楊欽晨 詹澤慧
(華南師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院,廣東 廣州 510631)
信息時(shí)代的到來(lái)使得紙筆手寫方式已不能滿足高效率信息輸入的需要,因此在教育領(lǐng)域中鍵盤輸入、虛擬鍵盤輸入、平板電腦電子書寫以及數(shù)字點(diǎn)陣筆技術(shù)(Yang, Zhan, & Du, 2022)等信息化書寫方式的使用不可避免。這一趨勢(shì)也正在逐漸覆蓋到基礎(chǔ)教育階段。電子書包、在線學(xué)習(xí)(孔麗麗,馬志強(qiáng),易玉何,楊昊,2017)等多種依托互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的學(xué)習(xí)方式的推廣實(shí)踐在我國(guó)已有十余年的時(shí)間,眾多學(xué)者因此預(yù)測(cè)世界正進(jìn)入“無(wú)紙化”學(xué)習(xí)新時(shí)代(孫立會(huì),2014;樊綺,許哲偉,陳智源,林明祥,武學(xué)齡,2010;劉嵐,2022;趙亮,2010)。教育信息化的推進(jìn)也使得基礎(chǔ)教育將轉(zhuǎn)向線上和線下教學(xué)相結(jié)合的“雙線混融教學(xué)”新時(shí)代(李政濤,2020;劉紫荊,2021)。因此,一方面這導(dǎo)致在信息時(shí)代傳統(tǒng)紙筆書寫形式日漸式微,使得中小學(xué)生的漢字書寫和應(yīng)用能力出現(xiàn)衰退?!皶鴮懙南觥保⊿ülzenbrück ,Hegele, Rinkenauer, & Heuer, 2011)、“漢字危機(jī)”(嚴(yán)寅賢,2010)、“數(shù)碼時(shí)代失寫癥”以及“提筆忘字”已成為不可忽視的社會(huì)文化現(xiàn)象。另一方面,以屏幕為信息傳播和交互載體的學(xué)習(xí)工具,往往需要學(xué)習(xí)者長(zhǎng)時(shí)間地面對(duì)電子屏幕,導(dǎo)致兒童視力下降(French, Morgan, Mitchell, Rose, & Kathryn, 2013)、注意力不集中(曹斌,劉成軍,周偉,陳芳榮,2018)。因此,2021年教育部等十五個(gè)部門聯(lián)合制定的《兒童青少年近視防控光明行動(dòng)工作方案(2021-2025年)》中明確指出“學(xué)校教育應(yīng)以按需原則合理使用電子產(chǎn)品,教學(xué)和布置作業(yè)不依賴電子產(chǎn)品”。
因此,信息化與教育領(lǐng)域深度融合的趨勢(shì)雖不可逆,但隨之而來(lái)的信息技術(shù)工具在教育實(shí)踐中所產(chǎn)生的弊端亦應(yīng)引起重視。教育研究者應(yīng)避免盲目追求信息時(shí)代的技術(shù)浪潮,而更關(guān)注教育“立德樹人”的本質(zhì)目的是否達(dá)到,深入探討技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展存在的潛在影響,以及如何讓技術(shù)這把“雙刃劍”更好地服務(wù)于教育。盡管先前學(xué)者在書寫方式影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知心理方面已進(jìn)行了一定研究,但這一主題相關(guān)研究的系統(tǒng)性仍然相對(duì)有限。
基于此,本研究關(guān)注手寫(handwriting)和鍵入(keyboarding/typing)兩種書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知學(xué)習(xí)的影響,在Web of Science(WOS)、Springer、Elsevier Science Direct、Wiley、中國(guó)知網(wǎng)和萬(wàn)方等國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索(其中WOS數(shù)據(jù)庫(kù)由于未提供關(guān)鍵詞檢索,因此采用主題詞檢索,其余數(shù)據(jù)庫(kù)均采用關(guān)鍵詞檢索方法)。在檢索方法上,首先采用關(guān)鍵詞檢索或主題詞檢索方法,國(guó)際研究以“handwriting”或者“keyboarding/typing”為關(guān)鍵詞或主題詞,國(guó)內(nèi)研究以“紙筆手寫/鍵入/書寫工具”為關(guān)鍵詞,在中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,檢索截至2023年12月29日。對(duì)于檢索到的國(guó)內(nèi)外研究,首先進(jìn)行了基于文獻(xiàn)類型、研究領(lǐng)域、發(fā)表年份的篩選。其次,根據(jù)制定的入選標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述篩選后得到的文章進(jìn)行進(jìn)一步人工篩選。最后,剔除各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中重復(fù)入選的文章。檢索、篩選流程以及人工篩選標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖
通過(guò)對(duì)教育學(xué)、心理學(xué)領(lǐng)域前人的研究方法和結(jié)論的分析,梳理了以往研究如何發(fā)現(xiàn)書寫方式不同對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生的影響及結(jié)論,從寫作能力、閱讀能力、記憶能力、精細(xì)運(yùn)動(dòng)以及手寫困難方面,分析不同書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知學(xué)習(xí)的影響,旨在為未來(lái)教育實(shí)踐中書寫方式的選擇與應(yīng)用以及教育技術(shù)工具的開發(fā),提供更為豐富的理論支撐。
在關(guān)注書寫方式對(duì)認(rèn)知影響的實(shí)證研究中,以往研究者們?cè)谘芯抗ぞ?、研究?duì)象、研究范式以及評(píng)價(jià)指標(biāo)等方面具有多樣化的選擇。在本研究中,從方法學(xué)的層面出發(fā),通過(guò)對(duì)上述四個(gè)方面的梳理,對(duì)以往書寫方式對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)影響的實(shí)證研究方法進(jìn)行總結(jié),旨在為未來(lái)的研究者提供更為明確的方法學(xué)指導(dǎo)。
