作者：段美琳（浙江大学艺术与考古学院博士研究生）；郑 霞（浙江大学考古与文博系副教授、博士生导师、浙江大学“仲英青年学者”）
欢迎转载，须注明作者与来源（《自然科学博物馆研究》2020年第5期）
【摘要】
博物馆陈列语言是沟通观众和展览的重要媒介。如何合理利用陈列语言，将实物与多媒体互动设备、情境再现、活态演示等非语言表达方式联动起来，向观众有效传递信息，是博物馆进行陈列语言设计的重要思考点。本文以认知负荷理论为基础，阐明不合理的陈列语言设计会引起观众内在和外在认知负荷的增加，导致其学习效果下降。对此提出陈列语言设计要利用逐步呈现信息、展品样例、整合的信息源、多通道、嵌入支架的展示方法，降低观众的内在和外在认知负荷，有效地增加相关认知负荷，从而减轻观众参观过程中所需的认知努力，提升展览传播效果，促进观众学习。
【关键词】
教育学；认知负荷；展览；学习；陈列语言
自
20
世纪末期，越来越多的研究人员将关注聚焦在博物馆中心工作的转变，究竟是“以物为中心”还是“以人为中心”？
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世纪以来，博物馆俨然不再只是一个收藏、保护与展示文物的机构，它还承担起促进观众学习、交流和思考的责任。很多博物馆将展览作为沟通观众与展品间的桥梁，通过展览向观众展示展品相关的知识、理念甚至情感。但其中始终存在一个问题，即观众是否有效地接收到展览所传达的信息。大多数博物馆把最新的科技手段引入到展览当中，用多样化的展示方法去吸引观众的注意，促进观众在博物馆中的学习，可效果却不甚理想。这其中的原因便在于博物馆未能从根本上去关注观众的认知特点，尤其是没有考虑到观众在信息丰富的展览中所产生的认知压力。
一、连接“人”与“物”的陈列语言
陈列语言是陈列展览在传播和交流信息中所使用的方式、手段和媒介的统称
，是“使物说话”的艺术语言。陈列语言以人类感官为依据，将涉及到视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉、机体觉、运动觉、平衡觉、纵深觉等不同维度
的感官要素融入到设计当中，为观众提供内容丰富的感官体验。
作为沟通博物馆“人”与“物”的中间媒介，陈列语言关注“物”如何有效传播信息。在过去，展览中总能看到成组的展品孤立展示，不具备相关知识的观众很难主动构建这些展品间的联系，既造成了展览信息传播效果的下降，又降低了观众的参观兴趣。目前，已有博物馆工作人员意识到陈列语言研究中最重要的问题即是组合
，所谓组合即是处理好展品之间的关系，除了利用实物展品组合传达展览信息外，还运用多种非语言表达的展览手段，为观众构建与展览主题内容相吻合的情境，使情境与展品信息联动起来，让观众能够“读懂”展品、“读懂”展览。
但单是从“物”的角度出发，缺乏对观众认知的认识，不注重观众参观中付出的认知努力和负荷，那么，即使其包含了全面准确的展览信息，也难以保证展览得到有效传播和观众的有效学习。因此，陈列语言需要更关注“人”与“物”的对立统一关系，在了解观众的认知需求下，进一步进行自身的优化设计。
二、认知负荷的产生及分类
（一）认知负荷的产生
认知是指人在处理信息时的过程和能力，即获取知识和解决问题时的过程和能力
。
20
世纪
80
年代，澳大利亚认知心理学家
Sweller
提出，人的认知本质是一种资源消耗，人在学习和解决问题时需要付出认知资源来进行加工信息。认知负荷是指人在学习或执行任务中进行信息加工所耗费的认知资源总量
，由于认知资源是有限的，一旦在加工信息时所需要的认知资源超过了学习者的认知资源总量
，就会造成认知超负荷。在
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世纪九十年代认知负荷理论得到快速发展，成为认知心理学、教育心理学、教学技术等研究的重点。在博物馆学研究中，认知资源有限问题被“博物馆疲劳”（
Museum Fatigue
）的相关研究所涉及，
Bit Good
认为认知能力的受限是造成博物馆疲劳现象产生的主要因素，指出观众在进行认知加工的过程中，处理信息的能力是有上限的
，当面对过量信息时注意力将会被分散，进而无法处理。
根据信息储存的时间长短，认知负荷理论（
Cognitive Load
）假设人的认知结构主要由工作记忆和长时记忆组成。工作记忆进行信息加工，其持续时间按秒计算外，容量也有限，一般只能在一个时间内处理
7±2
个信息，如处理
5-9
