眼動(dòng)技術(shù)在多媒體學(xué)習(xí)中的應(yīng)用*

黃 濤，趙立影

（1.浙江工商大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，浙江 杭州 310018；2.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023）

眼動(dòng)技術(shù)在多媒體學(xué)習(xí)中的應(yīng)用*

黃 濤1，趙立影2

（1.浙江工商大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，浙江 杭州 310018；2.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023）

眼動(dòng)技術(shù)給研究者提供了直接觀察學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工過(guò)程的途徑。通過(guò)分析不同多媒體表征下有關(guān)視覺(jué)參與、注視時(shí)間等相關(guān)信息，可以在一定程度上了解學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過(guò)程與學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而指導(dǎo)多媒體的設(shè)計(jì)，提升學(xué)習(xí)效率。文章梳理了眼動(dòng)技術(shù)在促進(jìn)多媒體學(xué)習(xí)效率上三個(gè)方面的應(yīng)用：探究已有的多媒體學(xué)習(xí)理論與原則的有效性、指導(dǎo)多媒體學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì)、充當(dāng)教學(xué)材料輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。最后，文章對(duì)未來(lái)眼動(dòng)技術(shù)在多媒體學(xué)習(xí)中的應(yīng)用給出了一些建議。

眼動(dòng)技術(shù)；多媒體學(xué)習(xí)；眼動(dòng)應(yīng)用

一、引言

Mayer認(rèn)為多媒體學(xué)習(xí)是從包含言語(yǔ)表征和圖片表征的材料中建構(gòu)心理模型的過(guò)程。［1］而在以往的多媒體學(xué)習(xí)研究中，研究者大多通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行記憶測(cè)試、遷移測(cè)試或認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試，根據(jù)測(cè)試成績(jī)了解學(xué)習(xí)者的認(rèn)知建構(gòu)效果，而對(duì)學(xué)習(xí)者的知覺(jué)、注意等內(nèi)部認(rèn)知加工過(guò)程研究甚少。這使得以往的研究信度較低，同時(shí)無(wú)法了解某些現(xiàn)象的內(nèi)部機(jī)理。近來(lái)科學(xué)家們開(kāi)始重視眼動(dòng)與知覺(jué)及認(rèn)知之間的關(guān)系，通過(guò)眼動(dòng)變化來(lái)了解學(xué)習(xí)者的內(nèi)部認(rèn)知加工過(guò)程。已有研究表明，學(xué)習(xí)者的注視時(shí)間、注視頻率與瞳孔變化等與學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)材料的興趣及認(rèn)知加工程度等都有密切關(guān)系。眼動(dòng)技術(shù)提供了一條了解學(xué)習(xí)者在多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程中的內(nèi)部認(rèn)知過(guò)程的途徑，有利于對(duì)多媒體學(xué)習(xí)進(jìn)行進(jìn)一步探究，提高多媒體學(xué)習(xí)效率。

二、眼動(dòng)技術(shù)在多媒體學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用

眼動(dòng)技術(shù)在促進(jìn)多媒體學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用主要包括以下三個(gè)方面：對(duì)已有的多媒體學(xué)習(xí)理論與原則進(jìn)行驗(yàn)證和探究，指導(dǎo)多媒體學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì)，眼動(dòng)數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)材料輔助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。