隨著技術(shù)的發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)以往研究為對(duì)比不同的書寫方式對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)產(chǎn)生的影響,大多使用電腦實(shí)體鍵盤(Freeman, MacKinnon, & Miller,2005)、平板電腦虛擬鍵盤(Spilling, R?nneberg,Rogne, Roeser, & Torrance, 2022)、平板電腦數(shù)字手寫(Alamargot, & Morin, 2015)以及傳統(tǒng)紙筆(陳京軍,許磊,程曉榮,劉華山,2016)進(jìn)行實(shí)證研究,以此來(lái)對(duì)比手寫與鍵盤輸入兩種不同的書寫方式為寫作、問(wèn)題解決等認(rèn)知活動(dòng)帶來(lái)的影響。
對(duì)以往手寫和鍵盤輸入影響認(rèn)知學(xué)習(xí)的對(duì)比研究中的研究對(duì)象學(xué)段分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到各年齡段和各認(rèn)知領(lǐng)域的樣本量分布(見(jiàn)下頁(yè)圖2)。
圖2 研究對(duì)象數(shù)量分布圖
總體而言,對(duì)各學(xué)習(xí)階段的樣本量進(jìn)行對(duì)比,高等教育階段的研究對(duì)象最為豐富,這一現(xiàn)象在一定程度上可以歸因于高等教育階段研究對(duì)象與數(shù)據(jù)的易獲取性。同時(shí),對(duì)各認(rèn)知領(lǐng)域的樣本量進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩種書寫方式對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)的影響存在差異,其中關(guān)注寫作和閱讀領(lǐng)域的研究樣本最多。通過(guò)綜合分析年齡階段和認(rèn)知領(lǐng)域發(fā)現(xiàn):第一,以往研究對(duì)基礎(chǔ)教育1至3年級(jí)學(xué)習(xí)者的關(guān)注更多地體現(xiàn)在寫作和閱讀方面,究其原因,是因?yàn)樽鳛檎Z(yǔ)言學(xué)習(xí)的重要能力,閱讀和寫作能力受到書寫方式的影響,書寫方式在早期學(xué)齡兒童的學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)和相關(guān)的教學(xué)方式的選擇方面具有重要意義,所以受到更多研究者的關(guān)注。第二,對(duì)4至6年級(jí)學(xué)習(xí)者,以往研究除了對(duì)其閱讀能力持續(xù)關(guān)注以外,還集中研究了書寫方式對(duì)其手寫困難的影響。其他關(guān)于手寫困難的研究所關(guān)注的年齡段也與此一致,因?yàn)槭謱懤щy主要涉及字跡易讀性和手寫速度,而4至6年級(jí)正是字跡易讀性發(fā)展的關(guān)鍵階段(Graham, Schafer, William, Virginia, &Naomi, 1998),也有研究認(rèn)為字跡易讀性在2到3年級(jí)已趨于穩(wěn)定(Karlsdottir & Stefanson, 2002)。因此,對(duì)4至6年級(jí)學(xué)習(xí)者手寫困難的關(guān)注和研究,不僅有助于為其選擇適合的書寫方式提供依據(jù),還能夠?yàn)檠芯拷鉀Q手寫困難的問(wèn)題提供更多的實(shí)證。第三,對(duì)于7至9年級(jí)的學(xué)習(xí)者的研究持續(xù)關(guān)注其手寫困難問(wèn)題,這可能是因?yàn)樽舟E易讀性或許在6年級(jí)之后仍有所變化(Graham et al., 1998),因此這一部分研究可以在此基礎(chǔ)上提供更多的研究證據(jù)。第四,書寫方式的影響研究中,可以發(fā)現(xiàn)缺少10至12年級(jí)的研究,一方面可能是由于招募這一年齡段研究對(duì)象的存在困難,另一方面也可能是由于這一階段研究對(duì)象的認(rèn)知發(fā)展與7至9年級(jí)或者高等教育階段的差異并不明顯。第五,高等教育階段,研究者廣泛關(guān)注書寫方式對(duì)寫作能力的影響。除了研究對(duì)象招募的便利性原因外,還包括商務(wù)漢語(yǔ)考試在內(nèi)的各類大型語(yǔ)言考試參與者人數(shù)眾多、機(jī)考和紙筆測(cè)驗(yàn)方式并行使用的客觀因素,這使得此類研究能夠獲得更豐富的研究對(duì)象樣本。并且從教育實(shí)踐的角度出發(fā),對(duì)比兩種書寫方式對(duì)語(yǔ)言寫作能力的影響,檢測(cè)教育考試中的非認(rèn)知因素對(duì)語(yǔ)言考試成績(jī)的影響,對(duì)教育管理者和決策者十分重要。
對(duì)于書寫方式的研究需要在標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試以及實(shí)際教學(xué)條件中相互平衡,盡量嚴(yán)格控制混淆因素,但與此同時(shí),在實(shí)驗(yàn)材料和評(píng)估方式的選擇上更加接近現(xiàn)實(shí)教學(xué)活動(dòng)。以往研究者采用的實(shí)驗(yàn)范式大致可以分為以下幾種:①寫作任務(wù)(Read, 2007; Connelly, Gee,&Walsh, 2007; Whithaus, Harrison, & Midyette , 2008;Spilling, R?nneberg, Rogne, Roeser, & Torrance, 2022;Ashburner, Ziviani, & Pennington, 2012);②文字抄寫任務(wù)(Tan et al., 2013; Ashburner et al., 2012;Freeman et al., 2005; Shibata et al., 2018);③筆記記錄任務(wù)(Mueller, & Oppenheimer, 2014);④標(biāo)準(zhǔn)化精細(xì)運(yùn)動(dòng)測(cè)試(Sülzenbrück , Hegele, Rinkenauer,& Heuer, 2011);⑤手指運(yùn)動(dòng)任務(wù)(Preminger,Weiss,&Weintraub, 2004);⑥標(biāo)準(zhǔn)化手寫表現(xiàn)測(cè)試(Rosenberg-Adler & Weintraub, 2020)。除此以外,也有個(gè)別研究者根據(jù)自己的研究目標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的具體內(nèi)容進(jìn)行了適切的調(diào)整,例如:Anthony、Yang和Koedinger(2007)為了驗(yàn)證其開發(fā)的數(shù)學(xué)公式手寫輸入系統(tǒng)的有效性,比較了學(xué)生通過(guò)打字輸入和手寫輸入兩種方式解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)手寫的方式更有助于數(shù)學(xué)問(wèn)題解決,且這種優(yōu)勢(shì)隨著問(wèn)題難度的提升而更加顯著。
