馮小燕 王方圓 趙甜英 李幸原 王 敏 李國厚

（1.河南科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453000；2.河南大學(xué) 教育學(xué)部，河南開封 475004）

一、引言

科技的發(fā)展帶來了海量信息及更快捷、更多元的傳播方式，使人們的生活和學(xué)習(xí)節(jié)奏不斷加快。比如，廣播電視的播音語速不斷加快，聽眾可接受的語速范圍也在不斷優(yōu)化[1]?！氨端偕睢爆F(xiàn)象在國內(nèi)外都很常見，表現(xiàn)為觀影要快、追劇要快、旅游要快、讀書也要快[2]，這對青年人的精神狀態(tài)和文化生活帶來了重要影響。腦科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常使用手機、電腦，會改變大腦皮層中神經(jīng)元的連接方式和大腦內(nèi)部荷爾蒙的分泌機制，人的生理屬性可能會隨著科技產(chǎn)品的發(fā)展而不斷演變?！氨端俨シ拧弊鳛橐粋€微小的社會傳播現(xiàn)象，不僅僅改變著當(dāng)代的傳播機制，也帶來了技術(shù)和內(nèi)容的革新。視頻觀看模式的結(jié)構(gòu)性改變，對人類生理和心理都有著深遠(yuǎn)的影響[3]。

已有研究發(fā)現(xiàn)，在正常語速中，人類加工語言的過程快速而高效，每分鐘可理解120-200 個單詞，或120-600 個音節(jié)，每秒多達(dá)20-30 個音段[4]。當(dāng)語速保持在正常語速兩倍及以上時，人類依舊能夠正確理解語言[5]。在教育領(lǐng)域，為適應(yīng)快節(jié)奏的學(xué)習(xí)和生活需求，當(dāng)下的學(xué)習(xí)者希望有更多可以節(jié)約學(xué)習(xí)時間的教學(xué)舉措[6]。

當(dāng)前，學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的需要選擇合適的倍速進(jìn)行教學(xué)視頻播放，已成為在線學(xué)習(xí)的新常態(tài)。但視頻倍速播放會引起學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工過程的哪些變化？這些變化對學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果的影響如何？當(dāng)教學(xué)內(nèi)容較難時，倍速播放的效率收益是否能夠保證？如何保持學(xué)習(xí)效率和效果間的良好平衡？對于這些問題的探索與回答，有利于教學(xué)視頻設(shè)計的改進(jìn)和學(xué)習(xí)效益的優(yōu)化。

二、文獻(xiàn)綜述與理論模型

（一）文獻(xiàn)綜述

盡管倍速播放教學(xué)視頻具有時間經(jīng)濟效用，但教學(xué)視頻播放速度對學(xué)習(xí)的影響是積極還是消極存在爭議。一部分研究認(rèn)為，倍速播放對學(xué)習(xí)起積極作用。有學(xué)者讓學(xué)習(xí)者以不同視頻播放速度學(xué)習(xí)六個不同的視頻內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)使用1.25 倍速可以獲得更好的成績，有利于學(xué)習(xí)效率的提升[7]；馮小燕等人使用“心臟的結(jié)構(gòu)與血液循環(huán)”學(xué)習(xí)視頻，選取1.0、1.25和1.5 倍速進(jìn)行實驗研究，發(fā)現(xiàn)1.25 倍速是較為理想的速度[8]；王懌旦選擇主題為“生物鐘：身體運轉(zhuǎn)的奧秘”教學(xué)視頻，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者對1.2 倍速播放方式較為滿意[9]。另一部分研究認(rèn)為，倍速播放與正常播放的學(xué)習(xí)效果無顯著差異，甚至起消極作用。帕斯托雷（R.Pastore）使用“心臟及其組成部分”教學(xué)視頻，發(fā)現(xiàn)1.25 倍速與1.0 倍速的學(xué)習(xí)效果無顯著差異，但1.5 倍速對學(xué)習(xí)效果起消極作用[10]；里佐普特（A.D.Ritzhaupt）等人將“為大學(xué)生付費”的視頻材料處理為1.0、1.25、1.5 倍播放速度，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果在不同的視頻播放速度上沒有顯著差異，但當(dāng)以1.5 倍速播放時，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗滿意度較差[11]；馬安然等人選取“水文循環(huán)”知識視頻作為實驗材料，發(fā)現(xiàn)在1.0、1.5和2 倍播放速度條件下，隨著播放速度的加快，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和滿意度降低[12]?？梢?，適當(dāng)加快視頻播放速度有利于提高學(xué)習(xí)效率，但過快的播放速度會對學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極影響。