1.眼動(dòng)技術(shù)用于驗(yàn)證和探究多媒體學(xué)習(xí)理論

多媒體學(xué)習(xí)研究中最具代表性的理論是Sweller等人提出的認(rèn)知負(fù)荷理論（CognitiveLoadTheory，CLT）和Mayer的多媒體學(xué)習(xí)理論。認(rèn)知負(fù)荷理論主要從認(rèn)知資源分配的角度考察學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決。他們認(rèn)為，學(xué)習(xí)過(guò)程中的各種認(rèn)知加工活動(dòng)均需消耗認(rèn)知資源，若所有活動(dòng)所需的資源總量超過(guò)個(gè)體擁有的資源總量，就會(huì)引起資源的分配不足，從而影響個(gè)體學(xué)習(xí)或問(wèn)題解決的效率，這種情況被稱為認(rèn)知超載［2］。認(rèn)知負(fù)荷理論據(jù)此提出多條教學(xué)效應(yīng)，如自由目標(biāo)效應(yīng)（goal-freeeffect），樣例效應(yīng) （workedexampleeffect），形式效應(yīng) （modalityeffect），冗余效應(yīng)（redundancyeffect），注意分離效應(yīng)（splitattentioneffect）等用以指導(dǎo)多媒體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)［3］。Mayer則經(jīng)過(guò)多年的研究對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)提出八條原則：多種媒體原則（multimediaprinciple），鄰近呈現(xiàn)原則（contiguityprinciple），形式原則（modalityprinciple），控制冗余原則 （theredundancyprinciple），聚焦要義原則（coherenceprinciple），提示結(jié)構(gòu)原則（signalingprinciple），切塊呈現(xiàn)原則（segmentingprinciple）和交往特色原則（individualdifferencesprinciple）［4］。

以上這些原則一直指導(dǎo)著我們的多媒體設(shè)計(jì)，雖然上述多媒體學(xué)習(xí)原則與規(guī)律已經(jīng)經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但對(duì)于其產(chǎn)生效用的原因卻未有細(xì)致分析，某些原則的適用范圍也不清楚。近年來(lái)，已經(jīng)有研究者開(kāi)始嘗試?yán)醚蹌?dòng)技術(shù)對(duì)于先前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行拓展深入，對(duì)設(shè)計(jì)原則的有效性進(jìn)行研究。

Schmidt-Weigand利用眼動(dòng)技術(shù)對(duì)于形式效應(yīng)（modalityeffect）產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析。形式效應(yīng)是指學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫(huà)和解說(shuō)進(jìn)行學(xué)習(xí)比通過(guò)動(dòng)畫(huà)和文本學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果更好。這個(gè)效應(yīng)已經(jīng)被很多實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，不過(guò)該效應(yīng)的內(nèi)部機(jī)制和它的適用范圍仍存在爭(zhēng)論。目前對(duì)于該效應(yīng)的解釋大都基于Baddeley的工作記憶模型。該模型認(rèn)為人們的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)有不同的信息加工通道，而且單一的通道的容量是有限的。當(dāng)眼睛注視屏幕文字時(shí)，由于文字占用了視覺(jué)通道，人們就不能對(duì)圖像信息進(jìn)行處理。我們可以通過(guò)呈現(xiàn)語(yǔ)音信息來(lái)減輕視覺(jué)通道的負(fù)擔(dān)，這樣兩種信息就可以并行加工而不會(huì)導(dǎo)致某個(gè)通道負(fù)擔(dān)過(guò)重。不過(guò)Schmidt-Weigand對(duì)該解釋提出了質(zhì)疑，他們認(rèn)為之所以通過(guò)動(dòng)畫(huà)和解說(shuō)進(jìn)行學(xué)習(xí)比通過(guò)動(dòng)畫(huà)和文字進(jìn)行學(xué)習(xí)效果好，除了學(xué)習(xí)者使用不同的感知通道以外，還因?yàn)閯?dòng)畫(huà)和解說(shuō)同時(shí)呈現(xiàn)使學(xué)習(xí)者的注意較少地分散［5］。他們運(yùn)用眼動(dòng)儀記錄不同呈現(xiàn)方式下學(xué)習(xí)者的注視時(shí)間，發(fā)現(xiàn)通過(guò)動(dòng)畫(huà)和解說(shuō)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)者對(duì)于動(dòng)畫(huà)有更長(zhǎng)的注視時(shí)間。通過(guò)動(dòng)畫(huà)和文字進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)者需要不停地在圖形和文字間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且花更多時(shí)間用于注視材料的文字部分，由此說(shuō)明了動(dòng)畫(huà)與文字同時(shí)呈現(xiàn)會(huì)造成學(xué)習(xí)者的注意分散原因。

