài)，以便為隨后的學習過程做好素材準備。

在視覺“意象”形成過程中，“色彩表征”和“注意加工”兩個要素缺一不可，而且色彩表征作為事物信息的刺激特征之一，與注意資源、注意加工存在確切的關系[18]。 由于人對色彩表征的指向與選擇是人對事物特征的敏感辨別和選擇性加工的一種特異性指標[19]。 因而，在視覺“意象”形成過程中，“色彩表征”成為關鍵因素，其設計質(zhì)量與特點，直接影響學習者的學習注意對事物特征信息辨識與提取的加工過程，進而影響視覺“意象”的結(jié)果。而視覺“意象”形象性信息越清晰、越精準地反映客觀知識信息，在隨后的學習過程中，才能越容易獲取準確的知識。

一個完整的知識內(nèi)容的色彩表征刺激， 會使學習者的學習注意加工過程呈現(xiàn)一種 “自動加工→序列加工→精細加工”的階段性過程，導致“視覺意象”也會產(chǎn)生“模糊→清晰→精準”的變化過程。初期，在注意的“自動加工”階段，只是在學習者的大腦中形成對知識內(nèi)容形態(tài)的模糊“視覺意象”，促使學習者思維加工產(chǎn)生一種初步（淺層）的學習“領會”，即學習者對知識信息僅僅停留在初步了解的水平； 在注意的“序列加工”階段，學習者能夠跟隨主觀意識保持注意的穩(wěn)定，形成清晰的“視覺意象”，促使學習者思維加工對知識關系形態(tài)產(chǎn)生一種較深層的學習“領會”；在注意的“精細加工”階段，學習者能夠跟隨主觀意識與經(jīng)驗合理分配自己的注意， 形成精準的“視覺意象”， 促使學習者的大腦思維加工對知識目標形態(tài)產(chǎn)生精準的學習“領會”，即學習者對知識信息有了更為清晰的認識并有所體會。

當學習者逐步對這些清晰、 精準的形象性信息進行了知覺編碼并存儲于短時記憶中， 才順利地完成了學習“領會”階段的全過程，才有可能過渡到下一個學習過程的“獲得”階段。學習注意到此，也完成了學習過程中的主要使命。

（二）色彩表征的基本形態(tài)對學習注意的具體影響

學習資源畫面色彩表征對學習注意的具體影響，是通過其基本形態(tài)的設計介入的。如前述分析所知， 在色彩表征刺激下， 學習注意加工過程呈現(xiàn)出“自動加工→序列加工→精細加工” 的階段性過程，這使學習者心理為應對這種過程自然地形成注意類型的“選擇性注意→持續(xù)性注意→分配性注意”的變化過程。 那么，這種類型的變化，為色彩表征介入學習注意的影響，提供了適宜的途徑。本文對色彩表征的基本形態(tài)進行了梳理， 確認以下三種形態(tài)對學習注意有著顯著的影響。

1.知識內(nèi)容形態(tài)對選擇性學習注意的影響

色彩表征的知識內(nèi)容形態(tài)承載著色彩內(nèi)容，色彩內(nèi)容會引發(fā)具象聯(lián)想， 如， 紅色會使人聯(lián)想到國旗、鮮血等，在客觀上強化了學習者對知識內(nèi)容的辨識。知識內(nèi)容形態(tài)的外部刺激特征必須是可分化的、可辨識的，學習者才可能對其產(chǎn)生注意的選擇。色彩內(nèi)容是從知識內(nèi)容形態(tài)的其他刺激特征中分化出來的，是一種可辨識的色彩刺激特征編碼，會形成顯性刺激驅(qū)動。 顯性刺激驅(qū)動的學習注意無需占用注意資源， 學習者會本能地對知識內(nèi)容實施一種初級的注意加工，即學習注意的“自動加工”。

在學習注意的“自動加工”階段，學習者注入主觀之“意”到客觀之“象”上，大腦瞬間接受色彩內(nèi)容顯性刺激，會形成一種模糊的、不穩(wěn)定的、粗淺的、初期的“視覺意象”，此時的“意”即學習者的“情感”；“象”即色彩表征的“知識內(nèi)容形態(tài)”。 學習者通過思維加工對知識信息僅能產(chǎn)生一種“淺層領會”。因而，色彩表征的知識內(nèi)容形態(tài)， 會對選擇性學習注意產(chǎn)生直接的影響。