已有研究大多只探索了倍速對學(xué)習(xí)效果的影響，但實際的教學(xué)視頻內(nèi)容多樣，難易程度也存在較大差異，不同難易程度的視頻會影響學(xué)習(xí)者對最佳播放速度的感知。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，較難的視頻學(xué)習(xí)材料會占用學(xué)習(xí)者更多的認(rèn)知資源，產(chǎn)生較高的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，影響學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)材料的加工和整合，從而影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)效果[13]。當(dāng)學(xué)習(xí)者處理新信息時，由于工作記憶容量和持續(xù)時間有限[14][15]，隨著視頻內(nèi)容難度增加，注意力資源競爭會更加明顯[16]。學(xué)習(xí)內(nèi)容的難易程度對學(xué)習(xí)有著多層次的影響，當(dāng)不同難易程度的教學(xué)視頻以不同倍速進(jìn)行播放時，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工、學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果受到視頻播放速度和學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度的共同影響，其作用機制更為復(fù)雜。已有研究主要關(guān)注播放速度這一視頻外在表征形式，而對于視頻內(nèi)容的難易程度關(guān)注不足；且已有研究更多關(guān)注視頻播放速度對學(xué)習(xí)結(jié)果的影響，但視頻播放速度對學(xué)習(xí)者認(rèn)知過程的具體影響的相關(guān)研究，探討還不夠深入。

（二）理論模型

多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者主要基于視覺和聽覺通道，通過主動對多媒體學(xué)習(xí)資源進(jìn)行加工，形成生成性的認(rèn)知加工過程[17]；選擇、組織和整合是學(xué)習(xí)者進(jìn)行意義學(xué)習(xí)的三種認(rèn)知加工過程。在選擇階段，學(xué)習(xí)者通過視覺和聽覺通道注意并篩選有價值的信息，將感覺記憶中的信息轉(zhuǎn)化到工作記憶中；在組織階段，學(xué)習(xí)者對已經(jīng)選擇的信息進(jìn)行組織并形成圖像模型和言語模型，在工作記憶中進(jìn)行深層次加工；在整合階段，學(xué)習(xí)者將圖像模型和言語模型建立關(guān)聯(lián)，并與長時記憶中的先前知識進(jìn)行整合[18]。

學(xué)習(xí)動機、注意、情緒體驗和認(rèn)知負(fù)荷是學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工過程中的要素，影響學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)動機作為主動學(xué)習(xí)的強大基石，能夠激勵和指引學(xué)習(xí)過程，它是學(xué)習(xí)者進(jìn)行意義學(xué)習(xí)的先決條件[19]，受到學(xué)習(xí)者自身的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)需要，以及教學(xué)資源和教學(xué)方法等因素的影響。注意是心理活動對一定刺激的指向與集中，幫助學(xué)習(xí)者篩選有效信息[20]，受到任務(wù)難易程度和資源呈現(xiàn)形式的影響。學(xué)習(xí)者的情緒影響學(xué)習(xí)動機、注意力分配和認(rèn)知過程，情緒對動機的影響表現(xiàn)為積極情緒增加學(xué)習(xí)動機，消極情緒減弱學(xué)習(xí)動機[21]；情緒對注意的影響表現(xiàn)為情緒影響注意的選擇和持續(xù)、注意的加工范圍和速度等[22]。

視頻內(nèi)容的難易程度和播放速度，通過影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機和注意，進(jìn)而影響最終的情緒體驗；同時，情緒體驗也反作用于學(xué)習(xí)動機和注意。莫雷諾（R.Moreno）的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知情感理論，將情感、動機和元認(rèn)知整合到多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知加工過程中，認(rèn)為學(xué)習(xí)者的情感、動機和元認(rèn)知影響其認(rèn)知加工的選擇、組織和整合，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果[23]。認(rèn)知負(fù)荷理論將認(rèn)知負(fù)荷分為內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷。內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是由知識內(nèi)容本身引起的，視頻內(nèi)容難易程度影響內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷；外在認(rèn)知負(fù)荷指加工設(shè)計不當(dāng)?shù)慕虒W(xué)材料時所做的努力，視頻播放速度影響外在認(rèn)知負(fù)荷；關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷是學(xué)習(xí)者進(jìn)行更深層圖式建構(gòu)所產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷，學(xué)習(xí)動機和元認(rèn)知水平是關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷的體現(xiàn)[24]。

基于已有研究及相關(guān)理論，本研究提出了“視頻播放速度和內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)影響的作用機制”模型，如圖1所示。教學(xué)視頻作為內(nèi)容豐富、畫面生動、表現(xiàn)力強的學(xué)習(xí)資源類型，作用于學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺等多種感覺通道，影響其認(rèn)知加工過程。為提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工效果，教學(xué)視頻的優(yōu)化設(shè)計需要從畫面呈現(xiàn)形式和教學(xué)內(nèi)容選擇兩個方面考慮：視頻播放速度是畫面呈現(xiàn)形式的具體體現(xiàn)，內(nèi)容難易程度則是教學(xué)內(nèi)容選擇的具體體現(xiàn)。

當(dāng)學(xué)習(xí)者觀看教學(xué)視頻時，視頻的播放速度和內(nèi)容難易程度會影響學(xué)習(xí)者對教學(xué)視頻的整體感知，對關(guān)鍵知識信息的選擇、言語模型和圖像模型的組織，以及與原有知識的整合；同時，視頻播放速度和內(nèi)容難易程度影響學(xué)習(xí)者動機的激發(fā)與維持，影響學(xué)習(xí)過程中的情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷和元認(rèn)知策略的選擇。在視頻學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者的動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷和元認(rèn)知等各因素之間彼此作用、相互影響，并通過動態(tài)調(diào)整認(rèn)知資源的分配而影響認(rèn)知加工過程和學(xué)習(xí)效果。