提示結(jié)構(gòu)原則指出，當(dāng)向多媒體信息中增加線索以突出關(guān)鍵學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。對(duì)于該效應(yīng)的解釋分兩種：注意引導(dǎo)假說(shuō)和無(wú)關(guān)信息搜索假說(shuō)。注意引導(dǎo)假說(shuō)認(rèn)為線索提示吸引了學(xué)習(xí)者的注意。因此如果注意引導(dǎo)假說(shuō)正確的話，學(xué)習(xí)者在線索提示部分材料上將有更多注視時(shí)間和注視次數(shù)。無(wú)關(guān)信息搜索假說(shuō)認(rèn)為線索提示減少了不必要的視覺(jué)搜索過(guò)程，學(xué)習(xí)者對(duì)提示部分材料的首次注視時(shí)間會(huì)減少。學(xué)習(xí)者可以騰出更多的認(rèn)知資源對(duì)提示內(nèi)容進(jìn)行處理，學(xué)習(xí)者對(duì)于相關(guān)材料的平均注視時(shí)間會(huì)比無(wú)線索提示組少。Ozcelik等通過(guò)眼動(dòng)儀記錄了40名本科生在觀看飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)介紹動(dòng)畫(huà)時(shí)的眼動(dòng)情況。研究發(fā)現(xiàn)線索提示組的學(xué)習(xí)者對(duì)于提示內(nèi)容有更多注視時(shí)間和注視次數(shù)，同時(shí)提示材料的首次注視時(shí)間也減少了［6］。這表明上述兩個(gè)假說(shuō)都部分解釋了提示結(jié)構(gòu)原則產(chǎn)生的原因。

此外，眼動(dòng)技術(shù)也已被運(yùn)用于探究自由目標(biāo)效應(yīng)［7］，注意分離效應(yīng)［8］等效應(yīng)的內(nèi)部機(jī)理。通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)，研究者可對(duì)上述的多媒體學(xué)習(xí)理論進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

2.眼動(dòng)技術(shù)為多媒體學(xué)習(xí)材料設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)

在多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果學(xué)習(xí)材料沒(méi)有進(jìn)行良好設(shè)計(jì)組織，學(xué)習(xí)者可能無(wú)法抓住關(guān)鍵信息，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。為此我們常將學(xué)習(xí)材料中的某些內(nèi)容做些改變，以使其更易被學(xué)習(xí)者感知。借助眼動(dòng)技術(shù)我們能方便地獲得學(xué)習(xí)者的注視點(diǎn)、注視時(shí)間等信息，據(jù)此可以了解不同多媒體設(shè)計(jì)方式對(duì)于學(xué)習(xí)者的影響。

（1）多媒體布局方式

多媒體布局就是對(duì)言語(yǔ)表征和視覺(jué)表征材料按照一定規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)布置。網(wǎng)頁(yè)不同布局方式對(duì)于學(xué)習(xí)者的影響是研究者比較關(guān)心的問(wèn)題，眼動(dòng)技術(shù)在這方面應(yīng)用也較多。Goldberg研究發(fā)現(xiàn)用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)的視覺(jué)模式近似于“F”形。［9］LiM研究發(fā)現(xiàn)文本在網(wǎng)頁(yè)第四象限和網(wǎng)頁(yè)中間時(shí)能獲得更多注視時(shí)間，而圖片在第三象限時(shí)可以獲得更多注視時(shí)間。另外，研究還發(fā)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)中嵌入的浮動(dòng)廣告并不會(huì)對(duì)布局的注視效果產(chǎn)生影響。［10］Justin發(fā)現(xiàn)用戶在瀏覽二列布局的門(mén)戶網(wǎng)站時(shí)，讀者會(huì)先瀏覽網(wǎng)頁(yè)頂部和左邊部分的信息，其瀏覽軌跡呈反轉(zhuǎn)的S型。而在三列布局的網(wǎng)頁(yè)中，讀者首先關(guān)注中間部分的內(nèi)容，然后再以反轉(zhuǎn)的S型模式從上向下瀏覽。［11］石金富對(duì)比了“T”型布局、“口”型布局、對(duì)稱型布局、POP型布局這四種網(wǎng)頁(yè)布局方式的眼動(dòng)差異，發(fā)現(xiàn)“T”型布局績(jī)效優(yōu)于其它布局方式。［12］另外，劉世清［13］、安璐［14］、曹衛(wèi)真［15］等學(xué)者也對(duì)網(wǎng)頁(yè)布局做了大量深入細(xì)致的研究，這里不一一列舉。