2.知識關系形態(tài)對持續(xù)性學習注意的影響

色彩表征的知識關系形態(tài)承載著色彩關系，色彩關系作為一種抽象色彩信息會引發(fā)抽象聯(lián)想，如，紅色會使人聯(lián)想到熱情、危險，這在客觀上暗示了學習者對知識關系的追逐， 促使學習者維持對知識內(nèi)涵與外延的穩(wěn)定思考。由于色彩關系、知識關系均各具特征，需要提取兩者皆具有的、便于融合的共同特征進行疊加， 才能形成色彩表征知識關系形態(tài)的特征整合體。此時，學習注意不再單獨接受色彩內(nèi)容顯性刺激的驅(qū)動， 而是被附加了色彩關系隱性刺激驅(qū)動。學習者主動地注意“色彩關系+知識關系”特征整合體，持續(xù)性學習注意得以支撐，因而，需要占用一定的注意資源，對知識關系實施“注意的深加工”，即“序列加工”。

在學習注意的“序列加工”階段，學習注意是對知識信息“掃描→整合→確定”的序列加工過程，大腦接受色彩關系隱形刺激，開始序列“掃描”刺激系列中的對象，在“整合”色彩刺激特征編碼的過程中，大腦接受了完整的視覺刺激，進而可以“確定”是否存在某個特征整合體。 注意的序列加工，使學習者大腦中模糊的“視覺意象”變得逐漸清晰起來，并具備了穩(wěn)定性、序列性，此時的“意”即學習者的“意識”；“象”即色彩表征的“知識關系形態(tài)”。 學習者通過思維加工，會對知識信息產(chǎn)生“較深層領會”。 因而，色彩表征的知識關系形態(tài)，會對持續(xù)性學習注意產(chǎn)生直接影響。

3.知識目標形態(tài)對分配性學習注意的影響

色彩表征的知識目標形態(tài)承載著色彩目標，利用色彩目標可凸顯出當前所學知識內(nèi)容集合的獨立結(jié)構，會使知識目標形態(tài)更為鮮明。色彩目標的相對凸顯性，決定了注意是否朝向知識目標的具體位置，當學習注意到達最活躍的位置時， 將所捕獲到的知識目標提取出來，以備對其進一步精細分配。 此時，學習者主動地注意“色彩目標+知識目標”疊加而成的特征整合體，由于其時空變化機制較為復雜，學習注意從完整的刺激驅(qū)動升級為目標驅(qū)動， 分配性學習注意得以支撐。由于此時注意的集中程度最高，因而，需要占用的注意資源最多，形成對知識目標實施注意的精加工，即“精細加工”。

在學習注意的“精細加工”階段，學習注意是對知識信息“捕獲→提取→分配”的精細加工過程，知識目標的突現(xiàn)更易于大腦對特征整合體的注意 “捕獲”；相同或具有統(tǒng)一特征的色彩目標，更易于大腦對知識目標的“提取”；色彩刺激特征排列越合理，對知識目標的注意“分配”就越容易。學習注意的精細加工使學習者大腦中已經(jīng)穩(wěn)定的“視覺意象”變得更為精準、正確，此時的“意”即學習者的“經(jīng)驗”；“象”即色彩表征的“知識目標形態(tài)”。學習者通過思維加工，會對知識信息產(chǎn)生“精深領會”。因而，色彩表征的知識目標形態(tài)，會對分配性學習注意產(chǎn)生直接影響。

（三）色彩表征與學習注意的關系模型

綜上所述， 本研究提出了色彩表征與學習注意的關系模型，如圖2 所示。該模型表達了色彩表征在學習注意過程中的重要作用：其一，色彩表征的知識內(nèi)容形態(tài)， 避免了在選擇性學習注意的瞬間可能出現(xiàn)的信息過濾現(xiàn)象； 其二， 色彩表征的知識關系形態(tài)， 避免了在持續(xù)性學習注意期間可能出現(xiàn)的注意衰減現(xiàn)象；其三，色彩表征的知識目標形態(tài)，避免了在注意資源分配過程中可能出現(xiàn)的注意瞬脫現(xiàn)象。

總之，在學習注意的過程中，色彩表征增加了學習者對知識信息多階段注意的幾率， 有助于學習者高效利用有限的學習注意資源， 產(chǎn)生正確的視覺意象，實現(xiàn)對知識信息的領會。