本研究采用生理實驗和認(rèn)知實驗相結(jié)合的方式，借助腦波記錄技術(shù)、認(rèn)知測試和主觀報告，探究教學(xué)視頻播放速度和內(nèi)容難易程度，對學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果的具體影響，以及各因素間的相互作用，從而為教學(xué)視頻的優(yōu)化設(shè)計和學(xué)習(xí)者的有效學(xué)習(xí)，提供一些參考。

三、研究方法

本研究采用2×2 兩因素完全隨機實驗，自變量1 為“視頻播放速度”，分為1.0 和1.5 倍速兩個水平，自變量2 為“內(nèi)容難易程度”，分為較難和較易兩個水平，共得到“1.0 倍速—易”“1.0 倍速—難”“1.5倍速—易”“1.5 倍速—難”四個實驗組。因變量為學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果，實驗整體設(shè)計如圖2所示。

（一）被試

從K 高校隨機選擇127 名大學(xué)生作為被試，剔除先前知識測試成績過高、腦波采樣數(shù)據(jù)不全、數(shù)據(jù)異常等無效被試，共得到有效被試114 名。其中，男生43 名，女生71 名，平均年齡21.5 歲。將被試隨機分為4 組，每組男女比例約為2∶3，確保每組的男女比例大致相當(dāng)，“1.0 倍速—易”組30 人，“1.0 倍速—難”組30人，“1.5 倍速—易”組27 人，“1.5 倍速—難”組27 人，且經(jīng)過主效應(yīng)分析，學(xué)生性別對各因變量均無顯著影響。

（二）視頻學(xué)習(xí)材料

本研究的教學(xué)視頻材料之一為“心臟結(jié)構(gòu)與血液循環(huán)”（簡稱“心臟”）[25][26]，另一教學(xué)視頻材料為“地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”（簡稱“地球”）。選取K 高校20 名本科生對視頻材料的難易程度進(jìn)行評估，隨機分為兩組，每組10 人，一組先學(xué)習(xí)心臟材料，后學(xué)習(xí)地球材料；另一組的學(xué)習(xí)順序相反。在進(jìn)行先前知識測驗后，每組學(xué)生分別對兩份實驗視頻材料進(jìn)行難易程度的評分，從易到難為1-10 分。結(jié)果顯示：兩組學(xué)生的先前知識無顯著差異（M地球=4.267，M心臟=3.867，t=0.567，p=0.576＞0.05）?！暗厍颉苯M的難度平均得分極其顯著地低于“心臟”組（M地球=3.433，M心臟=7.433，t=-13.526，p=0.000＜0.01）。因此，將“地球”作為較易視頻，共840 個字左右，1.0 倍速時信息量約為168 字/分，1.5 倍速時約為248 字/分；將“心臟”作為較難視頻，共859 個字左右，1.0 倍速時信息量為170 字/分，1.5 倍速時約為255 字/分。兩個視頻均有字幕，且由同一人配音，共得到“1.0 倍速—易”“1.0 倍速—難”“1.5 倍速—易”“1.5 倍速—難”4 份實驗材料。

（三）實驗設(shè)備

本研究的設(shè)備主要有：CUB1-RS 腦波儀一套，用來采集專注度、放松度等認(rèn)知過程指標(biāo)；情緒調(diào)節(jié)視頻播放電腦及配套耳機一套，實驗正式開始前調(diào)節(jié)被試的情緒，使之處于平靜、放松狀態(tài)；電腦一臺，用來呈現(xiàn)學(xué)習(xí)視頻。

（四）測量變量及問卷

1.基本信息與知識基礎(chǔ)

被試的基本信息包括性別、年齡、專業(yè)、年級等?；A(chǔ)知識問卷分為主觀題和客觀題：主觀題考查被試對相關(guān)知識的了解情況，共3 題，從非常不了解（0分）到非常了解（2 分），滿分共6 分；客觀題與視頻內(nèi)容相關(guān)，總共3 道選擇題，回答正確2 分，答錯0分，滿分共6 分。兩部分總分為12 分，總分大于8 分的被試被判定為高知識基礎(chǔ)被試，將其剔除。

2.學(xué)習(xí)動機與認(rèn)知負(fù)荷

本研究采用李克特9 級量表（Likert Scale）（6題，Cronbach’s α=0.719）測量被試學(xué)習(xí)完成之后的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機[27]，1 表示完全不符合，9 表示完全符合。

采用帕斯（Paas）編制的認(rèn)知負(fù)荷量表（2 題，Cronbach’s α=0.864）測量被試的認(rèn)知負(fù)荷，主要測量心理努力程度和材料難度，并使用李克特9 級量表，1 表示最小努力和非常容易，9 表示最大努力和非常困難[28]。

3.情緒調(diào)節(jié)

