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本文介紹三個與投影片製作相關的重要理論：認知負荷理論、多媒體學習原則，以及雙編碼理論。如果能遵循這三個理論製作投影片，投影片對簡報者的上台表達與聽眾對內容的理解效果就會跳躍式的提高。
認知負荷理論
認知負荷是指為了理解訊息所需付出的努力、策略和處理能力的程度。澳洲心理學教授約翰·斯威勒（John Sweller）教授指出人類的工作記憶區和長期記憶區之間存在某種上下游的互動關係。由於學習過程發生在容量有限的工作記憶區，訊息經由消化理解後才被編碼存儲在基本上容量是無限的長期記憶區。1如果學習過程中的訊息超過了工作記憶區的負荷能力，那麼學習將會無效。因此所有的教學設計都應盡可能降低工作記憶區的負荷。
例如在高質量的技術型簡報中，經常需要用視覺輔助工具（例如投影片）來幫助聽眾對複雜概念的理解。在設計這些視覺輔助工具時，我們必須注意避免給聽眾帶來過多的認知負荷。
人類的認知負荷可分為內在負荷（intrinsic load）和外在負荷（extraneous load），兩者都會干擾學習。內在負荷來自於訊息本身的複雜程度，像是對非專業人員說明專業知識，需要聽眾花費大量工作記憶來理解；而外在負荷則與訊息的呈現方式有關，像是簡報者的說明方式或是投影片的設計方式。簡報者一方面應該盡可能使用生動化技巧來降低訊息對聽眾造成的內在負荷，另一方面投影片設計要選擇減少外在負荷的呈現方式。若能兼顧降低聽眾的內、外在負荷，就可以更有效地提升認知流暢度，達成簡報的目的。然而可惜的是，典型投影片對於降低聽眾的認知負荷是無法滿足的。2
多媒體學習原則
根據美國教育心理學家理查,梅爾（Richard Mayer）教授的說法，多媒體學習的研究已經指出了一些與雙編碼理論和認知負荷理論相一致的教學設計觀點。3
梅爾共舉出12項多媒體學習原則：
本文介紹三個與投影片製作相關的重要理論：認知負荷理論、多媒體學習原則，以及雙編碼理論。如果能遵循這三個理論製作投影片，投影片對簡報者的上台表達與聽眾對內容的理解效果就會跳躍式的提高。
認知負荷理論
認知負荷是指為了理解訊息所需付出的努力、策略和處理能力的程度。澳洲心理學教授約翰·斯威勒（John Sweller）教授指出人類的工作記憶區和長期記憶區之間存在某種上下游的互動關係。由於學習過程發生在容量有限的工作記憶區，訊息經由消化理解後才被編碼存儲在基本上容量是無限的長期記憶區。1如果學習過程中的訊息超過了工作記憶區的負荷能力，那麼學習將會無效。因此所有的教學設計都應盡可能降低工作記憶區的負荷。
例如在高質量的技術型簡報中，經常需要用視覺輔助工具（例如投影片）來幫助聽眾對複雜概念的理解。在設計這些視覺輔助工具時，我們必須注意避免給聽眾帶來過多的認知負荷。
人類的認知負荷可分為內在負荷（intrinsic load）和外在負荷（extraneous load），兩者都會干擾學習。內在負荷來自於訊息本身的複雜程度，像是對非專業人員說明專業知識，需要聽眾花費大量工作記憶來理解；而外在負荷則與訊息的呈現方式有關，像是簡報者的說明方式或是投影片的設計方式。簡報者一方面應該盡可能使用生動化技巧來降低訊息對聽眾造成的內在負荷，另一方面投影片設計要選擇減少外在負荷的呈現方式。若能兼顧降低聽眾的內、外在負荷，就可以更有效地提升認知流暢度，達成簡報的目的。然而可惜的是，典型投影片對於降低聽眾的認知負荷是無法滿足的。2
多媒體學習原則
根據美國教育心理學家理查,梅爾（Richard Mayer）教授的說法，多媒體學習的研究已經指出了一些與雙編碼理論和認知負荷理論相一致的教學設計觀點。3
梅爾共舉出12項多媒體學習原則：
1.一致性原則（The Coherence Principle）
