I boken "Multimedia Learning" (Cambridge Press, 2001), introduserte Richard E. Mayer 12 prinsppper for læringsefekt ved bruk multimedia presentasjoner:

Coherence Principle – People learn better when extraneous words, pictures and sounds are excluded rather than included.
Signaling Principle – People learn better when cues that highlight the organization of the essential material are added.
Redundancy Principle – People learn better from graphics and narration than from graphics, narration and on-screen text.
Spatial Contiguity Principle – People learn better when corresponding words and pictures are presented near rather than far from each other on the page or screen.
Temporal Contiguity Principle – People learn better when corresponding words and pictures are presented simultaneously rather than successively.
Segmenting Principle – People learn better from a multimedia lesson is presented in user-paced segments rather than as a continuous unit.
Pre-training Principle – People learn better from a multimedia lesson when they know the names and characteristics of the main concepts.
Modality Principle – People learn better from graphics and narrations than from animation and on-screen text.
Multimedia Principle – People learn better from words and pictures than from words alone.
Personalization Principle – People learn better from multimedia lessons when words are in conversational style rather than formal style.
Voice Principle – People learn better when the narration in multimedia lessons is spoken in a friendly human voice rather than a machine voice.
Image Principle – People do not necessarily learn better from a multimedia lesson when the speaker’s image is added to the screen.

Gjennom 5 videoer skal vi bli bedre kjent Mayers 12 prinsipper. Videoene er laget av UiA og er tilgjengelig for deling på http://videoforelesning.no . Tilsammen varer videoene i 12 minutter.

Her er en Norsk oversettelse av Richard E. Mayer 12 prinsppper for læringsefekt ved bruk multimedia presentasjoner. Oversettelsen er laget av Silje Belsvik Taftø   fra Læringsstøttesenteret på NTNU. Kilde: her

Tips til bruk av multimedia i undervisningen;

Hvordan skal du utforme multimediale læringsressurser som video, spill, quiz, PowerPoint o.l slik at studentene lærer godt?

Ifølge Richard Mayers kognitive teori om multimedie-læring,  lærer vi  dypere fra ord og bilder sammen, enn vi gjør fra  ord alene: Vi lærer best  hva en KATT er,  om vi ser ordet KATT sammen med bildet eller en tegning av en KATT. 

Mayer har utarbeidet 12 forskningsbaserte prinsipper til hvordan man utformer gode multimediale læringsressurser.

Del opp stoffet;

Presenter fagstoffet på en slik måte at de som skal lære får tid til å se, høre og prosessere informasjonen i deler eller segmenter.
Vi lærer bedre når multimediaundervisningen brytes ned i segmenter fremfor en sammenhengende enhet. La derfor de som skal lære fokusere på én bit om gangen.

Gi studentene god nok forkunnskap;

Forklar nøkkelord, navn og uttrykk før du bruker det i lærematerialet ditt.
Dette trigger etablert kunnskap i langtidsminnet til studentene.

Bruk animasjon og fortellerstemme;

Bruk av syn og hørsel samtidig gjør det enklere for studentene å ta inn ny informasjon.
Ved å støtte opp  det vi ser gjennom det vi  hører, greier vi enklere å skape sammenhenger og bygge nye skjema  i  arbeidshukommelsen vår.

Ta bort det unødvendige;

Vi lærer bedre når overflødige ord, bilder og lyder er utelatt.
Møter  vi store mengder  informasjon,  vil vi måtte jobbe hardere for å lære.

Reduser den kognitive belastningen;

Vi lærer bedre fra bare animasjon og fortellerstemme, enn animasjon, fortellerstemme og tekst på skjerm sammen.
Må vi følge med på 3 ting samtidig, vil vi fort kunne miste  viktige elementer.

Organiser presentasjonen;

Vi lærer bedre når ord eller tekst  hjelper oss til å forstå  organiseringen av presentasjonen.
Bruk overskrifter som sier noe konkret om det som  vises, og gjør det gjennom det hele.

Skap sammenheng mellom ord og bilder;

Vi lærer bedre når tilsvarende ord og bilder presenteres nært  heller enn langt fra  hverandre- både  på skjerm  og  papir.
Tekst og grafikk som står tett sammen reduserer den kognitive belastningen.

Skap helhet med ord og bilder;

Vi lærer bedre om tilsvarende ord og bilder blir presentert samtidig heller enn suksessivt.
La sorteringen,  organiseringen og læringen i arbeidshukommelsen skje samtidig.

Gjør det personlig;

Vi lærer bedre når ordene  eller teksten  er i  samtaleform heller enn  i  formell form.
Forskningen til Mayer tyder på at mennesker føler større nærhet til fagstoffet og greier å relatere det til tidligere kunnskap om vi bruker mer personlige uttrykk som «du» og «dere».

Stemmen betyr noe

Vi lærer bedre når avsenderen har en form for standardisert «menneske-stemme» enn om vi bruker maskin-stemme eller stemme med utenlandsk aksent.
Den kognitive arbeidsprosessen går letter om vi slipper å bruke kapasitet på å forstå hva som blir sagt (fremmed dialekt eller aksent).

Læremateriellet er viktigere enn eget bilde;

Vi lærer ikke nødvendigvis bedre fra multimedia-undervisning når talerens bilde er med på skjermen.
Med mindre mennesket på skjermen er essensiell for læringen vår, er det mest  gunstig om læremateriellet heller er i fokus.