為保證學(xué)習(xí)者在正式學(xué)習(xí)前具有較為統(tǒng)一、穩(wěn)定、合適的情緒狀態(tài)，需要對其進(jìn)行情緒調(diào)節(jié)。相關(guān)研究表明，利用動物或生物等接近自然的視頻類型，對情緒的調(diào)節(jié)效果最佳[29]。本研究選取時長為2 分12 秒的海洋生物視頻片段，對其情緒調(diào)節(jié)結(jié)果進(jìn)行評定發(fā)現(xiàn)，觀看該視頻后，觀看者具有了適中的積極情緒和極其少量的消極情緒。這表明通過該視頻的調(diào)節(jié)，可以使學(xué)習(xí)者處于舒適、平和、放松的狀態(tài)，因此，我們將其作為情緒調(diào)節(jié)視頻。在正式學(xué)習(xí)前觀看該視頻，正式學(xué)習(xí)后的情緒狀態(tài)值，作為觀看者情緒體驗的結(jié)果[30]。

本研究采用邱林等人在沃森（Watson）情緒量表基礎(chǔ)上修訂的“積極—消極情緒量表”，共18 題，由積極情緒分量表（9 題，Cronbach’s α=0.930）和消極情緒分量表（9 題，Cronbach’s α=0.804）構(gòu)成，分1（完全不符合，計1 分）至5（完全符合，計5 分）五個級別[31]。

4.認(rèn)知過程

本研究采用腦波儀采集學(xué)習(xí)者的專注度和放松度[32]。專注度反映學(xué)習(xí)者注意力的集中程度，范圍為1-100，數(shù)值越大表明學(xué)習(xí)者的注意力越集中，越有利于學(xué)習(xí)任務(wù)的完成；放松度反映學(xué)習(xí)者的平靜或放松狀態(tài)，范圍為1-100，數(shù)值越大表明學(xué)習(xí)者的狀態(tài)越放松，適宜的放松度有利于學(xué)習(xí)者負(fù)面情緒的改善[33]。

5.學(xué)習(xí)效果

學(xué)習(xí)效果包括保持測試成績和遷移測試成績，保持測試考查學(xué)習(xí)者對知識的識別和記憶能力，反映學(xué)習(xí)的數(shù)量；遷移測試考查學(xué)習(xí)者理解和應(yīng)用知識的能力，反映學(xué)習(xí)的質(zhì)量[34]。為保證測試的科學(xué)性，各組保持測試和遷移測試的題型、題量和分值均保持相同。保持測試題根據(jù)視頻內(nèi)容提取，題型為選擇題和填空題兩種類型，選擇題每題2 分，填空題每空1 分，總分12 分；遷移測試題均為6 道選擇題，每題2 分，總分也為12 分。經(jīng)檢驗，學(xué)習(xí)效果信度系數(shù)Cronbach’s α=0.745，可接受；經(jīng)兩位學(xué)科專家對試題內(nèi)容的效度進(jìn)行評審，一致認(rèn)為試題設(shè)計合理，能夠有效測量出學(xué)生對知識的掌握程度，達(dá)到實驗測量的目的，具有良好的有效性。

（五）實驗流程

實驗環(huán)境為安靜、光線良好的實驗室，每輪實驗時長約為35 分鐘，實驗前會提前告知測試者試驗流程及注意事項，具體流程如圖3所示。

四、數(shù)據(jù)分析

（一）四組被試先前知識基礎(chǔ)和前測情緒狀態(tài)的差異性檢驗

對四組被試的先前知識基礎(chǔ)和前測情緒狀態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：1.0 倍速組和1.5 倍速組在“地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”（內(nèi)容較容易）上的先前知識基礎(chǔ)（M1.0倍速=4.700，M1.5 倍速=3.926，t=1.754，p=0.085＞0.05）、前測積極情緒（M1.0 倍速=24.133，M1.5 倍速=23.593，t=0.290，p=0.773 ＞0.05）、前測消極情緒（M1.0 倍速=10.867，M1.5 倍速=10.148，t=1.072，p=0.288＞0.05）上均無顯著差異；1.0 倍速組和1.5 倍速組在“心臟結(jié)構(gòu)與血液循環(huán)”（內(nèi)容較容難）上的先前知識基礎(chǔ)（M1.0倍速=3.793，M1.5 倍速=3.964，t=-0.344，p=0.732＞0.05）、前測積極情緒（M1.0 倍速=23.448，M1.5 倍速=22.893，t=0.277，p=0.783 ＞0.05）、前測消極情緒（M1.0 倍速=10.655，M1.5 倍速=10.286，t=0.546，p=0.587＞0.05）上均無顯著差異。這表明四組被試在先前知識基礎(chǔ)和前測情緒狀態(tài)上，無組間差異。

（二）四組被試在學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果上的方差分析

四組被試的學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果均值和標(biāo)準(zhǔn)差，如表1所示。