眼動(dòng)技術(shù)同時(shí)被用到了其它媒體的布局研究中。Rodrigues運(yùn)用眼動(dòng)技術(shù)探究觀眾看電視新聞報(bào)道時(shí)的注意力分布。［16］ZhouSihong運(yùn)用眼動(dòng)探究雜志上的圖文布局。［17］Sharif探究不同的UML類圖布局對(duì)于理解所造成的影響。［18］需要指出的是，目前多媒體布局方式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響至今還沒(méi)有系統(tǒng)地論述過(guò)。不同研究者間的研究材料差異較大，研究結(jié)果參照性不強(qiáng)。另外，對(duì)于網(wǎng)頁(yè)的布局眼動(dòng)研究很多，而對(duì)于其它媒體的研究較少。在未來(lái)的研究中應(yīng)將眼動(dòng)技術(shù)拓展到其它媒體中，同時(shí)對(duì)已有的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)梳理。

（2）提示線索

提示結(jié)構(gòu)原則指出多媒體信息中增加線索以突出基本材料的組織時(shí)，人們的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。提示線索種類繁多，最常見(jiàn)的形式包括箭頭、下滑線、高亮、顏色差異、字體差異等。當(dāng)學(xué)習(xí)者對(duì)包含有這些提示的多媒體材料進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，通過(guò)眼動(dòng)相關(guān)指標(biāo)分析可以推知學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工過(guò)程，結(jié)合其它測(cè)試就可以較為可靠地了解這些線索的有效性及適用范圍。

通過(guò)顏色搭配使用來(lái)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意是人們?cè)O(shè)計(jì)多媒體材料時(shí)常用的方法。一般情況下，彩色材料比黑白材料的注視時(shí)間更長(zhǎng)、注視次數(shù)更多，因?yàn)椴噬繕?biāo)更吸引注意利于降低材料搜索難度。［19］另外，彩色在不同情況下可能會(huì)產(chǎn)生不同的注意引導(dǎo)效果。安璐和李子運(yùn)對(duì)比PPT不同背景顏色時(shí)的注視狀況，發(fā)現(xiàn)PPT白色背景時(shí)注視次數(shù)少于黃色和藍(lán)色背景，表明白色背景有助于學(xué)習(xí)者掌握內(nèi)容。同時(shí)，通過(guò)研究注視熱圖區(qū)發(fā)現(xiàn)白色背景易于使學(xué)生集中注意力，對(duì)無(wú)關(guān)內(nèi)容注視最少［20］。關(guān)爾群進(jìn)而在白色背景下對(duì)PPT文字顏色對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響做了研究。通過(guò)眼動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)紅色和黑色文字注視次數(shù)顯著多于黃色文字，同時(shí)注視時(shí)間也相對(duì)較短，表明紅色和黑色文字易于吸引注意，利于學(xué)習(xí)者對(duì)材料的理解加工。［21］

