王曉敏　劉飛遷　周鐵民

【摘要】眼球的運(yùn)動(dòng)能夠直觀地反映出視覺信息處理時(shí)的認(rèn)知加工過程，恰恰眼動(dòng)技術(shù)能夠全面地記錄這一過程。隨著眼動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來越多的研究者將眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，特別是學(xué)科教育的研究，旨在促進(jìn)教育朝著更加合理優(yōu)化的方向發(fā)展。本文從基礎(chǔ)學(xué)科教育入手，對國內(nèi)教育領(lǐng)域的眼動(dòng)研究進(jìn)行述評，為學(xué)科教育提供合理建議，以促進(jìn)學(xué)科教育蓬勃發(fā)展，完善學(xué)校教育體系。

【關(guān)鍵詞】眼動(dòng)技術(shù);學(xué)科教育;基礎(chǔ)學(xué)科

眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域始于19世紀(jì)末法國學(xué)者Lamare等人進(jìn)行的閱讀眼動(dòng)研究。沈有乾與Miles分別于1925年和1927年對中文閱讀進(jìn)行的初步眼動(dòng)研究，開拓了教育領(lǐng)域中文閱讀這一新的眼動(dòng)研究方向，為眼動(dòng)研究擴(kuò)展到學(xué)科教育領(lǐng)域打下了基礎(chǔ)，有利于我們認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)，科學(xué)地指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)。

一、眼動(dòng)技術(shù)在學(xué)科教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）語文學(xué)科教育的眼動(dòng)研究

作為學(xué)科教育的基礎(chǔ)，語文教學(xué)必須重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的閱讀能力。對不同年級學(xué)生閱讀的眼動(dòng)研究發(fā)現(xiàn)，閱讀知覺廣度隨著年級的升高逐漸增大。閱讀知覺廣度在小學(xué)階段初步發(fā)展，到中學(xué)階段、大學(xué)階段逐步增大并最終保持在大約注視點(diǎn)左側(cè)1～2個(gè)漢字到右側(cè)2～3個(gè)漢字的范圍。而材料難度、工作記憶容量以及書寫系統(tǒng)等因素都會(huì)影響閱讀知覺廣度。具備較高工作記憶容量的讀者，閱讀則更高效。排版方式及閱讀方向的不同導(dǎo)致讀者閱讀知覺廣度不同。因此，要遵循學(xué)生閱讀知覺廣度發(fā)展規(guī)律，選擇難度適中、排版方式符合學(xué)生閱讀習(xí)慣的閱讀材料。同時(shí)，引導(dǎo)閱讀能力低的學(xué)生加強(qiáng)閱讀訓(xùn)練，逐步提升閱讀能力。

快速閱讀和詞塊切分能有效節(jié)省閱讀時(shí)間、提高閱讀速度，一定程度上能促進(jìn)句子閱讀。小學(xué)生在預(yù)視中只獲得字形信息，而大學(xué)生既獲得了字形信息又獲得了語音信息，即語音預(yù)視效益的獲得要以一定的閱讀技能為基礎(chǔ)。因此，要想訓(xùn)練學(xué)生的快速閱讀能力，就不要在每個(gè)字詞上做過多停留，但可適當(dāng)回視未理解或理解錯(cuò)誤的篇章。引導(dǎo)學(xué)生對篇幅較大的篇章進(jìn)行詞切分之后再閱讀，在保證學(xué)生閱讀速度的同時(shí)，促進(jìn)其對篇章的理解。

（二）數(shù)學(xué)學(xué)科教育的眼動(dòng)研究

眼動(dòng)技術(shù)主要應(yīng)用在解答應(yīng)用題和平面幾何題的研究中。對解決平面幾何問題添加輔助線的過程研究發(fā)現(xiàn)，因大學(xué)生掌握了豐富的數(shù)學(xué)知識(shí)，在形成幾何問題的正確表征方面比中學(xué)生更容易一些。在解答應(yīng)用題時(shí)，數(shù)學(xué)成績優(yōu)異的學(xué)生會(huì)先對“關(guān)系詞”進(jìn)行表征，理解變量關(guān)系后，再運(yùn)用“數(shù)字”解答題目;而數(shù)學(xué)成績較差的學(xué)生則過多關(guān)注“數(shù)字”，未充分理解變量關(guān)系就解答應(yīng)用題。解答一致性不同的比較應(yīng)用題時(shí)，低年級學(xué)生要將題目中描述不一致的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一致描述之后才能正確解答。因此，要訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)“關(guān)系詞”理解變量間關(guān)系的能力，判斷題干描述與問題是否一致，再根據(jù)“關(guān)系詞”選擇合適的解答方法。

若出現(xiàn)學(xué)生不熟悉的問題情景或者干擾因素，其解題效率便會(huì)降低。因此，要通過訓(xùn)練學(xué)生解題時(shí)的投入程度、信息加工深度減少不確定因素對解題效率的影響。要強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念的理解，重視數(shù)學(xué)語言理解與思維訓(xùn)練，使學(xué)生在充分理解題意的基礎(chǔ)上正確解答題目。