手寫和鍵入兩種不同的書寫方式的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要依據(jù)研究者們的研究目的和采用的實(shí)驗(yàn)范式的不同而有所區(qū)別。主要可以歸納為以下幾種:①速度指標(biāo)(Ashburner et al., 2012; Connelly et al., 2007; Shibata et al., 2018),一般用于文字抄寫任務(wù),主要比較學(xué)習(xí)者在一段時(shí)間內(nèi)抄寫同樣文字的速度;②作文質(zhì)量指標(biāo)(Ashburner et al., 2012; Read, 2007),多用于寫作任務(wù)的作品評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括邏輯組織、結(jié)構(gòu)、拼寫、語(yǔ)法、詞數(shù)等方面因素;③記憶和理解表現(xiàn)(Mueller et al., 2014);④精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能表現(xiàn)(Sülzenbrück et al., 2011);⑤標(biāo)準(zhǔn)化手寫測(cè)試表現(xiàn)(Rosenberg-Adler et al., 2020)。
書寫方式對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)的影響可借助具身認(rèn)知理論來(lái)解釋。該理論強(qiáng)調(diào)個(gè)體的認(rèn)知圖式構(gòu)建和思維起源于對(duì)客觀事物感知與運(yùn)動(dòng)過(guò)程的相互作用(Goldin-Meadow & Beilock, 2010;Shapiro,2007)。認(rèn)知、身體和環(huán)境形成一個(gè)有機(jī)的整體,涵蓋內(nèi)部認(rèn)知操作和外部與環(huán)境的互動(dòng)操作(Rowlands, 2009)。在書寫時(shí),紙和筆、鍵盤輸入時(shí)的鍵盤被視為環(huán)境結(jié)構(gòu),必須與生理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)作以及進(jìn)行感覺(jué)、認(rèn)知加工的心理結(jié)構(gòu)相結(jié)合,以共同影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工。具身認(rèn)知理論為解釋書寫方式如何積極影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知學(xué)習(xí)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此,本節(jié)從生理和心理兩個(gè)層面分析書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知的影響研究的重要結(jié)論,突顯了書寫不僅是一種簡(jiǎn)單的技能行為,更是認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵媒介。通過(guò)身體與環(huán)境的相互作用,書寫影響了學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的構(gòu)建和理解。
手寫(handwriting)作為一種書寫方式,直接影響著學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過(guò)程和學(xué)習(xí)表現(xiàn),是一項(xiàng)與記憶、理解和創(chuàng)造力緊密相連的認(rèn)知活動(dòng)。手寫的動(dòng)作不僅牽涉到手指、腕部、肘部和手臂等身體部位,更直接涉及大腦中的多個(gè)區(qū)域,包括初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮層、補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)域、丘腦和殼核等(Planton, Jucla, Roux, & Démonet, 2013),這些區(qū)域的復(fù)雜神經(jīng)活動(dòng)涉及視覺(jué)運(yùn)動(dòng)整合功能、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、手部操作、本體感覺(jué)、視覺(jué)感知、持續(xù)注意以及手指的感官知覺(jué)多種認(rèn)知加工過(guò)程(Feder, &Majnemer, 2007)。因此,手寫通過(guò)引起感知、注意等認(rèn)知學(xué)習(xí)重要的心理過(guò)程對(duì)應(yīng)的腦區(qū)激活,還將進(jìn)一步對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知學(xué)習(xí)過(guò)程產(chǎn)生影響。此外,手寫還涉及腹前側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層、后側(cè)顳葉、顳下回等語(yǔ)言表達(dá)相關(guān)的區(qū)域(Planton et al., 2013),表明其對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)存在的影響。最后,手寫運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Reticular Activating System,RAS)也具有一定的刺激作用(Berninger et al., 2009)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通常對(duì)大腦處理內(nèi)容起著過(guò)濾器的作用,這在一定程度上能夠解釋學(xué)習(xí)者通過(guò)手寫輸入內(nèi)容擁有更好的記憶效果的結(jié)論。
