鄭夢娟，何善亮

(南京師范大學 教育科學學院，江蘇 南京 210097)

在過去的十幾年里，關于學生課堂走神的認知科學研究已取得了重大進展，越來越多的理論假設與實證數(shù)據(jù)解釋了這一看似普通卻內涵豐富的現(xiàn)象，但我們也同樣注意到，學生課堂走神已成為教育教學領域最為普遍的問題行為之一，但教育領域對這一問題的研究大多停留在現(xiàn)狀揭示與原因的簡要分析層面，很少結合認知科學的相關理論對結果做出解釋。另外，學習科學的發(fā)展推動了認知科學的研究在教育領域的應用，在學科融合發(fā)展的趨勢下，基于認知科學的相關理論系統(tǒng)分析學生課堂走神這一實踐領域長期關注且亟需解決的問題，積極探究應對學生課堂走神的有效策略，具有重要的理論意義和實踐意義。

一、學生課堂走神對于學生身心發(fā)展的重要影響

學生課堂走神是指在課堂教學的情境中，學生的注意脫離主要學習任務，轉移到與當前教學環(huán)境或任務無關的內部思維、想象或體驗中，也就是我們常說的學生注意力不集中、思想開小差、心不在焉的狀態(tài)。認知科學將學生課堂走神看作一種內源性意識體驗，它既需要認知資源的參與，又與自我監(jiān)控、調節(jié)等密切相關，因而課堂走神情況一方面能夠預測學生有效學習的狀況，另一方面也能夠影響學生的非認知技能，如學業(yè)情緒、自我意識、自我管理、創(chuàng)造性思維及問題解決能力等方面，對學生身心發(fā)展有著重要的影響。

(一)課堂走神對學生有效學習的影響

課堂教學具有較強的目的性與意識性，促進學生的有效學習是其重要目標，因此探討課堂走神對學生學習的影響具有關鍵意義。依據(jù)執(zhí)行資源假設，當學生集中注意參與學習活動時，注意與知覺信息及任務相關信息處于耦合狀態(tài)，有限的工作記憶資源被分配給主要學習任務，此時個體能夠很好地應對學習活動，而學生出現(xiàn)走神時，注意與知覺信息解耦合而與內部思維耦合，走神占用了負責控制加工的認知資源，分配給主要學習任務的資源有所減少，這使得主要學習任務中個體需要的資源不能被充分滿足，個體對主要任務的控制加工就會出現(xiàn)漏洞，從而影響個體的有效學習。例如Sanchez等人發(fā)現(xiàn)學生走神頻率與他們的考試成績存在負相關，走神限制了學生對課堂信息的有效編碼和加工，既可能導致學生對所學內容缺乏完整的理解，也可能阻礙學生對文本的正確理解記憶，以知識漏洞或文本誤解的形式對學生的學習產生消極影響[1]。

(二)課堂走神對學生創(chuàng)造性問題解決能力的影響

有證據(jù)表明，走神在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維及問題解決能力方面發(fā)揮著重要作用。在華萊士提出的創(chuàng)造性思維四階段論中，個體在第二階段的醞釀期處于潛意識過程中，意識暫時離開當前主要任務而轉向其他無關活動，但在這一狀態(tài)下思維具有更明顯的發(fā)散性和聯(lián)系性，從而當思維再次回到主要任務時更容易產生頓悟，生成更多的新穎想法[2]。相關研究表明醞釀與走神具有相似的神經機制，也就是說，醞釀與走神都可能會觸發(fā)更多的創(chuàng)造性思維[3]。Segal在對醞釀期研究的基礎上提出了注意減退理論，強調了注意的暫時脫離能夠為問題的正確表征和重組提供機會，從而能夠幫助個體更好地解決當前問題[4]。當學生在課堂學習過程中遇到困難時，經過一段時間思考而百思不得其解時，可能會出現(xiàn)走神狀態(tài)，此時學生并非是對學習的逃避，而是嘗試在潛意識狀態(tài)下對問題進行加工，這一看似“走神”的醞釀過程可能會產生更多的原創(chuàng)性想法，對學生創(chuàng)造性地解決問題具有積極作用。

