利用眼動技術提高英文閱讀認知水平的實證研究

徐寧駿

(浙江中醫藥大學人文社會科學學院，浙江 杭州 310053)

利用眼動技術提高英文閱讀認知水平的實證研究

徐寧駿

(浙江中醫藥大學人文社會科學學院，浙江 杭州 310053)

目的:研究利用基于眼動原理設計的軟件訓練被試的英文閱讀認知水平。方法:被試隨機分成實驗組和對照組兩組。實驗過程歷時一年。被試參與常規課堂閱讀教學。實驗組同時進行軟件訓練。對照組成員接觸實驗組的閱讀材料。結果:相比于對照組，實驗組被試無論是閱讀成績、注視頻率、回視次數和眼跳幅度均有不同程度的提高。結論:利用眼動技術確實能提高英文閱讀認知水平。

閱讀能力;眼動技術;眼動指標;Acereader軟件

一、研究背景

現代心理學家認為眼球運動是視覺過程的直接反應，由此發展而來的視線追蹤技術被廣泛應用于閱讀研究［1］。涉及閱讀過程大腦認知加工的眼球運動主要涉及三大參數［2］。眼球注視(Fixation)信息點獲取信息，眼球跳躍(Saccade)保證閱讀的持續進行，并因各種原因跳回原注視點回視(Regressive Eye Movement)。其衍生參數涉及注視次數。研究表明，有效閱讀速度意味著讀者需要將焦點放在恰當的位置上(即注視準確)，加長眼跳距離以及避免不必要的回視和采取有效回視模式等［3］。

本研究以某中醫藥大學英語專業學生作為被試，利用Acereader軟件輔助課堂教學，探討利用眼動技術提高英文閱讀認知水平。該軟件以眼動技術為理論核心，通過一系列循序漸進的專業練習，降低讀者的注視時間、擴大知覺廣度、增加第二注視命中率以及減少回視時間來節省閱讀時間，從而提高訓練人員的閱讀速度和理解能力。基本假設是專門針對眼動參數的訓練確實能優化學生的眼動參數，并有效提高學生的閱讀能力。

二、資料與方法

以39名來自某中醫藥大學英語專業2013級學生為研究對象。隨機分成對照組(19名)和實驗組(20名)。實驗前指導所有學生參加眼動數據測試，其閱讀速度、注視頻率、回視次數以及眼跳幅度等核心數據無存在統計意義差異。之后，對照組和實驗組成員共同參加每周2課時的英語閱讀課程的學習。實驗組成員每周利用Acereader Pro閱讀軟件訓練1課時，主要目的是優化眼動參數，提高閱讀認知能力。訓練期間，同時要求對照組成員自學實驗組成員接觸的閱讀材料1課時。實驗歷時2個學期共34周。一年之后利用標準化閱讀測試題測試學生閱讀成績。指導所有學生參加眼動實驗。利用SPSS軟件對照分析各項數據。

三、結 果

本研究涉及三大眼動指標，分別是注視頻率(單位時間內注視點的個數、次/秒)、回視次數(次)和眼跳幅度(兩個注視點的間距、度)。剔除由于設備和被試誤操作導致的數據錯誤之后得到了本次試驗所需數據。以下分別列舉了對照組和實驗組的眼動數據。

對照組和實驗組的眼動數據在接受傳統的閱讀訓練和基于眼動原理設計的軟件訓練后，其注視頻率、回視次數、和眼跳幅度均有統計意義(所有P均小于0.01)(見表1)。

表1 眼動數據

對照組和實驗組的試驗后數據比較。無論是閱讀成績、注視頻率、回視次數和眼跳幅度均有不同程度的正向差異(所有P均小于0.01)。實驗組利用Acereader軟件進行眼動訓練之后，其平均閱讀成績達到了92.58，比對照組高出將近5分，且具有統計意義(見表2)。