Boucheix和Lowe設(shè)計(jì)出了一種“彩帶線索”（spreading-colorcue）［22］，通過(guò)在介紹鋼琴工作原理的動(dòng)畫(huà)上實(shí)時(shí)地疊加彩帶狀線索提示以引導(dǎo)學(xué)習(xí)者注意。此線索優(yōu)點(diǎn)在于它與動(dòng)畫(huà)保持時(shí)空上的一致，不至于分散學(xué)習(xí)者注意力。他們運(yùn)用眼動(dòng)技術(shù)探究了彩帶線索、普通箭頭線索和無(wú)線索提示的注視差異。研究發(fā)現(xiàn)，普通箭頭線索和無(wú)線索提示在促進(jìn)鋼琴工作原理理解上并無(wú)差別，只有彩帶線索提高了學(xué)習(xí)者對(duì)于學(xué)習(xí)材料的理解程度。眼動(dòng)數(shù)據(jù)揭示出普通線索和彩帶線索都顯著地增加了學(xué)習(xí)者對(duì)于提示材料的注視次數(shù)和注視時(shí)間，但兩者的注視點(diǎn)分布卻不同，彩帶線索中學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)主題相關(guān)部分有更多注視。這就很好地解釋了為什么這兩種線索會(huì)有不同的提示效果。

（3）其它

眼動(dòng)技術(shù)運(yùn)用于改善多媒體材料設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究還很多，某些研究具有較強(qiáng)新穎性，不過(guò)大都未成系統(tǒng)。張家華探究了“三分屏”網(wǎng)絡(luò)課程中教師形象的不同呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。對(duì)比不同教師形象呈現(xiàn)方式下的注視次數(shù)、注視時(shí)間等數(shù)據(jù)，研究者發(fā)現(xiàn)雖然教師真人講解視頻的呈現(xiàn)形式更易引起學(xué)習(xí)者注視，但是也分散了學(xué)習(xí)者對(duì)PPT內(nèi)容的注意［23］。通常觀點(diǎn)認(rèn)為真人講解視頻能增加臨場(chǎng)感，更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)，但是研究結(jié)果卻表明靜態(tài)的或虛擬的教師形象并沒(méi)有使學(xué)生學(xué)習(xí)效果降低。?quist對(duì)比移動(dòng)手機(jī)上滾動(dòng)條、翻頁(yè)、自動(dòng)滾動(dòng)和快速系列視覺(jué)呈現(xiàn)（RapidSericalVisualPresentation）等不同文本呈現(xiàn)形式的閱讀效果差異，研究發(fā)現(xiàn)翻頁(yè)形式的閱讀表現(xiàn)最好。［10］Meyer利用眼動(dòng)技術(shù)考察了多媒體呈現(xiàn)速度對(duì)于學(xué)習(xí)者感知的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)呈現(xiàn)給被試動(dòng)畫(huà)的速度，發(fā)現(xiàn)快速呈現(xiàn)動(dòng)畫(huà)，學(xué)習(xí)者對(duì)宏觀事件的掌握更好，而慢速呈現(xiàn)動(dòng)畫(huà)，學(xué)習(xí)者對(duì)于細(xì)節(jié)的掌握更好。當(dāng)學(xué)習(xí)者可以自由控制動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)速度時(shí)，學(xué)習(xí)者一般偏向于慢速呈現(xiàn)。接著他對(duì)動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)速度由快到慢與由慢到快這兩種呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)不論動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)順序怎樣，被試都會(huì)首先關(guān)注動(dòng)畫(huà)的細(xì)節(jié)部分［24］。DeKoning探究教學(xué)動(dòng)畫(huà)單位時(shí)間內(nèi)所需要處理的信息數(shù)量是否會(huì)影響線索提示的效果。研究發(fā)現(xiàn)線索提示和動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)速度對(duì)于學(xué)習(xí)者的理解和遷移成績(jī)并沒(méi)有影響。研究同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在低速呈現(xiàn)的環(huán)境下，為了獲得相同的學(xué)習(xí)效果，學(xué)習(xí)者需要付出更多的心理努力。［25］

3.眼動(dòng)數(shù)據(jù)直接作為多媒體學(xué)習(xí)的教學(xué)材料使用

眼動(dòng)技術(shù)除了應(yīng)用于以上兩個(gè)方面以外，不少學(xué)者還探究將眼動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)作為多媒體學(xué)習(xí)材料使用。