(三)課堂走神對學生情緒調節(jié)的影響

一方面，走神在一定程度上能夠降低學生的負面情緒。研究表明消極情緒是學生走神的一個重要前兆，當學生在課堂上感到無聊、疲累或焦慮時更容易出現(xiàn)走神，這時的走神在很大程度上可以當作學生情緒的調節(jié)器，降低負面情緒對學生的影響[5]。同時，當學生無法投入課堂教學活動時，短暫的走神加速了時間的流逝，使學生感到的課堂時間比實際縮短，從而幫助學生維持穩(wěn)定的情緒狀態(tài)。另一方面，學生走神時所想內容在很大程度上決定了其后的情緒狀態(tài)。具體來說，學生在走神時若想到消極的事件，那么其后很可能會伴隨消極的情緒，但若學生在走神時想到積極的事件，其后的情緒并不會因為走神或走神的頻率而趨向消極狀態(tài)。Marchetti等人的研究結果支持了這一觀點，當個體在走神時感到焦慮或想到悲傷的事件時，在之后時間內會感到更糟糕，是走神期間的消極認知而非走神本身加劇了其后的消極情緒[6]。

(四)課堂走神對學生自我管理的影響

學生自我管理指學生通過自我約束與調控來管理自己的行為，其構成要素包括自我意識和自我體驗，前者體現(xiàn)了學生對自我價值的認識，后者是個體進行自我審視時所產生的情感體驗。走神作為一種復雜的意識體驗，與自我管理的兩種要素緊密相關，因而學生走神在自我管理中發(fā)揮重要作用。一方面，意識的連續(xù)體假說強調學生的走神是一種自我覺知的默認加工狀態(tài)，能夠保持意識流的持續(xù)性，幫助個體形成完善的自我結構，這種狀態(tài)是自我意識的重要體現(xiàn)[7]248-259。另一方面，依據(jù)意識的全局工作空間理論，走神為學生提供了在意識層面處理自我當前關注事件的機會，促進個體將當前事件與原有認知結構進行整合，從而更有效地處理當前主要任務，更好地進行自我管理。同時我們應該注意，在課堂教學這種情境下，學生走神的自我管理功能必須基于特定條件下，如任務要求較低時，學生短暫的走神可能會帶來更多的適應性意義；學生的學習動機或興趣較弱時，注意力的轉移可能會給學生帶來新的想法，幫助學生從不同角度看待課堂教學活動，以更好地對學習行為進行調控。

二、認知科學視域下學生課堂走神的原因探究

學生課堂走神雖然普遍，但有因可尋，在認知科學視域下，學生課堂走神的形成原因可以分為內部的心理誘因和外部的環(huán)境刺激，學生心理因素包括學習動機、學業(yè)情緒、元認知和工作記憶容量，教學環(huán)境因素包括教學內容難度、教學策略運用、課堂座次差異和教學持續(xù)時間。

(一)學生個體因素

首先，動機是指受一種目標所引導、激發(fā)和維持的個體活動的內在心理過程或內部動力，它是一個內涵豐富的概念，與自我認知調控下的注意力狀態(tài)具有密切聯(lián)系。多項研究發(fā)現(xiàn)，學生的學習動機與走神頻率存在負相關。如Sarter等人從神經生物學角度研究了注意系統(tǒng)及相關腦區(qū)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)學習動機水平影響著大腦前扣帶皮質的敏感性，而這一區(qū)域在沖突監(jiān)測方面扮演著重要角色，對走神的監(jiān)測和抑制具有重要作用，因此具有高學習動機的個體更有動力發(fā)現(xiàn)自己的走神并終止這一過程[8]。另一種解釋是高水平的學習動機可以降低個體受某些干擾性思維的影響，學習動機的增加提升了個體調節(jié)注意的效率，有助于個體將更多注意資源分配給主要學習任務，減少任務無關思維對資源的占用[9]，從而在課堂中保持專注狀態(tài)。