五、影響學習注意的色彩表征設計的操作模型

（一）影響學習注意的色彩表征設計形式

確定行之有效的色彩表征設計形式，是構建操作模型的首要任務。設計形式是學習資源畫面要素及屬性的表現(xiàn)形式，每一種設計形式必定具有其對應的形式設計功能。 從色彩表征影響學習注意的目標出發(fā)，借鑒美術平面設計理論的“點、線、面”的畫面構成基本元素概念， 將畫面色彩與平面構成元素相結(jié)合，提出三種色彩表征設計形式：畫面中色彩信息“點”即色彩信號；畫面中色彩信息“線”即色彩線索；畫面中色彩信息“面”即色彩編碼。 這三種設計形式相互連接，相互融合，共同構成色彩表征設計的綜合形式。

1.色彩編碼設計形式

圖2 色彩表征與學習注意的關系模型

色彩編碼是編碼的一種， 是以色彩為代碼的視覺信息編碼， 即學習資源畫面中反映相關知識組塊的色彩元素矩陣，主要用于對色彩內(nèi)容的組織，是反映知識實質(zhì)、再現(xiàn)真實情境色彩內(nèi)容的設計形式，其設計作用是為了使學習者在大腦中產(chǎn)生初步的 “視覺意象”。 根據(jù)色彩三屬性，對色彩編碼的設計形式包括色相編碼、明度編碼、純度編碼。 不同的色彩編碼會在學習者大腦中產(chǎn)生冷暖意象、輕重意象、遠近意象、軟硬意象、膨脹意象與收縮意象、前進意象與后退意象等不同的視覺意象[20]，這即是色彩編碼的具體設計類型。

Mayer 認為，學習資源的設計應呈現(xiàn)出人性化的特征，包括鮮明且具有吸引力的色彩[21]。有研究通過眼動實驗證明， 有色彩編碼設計的多媒體學習資源比無色彩編碼能產(chǎn)生更好的學習效果[22]；Plass 認為，情緒設計與學習資源的呈現(xiàn)方式有關， 可以通過改變學習資源的色彩內(nèi)容， 誘發(fā)學習者的內(nèi)部情緒[23]。還有研究利用孟塞爾色立體的色彩三屬性（色相、明度、純度）在知覺上的等距劃分，進行色彩編碼的注意捕獲實驗， 驗證了低明度色彩編碼背景的認知目標績效優(yōu)于高明度色彩編碼背景。結(jié)果表明：利用色彩編碼可以降低視覺信息混亂，提高認知績效，優(yōu)化界面（畫面）設計[24]。

色彩編碼設計更適合知識內(nèi)容形態(tài)的設計，這是因為色彩編碼設計是在動態(tài)畫面（視頻、動畫）、靜態(tài)畫面（文本、圖形、圖表、圖片、圖像）、具身畫面（AR 與VR）、創(chuàng)客空間等學習場景中建立色彩內(nèi)容與知識內(nèi)容之間的關聯(lián)，更容易產(chǎn)生選擇性注意，有利于注意的持續(xù)與正常發(fā)展。 在學習注意的自動加工階段， 色彩編碼是視覺信息中一種獨立的特征編碼，為選擇性學習注意的形成創(chuàng)造了客觀條件，便于學習者盡快建立初期的“視覺意象”。 有效的色彩編碼設計會瞬間吸引學習者， 將知識內(nèi)容信息拉入到自己注意過程的“自動加工”階段，使學習者身臨其境，產(chǎn)生情感共鳴，并形成選擇性注意，進而初步“領會”知識內(nèi)容。

2.色彩線索設計形式

色彩線索是線索的一種， 是以色彩為代碼的視覺信息線索， 即學習資源畫面中鏈接知識結(jié)構的色彩元素關聯(lián)信息，主要用于對色彩關系的調(diào)節(jié)，是整合知識材料的一種連續(xù)的、 內(nèi)隱的色彩關系設計形式，其設計作用在于使學習者大腦產(chǎn)生較穩(wěn)定的“視覺意象”。 根據(jù)色彩三屬性，色彩線索的設計形式分為色相線索、明度線索、純度線索。 不同的色彩線索會在學習者大腦中產(chǎn)生關聯(lián)線索、結(jié)構線索、遞推線索、強化線索等不同的視覺線索，即色彩線索的具體設計類型。

