學習風格的眼動證據

張美玲

摘 要 文章以在校大學生為被試，采用2（活躍型-沉思型）?（序列型-綜合型）的被試間設計，通過眼動分析技術來探尋所羅門學習風格中的這兩個維度存在的眼動證據。結果表明：（1）活躍型-沉思型學習風格的學習者可以從首次注視時間、注視點個數和觀察時長這三個眼動指標上加以區分；（2）序列型-綜合型存在首次注視持續時長和回視注視時間兩項指標差異。據此本研究認為，眼動指標為學習風格的活躍型-沉思型、序列型-綜合型兩個維度的存在提供了客觀證據。

關鍵詞 學習風格 活躍性-沉思型 序列型-綜合型 眼動

中圖分類號：B84文獻標識碼：A

Eye Movement Evidence of Learning Styles

ZHANG Meiling

(College of Teacher Education, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035)

Abstract Take college students as subjects, using 2 (active type - meditation type) ?2 (sequence type - Integrated type) between-subject design, by eye movement analysis techniques to explore the Solomon learning style exists in two dimensions evidence of eye movement. The results showed that: (1) active type - meditation-based learning styles of learners can be watched from the first time, fixation number and duration of the three observed indicators to distinguish between eye movement; (2) sequence type - integrated presence the first time, looking back, as the duration and gaze time difference between the two indicators. Accordingly, this study suggests that eye movement indicators for the learning style of the active type - contemplative type, sequence type - integrated existence of two dimensions provide objective evidence.

Key words learning style; active type - meditation type; sequence type - Integrated type; eye movement

0 前言

學習風格是學習者在學習活動中表現出來的一種慣有的、具有鮮明個性的學習方式和學習傾向。所羅門將學習風格從信息加工、感知、輸入、理解四個方面分為四個維度八個類別：活躍性與沉思型、感悟型與直覺型、視覺型與言語型、序列型與綜合型。所羅門的這些維度各有特征和要點，然而在因素分析的基礎上提出來的各個維度是否存在？我們仍然需要進一步去尋求更多的客觀證據。

20世紀以來，隨著攝像技術的引入、計算機技術的運用，利用眼動技術探索人的信息加工機制也成為當代心理學研究的重要范型。眼動存在三種基本方式：注視（fixation）、眼跳（saccades）和追隨運動（pursuit movement）。眼動信息可以反映信息提取和選擇的細微心理過程和規律，而不同學習風格的個體在信息加工過程中被認為是存在差異的，因此眼動指標作為認知過程強有力的實時客觀指標，可以用來證實學習風格各維度的存在與否。本研究試圖分析不同學習風格學生在學習過程中的眼動特征，探討學習風格部分維度的眼動指標，為學習風格的存在提供眼動證據。

1 研究方法

1.1 被試篩選

采用《所羅門學習風格問卷》對113位在校大學生進行了測試。根據測試結果，選取在活躍型-沉思型維度上得分較高（分數≥5a或5b）且其他維度位于中間的被試，得到活躍型被試和沉思型被試各6人；選取在序列型-綜合型維度上得分較高（分數≥5a或5b）且其他維度位于中間的被試，按同樣的方法得到序列型被試和綜合型被試各6名。四組被試共24人，由于視力、難以調焦等原因，最終完成眼動實驗的被試有22名，其中男生4名，女生18名。

1.2 材料與儀器

實驗材料為初中數學的四種題型共五組題目，四套正式實驗材料和一套練習材料。這些題目簡單、易懂，有不同的解題思路，不是考察被試的數學能力，可以讓不同風格學生自由發揮。本實驗使用瑞典tobii公司生產的眼動配套軟件（tobii studio1750），配置有19英寸的液晶顯示器。該儀器具有高采樣頻率、高空間分辨率、高精確度；操作簡單，可以記錄被試的注視位置、注視時間、注視次數、眼跳幅度、眼跳方向等眼動數據，可以設定不同的興趣區，計錄不同興趣區的眼動數據，可以在線數據分析，數據反饋迅速。

1.3 實驗設計與程序

實驗采用2（活躍型-沉思型）?（序列型-綜合型）的被試間設計，四組不同學習風格的學生都要完成所有實驗材料，思考并作出解答。在實驗之前，讓被試集體來眼動實驗室熟悉環境，正式實驗時讓被試單獨參加，進入實驗室后，坐在顯示屏前0.8米的座位上，調整坐姿。主試負責講解實驗要求和指導語，記錄被試報告。指導語如下：下面將會陸續呈現幾組數學題目，其中第一組為預測項目，后四組為正式試驗項目，請你閱讀、思考后作出解答，簡答題口述解題思路即可。記錄被試完成沒組題的時間和正確率，實驗結束后，對被試進行簡要訪談。

1.4 數據處理

先用眼動分析軟件分析實驗數據后導出，然后用SPSS17.0進行統計處理。在實驗過程中，有些被試由于眼睛移動幅度過大或眼睛疲勞等原因，使眼動儀無法記錄到眼動數據或產生無效數據，結果分析處理時，這些數據被剔除，最終試驗數據為：活躍型6人，沉思型4人；序列型和綜合型各5人。在數據分析過程中，按每組題目的題型、題干和問題分為三個興趣區（interest area）。