表2 試驗后被試的眼動數據

四、分 析

所有被試成員在英文閱讀課程上均接觸了同樣的語言材料。共同參與由一個老師課堂授課的教學。由于來自同一個專業的基礎階段，其他英文類課程均由同樣的老師教學指導，其接觸的英文材料基本相同。整個實驗最大可能性的減少各種干擾因素，剩下教學方式作為變量。本研究發現，實驗組的眼動數據和閱讀成績均優于參照組成員的相關數據。就注視頻率而言，實驗組的每秒注視頻率要多于對照組。注釋頻率直接反映了閱讀者的閱讀速度和閱讀過程中對文章的理解和信息加工。注視頻率越高則表明閱讀者的閱讀能力越強［4］。實驗證明，雖然傳統閱讀教學在一定程度上也提高了被試的注視頻率，但是經過Acereader軟件有針對性的訓練后，實驗組注視頻率提高的幅度更大。回視次數是影響閱讀者速度和有效性的另一重要指標。回視次數和詞語的連貫性以及句子之間關聯度有關。對比對照組，實驗組成員的回視次數明顯較少。根據眼動數據發現，實驗組成員的注視焦點更多的集中于實詞上。而且每次注視的有效性也優于對照組成員。眼跳幅度也是影響閱讀速度的有效參數。一般而言，眼跳幅度較大則閱讀速度較大。但是，也不排除由于錯誤跳躍注視點產生較大的眼跳幅度，卻增加了回視概率。總而言之，雖然傳統閱讀訓練在提高被試的注視頻率、降低回視次數、增加眼跳幅度從而促進閱讀速度的增強均有一定效果，但是利用針對眼動技術開發的Acereader軟件訓練優于傳統課堂教學。

五、結 語

本實驗歷時將近一年時間，涉及39名英語專業學生大二學生。總體上來講，針對眼動設計軟件輔助課堂教學，確實能顯著提高學生的閱讀水平。這主要是因為Acereader軟件遵循了眼動研究的最新研究成果，通過快速呈現行文(Rapid Serial Visual Presentation)和速度訓練呈現(Tachistoscopic Scroll Presentation)兩種主要操作方式訓練讀者的閱讀能力。RSVP模式是指利用眼動技術的移動窗口方式將行文呈現在電腦屏幕中間，避免眼球移動，培養受訓者減少回視次數，從而提高閱讀速度。TSP模式是指在正常的閱讀方式下訓練讀者減少回視時間，增加注視效率［5］。但是，被試在1年時間也接觸了其他與英文相關的課程，課后布置的作業涉及較多的閱讀材料。加上被試日常生活對英文文本的接受頻率等均無法控制將有可能在一定程度上會影響此次實驗的結果。這是今后研究需要把握的方向。

［1］Rayner，K.Eye movements in reading and information processing［J］.Psychological Bulletin，1978，85:618-660.

［2］范 琳，劉振前.閱讀理解過程的眼動研究［J］.外語與外語教學，2007，217(4):35-40.

［3］Dussias，P.E.Uses of Eye-Tracking Data in Second Language Sentence Processing Research［J］.Annual Review of Applied Linguistics，2010，30:149-166.

［4］Rayner，K.＆Pollatsek，A.Eye-movement control in reading.In M.J.Traxler＆M.A.Gernsbacher(Eds.)，Handbook of psycholinguistics (2nd ed)［M］.San Diego，CA:Academic Press，2006:613-657.

［5］Duchowski，A.Eye tracking methodology:Theory and practice(2nd ed.)［M］.London:Springer，2007.

A Quantitative Study of the Application of Eye-tracking-based Technique in Improving Students＇Reading Competence

Xu Ningjun
(College of Humanity and Social Sciences，Zhejiang Chinese Medical University，Hangzhou 310053，Zhejiang China)

Purpose:To explore the possibility of using Acereader，a software based on the research of eye-tracking data in reading in order to prove whether this software could help students improve their eye-tracking data as well as reading competence.Method: 39English majors of native Chinese Speakers were randomly chosen to participate a one-year experiment.Both the control group and experimental group attend the normal reading class，while the experimental group also receives the eye-tracking-based training whose reading material is distributed among the control group.Result:The experimental group exhibits more fixation frequencies，less regressions and less reading time than the control group.Conclusion:Compared with traditional teaching method，eye-tracking-based training is more helpful in improving the trainees’reading competence.

Reading Competence;Eye-tracking Technique;Eye-tracking Data;Acereader

G642.4

A

1002-1701(2015)11-0107-02

2015-05

徐寧駿，男，講師，碩士，研究方向:跨文化交際，話語分析，二語習得等。

浙江省社會科學界聯合會研究課題成果(課題編號:2013N200)。

10.3969/j.issn.1002-1701.2015.11.055