線索在多媒體學習中是一種吸引學習注意、促進學習者組織、 選擇、 整合學習資源的非知識信息（如，色彩、箭頭、高亮），可以降低學習者的外在認知負荷，進而優(yōu)化學習效果。 但線索的加入，在有效引導注意和提高學習效果上是否具有穩(wěn)定性？ 學界對此仍存在不一致的結(jié)論[25]。 線索的本質(zhì)是對注意指向的引導[26]，對線索的研究范式常把視覺線索分為有效線索、無效線索和中性線索?？紤]到學習資源畫面中的線索設計是為了對知識關系的明確辨識、為知識目標的有效搜索做好鋪墊， 本研究擬將色彩線索假設為一種有效的視覺線索。

色彩線索設計更適合知識關系形態(tài)的設計，這是因為，色彩線索設計是在學習資源畫面中建立色彩與知識關系之間對應關系。即利用色彩關系映射知識關系，將知識按其內(nèi)在結(jié)構或順序組接起來。 在學習注意的序列加工階段，色彩線索作為一種連續(xù)的特征整合體，會占用學習者一定的注意資源，這為持續(xù)性學習注意的形成創(chuàng)造了客觀條件，便于學習者建立清晰的、有序的、穩(wěn)定的“視覺意象”。 有效的色彩線索設計，會促使大腦形成對知識關系的認知情緒或認知路徑， 促使學習者將知識關系拉入到自己注意過程的“序列加工”階段，使學習者產(chǎn)生理性的認知，并形成持續(xù)性注意，進而深刻“領會”知識關系。

3.色彩信號設計形式

色彩信號是信號的一種，是以色彩為代碼的視覺信號，即學習資源畫面中提示知識目標之間相互切換的色彩元素指令信息，主要用于對色彩目標的控制，是促進高效交互操作的一種迅及的、 外顯的色彩目標設計形式， 其設計作用就是為了使學習者大腦中產(chǎn)生精準的“視覺意象”。 依據(jù)色彩三屬性的色彩信號的設計，可分為獨立色彩（單色）的構成、混和色彩（多色）的構成、標志色彩（社會普遍認同的標志性色彩）的構成這三種形式。 不同的色彩信號，會在學習者大腦中產(chǎn)生提示信號、禁止信號、反饋信號等不同的視覺信號，這即是色彩信號的具體設計類型。

有研究表明，當利用色彩凸顯學習者集中注意的畫面區(qū)域時，會促進有效學習的發(fā)生[27]；在復雜的人機交互緊迫的時間壓力下，操作者利用色彩信號可以對多個信息量進行快速識別[28]。 不同的色彩會傳遞出不同的“信號”，在描述事物細節(jié)方面不同的色彩存在差異，如，紅色代表“焦點”、藍色代表“重點”[29]。可見，不同的色彩信號會產(chǎn)生不同的認知功效。

色彩信號設計更適合知識目標形態(tài)的設計，這是因為色彩信號設計是一種引導交互操作的色彩符號設計，包括：便于提示操作步驟的色彩符號設計；便于表達允許或禁止交互操作的色彩符號設計；便于學習結(jié)果反饋的色彩符號設計等。 在學習注意的精細加工階段， 色彩信號作為一種凸顯的特征整合體，為分配性學習注意的形成創(chuàng)造了客觀條件，使學習者易于建立精準而正確的“視覺意象”。 有效的色彩信號設計， 可以讓學習者將知識目標從外部資源環(huán)境拉入到注意過程的“精細加工”階段，明確知識目標的指向性，有利于學習者實施注意分配，有效執(zhí)行交互操作， 及時收到反饋信號， 并對知識有所體會，即對知識信息形成精深的“領會”。

（二）影響學習注意的色彩表征設計的主要因素分析

為了確定影響學習注意的色彩表征設計的主要因素和設計任務， 本研究首先進行了兩輪專家意見征詢（專家征詢對象是多年來一直關注多媒體畫面語言學研究的教育技術領域十一位專家），以明確具體設計要素； 進而， 又進行了第三輪專家意見征詢（征詢對象是教育資源網(wǎng)站的界面設計人員）， 以明確具體的設計工作。

本研究采用李克特五點量表整理征詢結(jié)果。如表1 所示，各類目標影響程度包括：基本屬性中的色相、明度、純度；動態(tài)屬性中色彩的面積、大小、位置、移動軌跡；心理屬性中色彩的聯(lián)想、情感、偏好、興趣；學習者的學段、年齡、性別、民族、所學專業(yè)、知識基礎、學習風格；學習資源畫面要素的圖、像、文、交互；知識類型中的程序性知識、陳述性知識、事實性知識。