其次，學業(yè)情緒是指在課堂教學或學習過程中，與學生學業(yè)相關的各種情緒體驗，比如學習時的高興、自豪、焦慮、厭倦等。研究表明學生的消極情緒是走神的一個重要預兆，同時個體先前的情緒狀態(tài)與走神時的情緒特征也具有一致性[5]。一方面，學業(yè)情緒會影響學生課堂走神的頻率，消極的情緒狀態(tài)會影響學生信息加工的資源分配及控制系統(tǒng)處理干擾的能力，導致學生更容易出現(xiàn)走神，而積極的情緒則能夠幫助學生保持良好的注意力。這是因為無關信息在與主要學習任務發(fā)生沖突時，不同的神經網絡會相互競爭，爭奪對意識資源和反應輸出的控制，此時通常會引起前扣帶回和外側前額葉區(qū)域的激活，而這部分腦區(qū)也是消極情緒加工的重要區(qū)域，個體處于消極情緒狀態(tài)時更容易受到無關信息干擾，出現(xiàn)走神[10]436-428。另一方面，學生的學業(yè)情緒與走神的內容也具有情緒一致性效應，學業(yè)情緒能夠強化學生走神時積極或消極的認知體驗，使學生在走神時想到不同情緒性的事件，例如學生的消極情緒會刺激杏仁核、腹內側前額葉皮質、背外側前額葉皮質等腦區(qū)，這些神經區(qū)域在加工厭惡刺激的同時也會對其后的情緒產生影響[10]317-318。

再次，元認知的概念最初由美國心理學家Flavell提出，Nelson等人在此基礎上將元認知分為元認知監(jiān)測和元認知控制，元認知在對認知過程進行監(jiān)控的過程中也影響著執(zhí)行控制系統(tǒng)作用的發(fā)揮[11]。一方面，實證數(shù)據(jù)與理論假設均已證實元認知與走神頻率存在負相關。如Allen等人的實驗表明，學生的元認知能力越高，其意識在主要任務與內部思維間的轉換效率就越高，個體能夠及時意識到走神的發(fā)生并作出控制調節(jié)，從走神狀態(tài)中脫離而關注主要任務[12]。這種觀點與控制失敗假設不謀而合，學生的元認知能力在一定程度上反映了執(zhí)行控制能力，元認知能力越強，執(zhí)行控制系統(tǒng)處理干擾的能力也越強，也就更能有效地抑制走神的發(fā)生。另一方面，元認知與走神類型也存在密切聯(lián)系。Seli等人依據(jù)個體在走神時是否有元意識的參與將走神分為有意走神和無意走神[13]，我們也可以將學生課堂走神劃分為有意與無意兩種，相較于有意走神，無意走神會對當前任務的認知有更大程度的損耗，而有意走神則更多地被認為是個體在意識層面對未完成的事件進行處理或對未來進行規(guī)劃的過程，因而具有更多的適應性功能或積極意義，但在課堂教學這樣的情境下，有意走神和“有益走神”還是存在差別的，我們應該合理看待元認知對學生走神的不同影響。

最后，個體的認知控制在學習活動中扮演著重要角色，為獲得理想的學習效果，學生不僅要通過認知控制來維持學習目標、規(guī)劃學習進度、選擇學習策略，還要抑制與學習任務無關的干擾信息及沖動性行為。其中負責認知控制的腦區(qū)主要包括前扣帶皮質和背外側前額葉皮質，認知控制網絡的活動水平可以通過工作記憶能力進行解釋，具有高工作記憶容量的個體也具備高執(zhí)行控制能力，因而在處理當前任務時能夠很好地抑制走神的發(fā)生。Soemer通過對180名大學生進行調查，發(fā)現(xiàn)高工作記憶容量的學生走神頻率更低[14]，一種解釋是低工作記憶容量的學生在理解新知識并將其整合到原有思維結構時會遇到更大的困難，這時他們會傾向于逃避學習任務或通過走神來釋放壓力，其中學生的工作記憶容量與學習任務難度共同發(fā)揮作用使得個體出現(xiàn)走神。同時，學生的工作記憶容量還與個體的自我效能感有關，當學生具有較大的工作記憶容量時，對于完成學習任務時的效能期望也會比較高，在課堂上學習時會有更強的動機與堅持性，因而也會持續(xù)關注學習任務本身，保持良好的注意力，這也解釋了為何工作記憶容量大的學生在學習任務中表現(xiàn)會更好。

