教師引導(dǎo)行為與學(xué)習(xí)者先前知識(shí)水平對(duì)視頻學(xué)習(xí)的交互影響

楊九民 章儀 李麗 皮忠玲

關(guān)鍵詞：教學(xué)視頻;教師引導(dǎo)行為;手勢(shì)引導(dǎo);目光引導(dǎo);經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng);視覺(jué)注意

一、引言

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展下，教學(xué)視頻以其生動(dòng)形象、圖文聲像并茂等特征，成為了當(dāng)下學(xué)習(xí)者首選的學(xué)習(xí)資源。但視頻呈現(xiàn)的信息內(nèi)容具有轉(zhuǎn)瞬即逝的特點(diǎn)，使得學(xué)習(xí)者在使用過(guò)程中可能面臨著信息加工超載的情況，從而阻礙學(xué)習(xí)。因此，如何合理設(shè)計(jì)教學(xué)視頻以幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，成為研究者關(guān)注的話題。

以往研究表明在視頻中加入注意力線索，能夠有效提高學(xué)習(xí)者的信息搜索效率，幫助他們?cè)谵D(zhuǎn)瞬即逝的視覺(jué)畫面中快速找到教師正在講的內(nèi)容。注意力線索（Attention Cue）是指通過(guò)不增加教學(xué)內(nèi)容的方式吸引學(xué)習(xí)者關(guān)注到教學(xué)內(nèi)容的方式。注意力線索包括物理線索和社會(huì)線索，常見(jiàn)的物理線索有高亮、箭頭、閃爍等，社會(huì)線索則包括教師的手勢(shì)、目光和面部表情等。研究發(fā)現(xiàn)相比于物理線索，社會(huì)線索能夠更快地引導(dǎo)并且從社交層面上激發(fā)學(xué)習(xí)者關(guān)注到相關(guān)內(nèi)容上，如教師手勢(shì)引導(dǎo)能夠更好地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者注意相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，并提高他們的學(xué)習(xí)成績(jī)。

此外，學(xué)習(xí)者作為學(xué)習(xí)發(fā)生的主導(dǎo)者，其個(gè)人先前知識(shí)水平也必然會(huì)影響到教學(xué)視頻設(shè)計(jì)的有效性。根據(jù)梅耶的多媒體學(xué)習(xí)原則相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，多媒體的設(shè)計(jì)原則適用于低經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者，但未必適用于高經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者。例如，Arslan等人比較了高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)具有顏色線索的動(dòng)畫和無(wú)線索的動(dòng)畫時(shí)學(xué)習(xí)效果的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，他們學(xué)習(xí)具有顏色線索的動(dòng)畫學(xué)習(xí)效果好于無(wú)線索的動(dòng)畫;相反，對(duì)于高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，他們學(xué)習(xí)無(wú)線索的動(dòng)畫的學(xué)習(xí)效果好于具有顏色線索的動(dòng)畫。

基于此，本研究考察教學(xué)視頻中作為社會(huì)線索的教師引導(dǎo)行為和學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平對(duì)學(xué)習(xí)者視覺(jué)注意和學(xué)習(xí)效果的交互影響，以期探究符合不同經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者的教學(xué)視頻設(shè)計(jì)規(guī)律。

二、教師引導(dǎo)行為與學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)視頻學(xué)習(xí)效果影響相關(guān)研究

教學(xué)視頻中教師的引導(dǎo)行為，可以分為手勢(shì)引導(dǎo)與目光引導(dǎo)。手勢(shì)引導(dǎo)是指教師通過(guò)手指或手掌指向特定教學(xué)內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)習(xí)者注意力集中到教學(xué)內(nèi)容的一種引導(dǎo)方式，通常發(fā)生在教學(xué)講述過(guò)程中。目光引導(dǎo)是指在講述教學(xué)內(nèi)容過(guò)程中，教師不只是看鏡頭，而是在鏡頭和教學(xué)內(nèi)容之間轉(zhuǎn)換，將目光從攝像機(jī)轉(zhuǎn)向正在講述的學(xué)習(xí)內(nèi)容。多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論認(rèn)為這兩種教師行為引導(dǎo)都屬于社會(huì)線索。