表1 影響學習注意的色彩表征設計主要因素

第三輪意見征詢結(jié)果落實了色彩編碼設計形式、色彩線索設計形式、色彩信號設計形式分別對應的具體設計工作。如表2 所示，針對一級指標細化三種色彩表征設計形式的二級指標， 色彩表征的每種設計形式、 每種設計形式都具有其各自的設計特點與不同的設計工作。

表2 各類色彩表征設計形式對應的具體設計工作

（三）影響學習注意的色彩表征設計操作模型之構建

操作模型的構建， 依據(jù)上述理論分析與專家意見征詢的結(jié)果， 對色彩表征的設計流程進行系統(tǒng)梳理。色彩表征設計的研究，植根于我國教育技術學本土理論“多媒體畫面語言學”的研究。 多媒體畫面語言學（Linguistics for Multimedia Design，LMD）理論，是一種符合建構主義學習理論思想的教學媒體設計理論，該理論重視教育系統(tǒng)各要素的全面考量[30]，已逐步形成多媒體畫面語言學科學體系。因此，在色彩表征設計中， 我們將知識信息與色彩表征設計整合到一個多媒體畫面設計的邏輯框架，具體如下所述。

1.設計流程

（1）學習注意類型的分析。學習資源畫面色彩表征設計除了正確的表征知識信息， 還應實現(xiàn)對學習注意的管控， 確定學習注意的類型是構建操作模型的第一步。 如前所述，學習注意包括“選擇性學習注意、持續(xù)性學習注意、分配性學習注意”三種類型。

（2） 色彩表征設計形式的分析。 根據(jù)上述學習注意的類型選用相應的色彩表征設計形式，是構建操作模型的第二步，具體包括：（1）選用管控選擇性學習注意的色彩編碼設計形式；（2）選用管控持續(xù)性學習注意的色彩線索設計形式；（3）選用管控分配性學習注意的色彩目標設計形式。 這三種設計形式在學習者大腦中形成“初級的視覺意象→穩(wěn)定的視覺意象→正確的視覺意象”創(chuàng)設條件，最終實現(xiàn)學習者對知識信息“淺層領會→較深領會→精準領會”這一過程。

（3）色彩表征語義設計。色彩表征語義設計是實現(xiàn)“色彩信息+知識信息”信息架構的設計，即建立色彩表征與知識之間的內(nèi)在關聯(lián)，包括組織色彩內(nèi)容、調(diào)節(jié)色彩關系、控制色彩目標。 具體而言：①組織色彩內(nèi)容是為了正確表達知識內(nèi)容，對色彩基本屬性、心理屬性中的聯(lián)想與情感因素進行綜合分析， 對知識內(nèi)容的色域數(shù)據(jù)進行設置與著色的設計； ②調(diào)節(jié)色彩關系是為了平衡知識之間的深層關系， 對色彩基本屬性、心理屬性中的興趣與主觀色彩偏好、動態(tài)屬性的位置與移動軌跡等因素進行綜合分析， 對知識關系的色域數(shù)值進行設置與著色的設計； ③控制色彩目標是為了凸顯知識目標、促進交互操作，對色彩基本屬性、心理屬性中的興趣與主觀色彩偏好、動態(tài)屬性中的位置與數(shù)量進行綜合分析， 對畫面的交互功能的色域數(shù)值進行設置與著色的設計。

（4）色彩表征語用設計。色彩表征語用設計是實現(xiàn)“色彩信息+學習者/學習環(huán)境/教師”功能架構的設計，即建立色彩表征與學習環(huán)境（學習者、媒介、教師）之間的內(nèi)在關聯(lián)。 王志軍、吳向文等學者從基于大數(shù)據(jù)的學習資源畫面設計的研究視角指出， 色彩是一種基于學習者本能的情感體驗數(shù)據(jù)[31]，可見，色彩表征語用設計與學習者的個體差異關系密切。 具體而言：其一，要建立色彩表征與學習者之間的內(nèi)在關聯(lián)，主要分析學習者的年齡、民族、學段、性別、知識基礎、學習風格、所學專業(yè)等差異；其二，要建立色彩表征與教師之間的關聯(lián)， 主要分析教師的個體差異，包括年齡、性別、民族、學歷與職稱、所在學校、教齡等；其三，要建立色彩表征與媒介之間的關聯(lián)，主要分析媒介的差異，包括課上的正式學習（PPT、網(wǎng)絡課堂等）、課前與課后的非正式學習如慕課、微課、創(chuàng)客教育、 移動學習（筆記本電腦、 平板電腦、 手機App、微信）、混合式學習等。

