眼動(dòng)技術(shù)：個(gè)性化評(píng)測(cè)的新“武器”

靳來(lái)鵬　禹東川

評(píng)測(cè)作為對(duì)教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)效果檢測(cè)的手段，對(duì)有效教學(xué)的開(kāi)展具有反饋、指導(dǎo)的作用。然而現(xiàn)有的評(píng)測(cè)手段，如紙筆測(cè)試、“自我報(bào)告”或“訪(fǎng)談”、“出聲思維”、在線(xiàn)評(píng)測(cè)等，在反饋的全面性、及時(shí)性或客觀(guān)性等方面具有局限性。

近年來(lái)，眼動(dòng)技術(shù)的發(fā)展為評(píng)測(cè)提供了新的手段。眼動(dòng)技術(shù)能夠提供學(xué)生的視覺(jué)注意線(xiàn)索，少干擾、實(shí)時(shí)性地獲取學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)和心理狀態(tài)，展示其思維策略，客觀(guān)、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生：如將其與在線(xiàn)評(píng)測(cè)技術(shù)相結(jié)合，更可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、及時(shí)、客觀(guān)的評(píng)測(cè)活動(dòng)。因此，我們有必要對(duì)如何利用眼動(dòng)技術(shù)開(kāi)展評(píng)測(cè)活動(dòng)給予關(guān)注。

“眼-心智”假說(shuō)認(rèn)為，眼睛的注視狀態(tài)與人對(duì)信息處理的心理過(guò)程是相關(guān)聯(lián)的。人眼只能在大約200-300mS的時(shí)間內(nèi)保持短暫的穩(wěn)定狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)叫注視，在此期間，信息才能被認(rèn)知系統(tǒng)編碼、處理。而在兩個(gè)注視點(diǎn)之間，眼球短暫快速的運(yùn)動(dòng)被我們稱(chēng)之為眼跳。一般情況下，一個(gè)人眼睛注視的位置反映了其注意力所在，注視時(shí)間的長(zhǎng)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(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明其越復(fù)雜、被處理的越深。眼跳的路徑則反映了一個(gè)人的認(rèn)知策略。因此，利用眼動(dòng)技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行評(píng)測(cè)，除了能知道簡(jiǎn)單的答案正誤之外，還可以挖掘到成績(jī)背后更深層的信息。

眼動(dòng)技術(shù)是借助眼動(dòng)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的。人的注視、眼跳等信息都可以被眼動(dòng)儀精確、自動(dòng)地捕捉和記錄。從眼動(dòng)儀紅外光源發(fā)出的紅外線(xiàn)被眼睛反射后，會(huì)被眼動(dòng)儀的探測(cè)器接收，從而判斷出眼球的運(yùn)動(dòng)情況。隨著科技的發(fā)展，如今的眼動(dòng)儀，只需要參與者在執(zhí)行任務(wù)之前校正一次眼動(dòng)，完成該任務(wù)之前一般就不需要再進(jìn)行校正：而借助頭動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，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(dòng)儀作為一種“非侵入式”的測(cè)量工具，可以讓人們?cè)诟鼮樽匀?、真?shí)的情境中使用。

眼動(dòng)技術(shù)對(duì)于挖掘?qū)W生成績(jī)背后的深層信息，對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)具有重要作用。例如：在科學(xué)教育中，通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)對(duì)學(xué)生的科學(xué)概念認(rèn)知狀態(tài)進(jìn)行評(píng)測(cè)，不僅可以診斷學(xué)生的概念發(fā)展水平，而且可以揭示其答題策略，找到學(xué)生犯錯(cuò)的根源，指導(dǎo)教師改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，有針對(duì)性地幫助犯錯(cuò)的學(xué)生建立正確的科學(xué)概念?？茖W(xué)課程中“四季成因”這一概念的教學(xué)貫串小、初、高三個(gè)階段，常不易被正確理解，我們就以這一概念為例進(jìn)行測(cè)試。我們招募了30名大學(xué)生志愿者，采用眼動(dòng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行‘四季成因”概念的測(cè)評(píng)，并根據(jù)測(cè)試情況，將被試分為正確和錯(cuò)誤兩個(gè)概念組。結(jié)果表明：兩個(gè)組的學(xué)生雖然在完成任務(wù)的時(shí)間上沒(méi)有顯著差異，但在具體的注視位置上卻有顯著不同，學(xué)生會(huì)將視覺(jué)注意更多地落在與其持有概念相對(duì)應(yīng)的因素上面。例如：正確概念組的學(xué)生在“太陽(yáng)直射北回歸線(xiàn)”這一因素上的注視時(shí)間要顯著高于錯(cuò)誤概念組的學(xué)生，而錯(cuò)誤概念組的學(xué)生在“近日點(diǎn)”這一因素上的注視時(shí)間要顯著高于正確概念組的學(xué)生。錯(cuò)誤概念組的學(xué)生雖然在測(cè)評(píng)中、測(cè)評(píng)后都沒(méi)有提到“南北回歸線(xiàn)”這一因素，但是他們的眼動(dòng)數(shù)據(jù)卻顯示他們?cè)谶@一因素上花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)從對(duì)他們眼跳的路徑分析中可以看出，錯(cuò)誤概念組的學(xué)生更容易受到信息外在特征的吸引，而不能抓住其本質(zhì)。

通過(guò)上面的案例我們可以看到，通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)測(cè)是可行的。它能夠在視覺(jué)注意的時(shí)間和空間兩個(gè)維度內(nèi)使教師更客觀(guān)、全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)，并有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)指導(dǎo)方案。未來(lái)這種技術(shù)與計(jì)算機(jī)在線(xiàn)評(píng)估相結(jié)合，可以使學(xué)生獲得更及時(shí)的反饋和個(gè)性化指導(dǎo)。

（編輯 王淑清）