表1 各組因變量得分情況（M±SD）

首先，進(jìn)行2（視頻播放速度：1.0 倍速、1.5 倍速）×2（內(nèi)容難易程度：難、易）的兩因素被試間方差分析。先進(jìn)行視頻播放速度和內(nèi)容難易程度在各因變量上的交互效應(yīng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：播放速度和內(nèi)容難易程度在學(xué)習(xí)動機（F=0.097，p=0.756＞0.05）、消極情緒（F=0.070，p=0.791＞0.05）、積極情緒（F=1.031，p=0.312＞0.05）、認(rèn)知負(fù)荷（F=0.097，p=0.757＞0.05）、專注度（F=0.040，p=0.841＞0.05）、放松度（F=2.139，p=0.146＞0.05）、保持成績（F=3.368，p=0.069＞0.05）、遷移成績（F=0.168，p=0.683＞0.05）上的交互效應(yīng)，均不顯著。

之后，進(jìn)行視頻播放速度和內(nèi)容難易程度的主效應(yīng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）視頻播放速度在消極情緒（F=1.182，p=0.279＞0.05）、認(rèn)知負(fù)荷（F=0.220，p=0.640＞0.05）、專注度（F=0.077，p=0.782＞0.05）、保持成績（F=3.059，p=0.083＞0.05）和遷移成績（F=2.142，p=0.146＞0.05）上的主效應(yīng)不顯著；在學(xué)習(xí)動機（F=11.928，p=0.001＜0.05）、積極情緒（F=4.818，p=0.030＜0.05）、放松度（F=4.705，p=0.032＜0.05）上的主效應(yīng)顯著；1.0 倍速組學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機顯著高于1.5 倍速組（M1.0倍速=39.881，M1.5倍速=35.873），1.0 倍速組學(xué)習(xí)者的積極情緒顯著高于1.5 倍速組（M1.0倍速=24.780，M1.5倍速=21.745），1.0 倍速組學(xué)習(xí)者的放松度顯著高于1.5 倍速組（M1.0倍速=63.339，M1.5倍速=58.855）。（2）內(nèi)容難易程度在積極情緒（F=2.718，p=0.102＞0.05）、消極情緒（F=0.059，p=0.809＞0.05）、專注度（F=0.14，p=0.907＞0.05）、放松度（F=3.159，p=0.078＞0.05）上的主效應(yīng)不顯著；在學(xué)習(xí)動機（F=19.728，p=0.000＜0.01）、認(rèn)知負(fù)荷（F=58.954，p=0.000＜0.01）、保持成績（F=112.640，p=0.000＜0.01）、遷移成績（F=58.144，p=0.000＜0.01）上的主效應(yīng)極其顯著；內(nèi)容較易組的學(xué)習(xí)動機顯著高于較難組（M易=40.509，M難=35.386），較易組的認(rèn)知負(fù)荷顯著低于較難組（M易=8.175，M難=12.491），較易組的保持成績顯著高于較難組（M易=10.684，M難=6.140），較易組的遷移成績顯著高于較難組（M易=8.281，M難=4.947）。

進(jìn)一步對不同播放速度和不同難易程度條件下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果，進(jìn)行獨立樣本t 檢驗，結(jié)果表明：盡管視頻播放速度和內(nèi)容難易程度的交互效應(yīng)不顯著，但二者仍對學(xué)習(xí)者的積極情緒、放松度和保持成績有一定的交互作用影響。當(dāng)內(nèi)容較容易時，播放速度對學(xué)習(xí)者的積極情緒有顯著影響（p=0.020＜0.05），1.0 倍速時的積極情緒顯著高于1.5 倍速（M1.0倍速=26.567，M1.5倍速=22.185）；當(dāng)較難時，播放速度對積極情緒無顯著影響（p=0.428＞0.05）。當(dāng)內(nèi)容較容易時，播放速度對放松度無顯著影響（p=0.650＞0.05）；當(dāng)較難時，播放速度對放松度有極其顯著的影響（p=0.006＜0.01），1.0 倍速播放時的放松度顯著高于1.5倍速（M1.0倍速=66.793，M1.5倍速=59.179）。當(dāng)內(nèi)容較容易時，播放速度對學(xué)習(xí)者的保持成績無顯著影響（p=0.943＞0.05）；當(dāng)較難時，播放速度對學(xué)習(xí)者的保持成績有顯著影響（p=0.030＜0.05），1.0 倍速播放時的保持成績顯著高于1.5 倍速（M1.0倍速=6.897，M1.5倍速=5.357）。

（三）學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)效果間的相關(guān)分析

對各因變量進(jìn)行皮爾遜（Pearson）相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：學(xué)習(xí)動機與積極情緒（r=0.264，p=0.005＜0.01）、學(xué)習(xí)動機與保持成績（r=0.390，p=0.000＜0.01）、學(xué)習(xí)動機與遷移成績（r=0.301，p=0.001＜0.01）、學(xué)習(xí)動機與認(rèn)知負(fù)荷（r=-0.209，p=0.026＜0.05）、認(rèn)知負(fù)荷與保持成績（r=-0.512，p=0.000＜0.01）、認(rèn)知負(fù)荷與遷移成績（r=-0.518，p=0.000＜0.01）、保持成績與遷移成績（r=0.599，p=0.000＜0.01）均顯著相關(guān)。