人們普遍認(rèn)為，在教學(xué)視頻中加入教師的引導(dǎo)行為能夠有效提升學(xué)習(xí)效果。一方面，根據(jù)Mayer多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論（CTML：Cognitive Theoryof Multimedia Learning），教師的引導(dǎo)行為能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的社交反應(yīng)，如努力試圖理解教師講授的內(nèi)容。當(dāng)學(xué)習(xí)者更加努力地選擇、組織和整合信息時(shí)，這種社會(huì)反應(yīng)導(dǎo)致學(xué)習(xí)者增加主動(dòng)認(rèn)知處理，為解決問(wèn)題提供更好的支持;另一方面，根據(jù)Sweller認(rèn)知負(fù)荷理論（CTJT：Cognitive Load Theory），學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷是有限的，在不斷切換呈現(xiàn)內(nèi)容的教學(xué)視頻上，需要學(xué)習(xí)者在有限的認(rèn)知負(fù)荷下，時(shí)刻調(diào)配認(rèn)知資源，搜索有效信息進(jìn)行加工。

教師引導(dǎo)手勢(shì)在視頻學(xué)習(xí)中的作用并未達(dá)成一致結(jié)論。大部分研究發(fā)現(xiàn)，教學(xué)視頻中教師引導(dǎo)手勢(shì)能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)。有研究者通過(guò)眼動(dòng)追蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)，教師引導(dǎo)手勢(shì)通過(guò)影響注意力分配來(lái)影響視頻學(xué)習(xí)，具體表現(xiàn)為觀看具有手勢(shì)教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)者比觀看無(wú)手勢(shì)教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)者，在相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容上關(guān)注的時(shí)間更多，在教師和教學(xué)內(nèi)容之間眼跳次數(shù)更少，認(rèn)知負(fù)荷更低，學(xué)習(xí)成績(jī)更好。然而，還有部分研究發(fā)現(xiàn)，手勢(shì)引導(dǎo)并不總是有利于學(xué)習(xí)的。Yeo等人通過(guò)給82名中學(xué)生觀看有關(guān)線性方程和相應(yīng)圖形關(guān)系的教學(xué)視頻（無(wú)手勢(shì)引導(dǎo)VS引導(dǎo)圖形VS引導(dǎo)方程VS引導(dǎo)方程和圖形）之一，發(fā)現(xiàn)無(wú)論教師是否引導(dǎo)圖形，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著差別，無(wú)手勢(shì)引導(dǎo)組學(xué)習(xí)者的成績(jī)反而比手勢(shì)引導(dǎo)方程組的學(xué)習(xí)者高。產(chǎn)生這種與以往研究結(jié)論矛盾的結(jié)果，可能是因?yàn)楹雎粤吮辉嚨膫€(gè)體特征。

教師目光引導(dǎo)作為教學(xué)視頻中另一種重要的教師引導(dǎo)行為，能夠有效提升視頻學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)么？目前研究一致認(rèn)為目光引導(dǎo)能夠有效引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意分配，但是對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用。Van Gog等人通過(guò)對(duì)比無(wú)教師、有教師無(wú)引導(dǎo)目光、有教師有目光引導(dǎo)三種實(shí)驗(yàn)條件下學(xué)習(xí)者在觀看視頻過(guò)程中的眼球運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)教師的目光引導(dǎo)能有效地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意力到教學(xué)內(nèi)容上，但是對(duì)學(xué)習(xí)者的成績(jī)沒(méi)有影響。Pi等人的研究也支持了這個(gè)結(jié)論，并且通過(guò)對(duì)比手勢(shì)引導(dǎo)和目光引導(dǎo)對(duì)注意力的影響，發(fā)現(xiàn)手勢(shì)引導(dǎo)優(yōu)于目光引導(dǎo)，能夠提高信息搜索效率。

手勢(shì)引導(dǎo)和目光引導(dǎo)在教學(xué)視頻中的作用結(jié)論不一致的重要可能原因是，這兩種引導(dǎo)方式對(duì)學(xué)習(xí)的影響可能存在邊界條件，如學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平。學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平對(duì)兩種加工方式具有一定的影響。多媒體學(xué)習(xí)中的認(rèn)知加工方式可以分為自上而下和自下而上。這里，自上而下的加工，是指一種在知覺(jué)過(guò)程中運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)知覺(jué)信息進(jìn)行加工的方式;而自下而上的加工，是指一種由外部刺激開始和推動(dòng)的加工。