Grant和Spivey根據(jù)被試是否成功解決鄧克爾輻射問(wèn)題，將被試分成了兩組。鄧克爾輻射問(wèn)題是一個(gè)非常經(jīng)典的頓悟問(wèn)題，被試要提出怎樣應(yīng)用放射線，既能殺死腫瘤細(xì)胞又不會(huì)傷害到健康組織的方法。他們根據(jù)成功解決問(wèn)題被試的眼睛注視情況，對(duì)材料的某些部分進(jìn)行了提示，結(jié)果表明這些提示增加了正確解決問(wèn)題的人數(shù)［26］。XiLiu和AlastairGale對(duì)比專家和新手查看行李X光照片的眼動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)專家能更快速地將目光聚焦于關(guān)鍵區(qū)域［27］。Canham和Hegarty在研究中也發(fā)現(xiàn)，有背景知識(shí)的學(xué)習(xí)者能更快速地將目光聚焦于氣象地圖的相關(guān)內(nèi)容上［28］。不難發(fā)現(xiàn)，專家和新手對(duì)于同一材料的學(xué)習(xí)存在著差別，其眼睛的注視點(diǎn)、注視軌跡、注視順序都存有不同。專家能更快速地抓住材料中的關(guān)鍵信息，排除無(wú)關(guān)信息干擾，能采用更為多樣的任務(wù)處理方法和處理策略。因此，VanGog指出可以通過(guò)同時(shí)呈現(xiàn)專家和學(xué)習(xí)者自身的眼動(dòng)信息來(lái)彌補(bǔ)這一差距［29］。另外，Kostons發(fā)現(xiàn)給被試呈現(xiàn)眼動(dòng)數(shù)據(jù)也可以提高被試的自我評(píng)估成績(jī)。［30］學(xué)習(xí)者通過(guò)了解自身的眼動(dòng)特征可以調(diào)節(jié)自己的注視點(diǎn)，進(jìn)而改善學(xué)習(xí)。例如，Grynszpan團(tuán)隊(duì)運(yùn)用眼動(dòng)設(shè)備跟蹤高功能自閉癥兒童在交談時(shí)對(duì)于他人的臉部注視情況，通過(guò)模糊注視點(diǎn)周圍場(chǎng)景，使自閉癥兒童得以覺(jué)察到自己的注視情況，從而調(diào)整自己的注視點(diǎn)，進(jìn)而改善他們的社會(huì)交往能力。［31］在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者的眼動(dòng)數(shù)據(jù)有極大實(shí)用價(jià)值，可以很好地幫助學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中需要改進(jìn)的地方。而教師也可以據(jù)此幫助學(xué)習(xí)者提高自我評(píng)估能力，最終可以促進(jìn)其學(xué)習(xí)。目前，該方面的研究仍處于初期，相關(guān)研究并不多見(jiàn)。