在設計學習材料時保持一致性和清晰性。排除不相干或分散注意力的信息，只使用學習者需要的信息重點和簡單的視覺效果，會更容易理解和記憶。幫助聽眾整合關鍵概念和概念之間的關係。4刪掉不必要的內容、文字，只使用學習者需要的資訊重點和簡單的視覺效果，以符合學習主題的需要。
為了達到這個目標，你應該問問自己：
- 盡可能使用一致的風格和設計，避免同時使用多種不同的視覺元素或字體，以減少聽眾的認知負荷，避免干擾和混淆；
- 繪圖、圖片、音頻或視頻等多媒體元素應該符合簡報內容，而不是僅僅為了裝飾或增加視覺效果而添加；
檢視每條訊息或圖像是否對幫助聽眾理解有高度的必要性。是否可以找到更好的方法？這條必要的訊息是否使用聽眾更好可以理解的方式簡單語言呈現？
2.冗餘原則（The Redundancy Principle）
如果聽眾同時閱讀和聽取相同的語言訊息，會產生注意力分散效應，降低他們的理解力。這是因為他們必須在投影幕上和簡報者身上分配視覺注意力，導致可用的工作記憶容量減少。相反地，當簡報者口頭解釋投影片上的圖形意義時，聽眾可以更深入地理解，因為聽覺和視覺會呈現互補效用。5
運用冗餘原則可以通過多個感官通道（例如視覺、聽覺和觸覺）以及使用多種媒體形式（例如圖像、文字和視頻）來實現。如果已經有簡報者進行解說，就應該盡可能只使用圖形，避免添加文字。如果一定需要添加文字（例如做為講義發送），就應該盡量簡潔精煉。
3.信號傳遞原則（The Signaling Principle）
如果簡報者能夠清晰呈現複雜概念的結構層次，並澄清各概念元素之間的關聯性，就能減輕聽眾的認知負荷。3在投影幕上精確呈現需要注意的重點內容，可以最大程度地提高學習效果。如果屏幕上充斥著大量資訊，學習者可能會難以分辨何者最重要，進而影響學習效果。
因此，以下三點建議可以提高簡報效果：
- 強調關鍵詞或重要訊息，例如將關鍵詞或標題加粗或顏色加深，或在聽覺上重複強調重要的語句；
- 使用視覺提示，例如箭頭、符號或動畫等，來引導聽眾注意到重要的簡報內容，並幫助他們更好地理解這些內容；
- 使用適當的空白和段落分隔符號，以分隔不同的內容區域，讓聽眾更容易理解和記憶內容。
4.空間連貫原則（The Spatial Contiguity Principle）
連貫性原則強調應盡可能地減少不同形式的訊息在時間和空間上的分離。6這有助於減少學習者的負擔，因為學習者需要選擇和連接相關的訊息元素來建立一個連貫的心理表徵。7當相關的文字和視覺元素在物理上靠近時，人們學習效果會進入最佳狀況。
因此，在圖形與解釋性文字的物理空間上緊密結合，能讓聽眾輕鬆理解圖形的意義，減少他們的學習負擔。
5.時間銜接性原則（The Temporal Contiguity Principle）
當相關的詞語和視覺圖像同時呈現，人類的學習效果最佳。
因此，在呈現許多訊息或步驟的投影片中，不應該一次性地呈現所有的訊息，而是應該利用動態設計和遙控翻頁器，隨著口語說明分段顯示圖像，讓口語的說明與投影片上的圖像同步出現。這樣能夠減輕學習者的認知負荷，提高學習的效果。
6.分段原則（The Segmenting Principle）
當大量訊息被分成幾段方式呈現時，人們的學習效果會更佳，而非長時間不斷接收訊息的疲勞轟炸。因此，建議將整體簡報內容切成幾部分，讓聽眾得以喘息和消化。如果一張包含大量訊息的投影片，也建議將其分成多張，確保每張投影片都含有合理且適量的訊息量。
7.多媒體原則（The Multimedia Principle）
人們從帶有文字訊息的圖形中學習，會比單獨從文字訊息學習更有效。8也就是說，當文字和圖片同時呈現時的學習效果會比僅僅呈現文字時更好。這與雙重編碼理論一致。