研究表明，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，在兩種不同的加工方式上都優(yōu)于低經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者。在自上而下的加工方式上，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者因具有更多更復(fù)雜的圖式，在認(rèn)知加工過(guò)程中，能更好地區(qū)分任務(wù)相關(guān)信息和無(wú)關(guān)信息，迅速將當(dāng)前知識(shí)與先前的圖式進(jìn)行整合，因而有更好的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。Henderson等通過(guò)探究學(xué)習(xí)者是如何觀看復(fù)雜視覺(jué)顯示（如自然場(chǎng)景圖片），發(fā)現(xiàn)先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)會(huì)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者注視到有意義的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，如場(chǎng)景圖示知識(shí)暢景中物體的典型位置）。先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)自下而上加工方式的影響更多體現(xiàn)在抽象的知識(shí)上（如x射線圖像、國(guó)際象棋圖），研究發(fā)現(xiàn)高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在視覺(jué)注意上有顯著差別，可以在相同的內(nèi)容顯示中提取不同的信息。Lowe等在一系列氣象學(xué)領(lǐng)域的研究中發(fā)現(xiàn)，低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者主要關(guān)注的是天氣圖的表面特征，而高知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者則關(guān)注與主題相關(guān)的元素。

這種經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)讓研究者們逐漸關(guān)注先前知識(shí)水平與教學(xué)方法之間的交互作用，如經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)。經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)（Expertise Reversal Effects）是指在某些情況下，對(duì)低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者有效的設(shè)計(jì)原則，對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)是無(wú)效的，甚至是負(fù)面的。在有關(guān)線索引導(dǎo)的研究中發(fā)現(xiàn)，視覺(jué)線索（例如，顏色）僅促進(jìn)了低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，但對(duì)高先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平的學(xué)習(xí)者無(wú)影響甚至是負(fù)面影響。在教學(xué)視頻中教師的手勢(shì)引導(dǎo)和目光引導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)的影響是否也存在著經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)呢？

本研究旨在探索不同先前知識(shí)水平的學(xué)習(xí)者運(yùn)用不同社會(huì)線索引導(dǎo)（手勢(shì)引導(dǎo)與目光引導(dǎo)）教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)效果和視覺(jué)注意力分配。為了理解不同先前知識(shí)水平的學(xué)習(xí)者在含有手勢(shì)引導(dǎo)與目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻中學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)效果的內(nèi)在機(jī)制，本研究運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究法，采用眼球追蹤技術(shù)實(shí)時(shí)記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)教學(xué)視頻時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)軌跡。基于以上文獻(xiàn)綜述，本研究提出以下4個(gè)研究假設(shè)：

假設(shè)一：低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)手勢(shì)+目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻中視覺(jué)搜索速度最陜，其余速度快慢依次為手勢(shì)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)、無(wú)引導(dǎo);高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)四種線索類型的教學(xué)視頻時(shí)，視覺(jué)搜索效率沒(méi)有差異。

假設(shè)二：低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)手勢(shì)+目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻中視覺(jué)注意時(shí)間最長(zhǎng)，其余注視時(shí)間長(zhǎng)短依次為手勢(shì)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)、無(wú)引導(dǎo);高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)四種線索類型的教學(xué)視頻時(shí)，視覺(jué)注意時(shí)間沒(méi)有差異。

假設(shè)三：低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)目光+手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻中保持成績(jī)最好，其余成績(jī)高低依次為手勢(shì)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)、無(wú)引導(dǎo);高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)四種線索類型的教學(xué)視頻時(shí)，保持成績(jī)沒(méi)有差異。

假設(shè)四：低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)手勢(shì)+目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻中遷移成績(jī)最好，其余成績(jī)高低依次為手勢(shì)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)、無(wú)引導(dǎo);高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)四種線索類型的教學(xué)視頻時(shí)，遷移成績(jī)沒(méi)有差異。