三、眼動(dòng)技術(shù)的局限

眼動(dòng)技術(shù)在多媒體學(xué)習(xí)研究中有廣闊的應(yīng)用前景，但是也應(yīng)該注意到眼動(dòng)技術(shù)自身的局限性。主要體現(xiàn)在它只是對(duì)個(gè)體認(rèn)知過(guò)程的推測(cè)，而并非直接揭示個(gè)體的信息加工過(guò)程。個(gè)體心理注視點(diǎn)與眼睛注視點(diǎn)有時(shí)并不協(xié)調(diào)一致，學(xué)習(xí)者可能花大量時(shí)間注視某一刺激，但卻在思考其它問(wèn)題。因此在進(jìn)行多媒體學(xué)習(xí)研究時(shí)，眼動(dòng)技術(shù)最好與其他測(cè)量技術(shù)，如ERP技術(shù)、回溯言語(yǔ)報(bào)告等相結(jié)合，以獲得更為可靠的結(jié)論。此外，眼動(dòng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)并不十分成熟，僅使用單一的測(cè)量數(shù)據(jù)往往不能全面地反映學(xué)習(xí)者對(duì)于學(xué)習(xí)材料的認(rèn)知加工過(guò)程，因此應(yīng)該根據(jù)研究的需要對(duì)特定的研究材料采用不同的指標(biāo)進(jìn)行深入分析。Rayner認(rèn)為，在研究中應(yīng)使用多種指標(biāo)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行詳盡的分析，如綜合使用首次注視時(shí)間、單一注視時(shí)間、凝視時(shí)間、注視時(shí)間、注視概率、注視次數(shù)，同時(shí)考慮從目標(biāo)詞區(qū)域外到目標(biāo)詞的眼跳距離、從目標(biāo)詞到目標(biāo)詞區(qū)域外的眼跳距離和溢出效應(yīng)，通過(guò)這些方式才能對(duì)認(rèn)知過(guò)程做出合理的推理［32］。最后，目前雖然由于技術(shù)發(fā)展使眼動(dòng)儀的侵入性變得很低，但是并不是真正無(wú)干擾的，其實(shí)驗(yàn)環(huán)境與自然環(huán)境仍存在某些差異。被試的緊張或由于對(duì)陌生環(huán)境的不適應(yīng)都可能會(huì)影響被試的注視點(diǎn)選擇，從而不能反映被試的真實(shí)認(rèn)知情況。以上這些問(wèn)題在利用眼動(dòng)技術(shù)進(jìn)行多媒體研究時(shí)都需要加以注意。

四、未來(lái)的研究趨勢(shì)

研究者除了在上面所述的三個(gè)方向繼續(xù)進(jìn)行探索外，未來(lái)可以將眼動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用從傳統(tǒng)的多媒體拓展到移動(dòng)媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)等新興媒體的研究上來(lái)，分析這些媒體的新特點(diǎn)，提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率。另外，眼動(dòng)技術(shù)是通過(guò)眼動(dòng)的不同模式來(lái)推斷學(xué)習(xí)者的不同認(rèn)知狀態(tài)，并不能對(duì)學(xué)習(xí)者的心理狀態(tài)進(jìn)行直接測(cè)量。所以在未來(lái)的多媒體研究中可以將眼動(dòng)技術(shù)結(jié)合ERP、fMRI等技術(shù)以獲得更為客觀的數(shù)據(jù)，從神經(jīng)學(xué)的角度探究多媒體設(shè)計(jì)原則的效用機(jī)理。在以后的多媒體設(shè)計(jì)中，可以將眼動(dòng)數(shù)據(jù)與多媒體學(xué)習(xí)材料做整合，根據(jù)學(xué)習(xí)者的眼動(dòng)特征，個(gè)性化地調(diào)整學(xué)習(xí)材料的布局，使學(xué)習(xí)者獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。

五、結(jié)論

眼睛是心靈的窗戶，眼動(dòng)技術(shù)給我們打開(kāi)了了解學(xué)習(xí)者在多媒體學(xué)習(xí)中的認(rèn)知情況的大門(mén)。通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用來(lái)提升多媒體的學(xué)習(xí)效率具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。研究者可以對(duì)多媒體學(xué)習(xí)相關(guān)理論進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試，通過(guò)了解學(xué)習(xí)者在多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意規(guī)律來(lái)指導(dǎo)多媒體教學(xué)材料的設(shè)計(jì)與制作，或者將眼動(dòng)數(shù)據(jù)作為有益的學(xué)習(xí)材料使用。眼動(dòng)技術(shù)仍在不斷發(fā)展和成熟中，相信眼動(dòng)技術(shù)在未來(lái)將被更廣泛地運(yùn)用于多媒體學(xué)習(xí)相關(guān)的研究中。

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（編輯：魯利瑞）

G434

A

1673-8454（2015）06-0088-05

教育部人文社科青年基金項(xiàng)目（編號(hào)：11YJCZH246）。