因此，如果拿投影片當講義，就必須讓聽眾看得懂。那麼在圖片上加註解釋性文字，就可強化圖像的涵義。但記住，文字務必要簡短，而且緊鄰欲解釋的圖像部位。
8.模式原則（The Modality Principle）
人們從視覺加上口語解說的學習效果優於從視覺加上文字的學習效果。這表明使用簡報形式比發送資料讓聽眾自己閱讀更有效。因此，在簡報中應該注重視覺效果和口語解說，除非需要定義關鍵術語、列出步驟或提供指引，否則應盡可能減少文字數量。
9.預習原則（The Pre-Training Principle）
擁有一些基礎知識的學習者通常能夠更有效率地學習。所以，在學習之前理解基本的定義、術語或概念非常重要。當學習時出現複雜的視覺效果和定義時，學習者就能更輕鬆地掌握。
因此，簡報者可以在正式簡報之前提供一些基礎知識的資料（例如讀物、音頻或視頻等）供聽眾事先閱讀，以提高學習效率。
10.人性化原則（The Personalization Principle）
相對於過於正式的語言，人們更容易從非正式、對話式的語言中學習。因此簡報者應避免使用專業術語或複雜的句子，而是以最自然、對話式的方式傳達訊息。
11.語音原則（The Voice Principle）
人類從人聲中學習的效果優於從電腦聲音中學習的效果。
這項原則對於簡報的情境而言比較不是問題。
12.圖像原則（The Image Principle）
線上教學或簡報時，比起只顯示講者的談話頭像，使用與教學或簡報內容相關的視覺效果呈現將更有效。
因此，如果要錄製教學影片時，在呈現講者的頭像增加親切感的同時，加上用PPT、視頻或動畫影片來切換呈現來提昇效果。
雙重編碼理論
除了多媒體學習原則對於如何利用語文和圖像結合的投影片來解決外在認知負荷的問題外，雙重編碼理論（dual coding theory）也為我們提供了一個重要的啟示。基於這個啟示，我們可用以改善那些引起高認知負荷的訊息，讓聽眾在聽完簡報之後可以獲得高品質的理解、記憶和對訊息的聯想。1
雙重編碼理論指出，比起只使用語文或圖像兩者中的任一種形式，若文和圖被有意義地整合在一起時，藉由圖文兩個系統互相參照連結（referential connection）可以強化認知，訊息將更容易被理解並增強記憶9。英國心理學家阿倫.巴德利（Alan Baddeley）提出的工作記憶模型（model of working memory）理論指出，每個聽眾都有兩條理解訊息的認知途徑：一條是處理聽到或讀到的文字的「語言」途徑，另一條是「圖像」途徑。在一次簡報中，如果聽眾必須同時聽簡報者說的話和閱讀投影片上的許多文字，那麼語言途徑很容易就會超載。10然而，當這些文字被圖像所取代時，超載的可能性就會降低。意思就是說，聽覺語言和視覺圖像訊息雙重途徑的整合，能降低聽眾的認知負荷因而改善理解度。
或許你會疑惑，我們不是也都用視覺在感受文字嗎？事實上，文字或是數據都不是可視的，對視覺感官而言，文字或是數字就像象形文字，都無法觸發緊迫性或意義感。人們大腦中的鏡像神經元會透過視覺觀察他人的行為來學習、理解以達到同理、共情，因而能感受到他人的情緒。11例如一幅交通安全的宣導海報，比起用警告性文字來展示，用一張受害者女兒驚慌失措的臉更能刺激人們的情緒。
從視覺刺激對直覺系統的影響程度來看，最具效果的依次是移動的立體實物，例如簡報者的表情、肢體語言，實際物品的動態展示；12靜態的立體實物的效果次之，例如道具、模型；接著是動態的平面媒體，像是影片、用動態呈現的PPT；最後是靜態的平面媒體，像是典型的投影片。
因此，我們如果能運用多媒體學習的原則以及雙重編碼理論，找到一個如何在優化內在負荷的同時，也能盡量減少外在負荷的創作模式，將可以更有效率地達成簡報的目標。
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