鍵入(typing/keyboarding)的書寫方式同樣涉及與手寫類似的手指和腕部小肌肉群的精細(xì)運(yùn)動(dòng),已有研究證明鍵入的書寫方式可能受到右腦偏側(cè)化的影響,認(rèn)知過(guò)程中存在右腦傾向的學(xué)習(xí)者具有更高的鍵盤書寫速度(Hasten, 1995)。但相對(duì)于手寫而言,鍵入影響認(rèn)知學(xué)習(xí)的生理證據(jù)則較為有限。手寫的生理過(guò)程直接參與了高級(jí)認(rèn)知活動(dòng),而鍵入更偏向于機(jī)械性的手指動(dòng)作,在與認(rèn)知學(xué)習(xí)密切相關(guān)的神經(jīng)加工過(guò)程的生理機(jī)制層面的證據(jù)較為不足。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于手寫和鍵入兩種書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知功能影響的對(duì)比,主要從寫作能力、記憶能力、閱讀能力、精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力以及特殊學(xué)習(xí)困難等研究主題方面展開。需要注意的是,“心理證據(jù)”更多是相對(duì)于“生理證據(jù)”而言,旨在強(qiáng)調(diào)研究的焦點(diǎn)是關(guān)于書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者心理過(guò)程的影響,而非肌肉、大腦等生理方面的影響。記憶的形成和存儲(chǔ)、閱讀和寫作、精細(xì)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)等都是個(gè)體的心理過(guò)程,屬于認(rèn)知心理學(xué)范疇,因此被納入心理證據(jù)進(jìn)行分析。手寫困難問(wèn)題被認(rèn)為是心理障礙的一部分,其并不僅表現(xiàn)為手部不能進(jìn)行書寫的動(dòng)作,而更多體現(xiàn)在字跡易讀性較差等認(rèn)知表現(xiàn)方面,因此對(duì)這一問(wèn)題的探討也屬于心理證據(jù)的范疇。
1.與寫作能力相關(guān)的證據(jù)
寫作作為語(yǔ)言學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力一直是心理學(xué)與教育學(xué)研究的焦點(diǎn)之一,而書寫方式對(duì)寫作能力的影響更是以往研究中備受關(guān)注的核心議題。這種影響不僅在學(xué)習(xí)者日常的語(yǔ)言學(xué)習(xí)過(guò)程中顯現(xiàn),也體現(xiàn)在教育監(jiān)測(cè)以及高利害關(guān)系寫作考試的情境中。
在基于日常語(yǔ)言學(xué)習(xí)的情境研究中,書寫方式通過(guò)塑造學(xué)習(xí)者的書寫習(xí)慣和技能,直接塑造了其寫作表達(dá)的質(zhì)量。以往結(jié)論表明紙筆手寫在寫作內(nèi)容的質(zhì)量(Read, 2007; Connelly et al., 2007)、寫作速度(Connelly et al., 2007)以及寫作流暢性(Alves et al., 2016)方面,都比鍵盤輸入更具優(yōu)勢(shì)。其中,寫作流暢性具體體現(xiàn)為更短的停頓、更長(zhǎng)時(shí)間的不間斷書寫,并最終能夠?qū)懗龈L(zhǎng)、更好的故事(Alves et al., 2016)。然而,也有研究發(fā)現(xiàn)了與上述研究結(jié)論不一致的證據(jù),認(rèn)為這種書寫方式帶來(lái)的認(rèn)知影響可能特異于學(xué)習(xí)階段,或者與學(xué)習(xí)者的母語(yǔ)背景及寫作所使用的語(yǔ)言有關(guān)。對(duì)于母語(yǔ)初學(xué)者來(lái)說(shuō),書寫方式對(duì)于寫作、識(shí)字能力的影響可能并無(wú)顯著差異(Spilling et al., 2022),而在非母語(yǔ)者的漢語(yǔ)寫作中,初學(xué)者也可能更傾向于使用打字輸入,并且打字輸入的作品質(zhì)量更高(Zhang &Min, 2019)。
此外,在教育監(jiān)測(cè)、高利害關(guān)系考試情境下,書寫方式直接關(guān)系到學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)信息的能力,因此書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者的寫作測(cè)試表現(xiàn)也會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。首先,在寫作測(cè)試的結(jié)果方面的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),紙筆手寫與機(jī)考的形式對(duì)漢語(yǔ)、英語(yǔ)的寫作成績(jī)沒(méi)有顯著的影響(蔡基剛,汪中平,2009),但是機(jī)考測(cè)試中學(xué)習(xí)者的別字?jǐn)?shù)量要高于紙筆考試,而紙筆考試中的作文字?jǐn)?shù)要多于機(jī)考作文,僅就“別字”得出結(jié)論是因?yàn)椋瑱C(jī)考測(cè)試通過(guò)打字輸入不可能產(chǎn)生“錯(cuò)字”,所以只能通過(guò)“別字 ”數(shù)量與紙筆手寫考試進(jìn)行對(duì)比(劉超英,2010)。其次,在態(tài)度方面,學(xué)習(xí)者和閱卷者對(duì)紙筆書寫和鍵盤輸入兩種方式持有不同的意見(jiàn)。一般而言,學(xué)習(xí)者更傾向于認(rèn)為寫作工具會(huì)影響他們的考試寫作質(zhì)量,而閱卷者則認(rèn)為書寫方式對(duì)于寫作質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響(Whithaus et al., 2008)。而事實(shí)上,調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),高利害關(guān)系的考試中很少有學(xué)習(xí)者會(huì)選擇機(jī)考的方式(Mogey, Cowan, Paterson, & Purcell, 2012),并且少部分學(xué)習(xí)者甚至可能對(duì)于需要鍵盤輸入的寫作考試產(chǎn)生一定的焦慮(蔡基剛 等,2009)。