(二)教學環(huán)境因素

首先，從執(zhí)行資源假設的角度來看，教學內容難度不同，學生走神頻率也是不同的。在面對比較簡單或熟練的教學內容時，學生在元認知上意識到其需要較少的注意力投入，便會有意地將其余的認知資源分配給其他不相關的任務[15]，從而出現(xiàn)走神，這也解釋了某些學生會在非常簡單的問題上反復出錯的原因。另一方面，如果學習任務對于個體來說有一定的難度，需要更多的注意需求時，個體內部的認知資源會更多地分配給主要的學習任務，而走神所獲得的資源就會減少，發(fā)生頻率也會降低。研究發(fā)現(xiàn)，走神頻率的升高與任務難度的降低有關，但同時也存在某些中介因素，比如學習的興趣和動機，隨著任務難度的變化而變化，進而影響走神的頻率，因此教學內容難度與走神頻率之間的關系并不是完全負相關，而是在一定限度內的負相關，當難度達到一定程度后，認知負荷超過個體所能承受的極限，便會導致學生的認知過載，并出現(xiàn)明顯的自我損耗效應，此時學生的注意力、自制力都會出現(xiàn)斷崖式下降，學生參與學習的動機減弱，走神頻率升高[16]。

其次，教學策略是為了達成教學目的而在清晰認識教學活動的基礎上所采取的各種措施和方式方法，在課堂上運用不同的教與學的策略對學生走神頻率具有不同的影響。例如相比于教師講授，課堂討論或解決問題時學生感知到的教學刺激因素會更多，執(zhí)行控制系統(tǒng)分配給主要學習活動的認知資源會增多，走神可獲得的資源就很少，學生走神的頻率就會降低[17]。同樣，也有研究者發(fā)現(xiàn)學生在課堂上記筆記也可以有效提升注意力，在記筆記的過程中，學生需要在有限的時間內理解新信息并選擇關鍵內容進行記錄，這對工作記憶中的中央執(zhí)行系統(tǒng)及其他系統(tǒng)都提出了大量需求，因此通過記筆記的方式可以使有限的認知資源重新分配到工作記憶對信息的處理上，從而減少學生走神的發(fā)生[18]。Sophie等人在研究中發(fā)現(xiàn)學生備有一份課堂講義可以幫助學生保持對課堂的關注，從而降低學生走神的頻率。因為講義為學生提供了一份有關教學活動的指南，但講義沒有完全涵蓋教師上課講授內容，這就需要學生保持注意，以記錄某些遺漏的信息[19]。同時，也有一些初步的實證研究表明，通過運用間斷性的測驗來分散教學時間或交叉介紹各種相互關聯(lián)的主題，可以有效改善學生的注意力[20]，未來研究可以進一步探索這些教學方式究竟能在多大程度上保持學生的注意力。

再次，基于我國目前的教育現(xiàn)狀，大班額集體教學在未來很長一段時間內仍占主流地位，在這種課堂中學生的座位排列多以秧田式為主，縱橫分布在教室的不同位置，而不同的位置環(huán)境會影響學生關注事物的差異及啟動個體關注不同事物的可能性，進而會影響學生課堂的專注度。相關研究表明位于教室前排和中間的學生，其課堂參與度與專注度會更高，走神頻率更低[21]。一方面是因為教師對于后排與兩側學生關注更少，而這些學生會把自己的位置看作舒適區(qū)，不參與課堂互動甚至不認真聽課都很難被老師發(fā)現(xiàn)，另一方面是因為位于教室后排與兩側的學生會受到遲到或早退的同學、嘎吱作響的金屬門以及其他不相關資料或設備的干擾而難以專注于課堂學習。Parker、Hoopes和Eggett通過隨機分配的方式，把同一個班級的學生分成兩組，一組學生座位固定，另一組學生座位不固定，通過輪換的方式定時進行調換座位，結果發(fā)現(xiàn)在位置固定的小組中，學生的位置與課堂參與度顯著相關，而在位置隨時移動的小組中，學生的位置與課堂參與度沒有顯著差異[22]。綜上，學生的座次位置與課堂走神頻率密切相關，但我們也要看到存在的中介因素，如學生的課堂參與度、學習動機、自尊感等。