五、結(jié)果討論

教學(xué)視頻播放速度和內(nèi)容難易程度對各因變量的顯著性影響結(jié)果，如圖4所示。

（一）視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)動機的影響

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，教學(xué)視頻的播放速度和內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)動機有著不同程度的影響。在教學(xué)內(nèi)容難易程度不變時，隨著視頻播放速度的提高，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機顯著下降；而在播放速度不變時，隨著內(nèi)容難度的加大，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機顯著下降?？梢?，教學(xué)視頻的倍速播放不利于學(xué)習(xí)動機的提升，且視頻內(nèi)容越難學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機越低。

在視頻學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)習(xí)者的動機受視頻播放速度外因和學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度內(nèi)因的雙重影響，具有動態(tài)變化的特點。視頻學(xué)習(xí)不是一個被動接受的過程，需要學(xué)習(xí)者積極主動的投入，以較高的學(xué)習(xí)動機開展持久的、深度的、有效的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者動機的激發(fā)和維持，一方面，可以通過增加學(xué)習(xí)者對視頻的操作和控制權(quán)限，提高其學(xué)習(xí)的主動性和投入度；另一方面，可以對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效設(shè)計，開展多手段、分層次的內(nèi)容交互，加深學(xué)習(xí)者對教學(xué)視頻內(nèi)容的理解和掌握。

（二）視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對情緒體驗的影響

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，教學(xué)視頻播放速度和內(nèi)容難易程度，共同影響學(xué)習(xí)者的積極情緒體驗。當(dāng)教學(xué)內(nèi)容較容易時，視頻播放速度會顯著影響學(xué)習(xí)者的積極情緒，隨著播放速度的提高，學(xué)習(xí)者的積極情緒降低；當(dāng)內(nèi)容較難時，視頻播放速度對積極情緒的影響不顯著。當(dāng)1.0 倍速播放時，隨著內(nèi)容難度加大，學(xué)習(xí)者的積極情緒呈下降趨勢，達(dá)到邊緣顯著水平；當(dāng)1.5 倍速播放時，內(nèi)容難易程度對積極情緒的影響不顯著。這表明積極情緒受視頻播放速度外因和學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度內(nèi)因的雙重影響，播放速度越快、內(nèi)容越難，學(xué)習(xí)者的積極情緒越低。盡管倍速播放在一定程度上可以提高學(xué)習(xí)效率，但對學(xué)習(xí)者積極情緒的影響是負(fù)向的，視頻播放速度越快、學(xué)習(xí)內(nèi)容越難，學(xué)習(xí)者的情緒體驗越差。

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究表明，積極情緒可通過增加腦多巴胺水平促進(jìn)解決問題的靈活性[35]，促進(jìn)積極的自我評價，提升動機，而消極情緒則相反。不同的情緒體驗影響學(xué)習(xí)者的努力程度和學(xué)習(xí)動機，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程和認(rèn)知發(fā)展至關(guān)重要[36]。情緒體驗受學(xué)習(xí)資源內(nèi)容和形式的影響，并持續(xù)地監(jiān)控學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和元認(rèn)知過程，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。

（三）視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對認(rèn)知負(fù)荷的影響

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，教學(xué)視頻的內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷有著較為顯著的影響；教學(xué)視頻的播放速度主要影響學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷，內(nèi)容難易程度主要影響內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度不變時，視頻播放速度對認(rèn)知負(fù)荷有一定影響，但未達(dá)到顯著水平；當(dāng)視頻播放速度不變時，隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容難度的加大，認(rèn)知負(fù)荷顯著提升。這表明學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷主要受內(nèi)容難易程度的影響，內(nèi)容越難，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷越大；視頻播放速度雖然對認(rèn)知負(fù)荷有一定影響，但影響程度有限。影響認(rèn)知負(fù)荷的因素主要包括學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗、學(xué)習(xí)材料內(nèi)在的本質(zhì)特點和學(xué)習(xí)材料組織方式三方面[37]，其中，學(xué)習(xí)材料的內(nèi)在本質(zhì)特點在一定程度上左右了認(rèn)知負(fù)荷的高低[38]，本研究進(jìn)一步驗證了上述觀點。

時間壓力對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷也有顯著影響[39]，隨著學(xué)習(xí)時間的延長，學(xué)習(xí)者的主觀疲勞感和認(rèn)知負(fù)荷顯著增加。視頻播放速度對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷有一定影響但未達(dá)到顯著水平，其原因可能是，雖然倍速播放在一定程度上導(dǎo)致學(xué)習(xí)者單位時間內(nèi)的信息加工任務(wù)量增加，認(rèn)知負(fù)荷增大，但倍速播放對時間的節(jié)約使得學(xué)習(xí)者的時間壓力緩解，釋放掉部分認(rèn)知負(fù)荷，使得認(rèn)知負(fù)荷總量沒有顯著增加。

（四）視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對認(rèn)知過程的影響

學(xué)習(xí)是一個復(fù)雜的認(rèn)知加工過程，其中，專注度和放松度影響學(xué)習(xí)者對知識的選擇、組織和整合，是認(rèn)知加工的重要過程性指標(biāo)。專注度代表學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工過程中注意力的集中程度，是實現(xiàn)心流的關(guān)鍵[40]，學(xué)習(xí)者的注意力集中程度會影響學(xué)習(xí)表現(xiàn)[41]，專注度越高，越容易促進(jìn)任務(wù)的完成。放松度能緩解認(rèn)知加工過程中的壓力，學(xué)習(xí)者在放松狀態(tài)下能夠減緩壓力，改善消極情緒，有利于發(fā)散性思維的產(chǎn)生，但過高的放松度并不利于認(rèn)知加工；放松度過高和過低均不利于提高認(rèn)知加工的質(zhì)量。