綜上,紙筆手寫對(duì)于寫作能力的發(fā)展更具有顯著的積極作用,但是不同學(xué)習(xí)階段、不同母語(yǔ)背景的學(xué)習(xí)者樣本中的結(jié)論可能有待未來(lái)更多研究的實(shí)證證據(jù)支撐。對(duì)于寫作測(cè)試而言,雖然書寫方式對(duì)于寫作成績(jī)的影響并未得到證明,但是在重要的寫作測(cè)試中學(xué)習(xí)者具有更高的紙筆作答偏好,這或許是因?yàn)閮煞N方式在日常生活和實(shí)際教學(xué)中的使用頻率差異,多數(shù)學(xué)習(xí)者對(duì)紙筆書寫更為熟悉,而在考試中使用更為熟悉的工具能夠減少他們對(duì)于考試的焦慮感,焦慮情緒對(duì)于學(xué)習(xí)者寫作表現(xiàn)可能產(chǎn)生一定的消極影響(Gibriel, 2019)。因此,涉及寫作能力考察的考試設(shè)計(jì)中,研究者應(yīng)當(dāng)考慮到書寫方式的習(xí)慣偏好對(duì)于學(xué)習(xí)者情緒以及寫作表現(xiàn)的影響,為學(xué)習(xí)者提供更加多樣化的書寫工具選擇,減少非認(rèn)知因素的影響。
2.與閱讀能力相關(guān)的證據(jù)
在語(yǔ)言學(xué)習(xí)的研究中,除了對(duì)寫作能力的關(guān)注以外,以往研究也特別聚焦于書寫方式對(duì)閱讀能力的影響,分別從神經(jīng)科學(xué)證據(jù)和行為證據(jù)方面突顯了書寫方式對(duì)于閱讀能力發(fā)展的重要性。
一方面,神經(jīng)科學(xué)研究已證明手寫對(duì)閱讀能力發(fā)展的積極作用。手寫和閱讀能力的基礎(chǔ)都包含了大腦對(duì)于文字進(jìn)行處理加工的過(guò)程,所以二者在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知功能組成的方面都存在共同的部分。手寫的核心腦區(qū)——左側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層,在閱讀任務(wù)中也出現(xiàn)了激活,表明閱讀與手寫加工的共同影響因素(朱朝霞,劉麗,崔磊,彭聃齡,2019)。
另一方面,在行為研究中,書寫方式對(duì)于學(xué)習(xí)者的閱讀能力產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在語(yǔ)言的聽覺(jué)以及視覺(jué)加工方面,但其結(jié)論卻并未在不同年齡段的樣本中取得一致。具體而言,拼音輸入經(jīng)驗(yàn)在成年人中被認(rèn)為對(duì)漢字的語(yǔ)音加工和字形加工都存在積極作用(朱朝霞 ,劉麗,丁國(guó)盛,彭聃齡,2009),但是在兒童群體中,手寫卻比打字能夠更好地促進(jìn)詞匯識(shí)別(Longcamp , Zerbato-Poudou, &Velay, 2005),且兒童拼音輸入法的使用與閱讀成績(jī)呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(Tan et al., 2013)。
這一結(jié)論的不同和矛盾或與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)階段有關(guān),處于漢字學(xué)習(xí)早期的兒童過(guò)多地使用鍵盤打字,可能會(huì)影響其正字法表征,進(jìn)而影響其閱讀能力。對(duì)于熟練使用漢字的兒童來(lái)說(shuō),不同書寫方式對(duì)于漢字認(rèn)知加工能力具有同等積極的作用,盡管這種積極作用的大小在不同任務(wù)中存在不一致,在再認(rèn)選擇任務(wù)中鍵入和手寫方式產(chǎn)生的作用大小相當(dāng),在回憶書寫任務(wù)中手寫方式具有明顯優(yōu)勢(shì)(陳京軍 等,2016)。此外,研究結(jié)論的矛盾或與書寫方式的作用機(jī)制有關(guān),鍵盤輸入對(duì)于漢字學(xué)習(xí)的消極作用主要表現(xiàn)在字形記憶方面,漢字作為表意文字,字形和讀音的對(duì)應(yīng)關(guān)系更為模糊(張清芳 ,楊玉芳,2006),文字形狀也更為復(fù)雜,需要考慮筆畫順序、空間組合以及書寫位置等問(wèn)題(陳京軍 等,2016)。因此,鍵盤輸入和手寫對(duì)于漢字的認(rèn)知加工的影響相比其他語(yǔ)言來(lái)說(shuō)或許差異更大。
綜上,書寫方式對(duì)于閱讀能力的影響研究表明,書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知影響特異于學(xué)習(xí)階段以及語(yǔ)言類型。其中,紙筆手寫的優(yōu)勢(shì)更多體現(xiàn)在兒童樣本中,尤其是漢字初學(xué)階段的兒童。因此,雖然也有證據(jù)支持拼音輸入的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于成年人閱讀能力的積極作用,但是考慮到基礎(chǔ)教育階段學(xué)習(xí)者的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及與漢語(yǔ)相比英語(yǔ)等其他表音文字的特殊性,在語(yǔ)言類學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)階段,包括漢字筆畫、基本結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的教學(xué)階段,教師應(yīng)該更加重視紙筆手寫習(xí)慣的培養(yǎng),這對(duì)于提升他們的閱讀能力具有重要的作用。
3.與記憶相關(guān)的證據(jù)