三、方法

（一）被試與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究首先從某大學(xué)隨機(jī)招募360名本科生和研究生填寫有關(guān)繁殖與克隆的先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)驗(yàn)成績(jī)，篩選得出高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者（具體信息如表1所示）。所有被試均能夠熟練使用計(jì)算機(jī)，具備一定的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)經(jīng)歷，聽(tīng)覺(jué)正常，視覺(jué)或矯正視力正常。在實(shí)驗(yàn)前，均進(jìn)行了知情同意，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后被試獲得一份禮品作為實(shí)驗(yàn)報(bào)酬。

高經(jīng)驗(yàn)和低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的描述性統(tǒng)計(jì)信息

高低經(jīng)驗(yàn)的被試被隨機(jī)分配到四種實(shí)驗(yàn)條件之一：無(wú)引導(dǎo)行為的教學(xué)視頻組（高經(jīng)驗(yàn)被試=26，低經(jīng)驗(yàn)被試=24）;僅目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻組（高經(jīng)驗(yàn)被試=24，低經(jīng)驗(yàn)被試=25）;僅手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻組（高經(jīng)驗(yàn)被試=25，低經(jīng)驗(yàn)被試=23）;目光+手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻組病經(jīng)驗(yàn)被試=25，低經(jīng)驗(yàn)被試=24）。

（二）實(shí)驗(yàn)儀器

本研究采用Eyelink 1000（SR Research Ltd，Canada）眼動(dòng)儀記錄被試的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。視頻在21英寸的屏幕上播放，分辨率為1024*768，刷新率為75HZ。被試坐在距離顯示器60cm的距離，眼動(dòng)儀的采樣率為1000Hz，采用9點(diǎn)矯正。

（三）實(shí)驗(yàn)材料

1.視頻材料

研究材料采用Pi等人使用的實(shí)驗(yàn)材料，以“繁殖和克隆”為知識(shí)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻中，采用融入式拍攝。四種材料的教學(xué)視頻時(shí)長(zhǎng)一致，即8分40秒。教師在錄制的過(guò)程中，除無(wú)引導(dǎo)的教學(xué)視頻外，其余三種視頻均在相同內(nèi)容處進(jìn)行引導(dǎo)，共引導(dǎo)15次，引導(dǎo)總時(shí)長(zhǎng)在174s-195s之間。其中僅目光引導(dǎo)的教學(xué)視頻，教師僅以目光對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo);僅手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻，教師僅用手勢(shì)引導(dǎo);目光加手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻，教師在目光引導(dǎo)的同時(shí)用手勢(shì)進(jìn)行引導(dǎo)。研究有效摒除實(shí)驗(yàn)變量外的其他干擾變量，如所有視頻中的教師的形象、語(yǔ)氣、語(yǔ)調(diào)、措辭等要求基本一致，拍攝過(guò)程中機(jī)位、燈光均保持不變。視頻以1倍的播放速度進(jìn)行。教學(xué)視頻示意如圖1所示。

不同教師引導(dǎo)類型教學(xué)視頻示意

2.測(cè)量工具

先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)，采用Pi等人開發(fā)的前測(cè)問(wèn)卷，具體信息如下：

由錄制實(shí)驗(yàn)材料的教師開發(fā)，包括3道填空題，每空1分，共8分;6道單選題，每題2分，共12分，總分為2吩（M=9.85，SD=3.57）。題目檢驗(yàn)的是學(xué)習(xí)者對(duì)“繁殖與克隆”知識(shí)的了解情況，題目沒(méi)有涉及與視頻教學(xué)內(nèi)容完全一致的內(nèi)容，以避免影響后測(cè)學(xué)習(xí)效果。分?jǐn)?shù)越高表示被試的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)越高，本實(shí)驗(yàn)選擇的高低經(jīng)驗(yàn)被試在先前知識(shí)測(cè)驗(yàn)上的得分有顯著的差異（M=13.01，SD=1.61;M=6.56，SD=1.38;t（194）=29.5，p<.001），難度中等（p=.49）。

學(xué)習(xí)效果測(cè)驗(yàn)。本研究學(xué)習(xí)效果由保持測(cè)驗(yàn)與遷移測(cè)驗(yàn)構(gòu)成，為更好地區(qū)分學(xué)習(xí)成績(jī)，在Pi等人開發(fā)的學(xué)習(xí)效果問(wèn)卷的基礎(chǔ)上，請(qǐng)錄制視頻的實(shí)驗(yàn)教師增加了相關(guān)題目：