最后，課堂教學的連續(xù)性與有效性需要足夠的時間來保證，而學生的注意力在不同的時間段里是有差異的，這便為學生課堂走神提供了一定條件。資源控制假設認為學生參與課堂活動時需要依靠執(zhí)行控制系統(tǒng)對有限的認知資源進行合理分配，以使個體能夠恰當?shù)貞獙Ξ斍扒榫常S著時間的持續(xù)，執(zhí)行控制系統(tǒng)處理干擾的能力會逐漸減弱，便不能有效阻止思維變動，個體便會出現(xiàn)走神[23]。研究發(fā)現(xiàn)學生在課堂上聽課時，前10分鐘內會一直保持專注的狀態(tài)，但在上課開始后的10～18分鐘內多數(shù)學生開始出現(xiàn)注意力不集中的現(xiàn)象，之后的時間內學生走神的頻率逐漸上升，到課堂即將結束時，走神頻率上升到每3～4分鐘一次[24]?？梢钥闯?，教學持續(xù)時間和學生走神頻率是密切相關的，隨著時間的推移，學生可能會更加疲累或因學習效果不理想而降低了學習興趣與效能感，從而導致走神頻率上升，而這時學生的走神主要為無意走神，個體意識不到走神的發(fā)生，處于一種“課堂神游”的狀態(tài)。

三、認知科學視域下學生課堂走神的應對策略

認知科學為我們分析學生課堂走神的問題提供了一個新的視域，基于此，不僅要全面理性地看待學生課堂走神現(xiàn)象，更要在此基礎上積極探究改進策略，幫助教師科學應對學生課堂走神的問題，發(fā)揮走神的積極作用，消解學生課堂走神的不良影響。

(一)結合認知科學研究成果，理性看待學生課堂走神現(xiàn)象

學生課堂走神是一種普遍存在的教學現(xiàn)象，我們既不必夸大其嚴重性，以致庸人自擾；也不能放任自流，使其積重難返。通過引入認知科學的理論成果，我們可以從不同角度分析學生課堂走神的教育影響與形成原因。首先，課堂走神對學生的影響并不是單一的，而是具有兩面性。課堂走神作為一種典型的問題行為，一方面對學生的有效學習會造成不良影響，這也是我們必須加以重視的原因；另一方面，走神對于學生的發(fā)展并不是百害而無一利的，它作為一種重要的非感官意識體驗，彌合了意識流的空隙階段，對學生的內部思維、情感、意識體驗等具有重要的積極意義，因此“課堂走神”既是問題也是一種教育資源。其次，學生課堂走神的原因具有多樣性與復雜性。一方面，學生心理誘因與教學環(huán)境刺激都可能是學生走神的動因，不可一概而論；另一方面，影響學生走神的各種原因往往不是單獨起作用的，而是各因素交互作用。例如環(huán)境因素中的教學內容難度、教學策略運用、課堂座次位置和教學持續(xù)時間往往是通過影響學生的學習動機、興趣和效能感來影響其注意資源的分配，進而對學生走神頻率產生影響的；心理因素中的學習動機、學業(yè)情緒、元認知、工作記憶容量會進一步影響學生的學習興趣、效能感與自尊感而對其課堂參與度與專注度發(fā)揮作用，因此教師應全面理性地看待學生課堂走神的現(xiàn)象。

(二)考慮學生心理發(fā)展的共性與個性特征，提升學生的注意力品質

學生的心理誘因影響著學生執(zhí)行控制系統(tǒng)處理干擾的能力及工作記憶資源的合理分配，是走神形成的內因?；趯W生的心理因素對課堂走神的影響，教師可以從以下幾個方面進行干預。