2 結果

2.1 活躍型-沉思型學習風格的眼動指標比較結果

在眼動分析軟件輸出的多種指標中，活躍型-沉思型學習風格在這些指標中的比較結果，在首次注視時間（time to first fixation）、注視點個數（fixation count）、觀察時長（observation length）三個指標上存在顯著性差異，具體情況見表1。

2.2 序列型-綜合型學習風格的眼動指標比較結果

序列型-綜合型學習風格在這些指標中的比較結果，在首次注視持續時長（first fixation duration）和回視注視時間（fixation before）兩個指標上存在顯著性差異，具體情況見表2。

表2 序列型-綜合型學習風格的眼動指標比較結果

3 討論

3.1 活躍型-沉思型學習風格的眼動指標

活躍型學習者在學習過程中，傾向于通過積極地做一些事來掌握信息，比如討論、應用或解釋給別人聽，“來，我們試試看，看會怎樣”這是活躍型學習者的口頭禪。沉思型學習者更喜歡自己安靜地思考問題，而“我們先好好想想吧”是沉思型學習者的通常反應。按照這樣的表現，在學習過程中，沉思型學習者的自主思考時間會高于活躍型學習者。實驗數據支持了這種理論，在首次注視時間、注視點個數和觀察時長這三個指標上，沉思型被試顯著高于活躍型被試（p＜0.05），說明沉思型被試在對學習材料的觀察和分析上比活躍型被試所用時間更多，揭示了沉思型學習者傾向于把握自身學習能力和學習材料等內部學習環境。此外，在實驗過程中，活躍型被試表現出頻繁地與實驗人員交流或探討，急于匯報題目的答案或是解題思路，而沉思型被試實驗過程中話語較少，傾向于言簡意賅的給出答案。

3.2 序列型-綜合型學習風格的眼動指標

序列型學習者習慣線性思維模式，每一步都合乎邏輯地緊跟前一步，學習過程中傾向于按照題目排列的先后順序，按部就班地解決問題，思考如何一步步解答，更加注重某些細節，容易忽視整體的內部聯系。綜合型學習者傾向于發散思維，隨意地、突然地找到答案，偏好首先理清題目的總體結構，傾向于進行總體的瀏覽，而容易忽視細節。實驗數據與理論分析的結果是相符的，在首次注視持續時長和回視注視時間兩項指標上，序列型學習者顯著高于綜合型學習者。這兩項指標均表明，序列型的學習者更加注重對細節的把握。

3.3 所羅門學習風格的分析與比較

從信息加工的角度看，學習材料中的任何信息都要經過大腦分析、加工，個體具有自己偏好的加工方式，學習風格就是學習者在學習過程中所表現出來的較為穩定的一致性偏好。所羅門學習風格分類中的感悟型-直覺型反映的是個體對學習材料的偏好，對學習環境的態度；視覺型-言語型維度反映的是學習者對各種感覺通道相對應的學習方式的偏好。通過深入分析，我們發現在這兩個維度上尋求眼動客觀指標較難實現。所羅門學習風格的另兩個維度：一是活躍型-沉思型維度，反映學習者在信息加工、形成假設和解決問題過程的速度和準確性。二是序列型-綜合型維度，反映學習者在信息加工過程中的邏輯性和序列性，尋求這兩個維度上的客觀眼動證據是可行的。

活躍型學習者通常解題速度很快，但準確率不高；沉思型學生用充足的時間考慮、審視問題，因而錯誤較少。可見，反應時間與精確性是這兩個維度最佳的判別標準。實驗數據顯示，沉思型被試的首次注視時間、注視點個數和觀察時長三項指標顯著高于活躍型。首次注視時間和觀察時長差異顯著，可見從反應時間上來判別學習風格的這兩個維度是可信的；注視點個數差異顯著，說明在對信息的利用和分析上存在差異，同時，在答題準確率上沉思型被試顯著高于活躍型被試，這些都支持了理論分析結果。序列型學習者傾向于選擇固定的方法，按部就班地思考如何一步步解答；綜合型學習者習慣先把握整體，對整體形成一定概貌后再試求各部分的聯系，傾向于隨意地、突然地找到答案。眼動實驗數據顯示，序列型學習者在首次注視持續時長和回視注視時間兩項指標上顯著高于綜合型學習者，表明序列型比綜合型更加偏好對某些題目細節進行深思。

4 結論

通過對學習風格活躍型-沉思型、序列型-綜合型兩個維度的眼動指標分析，結果發現：（1）活躍型-沉思型學習風格的學習者可以從首次注視時間、注視點個數和觀察時長這三個眼動指標上加以區分；（2）序列型-綜合型存在首次注視持續時長和回視注視時間兩項指標差異。據此本研究認為，眼動指標為學習風格的活躍型-沉思型、序列型-綜合型兩個維度的存在提供了客觀證據。

本論文為2010年浙江省大學生科技創新項目（新苗人才計劃）“學習風格的眼動證據”課題（2010R424039）；溫州大學2010研究生創新基金項目階段性成果之一

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