保持測(cè)驗(yàn)主要考察被試對(duì)繁殖與克隆知識(shí)的識(shí)記情況，由授課教師開發(fā)。題目包括5道填空題（共8空，每空1分），2道單項(xiàng)選擇題（每題2分）和4道多項(xiàng)選擇題（每題3分，全部選對(duì)得3分，錯(cuò)選或漏選不得分），總分為24分（M=12.65，SD=4.51）。保持測(cè)驗(yàn)具有良好的區(qū)分度（t（115）=26.80，p<.001），難度中等（p=53）。

遷移測(cè)驗(yàn)主要考察被試將從教學(xué)視頻中學(xué)習(xí)到的內(nèi)容應(yīng)用到新情境中的能力。測(cè)驗(yàn)包括10道單項(xiàng)選擇題（每題2分）和2道材料題（包括2個(gè)填空題，每空1分;2個(gè)單項(xiàng)選擇題，每題2分），總分為26分（M=16.90，SD=4.60）。遷移測(cè)驗(yàn)具有良好的區(qū)分度（t（125）=25.31，p<.001），難度中等（p=.65）。

3.眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析

先前研究表明，學(xué)習(xí)者的注視和視覺(jué)注意力之間存在積極的聯(lián)系。到達(dá)某一特定的區(qū)域的時(shí)間越短，表示該時(shí)間段信息搜索的效率就越強(qiáng);對(duì)某一特定區(qū)域的注視持續(xù)時(shí)問(wèn)越長(zhǎng)，對(duì)該區(qū)域的視覺(jué)關(guān)注就越多。因此，本研究計(jì)算了在教學(xué)視頻中教師出現(xiàn)手勢(shì)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)15次線索出現(xiàn)時(shí)，學(xué)習(xí)者的平均首次到達(dá)興趣區(qū)的注視時(shí)間（First Time To Fixation;單位ms）和平均注視時(shí)間比例PercentageDwellTime;注視時(shí)間/總時(shí)間），以考察學(xué)習(xí)者在觀看教學(xué)視頻的視覺(jué)信息搜索和注意分配的情況。

4.實(shí)驗(yàn)流程

本研究實(shí)驗(yàn)在眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，時(shí)間約為40min。首先，被試了解實(shí)驗(yàn)流程，知情同意后，填寫人口統(tǒng)計(jì)學(xué)量表及生物學(xué)先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)前測(cè)。主試將根據(jù)被試前測(cè)得分，判斷是否參與后續(xù)試驗(yàn)。主試引導(dǎo)符合要求的被試進(jìn)入眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。被試被隨機(jī)分到四組實(shí)驗(yàn)條件之一，單獨(dú)觀看教學(xué)視頻，視頻觀看過(guò)程記錄其眼動(dòng)軌跡，觀看結(jié)束后填寫實(shí)驗(yàn)后測(cè)題。

四、結(jié)果

本研究以教師引導(dǎo)類型（無(wú)引導(dǎo)VS僅目光引導(dǎo)VS僅手勢(shì)引導(dǎo)VS目光+手勢(shì)引導(dǎo)）和學(xué)習(xí)者先前知識(shí)水平（高經(jīng)驗(yàn)VS低經(jīng)驗(yàn)）為被試問(wèn)變量，以平均首次到達(dá)注視時(shí)間（Average First Fixation Time OnAOIs，首次到達(dá)興趣區(qū)時(shí)間，單位ms）、平均注視教學(xué)內(nèi)容時(shí)問(wèn)比例（Average Percentage Dwell TimeOn AOIs，注視興趣區(qū)時(shí)間/總視頻時(shí)間）、保持測(cè)試成績(jī)和遷移測(cè)試成績(jī)?yōu)橐蜃兞浚M(jìn)行方差分析。所有變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表2所示。

高先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平和低先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者各變量的描述性統(tǒng)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)差）

（一）教師引導(dǎo)行為和學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其視覺(jué)注意的影響