上述數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，教學(xué)視頻的內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程有一定影響，且這種影響受到播放速度的調(diào)節(jié)作用。視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)者專注度均無顯著影響，且均值在50-60 之間，屬于正常區(qū)間，說明在本次視頻學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者的專注度正常且相對穩(wěn)定。在放松度方面，當(dāng)視頻內(nèi)容較容易時，放松度受播放速度的影響不顯著；當(dāng)內(nèi)容較難時，隨著視頻播放速度的提升，放松度顯著降低。這表明當(dāng)視頻內(nèi)容較容易時，無論是否倍速播放，學(xué)習(xí)者的放松度均波動不大，情緒體驗較為穩(wěn)定。而當(dāng)內(nèi)容較難時，學(xué)習(xí)者的放松度波動較大，隨著播放速度的提升，單位時間內(nèi)接受的信息量增加，加劇了學(xué)習(xí)者的心理壓力，放松度顯著降低。這表明放松度主要受內(nèi)容難易度的影響，并在一定程度上受視頻播放速度的調(diào)節(jié)作用。

（五）視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)效果的影響

數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明，教學(xué)視頻的內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果有一定影響，這種影響受到播放速度的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)視頻播放速度不變時，教學(xué)內(nèi)容難度增加，學(xué)習(xí)者的保持測試成績和遷移測試成績顯著下降；當(dāng)內(nèi)容難易程度不變時，隨著視頻播放速度的提升，學(xué)習(xí)者的保持測試成績和遷移測試成績無明顯變化。可見，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果主要受學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度的影響，內(nèi)容越難學(xué)習(xí)效果越差。

通過進(jìn)一步分析，我們發(fā)現(xiàn)，內(nèi)容難易程度對保持測試成績的影響在一定程度上受視頻播放速度的調(diào)節(jié)影響：當(dāng)內(nèi)容較容易時，1.0 倍速和1.5 倍速的保持測試成績無顯著差異；而當(dāng)內(nèi)容較難時，隨著播放速度的提高，學(xué)習(xí)者的保持測試成績顯著下降?？梢?，當(dāng)內(nèi)容較容易時，適當(dāng)提高視頻播放速度在一定程度上提高了學(xué)習(xí)效率；而當(dāng)內(nèi)容較難時，提高播放速度雖然能在一定程度上提高學(xué)習(xí)效率，卻是以降低學(xué)習(xí)效果為代價的。

（六）各因變量間的相互作用

視頻學(xué)習(xí)是一個復(fù)雜的認(rèn)知加工過程，學(xué)習(xí)者的動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷和認(rèn)知過程間相互影響，并作用于學(xué)習(xí)效果。本研究中各因變量間的相關(guān)關(guān)系如圖5所示，積極情緒通過直接影響學(xué)習(xí)動機、間接影響認(rèn)知負(fù)荷，最終間接作用于保持測試和遷移測試成績；學(xué)習(xí)動機作為學(xué)習(xí)者主動進(jìn)行認(rèn)知加工的內(nèi)部驅(qū)動力，受到積極情緒和認(rèn)知負(fù)荷的顯著影響，并對保持測試和遷移測試成績有著極顯著的影響；學(xué)習(xí)者在認(rèn)知加工過程中的認(rèn)知負(fù)荷受到學(xué)習(xí)動機的調(diào)節(jié)，并與保持測試和遷移測試成績負(fù)向相關(guān)。在認(rèn)知加工過程中，學(xué)習(xí)動機受到情緒體驗和認(rèn)知負(fù)荷的影響，認(rèn)知負(fù)荷也會反作用于學(xué)習(xí)動機并影響學(xué)習(xí)者認(rèn)知資源的分配；認(rèn)知負(fù)荷、動機和情緒體驗各因素間相互影響，受到學(xué)習(xí)資源呈現(xiàn)方式、感覺記憶和先前知識基礎(chǔ)的影響，并通過影響認(rèn)知資源的動態(tài)分配，影響認(rèn)知加工過程和學(xué)習(xí)效果。