Individuelle forskjeller;

Effekten av godt utformede multimediale-læringsressurser er større for de med lite kunnskap enn de med mye kunnskap.
Effekten er også større for de med en  visuell læringsstil. 
Etter hvert som vi lærer mer og får på plass egne studieteknikker, blir vi bedre rustet til å lære uansett hvilken form læremateriellet kommer  i.

Gjennom  disse prinsippene, søker  Richard Mayer å tilrettelegge for at  aktiv  og dypere læring  skal finne sted. Når Mayer snakker om aktiv læring, mener han ikke nødvendigvis fysisk aktivitet, men at det foregår en aktiv, kognitiv prosess inni oss; vi er konsentrert, vi velger ut og sorterer det som er viktig og vi greier å organiserer, sortere og koble på tidligere kunnskap fra langtidsminnet samt skjema fra  arbeidshukommelsen.    

Teoretisk bakgrunn;

Innen kognitiv vitenskap har  Richard Mayer, professor i psykologi ved Universitetet i California,  Santa Barbara,  og Stephen Sorden, Ed.D, skrevet om og  forsket  på multimedie-læring.

Mayers  forskning  ligger i krysningen mellom  kognitiv vitenskap, undervisningsmetoder og teknologi,  og  er motivert av spørsmålet: «Hvordan hjelpe mennesker til å lære  slik  at de bruker det de har lært til å løse nye problemer de aldri har vært borti før?» Altså det man i kognitiv vitenskap kaller «transfer  of  knowledge», å kunne bruke eksisterende kunnskap sammen med ny kunnskap:

til å løse  problemer
se sammenhenger og  deretter  bygge ny kunnskap 
dypere læring

Mayer bygger sine kognitive multimedieprinsipper på tidligere teorier

Allan Paivios  teorier om  «dual  coding theory» 
Alan Baddely  og Graham Hitchs modell på  arbeidshukommelsen
John  Swellers  teori om k ognitiv belastning

Dual Coding

I følge Allan Paivios teori om «dual coding» blir visuell og verbal informasjon prosessert forskjellig og gjennom 2 ulike kanaler i hjernen vår. Vi danner her separate representasjoner for den informasjonen vi prosesserer i hver kanal.

Både de visuelle og verbale kodene kan brukes til å hente fram informasjonen (bilde av KATT og ordet KATT).
Evnen vår til å kode et stimuli på to ulike måter, øker sjansen for at vi bedre kan husker dette stimuliet.

For at informasjonen vi henter inn gjennom de 2 kanalene ikke bare skal  bli forbigående  glimt eller bilder, må vi sette i gang de kognitive prosessesene.  Disse prosessene starter først  når arbeidshukommelsen,  før kalt korttidshukommelsen, begynner å:

organiserer og integrerer
sette  informasjon  fra  kanalene  i sammenheng med hverandre  
sette ny informasjon i sammenheng med  allerede eksisterende skjema i langtidsminnet

(Stephen Sorden,  A Cognitive Approach to Instructional Design for Multimedia Learning, s 365)   

Arbeidshukommelsen

Ifølge  Baddely  og  Hitch´s  første modell, består arbeidshukommelsen  vår av  flere komponenter: 

Den fonologiske loopen, der det vi hører blir repetert og bearbeidet. 
Den  visuo spatiale  skisseblokken, som lagrer og bearbeider det vi ser.

som styrer informasjonen fra de 2 slavesystemene og  kombinerer  og  integrerer  informasjonen  herifra.

Central  executive  var  altså   «sjefen»  som styrte systemet og tok seg av problemløsing og fordelte lagrings-oppgaver, slik  at  det selv kunne bruke kapasiteten på mer krevende  informasjons-prosessering. (Stephen Sorden,  A Cognitive Approach to Instructional Design for Multimedia Learning, s 365).   

Baddely  og  Hitch  la  etterhvert  til et t tredje system, som tok over en del av arbeidsoppgavene til  «central  executive»: «Den episodiske bufferen»

fungerer som et midlertidig lager
informasjon av både visuell og auditiv art blir her integrert med informasjon fra langtidsminnet
et system med begrensninger

Kognitiv belastning

John Swellers  teori om kognitiv  belastning hevder at det finnes en grense for hvor mye informasjon vi kan prosessere på en gang i arbeidsminnet. (ibid).

Ifølge Sweller er kunnskapen vår organisert i skjema i langtidshukommelsen. Disse skjemaene kontrollerer hvordan vi behandler ny informasjon i arbeidsminnet. Etter hvert som vi lærer, utvikler vi nye og mer sammensatte skjemaer. Det vi lærer blir til slutt automatisert. Når lærdom blir automatisert, frigir dette kapasitet i arbeidshukommelsen til andre oppgaver. Slik kan vi fortsette å bygge opp stadig ny kunnskap og lage flere og mer komplekse skjema.

Det er viktig å utforme multimedie-læringsressurser  som ikke gir for stor kognitiv belastning, siden dette vil redusere vår kapasitet til å prosessere informasjon.
Vi bør med andre ord vite noe om hva som fungerer best for læring  når vi  bruker  video,  PowerPoint, spill eller quiz i undervisningen.

 Slik Stephen  Sorden  uttrykker det;   

«(..) the layout should be visually appealing and intuitive, but activities should remain focused on the concepts to be learned, rather than trying too much to entertain.  This is especially true if the entertainment is time consuming to construct and is complicated for the learner to master. Working memory can be overloaded by the entertainment or activity before the learner ever gets to the concept or skill to be learned»  (Sorden, 265)  

Kilder

A Cognitive Approach to Instructional Design for Multimedia Learning (Stephen Sorden, 2005)

Multimedia Learning (Richard Mayer, 2009)