个无关联的文字、数字等；长时记忆是将不同表征的信息，以图式的形式存储进来，具有无限的储存容量，能够永久地保留工作记忆加工过的信息
，是学习的中心。也就是说，当无关联的展示信息低于
5
个以下时，会造成工作记忆资源的浪费；当高于
9
个以上时，观众所需的认知资源总量就会超过工作记忆的容量，导致工作记忆的超负荷，造成长时记忆中的内容变化不明显，不能发生持久意义上的学习。博物馆作为一个非正式学习场所，呈现给观众大量的展览信息，因此陈列语言设计需要考虑观众参观过程中所产生的认知负荷，将展览所要传播的信息进行有效整合和分布，使展览整体和局部的关联或无关联信息量处于适当的水平，避免观众产生过高或过低的认知负荷，导致学习质量的下降。
（二）认知负荷的分类
认知负荷理论所关注的焦点就是复杂问题给个体有限的工作记忆空间所带来的压力
。以
Sweller
为代表的学者们根据认知负荷的影响因素，即个体的先前经验、学习材料内部的本质特征、学习材料的组织和呈现方式
的来源及性质，将认知负荷分为：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷，这三类负荷均影响观众对展览信息的理解和学习。
内在认知负荷（
Intrinsic Cognitive Load
）是由学习材料的本质与学习者的专业知识之间的交互
所产生，其产生的高低取决于内容的复杂程度。当面对同样的内容，不同经验水平的学习者所产生的认知负荷是固定的，不易改变。只有从学习材料本身出发，改变元素数量及其之间的交互性
，才能减少这类负荷。就展览而言，在内容决定之时，观众的内在认知负荷就已被确定，陈列语言设计只能从呈现方式上入手，尽量通过改变展览的信息数量和信息间的交互性，减少内在认知负荷。
外在认知负荷，又称无效认知负荷（
Extraneous Cognitive Load
），它取决于任务信息呈现给学习者的方式
，不恰当的材料设计和呈现方式会造成学习者外在认知负荷的增加，从而降低学习效率。通过何种方式降低外在认知负荷是认知负荷理论重点关注的问题
。在陈列语言设计中，需要针对不同的展览内容，选择合适的展示方法，避免不良的信息呈现形式占用观众的工作记忆，导致外在认知负荷的增加。
相关认知负荷（
Germane Cognitive Load
）也可称为关联认知负荷，这种认知负荷是有效认知负荷，它是指学习者自身投入的认知资源程度较低时，可以将额外的认知资源用来促进图式构建和自动化，例如，学生在参观博物馆时做记录，尽管增加了认知负荷，但它能促进学习
。要注意的是学习者在使用额外认知资源时并不都是主动或愿意的，需要设计者去帮助其进行资源投入。从博物馆角度来说，观众的行动和学习是自由的、不受干涉的，尽管难以保证观众一定会有认知资源的剩余，但陈列语言设计依旧可以唤醒和促进观众，将认知资源投入到参观学习中，增加相关认知负荷。
综上，这三种类型的认知负荷的总和，如果超过了学习者工作记忆的承载量，就会阻碍学习的顺利进行，因此陈列语言设计要减少观众的内在和外在认知负荷。又由于过低的认知负荷会造成资源浪费，设计要进一步增加相关认知负荷。通过实现这三个目标，释放观众工作记忆的容量，提高信息图式化的效率，让观众能够进一步加工新信息以促进自身学习。
三、针对认知负荷的针对性陈列语言设计策略
在博物馆中，观众是行为主体，认知负荷的产生建立在观众参与展览的基础上，即与展览信息产生交互，同时这些观众拥有不同的知识经验，陈列语言设计要注意将不完全或不具备相关展览知识的新手、专家纳入到考虑范畴当中。
一些材料所包含的信息非常复杂，其中有很多信息彼此相关联。个体要理解这些信息就必须要通过工作记忆对相关信息进行处理，以便形成相应的图式信息，存储进长时记忆中。当这些信息量超过认知资源总量时，观众便很难理解展览内容。因此，认知负荷理论倡导将信息采用先“分”后“总”的方式呈现，即先将信息逐步分离呈现，最后呈现完整的内容，为工作记忆提供处理信息所需的空间，从整体上降低内在认知负荷。同样，在进行陈列语言设计时，可采用这一方式，将展览的重要信息逐一呈现，最终汇总在一起，使观众的内在认知负荷处于较低水平。
例如，博物馆展览中经常会涉及到一些漆器、金银器、丝织品等工艺品的制作流程，如果将这些流程同时呈现出来，会过多占用观众的工作记忆，增加内在认知负荷。所以，以桑蚕丝织品制作流程为例，陈列语言设计可以先将蚕到丝织成品这一复杂的制作流程逐一呈现，后从总体上展示蚕与丝织成品，这样先分后总的展示方式，会更便于观众对展品的流程信息有较为完整的认识，从而提升展览效果。
从认知的角度而言，完成任何一项任务所要经历的认知负荷，在一定程度上（甚至完全）是由个人对该任务的先前经验决定的