首先，適當水平的學習動機是保持學生注意穩(wěn)定性的關鍵因素。教師可以通過具體適當?shù)膶W習目標、明確適度的期望要求、競爭與合作交融的課堂環(huán)境、及時恰當?shù)姆答伵c評價來培養(yǎng)與激發(fā)學生的學習動機，提高學生的課堂參與度與專注度。其次，教師要關注學生的情緒狀態(tài)，避免消極情緒轉移學生的注意力，將注意資源分配給內部思維。在課堂教學過程中，情緒低迷的學生往往很容易察覺，他們在眼神、坐姿、表情及課堂參與情況等方面較往常會比較突出，教師要留意觀察學生的細微神情及身體姿勢，對于情緒低落的學生不能直接批評，而應給予更多的撫慰與鼓勵，并在課堂間隙或課后了解學生的困擾，幫助學生走出低潮情緒狀態(tài)。再次，通過告知學生走神的危害性及進行適當?shù)淖⒁饬τ柧氁彩莾?yōu)化學生注意力品質、克服學生走神的有效方式。通過言語說服的方式向學生傳達課堂走神的可能后果，以引起學生的重視與注意，加強學生的自我監(jiān)督意識；在課堂教學過程中穿插一定的注意力訓練或開展注意力相關的競賽活動，增強學生自我監(jiān)控、評價、調節(jié)的意識與能力，使其在課堂學習過程中能夠自覺集中注意力。最后，針對學生的工作記憶容量差異所引起的注意控制差異，同樣可以通過工作記憶的訓練方法，例如珠心算訓練、音樂訓練、工作記憶策略訓練等激活與工作記憶相關的腦區(qū)，個體的注意和工作記憶都受大腦前額葉皮層和基底核的影響，因而工作記憶的訓練也能夠增強學生的注意控制，擴展注意廣度，降低課堂走神頻率。

(三)注意課堂時空結構的潛在影響，保證教學刺激的合理呈現(xiàn)

基于不同的課堂位置和時間階段，學生課堂走神的情況會有所差異，因此教學設計不僅要考慮教學主體間的互動，也要綜合評價課堂時空結構的潛在影響。一方面，在有限的課堂時間內，教學活動的展開要考慮學生的注意力變化曲線[25]。在不同的時間段內應安排刺激程度不同的教學活動，在充分利用學生高效注意的同時降低疲勞與焦慮對學生走神的影響，保證學生注意狀態(tài)的持續(xù)穩(wěn)定與有效轉換。同時，在同一時間內通過聯(lián)系、整合各個相互關聯(lián)的主題內容進行教學，幫助學生看到知識間巧妙的聯(lián)結，進行積極的思維轉換與遷移也是降低學生走神頻率的有效方式。另一方面，在同一課堂中，考慮到不同位置學生的走神差異，教師要科學設置并定期輪換學生的座次，既要照顧到學生的身高、視力等身體發(fā)展情況，也要考慮臨近學生之間的互幫互助與合作學習，為學生提供適合自己的最佳學習環(huán)境，并保證每位學生都有參與教學活動及與教師互動的優(yōu)先權，以增強學生的學習動機和效能感，保證學生的課堂專注度。另外，在既定的座次位置下，如何保證每位學生的參與度與專注度也是值得考慮的問題。例如已有研究表明教師通過鼓勵學生發(fā)言、提問、分享、討論來促進學生主動參與學習，減少學生“漫無目的地接收”時間可以有效降低大多數(shù)學生的走神頻率，同樣，在授課過程中通過間斷性的測試為學生提供階段學習情況的反饋，以抵制學生可能出現(xiàn)的驕傲自滿情緒，也能夠降低學生有意走神的頻率。

(四)構建基于人本理念的課堂環(huán)境，培養(yǎng)學生對走神的自我調控能力

認知科學重視整體人的研究與培養(yǎng)，我們在關注學生課堂走神的問題時，也要把學生看作完整的個體，根據(jù)學生身心發(fā)展的內在規(guī)律分析課堂走神的合理性，允許學生在適當時機“自然地走神”。因此，在降低學生不合時宜的走神的前提下，應發(fā)掘恰當時機下學生走神的價值性。一方面，多項研究表明，簡單任務中的走神更容易激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，往往是在面對最近發(fā)展區(qū)內的任務時，學生更有挑戰(zhàn)的興趣和動機，也更易遵循創(chuàng)造性思維的四階段——準備、醞釀、明朗、驗證而形成新的問題解決方法，因此教學過程中要適當?shù)亍傲舭住保o學生留出思考的時間，培養(yǎng)學生自主思考與自我管理的能力。另一方面，在基于人本理念的課堂環(huán)境中，學生在面對消極情緒狀態(tài)時不會選擇掩飾、逃避或壓抑自己，而是通過適當?shù)刈呱褡灾鳌胺潘伞迸c調節(jié)，幫助自己從特定的情緒刺激中得以脫離。當然，如果結合工作記憶訓練、元認知訓練等方法則能夠促進學生以更加理性的方式評價情緒誘發(fā)刺激，降低學生的不良情緒體驗，以更好地參與課堂學習。