六、總結(jié)與建議

視頻播放速度和內(nèi)容難易程度是視頻教學(xué)資源的形式設(shè)計和內(nèi)容設(shè)計的具體體現(xiàn)，它們影響學(xué)習(xí)者的整個認(rèn)知加工過程，并最終影響學(xué)習(xí)結(jié)果。本研究圍繞視頻播放速度與內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷、認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)結(jié)果的影響，以及學(xué)習(xí)動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷和認(rèn)知過程間的相互作用開展實驗研究，研究結(jié)果驗證了“視頻播放速度和內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)影響的作用機制模型”的合理性。視頻播放速度的調(diào)整，會在一定程度上改變視頻的內(nèi)容節(jié)奏、畫面要素呈現(xiàn)時間、講解者語速等，各因素的綜合作用影響學(xué)習(xí)者的任務(wù)難度感知、認(rèn)知資源的分配和信息加工。過快的視頻播放速度不利于學(xué)習(xí)動機和積極情緒的維持，不利于輕松學(xué)習(xí)狀態(tài)的持續(xù)；內(nèi)容難度過大容易使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生受挫感，學(xué)習(xí)動力不足，學(xué)習(xí)效果不理想；視頻播放速度對學(xué)習(xí)者的影響，在一定程度上受內(nèi)容難易程度的調(diào)節(jié)：當(dāng)內(nèi)容較容易時，學(xué)習(xí)者的情緒體驗更容易受倍速播放的消極影響；當(dāng)內(nèi)容較難時，放松度和保持測試成績更容易受倍速播放的消極影響。可見，優(yōu)化視頻學(xué)習(xí)，需要從教學(xué)視頻內(nèi)容選擇和形式設(shè)計、學(xué)習(xí)過程干預(yù)等多方面進(jìn)行努力。本研究據(jù)此提出如下建議：

（一）教學(xué)視頻及平臺設(shè)計者應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心，采用多種手段優(yōu)化視頻設(shè)計

在設(shè)計理念上，設(shè)計者應(yīng)突出以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計理念，強調(diào)尊重學(xué)習(xí)者在觀看教學(xué)視頻時的主動權(quán)、選擇權(quán)和控制權(quán)。應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平和認(rèn)知加工規(guī)律，提供多樣豐富的高質(zhì)量學(xué)習(xí)資源、方便有效的技術(shù)支持、個性化的學(xué)習(xí)工具。學(xué)習(xí)者個性化成長平臺應(yīng)具有明顯的便捷性、智能性、精準(zhǔn)性、持久性以及連續(xù)性等特征[42]。

在實現(xiàn)手段上，首先，設(shè)計者應(yīng)從外在形式和內(nèi)在內(nèi)容兩個方面，綜合考慮教學(xué)視頻的設(shè)計，充分認(rèn)識到視頻播放速度和內(nèi)容難易程度對學(xué)習(xí)者動機、情緒體驗、認(rèn)知負(fù)荷和認(rèn)知過程等方面的重要影響，提升其學(xué)習(xí)效果。其次，對視頻內(nèi)容難易程度進(jìn)行難度系數(shù)和等級的標(biāo)識，給出不同層級的學(xué)習(xí)目標(biāo)[43]，為學(xué)習(xí)者提供視頻播放倍速范圍的合理化建議，使學(xué)習(xí)者能夠選擇合適的播放速度，激發(fā)不同知識基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機、興趣和自信心，優(yōu)化視頻學(xué)習(xí)的深度和目標(biāo)達(dá)成程度。再次，對教學(xué)視頻的內(nèi)容和形式進(jìn)行有機整合，結(jié)合認(rèn)知負(fù)荷理論，合理簡化單位時間內(nèi)的知識內(nèi)容，誘發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒；通過降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，減少外在認(rèn)知負(fù)荷的方式，優(yōu)化教學(xué)視頻設(shè)計[44]。最后，教學(xué)視頻平臺應(yīng)結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，進(jìn)行基于視頻播放行為的實時、動態(tài)分析，根據(jù)學(xué)習(xí)者對內(nèi)容難易程度的評定和播放速度的選擇傾向，為不同類型學(xué)習(xí)者設(shè)置合理的初始化倍速，以提高視頻學(xué)習(xí)的效果。

（二）學(xué)習(xí)者應(yīng)提升數(shù)字素養(yǎng)、合理選擇視頻播放速度

智能時代的教育創(chuàng)新與變革，具有新技術(shù)重塑教育生態(tài)、新需求激發(fā)創(chuàng)新能力、新環(huán)境呼喚數(shù)字素養(yǎng)等十大趨勢[45]。構(gòu)建新型數(shù)字教育體系應(yīng)開展科學(xué)評估和頂層設(shè)計，優(yōu)化我國數(shù)字教育生態(tài)，提升全民數(shù)字能力[46]。優(yōu)質(zhì)而高效的在線學(xué)習(xí)，需要學(xué)習(xí)者具備良好的數(shù)字素養(yǎng)，學(xué)會合理地選擇視頻播放速度是在線學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的基本數(shù)字素養(yǎng)，可以在保證學(xué)習(xí)效率的同時提高學(xué)習(xí)效果。

學(xué)習(xí)者應(yīng)結(jié)合自己的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、播放愛好等，合理選擇教學(xué)視頻的播放速度。當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容較容易時，可適當(dāng)提高視頻播放速度以提高學(xué)習(xí)效率；當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容較難時，建議以正常的速度播放，以提高大腦的放松度，緩解在認(rèn)知加工過程中的認(rèn)知壓力和消極情緒，進(jìn)而維持良好學(xué)習(xí)動機，提升學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)者粘性，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果。教師和平臺建設(shè)者也應(yīng)不斷反思和提高數(shù)字素養(yǎng)意識，注意引導(dǎo)學(xué)習(xí)者合理地選擇和控制教學(xué)視頻的播放速度，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果。