為更細(xì)致地了解不同先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平的學(xué)習(xí)者，在學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意力是如何被教師的目光和手勢(shì)引導(dǎo)所影響的，本研究比較了高低經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者在四種實(shí)驗(yàn)條件下的平均首次到達(dá)興趣區(qū)注視時(shí)間（假設(shè)一）和平均注視興趣區(qū)時(shí)間比例（假設(shè)二）。

1.首次到達(dá)興趣區(qū)注視時(shí)間

為檢驗(yàn)教師手勢(shì)和目光引導(dǎo)是否能夠引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意力到講授內(nèi)容上（假設(shè)一），本研究以被試首次到達(dá)興趣區(qū)的平均時(shí)間為因變量，進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，引導(dǎo)類型主效應(yīng)顯著（F（3，196）=8.29，MSE=970931.61，p=.000，n2=117），學(xué)習(xí)者知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平主效應(yīng)不顯著（F（1，196）=8.29，MSE=129661.96，p=.294，n2=006），兩者交互效應(yīng)不顯著（F（3，196）=2.26，MSE=264245.94，p=.083，n2=.035）。具體表現(xiàn)為，觀看僅手勢(shì)引導(dǎo)教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)者首次到達(dá)興趣區(qū)注視時(shí)間小于其他三組（ps<.001），未發(fā)現(xiàn)其他顯著性差異（ps>.05），如圖2所示。該結(jié)果說(shuō)明，相比于無(wú)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)和手勢(shì)+目光引導(dǎo)，僅手勢(shì)引導(dǎo)能夠使學(xué)習(xí)者更快地定位到相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，部分支持假設(shè)一。

在不同教師引導(dǎo)類型中學(xué)習(xí)者視頻學(xué)習(xí)首次到達(dá)注視興趣區(qū)時(shí)間差異情況

2.注視興趣區(qū)時(shí)間比例

為檢驗(yàn)教師手勢(shì)和目光引導(dǎo)是否能夠使學(xué)習(xí)者更加關(guān)注講授內(nèi)容（假設(shè)二），以被試注視興趣區(qū)時(shí)間比例為因變量，進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，引導(dǎo)類型主效應(yīng)顯著（F（3，196）=4.66，MSE=.034，p=.004，n2.069），學(xué)習(xí)者知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平主效應(yīng)不顯著（F（1，196）=.086，MSE=.001，p=.770，n2=.000），兩者交互效應(yīng)顯著（F（3，1 96）=4.780，MSE=.035，p=.003，n2=.071）。

具體表現(xiàn)為，對(duì)于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，觀看僅手勢(shì)引導(dǎo)組和手勢(shì)+目光引導(dǎo)組學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容興趣區(qū)注視比例大于無(wú)引導(dǎo)組（ps<.05），且僅手勢(shì)引導(dǎo)組注視時(shí)間比例大于僅目光引導(dǎo)組（p=.044）;對(duì)于高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，無(wú)引導(dǎo)組、僅手勢(shì)引導(dǎo)組和手勢(shì)+目光引導(dǎo)組對(duì)教學(xué)內(nèi)容注視時(shí)間比例均大于僅目光引導(dǎo)組（ps<.05），如圖3所示。該結(jié)果說(shuō)明引導(dǎo)類型對(duì)不同經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者有不同影響，具體表現(xiàn)為，對(duì)于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者而言，無(wú)論有無(wú)目光引導(dǎo)，手勢(shì)引導(dǎo)都能有效地將學(xué)習(xí)者注意力集中在教學(xué)內(nèi)容上，而對(duì)于高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者而言，僅目光引導(dǎo)注視時(shí)間比例時(shí)間最少，支持假設(shè)二。

高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在不同教師引導(dǎo)類型視頻學(xué)習(xí)中對(duì)興趣區(qū)注視時(shí)長(zhǎng)差異情況

（二）教師引導(dǎo)行為和學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響

1.保持成績(jī)

