随着“互联网+”时代的到来,教育信息化在突破教学的时间和空间限制,整合优质教育资源以及促进各区域间教育均衡发展等方面具有不可替代的作用。教学视频作为教学信息传递的重要载体,其图、文、声、像的搭配与设计对信息化教学的质量有显著影响。字幕作为教学视频的重要构成元素,其科学的设计及应用对提升教学视频的整体质量、促进学习者的学习有重要作用。本文在充分分析232门视频课程中的教学视频案例及相关研究的基础上,将教学视频中的主要字幕形式分为讲解字幕和纲要字幕,然后在多媒体画面语言学和认知心理学相关理论指导下,采用眼动实验和认知行为实验相结合的方法,分别探讨了这两种字幕类型的呈现与否及其不同的呈现形式对学习者学习成绩、学习过程中的视觉行为、认知负荷以及学习满意度的影响。据此得到如下的研究结论:1.在制作教学视频时建议添加讲解字幕,讲解字幕的加入能够显著提升学习者的学习数量和学习质量,且不会增加额外的认知负荷,并没有产生冗余效应。2.讲解字幕中加入重难点提示有助于提高学习者的学习效果,全字幕+重难点提示组获得了最高的总注视时间和总注视次数,取得了最好的学习成绩和学习满意度;虽然目前的教学视频中尚未出现仅呈现重难点部分字幕这一形式,但是这种呈现方式无论是从降低字幕制作成本还是提高学习效果来看,都有积极作用,建议在视频制作时考虑这一形式。3.讲解字幕呈现位置显著影响学习者的保持测试成绩,对学习者的迁移测试成绩和认知负荷影响不显著,字幕呈现在相应画面邻近有助于学习者对信息的搜索,获得了最好的学习效果,字幕呈现在右边获得了最低的学习满意度和学习效果,应尽量避免将讲解字幕呈现在视频右边。4.在教学视频中呈现纲要字幕能显著提升学习者的学习数量和学习质量,学习者能够获得更高的学习满意度以及更低的认知负荷,且“并列型”纲要字幕的效果要优于“顺序型”纲要字幕。论文根据实验研究结论,提炼出3条教学视频中字幕设计规则,以期为教师制作教学视频设计并添加字幕提供一定的参考依据和价值。