在信息的存儲(chǔ)、加工和提取效率上利用外在工具存儲(chǔ)信息固然優(yōu)于個(gè)體自身的記憶功能,但是對(duì)于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展而言,使用更高效率的存儲(chǔ)工具,或許意味著對(duì)學(xué)習(xí)者自身認(rèn)知能力的消弭。單詞記憶研究表明,相比鍵盤輸入,手寫更能提高記憶力,特別是單詞較多的時(shí)候(Bouriga & Olive,2021)。在學(xué)習(xí)筆記的記錄過(guò)程中,學(xué)習(xí)者采用手寫筆記的方式對(duì)于講授內(nèi)容的記憶、理解等方面的學(xué)習(xí)效果更佳(Mueller et al., 2014)。用手寫的方式做筆記會(huì)產(chǎn)生更小的認(rèn)知負(fù)荷,對(duì)記憶的干擾也更?。⊿hibata et al., 2018),因此手寫在不干擾其他認(rèn)知活動(dòng)的情況下,在記憶方面具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。
手寫方式在記憶方面的優(yōu)勢(shì)可能是由于:一方面,鍵盤輸入具有更高的輸入速度,學(xué)習(xí)者可能更傾向于逐字抄寫講授內(nèi)容,更為全面地存儲(chǔ)信息(Mueller et al., 2014)。然而,在鍵盤輸入這一過(guò)程中,學(xué)習(xí)者可能并未進(jìn)行有效的認(rèn)知加工處理以及語(yǔ)言重組,難以達(dá)到有效的記憶,因此學(xué)習(xí)效果不如使用手寫筆記的學(xué)生。另一方面,手寫時(shí),手指運(yùn)動(dòng)的順序特征能夠激活涉及思維、語(yǔ)言和工作記憶的腦區(qū),增強(qiáng)短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)記憶(Guardado,2013),因此手寫對(duì)記憶具有更為顯著的促進(jìn)作用。
綜上,相比鍵盤輸入,手寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者的記憶能力的提升鞏固具有更為顯著的積極作用,這與書寫方式的記錄速度有關(guān),同時(shí)也依賴于手寫的動(dòng)作順序?qū)τ洃洰a(chǎn)生的作用。記憶是認(rèn)知學(xué)習(xí)中不可或缺的一環(huán),對(duì)于知識(shí)獲取、知識(shí)理解起著重要作用。因此,在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)更多地鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者采用手寫的方式記錄筆記。但與此同時(shí),考慮到學(xué)習(xí)內(nèi)容的信息化存儲(chǔ)以及傳輸?shù)谋憬菪裕逃夹g(shù)研究者未來(lái)應(yīng)當(dāng)關(guān)注手寫筆記自動(dòng)化識(shí)別工具的設(shè)計(jì)以及研發(fā)問(wèn)題。
4.與精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)的證據(jù)
鍵盤輸入以及平板電腦電子手寫對(duì)于學(xué)習(xí)者的精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力的影響已得到廣泛證明。在連續(xù)手臂動(dòng)作的精度方面,長(zhǎng)期使用鍵盤的學(xué)習(xí)者比習(xí)慣手寫技能的學(xué)習(xí)者表現(xiàn)更差(Sülzenbrück et al.,2011)。此外,平板電腦的電子手寫的方式會(huì)影響低年級(jí)學(xué)生的手寫停頓,導(dǎo)致書寫的時(shí)間更長(zhǎng),而對(duì)高年級(jí)學(xué)生的影響主要體現(xiàn)在動(dòng)作執(zhí)行上,會(huì)增加學(xué)生寫字的筆壓和筆速(Alamargot & Morin,2015),說(shuō)明年齡較小的兒童在平板手寫的輸入方式中,存在分段軌跡計(jì)算方面的障礙,而較大的兒童則在使用平板電腦進(jìn)行書寫的過(guò)程中,表現(xiàn)出精細(xì)運(yùn)動(dòng)的控制力降低。
因此,長(zhǎng)期的手寫習(xí)慣更能對(duì)學(xué)生精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能產(chǎn)生積極影響,但此外我們還需要關(guān)注并區(qū)分傳統(tǒng)紙筆手寫和新型技術(shù)支持下的數(shù)字手寫帶來(lái)的手寫精細(xì)運(yùn)動(dòng)的差異。除了長(zhǎng)期的使用習(xí)慣原因造成的差異以外,教育技術(shù)研究者們更應(yīng)該關(guān)注到,電子設(shè)備對(duì)于傳統(tǒng)紙筆手寫模擬的真實(shí)感方面存在的諸多不足。如何增加電子信息化技術(shù)對(duì)于紙筆手寫模擬的真實(shí)感,同時(shí)減少電子屏幕對(duì)學(xué)習(xí)者精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力的損害,應(yīng)當(dāng)是分析研究未來(lái)為學(xué)習(xí)者提供的數(shù)字書寫設(shè)備時(shí)應(yīng)該考慮的重點(diǎn)。
5.與手寫困難相關(guān)的證據(jù)
手寫困難(Handwriting Difficulties,HD)是一種特殊的學(xué)習(xí)障礙,表現(xiàn)為字跡模糊、手寫緩慢(Feng, Lindner, Ji, & Malatesha, 2019)?;加邢到y(tǒng)性紅斑狼瘡的學(xué)生通常存在手寫困難,他們的手寫和鍵入都需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄加工(Beers, Mickail,Abbott, & Berninger, 2017),而用鍵盤代替筆進(jìn)行文字加工,可以減少手寫需要付出的體力和需要承受的痛苦(Van Leeuwen & Gabriel, 2007)。寫作速度較慢,且字跡易讀性較差的學(xué)生,經(jīng)過(guò)鍵入教學(xué)后,相比手寫,有四分之一的學(xué)生能夠使用鍵盤輸入寫出更多的文字(Rogers & Case-Smith,2002)。因患自閉癥而手寫困難學(xué)生在使用鍵盤進(jìn)行文字處理時(shí),也具有更高的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),并且鍵盤寫作的速度、文字長(zhǎng)度和作品質(zhì)量都優(yōu)于手寫組(Ashburner et al., 2012)。因此,手寫和鍵盤輸入的準(zhǔn)確性可能需要不同的生理技能,這也許意味著對(duì)于手寫困難的學(xué)生來(lái)說(shuō),鍵盤是一種有潛力的替代性書寫工具(Preminger et al., 2004)。