。考虑到学习者在学习新内容之前，可能会因为先前知识的不足，产生过高的外在认知负荷，所以可利用一些容易识别、易于理解的样例来引导学习者对新内容的学习。通过对样例的学习，学习者可以更加明确地获知解决相关问题的方法，从而在后续学习中轻松构建出相应的图式信息，提升工作记忆的处理能力，减轻认知负荷。对于新手型观众而言，策展人员应该重视陈列的系统性和内容的丰富性，保证观众能够弥补自身先验知识的不足；而博物馆的参观相对自由，观众不容易发现展览与展品、展品与展品间的相互关系，同时随意闲逛会增加自身的生理疲劳，诱发与展览无关的负荷。所以，展览除了要引导观众沿着动线参观、掌握系统性外，还应提供具备样例资格即易理解的设计，将这些信息传达出去，使他们对展览及展品内容有一个基本的认识，进而降低外在认知负荷。
图
1
盘和匜组合呈现
在很多精美的器物或历史展览当中，绝大多数器物都是以个体的形式，独立地呈现给观众，除了器物的年代、出土时间和地点等基本信息说明外，陈列语言很少参与进这些展览中，导致不具备先前经验知识的观众，很难认识到器物之间存在的关系及其他历史、文化和科技信息，在参观结束后，也只是停留在看到器物或欣赏器物的层面，并没有发生实质性的变化。为了让新手型观众更好地学习，陈列语言设计应注意展品间的联系，并借用一些辅助展品将这种展品间独有的关系呈现出来，给观众提供便于理解展品的样例，激发观众后续的参观学习。如图
1
所示，盘是大家所熟知的器物，但与以往理解不一样的是，在商周时期盘还作盥洗工具，与之相搭配供主人盥洗的工具还有匜。如果陈列语言设计把这两个青铜器放置在一起，并利用薄纱或投影等辅助展品作流水状，便能让观众在文字之外充分理解二者间的关系和作用。这样的样例学习能够提升学习者的知识迁移能力
，为观众提供相应的观展思路，构建有利的图式信息，使观众能在短时间的参观中用较少的脑力劳动进行学习与思考，减轻不必要的认知努力。
信息经常以不恰当的方式呈现出来，导致学习者需要付出额外的认知资源，造成外在认知负荷的增加。例如在某个选定主题的学习材料中呈现无关的视频、音乐等，学习者就必须把有关联的信息重新整合在一起，但这必然会分散自身的注意力，将认知资源分配在无关的学习内容当中，从而产生较高的外在认知负荷。所以认知负荷理论提出，用一种整合的信息源代替信息分散呈现的多种信息源。在展览中，展品作为主体信息源，其信息的呈现除了文字说明外，还将利用插画、模型、模拟沙盘、多媒体互动装置等非语言的表达方式进一步展示。因此，陈列语言要特别注意将这些相关的信息源整合在一起，尽量在同一时空接近呈现，避免观众花费过多时间进行整合，同时要明确无论何种方式都是以传播展览内容为目的，不应出现无关的内容信息。除此之外，陈列语言设计需要尽可能避免这些非语言表达方式所承载的信息过度重合，消耗观众的工作记忆，增加不必要的认知负荷。
例如，在传统的文物相关的展览设计当中，信息通常会分开呈现（图
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），观众需要先将所观察到的文物信息存储在工作记忆当中，之后再与相关的多媒体装置进行互动。如果观众在互动期间仍想观察文物，那将折返于两个或多个信息源之间。这样分散呈现的信息源使观众很难在工作记忆中构建相应的图示信息，增加外在认知负荷的同时，甚至无形中加重博物馆疲劳，降低参观学习效果。如图
3
所示，陈列语言只要把文物、模型、多媒体等装置，置于同一时空当中统一呈现，观众便能在观看文物的同时迅速把握到其它信息，减少外在的认知负荷。
图
2
展示示意图一
当利用口头解释（听觉）、视觉共同呈现的材料，代替书面文字或图形表格等单一的视觉信息源时，学习者接受信息的效果要更好，这是因为工作记忆中听觉加工和视觉加工是相对独立的
。研究者
Baddeley
通过大量实验表明，同时使用视觉和听觉两个通道可以充分利用工作记忆的加工资源
，促使学习者对不同表征的信息建立联系，避免由于视觉、听觉的分离学习，增加外在认知负荷。当两种或者两种以上的信息彼此相关时，设计者必须在充分理解当前学习内容的基础上，同时占用视觉和听觉通道，以便分配合适的视听通道来呈现信息。对于展览而言，信息的连续性、相关性影响着展览的传播效果和观众的学习效果，陈列语言设计可将与视觉信息源相关的展品、视频、情景再现、活态展示、模拟沙盘等，与听觉信息相关的各类音频等相关的信息整合起来，同时利用观众工作记忆的双通道加工模式，共同阐释展览内容，促进观众的有效学习。在使用视听通道外，还可将交叉模式工作记忆
