眼動技術：個性化評測的新“武器”

靳來鵬　禹東川

評測作為對教師教學、學生學習效果檢測的手段，對有效教學的開展具有反饋、指導的作用。然而現有的評測手段，如紙筆測試、“自我報告”或“訪談”、“出聲思維”、在線評測等，在反饋的全面性、及時性或客觀性等方面具有局限性。

近年來，眼動技術的發展為評測提供了新的手段。眼動技術能夠提供學生的視覺注意線索，少干擾、實時性地獲取學生的認知活動和心理狀態，展示其思維策略，客觀、全面地評價學生：如將其與在線評測技術相結合，更可以實現大規模、及時、客觀的評測活動。因此，我們有必要對如何利用眼動技術開展評測活動給予關注。

“眼-心智”假說認為，眼睛的注視狀態與人對信息處理的心理過程是相關聯的。人眼只能在大約200-300mS的時間內保持短暫的穩定狀態，這個狀態叫注視，在此期間，信息才能被認知系統編碼、處理。而在兩個注視點之間，眼球短暫快速的運動被我們稱之為眼跳。一般情況下，一個人眼睛注視的位置反映了其注意力所在，注視時間的長短則反映信息的處理難度及分配的注意量。信息被注視的時間越長，說明其越復雜、被處理的越深。眼跳的路徑則反映了一個人的認知策略。因此，利用眼動技術對學生學習狀況進行評測，除了能知道簡單的答案正誤之外，還可以挖掘到成績背后更深層的信息。

眼動技術是借助眼動儀來實現應用的。人的注視、眼跳等信息都可以被眼動儀精確、自動地捕捉和記錄。從眼動儀紅外光源發出的紅外線被眼睛反射后，會被眼動儀的探測器接收，從而判斷出眼球的運動情況。隨著科技的發展，如今的眼動儀，只需要參與者在執行任務之前校正一次眼動，完成該任務之前一般就不需要再進行校正：而借助頭動補償技術，也不需要參與者固定頭部：即使參與者佩戴眼鏡也不影響使用。因此，眼動儀作為一種“非侵入式”的測量工具，可以讓人們在更為自然、真實的情境中使用。

眼動技術對于挖掘學生成績背后的深層信息，對其進行個性化指導具有重要作用。例如：在科學教育中，通過眼動技術對學生的科學概念認知狀態進行評測，不僅可以診斷學生的概念發展水平，而且可以揭示其答題策略，找到學生犯錯的根源，指導教師改進教學設計，有針對性地幫助犯錯的學生建立正確的科學概念。科學課程中“四季成因”這一概念的教學貫串小、初、高三個階段，常不易被正確理解，我們就以這一概念為例進行測試。我們招募了30名大學生志愿者，采用眼動技術對其進行‘四季成因”概念的測評，并根據測試情況，將被試分為正確和錯誤兩個概念組。結果表明：兩個組的學生雖然在完成任務的時間上沒有顯著差異，但在具體的注視位置上卻有顯著不同，學生會將視覺注意更多地落在與其持有概念相對應的因素上面。例如：正確概念組的學生在“太陽直射北回歸線”這一因素上的注視時間要顯著高于錯誤概念組的學生，而錯誤概念組的學生在“近日點”這一因素上的注視時間要顯著高于正確概念組的學生。錯誤概念組的學生雖然在測評中、測評后都沒有提到“南北回歸線”這一因素，但是他們的眼動數據卻顯示他們在這一因素上花費了較長時間，同時從對他們眼跳的路徑分析中可以看出，錯誤概念組的學生更容易受到信息外在特征的吸引，而不能抓住其本質。

通過上面的案例我們可以看到，通過眼動技術對學生學習過程進行評測是可行的。它能夠在視覺注意的時間和空間兩個維度內使教師更客觀、全面地了解學生的學習進展狀態，并有針對性地設計教學指導方案。未來這種技術與計算機在線評估相結合，可以使學生獲得更及時的反饋和個性化指導。

（編輯 王淑清）