鍵盤輸入和手寫在認(rèn)知和神經(jīng)機(jī)制上盡管存在明顯的差異,但仍涉及一部分相同的加工過(guò)程(Alonso, 2015)。因此,雖然大多數(shù)書寫困難的學(xué)生鍵盤輸入速度與正常發(fā)育學(xué)生相當(dāng),但部分患有書寫困難的學(xué)生可能也存在鍵盤輸入困難(Keyboarding Difficulties, KD),并且這一部分學(xué)生在語(yǔ)音解碼和構(gòu)形正字法知識(shí)上的表現(xiàn)也較差(Rosenberg-Adler et al., 2020)。因此,對(duì)于此類學(xué)生來(lái)說(shuō),用鍵入代替手寫輸入并不能解決問(wèn)題,未來(lái)研究者需要投入更多的研究才能為他們提供更為適合的建議。
綜上,鍵盤輸入的方法對(duì)于患有手寫困難的學(xué)習(xí)者可能是一種有效的替代方式。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)關(guān)注并識(shí)別此類學(xué)習(xí)者,充分考慮學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異,為學(xué)習(xí)者提供適切的書寫工具,有助于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力的發(fā)展。同時(shí),對(duì)于患有手寫障礙的學(xué)習(xí)者,個(gè)性化的鍵盤輸入教學(xué)也至關(guān)重要,小學(xué)高年級(jí)的鍵盤輸入教學(xué)中,存在手寫困難的學(xué)生可能需要至少25至30小時(shí)的總教學(xué)時(shí)長(zhǎng)才能較好地掌握這種輸入方式(Freeman et al.,2005)。然而,從已有研究證據(jù)來(lái)看,并非所有手寫困難的學(xué)生都能夠采用鍵入作為替代方式,仍有部分在手寫和鍵盤輸入方面都存在困難的學(xué)習(xí)者,因此對(duì)此未來(lái)的教育和心理學(xué)領(lǐng)域仍需深化研究??扇诤鲜謱懝P跡、鍵入文本、書寫行為和生理等多模態(tài)數(shù)據(jù),建立學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力評(píng)價(jià)模型,對(duì)存在特殊學(xué)習(xí)困難的學(xué)習(xí)者進(jìn)行篩選和分型,根據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力特點(diǎn),提出更加適切的書寫方式,滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。
書寫不僅僅是一種通信方式,它還是一項(xiàng)重要的認(rèn)知加工方式,涵蓋了寫作能力、記憶、閱讀等多個(gè)認(rèn)知層面,同時(shí)也涉及精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能的培養(yǎng),對(duì)人的發(fā)展具有重要影響。通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外已有研究有如下發(fā)現(xiàn)。
首先,相較于鍵盤輸入和電子書寫,傳統(tǒng)手寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知學(xué)習(xí)(如寫作、閱讀、記憶、精細(xì)運(yùn)動(dòng)等)更能產(chǎn)生積極作用,而結(jié)合生理層面的證據(jù),本研究認(rèn)為手寫能夠?qū)φJ(rèn)知學(xué)習(xí)產(chǎn)生更加積極的作用,或許是由于手寫動(dòng)作在精細(xì)運(yùn)動(dòng)、知覺(jué)感官方面能夠引起更多神經(jīng)激活。
其次,已有研究中書寫方式對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)的影響主要側(cè)重于寫作和閱讀兩大領(lǐng)域。在寫作能力方面,手寫方式在寫作流暢性以及針對(duì)寫作測(cè)試的非認(rèn)知因素影響方面更具有優(yōu)勢(shì),并可因此進(jìn)一步影響寫作質(zhì)量或?qū)懽鳒y(cè)試成績(jī)。由此,結(jié)合手寫困難研究中鍵盤輸入的優(yōu)勢(shì)性作用,這啟示教育工作者在日常教學(xué)和語(yǔ)言測(cè)試的寫作能力評(píng)估方式設(shè)計(jì)上,應(yīng)當(dāng)考慮到個(gè)體差異,為學(xué)習(xí)者提供多樣化書寫方式的選擇。在閱讀能力方面,對(duì)于以漢語(yǔ)為母語(yǔ)的兒童,手寫方式更有助于兒童的漢字識(shí)別與表征能力的發(fā)展,而對(duì)于成年人和非漢語(yǔ)母語(yǔ)者,鍵盤輸入方式或可促進(jìn)漢語(yǔ)的視聽加工能力。以上結(jié)論提示教育管理者在教育信息化決策方面應(yīng)充分考慮兒童和青少年的階段性發(fā)展特點(diǎn),增強(qiáng)教育決策的科學(xué)性。在漢字寫作和閱讀能力的培養(yǎng)方面,在語(yǔ)言學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)階段應(yīng)更加注重學(xué)習(xí)者的手寫技能培養(yǎng),而在國(guó)際漢語(yǔ)教育方面,鍵盤輸入的使用或許有助于提升漢語(yǔ)的學(xué)習(xí)效率。
盡管手寫方式在認(rèn)知學(xué)習(xí)中的優(yōu)勢(shì)作用已得到以往不少研究的證明,但是研究結(jié)論也存在部分矛盾以及不足之處,建議后續(xù)研究可從以下幾方面進(jìn)一步深入。