（5）色彩表征語構設計。色彩表征語構設計是實現(xiàn)“色彩信息+畫面構成”視覺傳達的設計，即建立在色彩表征與畫面構成要素（圖、文、像、交互）之間的內(nèi)在關聯(lián)基礎上的設計。 具體而言， 包括色彩布局（面、線、點）、色彩選擇（單色、多色、混色）、色彩對比（弱、中、強）等色彩匹配設計，落實畫面的色彩表征基本屬性、心理屬性、動態(tài)屬性的設置。

在語構設計中，支配畫面“學習注意”心理活動的最關鍵的兩種色彩表征手段是“聚焦設計”與“融合設計”[32]。 色彩表征的融合設計，是通過“自然色”或“真實色”表達知識本質(zhì)，或通過“近似色”的排列組合或弱對比形成畫面整體融合的設計， 以促進學習者對主要知識內(nèi)容的選擇性注意和持續(xù)性注意；色彩表征聚焦設計，是指通過“對比色”的排列組合或強對比形成畫面局部聚焦的設計， 促進學習者對凸顯的知識目標的持續(xù)性注意和分配性注意。

2.模型架構

綜上， 色彩表征設計的操作應以學習注意的類型分析為起點，最終通過“聚焦”與“融合”的設計手段實現(xiàn)畫面色調(diào)的和諧統(tǒng)一。因此，我們歸納形成的影響學習注意的色彩表征操作模型，如圖3 所示。

圖3 影響學習注意的色彩表征設計操作模型

影響學習注意的色彩表征操作模型，整體上呈現(xiàn)出了流程圖的形式， 為設計者指明了具體的操作步驟， 突破了對色彩表征設計工作認識模糊的壁壘，為進一步制定、修正、驗證色彩表征設計規(guī)則提供了研究依據(jù)。 需要指出的是：色彩表征語義設計的前提是設計者對知識內(nèi)容的正確理解；色彩表征語用設計的前提是設計者對教師、學生、媒介的深刻把握，只有在前兩種前提之下，才能產(chǎn)生科學合理的色彩表征語構設計。這是色彩表征設計必須要考慮的問題，如此，才能保證色彩表征設計不會偏離知識表征的方向。

（四）色彩表征設計策略分析

學習資源畫面中的色彩內(nèi)容、色彩關系、色彩目標三類色彩信息不是孤立的， 而是附著在畫面要素中相互作用、相互影響的綜合體，在同一畫面中應形成統(tǒng)一而不失變化的視覺融合效果， 避免出現(xiàn)如下負向影響：其一，色彩刺激引發(fā)的條件反應過高，色彩內(nèi)容的顯性刺激程度過強， 剝奪了知識內(nèi)容本身的意義，導致色彩關系“失衡”，使學習者“對色彩的興奮程度”大于“對知識本身的興奮程度”，出現(xiàn)注意朝向反射的現(xiàn)象；其二，在色彩目標轉(zhuǎn)換的過程中，視覺線索和視覺信號過多， 色彩目標的指向性不明確、不集中，導致知識目標的基本脈絡不清晰，削弱色彩表征的設計功效，出現(xiàn)注意分散的現(xiàn)象。為了避免出現(xiàn)上述負向影響， 本研究依據(jù)上述關系模型和操作模型的構建理念， 梳理出三條色彩表征影響學習注意的設計策略。

1.定位策略

從畫面語義設計的視角來看， 色彩表征設計應包括三項定位策略：（1）設計者應對反映知識內(nèi)容的自然色彩信息進行采集、儲存、分析、加工，形成知識內(nèi)容典型特征的定位表達， 使學習者更易于對知識信息的初步“領會”，即知識內(nèi)容的“色彩感知設計”定位策略；（2）設計者應對反映知識關系的色彩信息進行采集、搭配、嵌套、結(jié)構調(diào)整，形成對知識結(jié)構的定位表達， 使學習者更易于對知識信息的深刻“領會”，即對知識關系的“色彩結(jié)構設計”定位策略；（3）設計者應對反映知識目標的色彩信息進行采集、搭配、位置調(diào)整、大小調(diào)整、形成對知識目標交互功能的定位表達， 使知識目標更易于對知識信息的精準“領會”，即對知識目標的“色彩符號設計”定位策略。