（三）英語學(xué)科教育的眼動(dòng)研究

語篇閱讀是英語學(xué)習(xí)的重中之重，運(yùn)用眼動(dòng)技術(shù)記錄分析英語語篇閱讀時(shí)的眼動(dòng)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，小學(xué)五年級學(xué)生英語閱讀知覺廣度為注視點(diǎn)右側(cè)5～8個(gè)字符空間，在相應(yīng)語境中，學(xué)生對短語動(dòng)詞的語義加工更有優(yōu)勢，即語境效應(yīng)。學(xué)生對文化語境的熟悉度會(huì)影響學(xué)生的閱讀成績，學(xué)生在加工不熟悉文化語境下的材料時(shí)難度更大，成績更差。因此，教師要充分考慮到小學(xué)生的閱讀知覺廣度，對其進(jìn)行合理的快速閱讀訓(xùn)練，同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)單詞短語相應(yīng)的語境，讓學(xué)生更多地掌握詞、句的生僻意義，對比英、漢語言環(huán)境下不同概念的語義，讓學(xué)生在熟悉的語境中進(jìn)行理解學(xué)習(xí)，提高英語學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，提升英語學(xué)習(xí)的興趣以及對英語文化背景的了解。

對大學(xué)生解答英語閱讀理解題目的研究發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生解答細(xì)節(jié)題用時(shí)最少、成績最好，推論題次之，而主旨大意題閱讀時(shí)間最長且正確率最低，原因在于解答主旨題時(shí)需要將現(xiàn)有材料與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)結(jié)后進(jìn)行綜合歸納，而歸納的結(jié)果是建立在個(gè)人主觀理解的基礎(chǔ)之上。因此，要督促學(xué)生掌握大量詞匯和扎實(shí)的語法基礎(chǔ)，掌握快速閱讀技巧和遷移技巧，將已有的英語基礎(chǔ)知識(shí)快速地遷移到相應(yīng)的材料中去，促使學(xué)生將舊知識(shí)與新知識(shí)建立聯(lián)結(jié)，這樣便于學(xué)生抓住文章主旨，從而了解文章大意。

（四）其他學(xué)科教育的眼動(dòng)研究

良好的空間感知與思維能力是學(xué)好地理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，這主要體現(xiàn)在讀圖能力上。研究發(fā)現(xiàn)，地理基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度決定了地理空間問題的解決水平，因此教師要著重引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)地理基礎(chǔ)知識(shí)，為更高效地解決地理問題打下基礎(chǔ)。同時(shí)，注重讀圖基本技能訓(xùn)練，地理讀圖時(shí)要抓住地圖要素，綜合判斷信息，快速找到特征點(diǎn)，使圖形信息與頭腦中已有的地理知識(shí)快速整合，這樣便能較好地進(jìn)行空間維度轉(zhuǎn)換和空間形態(tài)想象，更高效地解決問題。

識(shí)讀樂譜是學(xué)習(xí)音樂的必要基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，專家對樂譜信息提取的速度明顯優(yōu)于新手，新手視讀多聲部材料時(shí)，會(huì)出現(xiàn)更多垂直眼跳。這啟示我們在音樂學(xué)習(xí)時(shí)，要減少視讀單音時(shí)間;增加眼跳幅度，提高視讀廣度;加強(qiáng)垂直眼跳，提高縱向識(shí)譜能力。

二、眼動(dòng)技術(shù)在學(xué)科教育領(lǐng)域中的研究展望

眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教育領(lǐng)域的研究成果，能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)提供科學(xué)的理論依據(jù)和方法引導(dǎo)，有利于師生共同進(jìn)步，使學(xué)校教育達(dá)到雙贏的效果。但當(dāng)前研究眼動(dòng)指標(biāo)的選擇還存在一些不合理之處，如，眼動(dòng)指標(biāo)的可選擇性較小，解釋指標(biāo)所反映的認(rèn)知心理問題時(shí)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，要根據(jù)研究內(nèi)容盡可能選擇最能反映學(xué)習(xí)過程的眼動(dòng)指標(biāo)來分析認(rèn)知心理過程成為日后眼動(dòng)研究注重的問題。

隨著科技的進(jìn)步，未來教育領(lǐng)域的眼動(dòng)研究將會(huì)與功能性核磁共振、事件相關(guān)電位等高端精密儀器相結(jié)合，因此，我們要深入探討學(xué)習(xí)認(rèn)知過程的神經(jīng)生理機(jī)制，更加清晰地認(rèn)識(shí)教學(xué)過程中學(xué)生的認(rèn)知加工活動(dòng)，認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)過程的本質(zhì)和機(jī)制，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)。

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（作者單位：沈陽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院）