第一,書寫方式對(duì)寫作技能培養(yǎng)存在顯著影響,后續(xù)研究可考慮基于不同學(xué)習(xí)階段、語(yǔ)言背景、經(jīng)濟(jì)文化背景進(jìn)一步探尋證據(jù)。此外,盡管機(jī)考形式在提升閱卷效率和減少客觀題人工判卷失誤方面具有明顯優(yōu)勢(shì),但考慮到書寫工具對(duì)學(xué)習(xí)者寫作技能的潛在影響、針對(duì)學(xué)習(xí)者對(duì)書寫工具的態(tài)度及其可能引發(fā)的焦慮情緒,后續(xù)研究應(yīng)深入探究,特別是考試中書寫工具對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知和情感態(tài)度等方面的影響。對(duì)于信息化工具的考慮,應(yīng)當(dāng)在提高教育測(cè)試閱卷效率、減少教師工作負(fù)荷的同時(shí),考慮減少非認(rèn)知因素對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)業(yè)能力測(cè)評(píng)成績(jī)的干擾,進(jìn)一步提高教育測(cè)評(píng)工具對(duì)學(xué)習(xí)能力的測(cè)試效度。
第二,書寫方式對(duì)閱讀能力的影響在不同語(yǔ)言、學(xué)習(xí)階段的個(gè)體中存在差異,其機(jī)制和原因需進(jìn)一步深入研究。首先,跨語(yǔ)言比較可揭示書寫方式對(duì)不同語(yǔ)言文字的閱讀影響,促進(jìn)教育研究者對(duì)于技術(shù)工具與語(yǔ)言學(xué)習(xí)之間關(guān)系的全面理解。其次,教育技術(shù)研究需重點(diǎn)關(guān)注針對(duì)不同年齡段的書寫工具的個(gè)性化應(yīng)用,探索其對(duì)閱讀學(xué)習(xí)的影響和最佳實(shí)踐方式,豐富語(yǔ)言教學(xué)中的閱讀能力培養(yǎng)的實(shí)踐證據(jù)。
第三,特殊人群的個(gè)體差異問(wèn)題需重點(diǎn)關(guān)注,如因生理性疾病、心理障礙和語(yǔ)言功能障礙而導(dǎo)致的手寫困難學(xué)習(xí)者,是教育領(lǐng)域中容易被忽視的群體。此類研究需要更廣泛的對(duì)比分析,以了解不同情況下最適合的手寫替代方式。同時(shí),未來(lái)的研究需要繼續(xù)探討書寫工具設(shè)計(jì)和書寫方式的新思路,為具有手寫困難、注意力困難、學(xué)習(xí)困難等問(wèn)題的學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化、多元化的手寫替代方案,推動(dòng)教育領(lǐng)域朝著更加包容和差異化的方向發(fā)展,為每位學(xué)生創(chuàng)造更為適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境,真正踐行以學(xué)生為中心的教育理念,確保每個(gè)學(xué)生都能充分發(fā)揮潛力。
第四,書寫方式對(duì)學(xué)習(xí)者的記憶能力、精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能發(fā)展的影響,啟示后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步探討不同書寫方式于各類教學(xué)過(guò)程的適切性。例如:在基于教育情境的電子手寫技術(shù)設(shè)計(jì)中,如何增加類似于傳統(tǒng)紙筆的書寫體驗(yàn)感,提升手寫工具的自動(dòng)化識(shí)別效率,發(fā)揮手寫在知識(shí)記憶中的優(yōu)勢(shì)作用,同時(shí)減少對(duì)學(xué)習(xí)者精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能發(fā)展的不利影響。此外,未來(lái)研究還應(yīng)增加基于課堂教學(xué)情境的類紙筆書寫技術(shù)與傳統(tǒng)紙筆書寫方式的對(duì)比研究證據(jù),對(duì)以往心理學(xué)領(lǐng)域基于實(shí)驗(yàn)室情境的研究證據(jù)進(jìn)行拓展和豐富,為教育領(lǐng)域信息化工具的實(shí)踐應(yīng)用提供更多支撐證據(jù),助力教育信息化工具的完善優(yōu)化,提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)以及學(xué)習(xí)效率。
第五,信息化書寫技術(shù)的發(fā)展為筆跡、電子文本、行為、眼動(dòng)、神經(jīng)等多模態(tài)數(shù)據(jù)融合提供了可能?;谄桨咫娔X、點(diǎn)陣筆的各類電子書寫技術(shù)已逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者筆跡的自動(dòng)識(shí)別、書寫軌跡記錄等功能。未來(lái)研究可通過(guò)過(guò)程性書寫行為、神經(jīng)活動(dòng)、筆跡特征、電子文本等多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的個(gè)體認(rèn)知表征方式,構(gòu)建學(xué)習(xí)者的綜合性認(rèn)知評(píng)價(jià)模型,通過(guò)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合分析和三角互證,更深入地理解學(xué)習(xí)者的思維過(guò)程、信息處理方式以及學(xué)習(xí)策略的選擇模式,對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力展開更為全面而深入的研究。通過(guò)識(shí)別學(xué)習(xí)者個(gè)體差異和學(xué)習(xí)過(guò)程中的關(guān)鍵因素,更好地塑造未來(lái)教育的方向,實(shí)現(xiàn)更為智能且個(gè)性化的教育目標(biāo)。
本研究綜述了當(dāng)前兩種使用最為廣泛的書寫方式——手寫和鍵入對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知影響,對(duì)于教育研究者理性認(rèn)識(shí)新興技術(shù)和傳統(tǒng)方式在學(xué)習(xí)者認(rèn)知學(xué)習(xí)中的作用,找到二者有機(jī)結(jié)合的方式,并深入思考技術(shù)與文化傳承的關(guān)系,具有重要的啟示意義。教育技術(shù)研究應(yīng)當(dāng)以更加廣闊的視野和深刻的思考,引領(lǐng)教育領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展,確保技術(shù)的應(yīng)用真正有益于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力提升、文化傳承和價(jià)值觀發(fā)展。