2.管控策略

從畫面語用設計的視角來看， 色彩表征設計應包括三項管控策略：（1）設計者應考量學習者在初期領會知識內(nèi)容的個體差異，通過組織色彩內(nèi)容，滿足學習者情感需求，使學習者迅速、鮮明地產(chǎn)生選擇性注意的本能反應，自然地開始學習，即色彩表征設計對知識內(nèi)容形成初期視覺意象的管控策略；（2）設計者應考量學習者領會知識關系的認知路徑， 通過調(diào)節(jié)色彩關系，滿足學習者認知需求，使學習者產(chǎn)生持續(xù)性學習的內(nèi)需，有序地進行學習，即色彩表征設計對知識關系形成穩(wěn)定視覺意象的管控策略；（3）設計者應考量學習者領會知識目標的交互需求， 通過控制色彩目標來暗示學習者如何進行交互操作， 有效地捕獲知識目標，有針對性地學習，即色彩表征設計對知識目標形成正確視覺意象的管控策略。

3.匹配策略

從畫面語構設計的視角來看， 色彩表征的設計應包括三項匹配策略：（1）設計者應對色彩與色彩之間進行藝術匹配設計，對互補色、鄰近色、冷暖色、深淺色、有色與無色、花色與純色等各類色彩組合進行合理的組合搭配， 使學習者產(chǎn)生輕松愉快的學習體驗，促進“選擇性學習注意”的出現(xiàn)，即色彩內(nèi)容設計促進情感投入的藝術匹配策略；（2）設計者應對色彩內(nèi)容與知識內(nèi)容、色彩關系與知識關系、色彩目標與知識目標三方面進行關聯(lián)匹配設計， 使學習者產(chǎn)生充盈的學習體驗，促進“持續(xù)性學習注意”的產(chǎn)生，即色彩結(jié)構設計促進認知投入知識關聯(lián)匹配策略；（3）設計者應對色彩信息與知識信息進行“雙重匹配設計”，也就是說，既要進行藝術匹配設計，也要進行關聯(lián)匹配設計。 雙重匹配策略能夠?qū)崿F(xiàn)色彩信息與知識信息之間的“關聯(lián)匹配”超越，或大于色彩與色彩之間的“藝術匹配” 知識表征功效的“色彩符號設計”，設計者只有實現(xiàn)雙重匹配的設計策略，才能促進“分配性學習注意”的產(chǎn)生。

六、總結(jié)與展望

本研究通過對相關理論的研究以及專家意見的征詢，構建出學習資源畫面中色彩表征影響學習注意的關系模型與操作模型，均屬多媒體畫面語言學創(chuàng)新性理論與應用研究的階段性成果。 首先，通過分析色彩表征的畫面特征和基本形態(tài)，厘清了色彩表征與學習注意的關系；然后，基于認知心理學理論及已有相關研究，提出了色彩編碼設計、色彩線索設計、色彩信號設計這三種核心新穎的設計形式；最后，在此基礎上，參考三輪專家咨詢意見，構建了色彩表征影響學習注意的操作模型，明確了色彩表征的設計流程，并提出了色彩表征促進有效學習注意形成的設計策略。

當然，這只是一個初步的研究成果，提出設計策略之后，后續(xù)還需依據(jù)實證研究，運用腦電波技術、眼動追蹤技術、 學習行為測量技術等相結(jié)合的多模態(tài)數(shù)據(jù)分析手段，進行實證研究，以細化為一系列的語法規(guī)則， 實現(xiàn)對學習資源畫面色彩表征的精準設計。 需要指出的是，在學習資源畫面中，影響學習注意的因素有很多， 色彩表征僅僅是影響學習注意的一種“誘因”。由于色彩現(xiàn)象極其復雜，而注意的心理機制尚存爭議， 本研究僅從優(yōu)化學習資源畫面設計的研究視角， 探討色彩表征支持有效學習注意形成的各種可能， 試圖為學習資源畫面的有效設計提供科學依據(jù)，進而形成有效的設計規(guī)則。