與假設(shè)三相反，引導(dǎo)類型的主效應(yīng)顯著（F（3，1 92）=2.94，MSE=46.03，p=.035，n2=0.45），學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)水平主效應(yīng)顯著（F（1，192）=53.82，MSE=843.31，p=.000，n2.223），交互效應(yīng)不顯著（F（3，192）=.675，MSE=10.58，p=.568，n2=011）。具體而言，無(wú)論在哪一種引導(dǎo)類型條件下，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的保持成績(jī)顯著高于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者。對(duì)教師引導(dǎo)類型進(jìn)行事后檢驗(yàn)顯示，發(fā)現(xiàn)在視頻學(xué)習(xí)過(guò)程中，觀看教師僅手勢(shì)引導(dǎo)組和手勢(shì)+目光引導(dǎo)組的學(xué)習(xí)者，保持成績(jī)顯著高于觀看無(wú)引導(dǎo)組的學(xué)習(xí)者（ps<.05），其余組別無(wú)差異（ps>.05），如圖4所示。

在不同教師引導(dǎo)類型中學(xué)習(xí)者視頻學(xué)習(xí)保持成績(jī)差異情況

2.遷移成績(jī)

如假設(shè)四預(yù)期，引導(dǎo)類型的主效應(yīng)顯著（F（3，192）=3.20，MSE=45.49，p=.025，n2=049），學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)水平主效應(yīng)顯著，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者遷移成績(jī)顯著高于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者（F（1，192）=83.81，MSE=1192.21，p=.000，n2=308），引導(dǎo)類型和學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)水平的交互效應(yīng)顯著（F（3，192）=2.84，MSE=40.39，p=.039，n2=043）。具體如圖5所示。

高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在不同教師引導(dǎo)類型視頻學(xué)習(xí)遷移成績(jī)差異情況

簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)低經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者，教師引導(dǎo)類型對(duì)學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)，影響存在差異（F（3，95）=4.85，MSE=73.71，p=.004，n2=136）。其中，觀看僅手勢(shì)引導(dǎo)組和手勢(shì)+目光引導(dǎo)組的學(xué)習(xí)者，遷移成績(jī)顯著高于無(wú)引導(dǎo)組的學(xué)習(xí)者（ps<.05），并且手勢(shì)+目光引導(dǎo)組遷移成績(jī)顯著高于僅目光引導(dǎo)組（p=.007）;而對(duì)于高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，四組遷移成績(jī)無(wú)顯著性差異（F（3，99）=.778，MSE=10.336，p=.509，n2=.024）。

綜上所述，上述研究結(jié)果部分支持了研究假設(shè)四。研究結(jié)果表明，學(xué)習(xí)者在運(yùn)用教學(xué)視頻學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平與教師的引導(dǎo)類型共同影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，尤其是遷移測(cè)試成績(jī)。具體表現(xiàn)為，對(duì)于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，無(wú)論有無(wú)目光引導(dǎo)，手勢(shì)引導(dǎo)都能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī);而對(duì)于高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，有無(wú)引導(dǎo)及引導(dǎo)類型影響無(wú)差異。

五、討論

本研究在已有研究的基礎(chǔ)上，探索在視頻學(xué)習(xí)中，不同教師引導(dǎo)類型（目光引導(dǎo)VS手勢(shì)引導(dǎo)）對(duì)不同先前知識(shí)水平（高經(jīng)驗(yàn)VS低經(jīng)驗(yàn)）學(xué)習(xí)者的視覺(jué)注意和學(xué)習(xí)效果效果的交互影響。本研究發(fā)現(xiàn)，教師的手勢(shì)引導(dǎo)能夠提升學(xué)習(xí)者的信息搜索效率，有利于保持成績(jī)，但在遷移成績(jī)上，出現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)，即手勢(shì)引導(dǎo)對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)無(wú)顯著影響，但對(duì)低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)有積極的影響。這表明教學(xué)視頻中教師的手勢(shì)引導(dǎo)的確能夠有效引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意力并提高學(xué)習(xí)成績(jī)，但這存在一個(gè)邊界條件，即僅對(duì)低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者有效。本研究為教學(xué)視頻中教師引導(dǎo)行為可以有效調(diào)配學(xué)習(xí)者的注意力和提高學(xué)習(xí)成績(jī)提供了有力證明，并探索出了其邊界條件，為教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用提供了一定的理論指導(dǎo)。

（一）手勢(shì)引導(dǎo)能夠有效提升高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的信息搜索效率，但在注視時(shí)長(zhǎng)上出現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)，能夠增加低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的注視時(shí)長(zhǎng)，但對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者無(wú)顯著影響

從眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來(lái)看，目光引導(dǎo)和手勢(shì)引導(dǎo)對(duì)高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者注意分配的影響不同。手勢(shì)引導(dǎo)能夠有效提升高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的信息搜索效率，增加低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的注視時(shí)長(zhǎng)，但對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的注視時(shí)長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響。這可能是因?yàn)椋叩徒?jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知加工方式不同，低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者傾向于“知識(shí)的獲取”，而高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者更傾向通過(guò)已有知識(shí)與先前知識(shí)的對(duì)比，進(jìn)行“知識(shí)確認(rèn)”。由此，我們可以推測(cè)，手勢(shì)引導(dǎo)的確能夠引導(dǎo)學(xué)習(xí)者第一時(shí)問(wèn)關(guān)注到教學(xué)內(nèi)容，但因認(rèn)知加工方式不同，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程傾向使用前后知識(shí)對(duì)比的加工方式，而受手勢(shì)引導(dǎo)的影響較弱，低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者傾向于“知識(shí)的獲取”加工方式，因此注意力更容易受手勢(shì)引導(dǎo)的影響，這與以往研究結(jié)果表明低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者更容易受到線索引導(dǎo)的積極影響是一致。

有趣的是，相比于手勢(shì)引導(dǎo)，目光引導(dǎo)對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的注視時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生了負(fù)面影響，減少了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注時(shí)長(zhǎng)。這可能是因?yàn)?，目光引?dǎo)比不引導(dǎo)的學(xué)習(xí)條件減少了目光的注視時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn)，目光注視具有很強(qiáng)的社會(huì)性暗示，能夠刺激和加強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社會(huì)反應(yīng)，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)。對(duì)比于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的社會(huì)存在感較低，在教學(xué)過(guò)程中，高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者傾向更多地與教師進(jìn)行眼神交互，在僅目光引導(dǎo)條件下，教師注視的時(shí)問(wèn)少于無(wú)引導(dǎo)和僅手勢(shì)引導(dǎo)，導(dǎo)致社會(huì)互動(dòng)程度不如另外兩組，因此增加對(duì)教師的關(guān)注，而減少對(duì)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注。未來(lái)的研究可以探索在相同情況下，目光引導(dǎo)、目光注視和目光回避對(duì)學(xué)習(xí)者社會(huì)存在感、注意力分配的影響。

（二）手勢(shì)引導(dǎo)能夠有效提升高低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的保持成績(jī)，但在遷移成績(jī)上出現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)，能夠有效提低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)，但對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者無(wú)顯著影響

教師手勢(shì)引導(dǎo)對(duì)保持成績(jī)展示的優(yōu)勢(shì)影響與眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果相吻合，也與以往研究一致，能夠幫助學(xué)習(xí)者最短時(shí)間定位到相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。如上所述，在教學(xué)視頻中的教師手勢(shì)引導(dǎo)是一種社會(huì)線索，能夠在學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷有限的情況下，承擔(dān)線索作用，幫助學(xué)習(xí)者調(diào)動(dòng)認(rèn)知資源，增加信息搜索效率，降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷;同時(shí)教師的手勢(shì)引導(dǎo)能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的社交反應(yīng)，如試圖理解教學(xué)內(nèi)容，當(dāng)學(xué)習(xí)者加工相關(guān)知識(shí)時(shí)，學(xué)習(xí)者會(huì)付出更多的努力以主動(dòng)進(jìn)行認(rèn)知加工處理，為解決問(wèn)題提供更好的支持。

學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)?cè)诮處熓謩?shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻中出現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)，與以往研究相對(duì)一致。經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)表明，學(xué)習(xí)者的先前知識(shí)水平會(huì)影響其對(duì)知識(shí)的認(rèn)知加工過(guò)程，對(duì)于低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者有效的原則，對(duì)高經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者不一定有效。高經(jīng)驗(yàn)比低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知圖示更豐富，且兩者認(rèn)知加工方式不同。遷移測(cè)驗(yàn)考察的是先前的學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)新學(xué)習(xí)內(nèi)容的影響，已有認(rèn)知圖式越多越復(fù)雜，越有利于知識(shí)的遷移。因此，當(dāng)教學(xué)視頻中教師手勢(shì)引導(dǎo)學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，低經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者缺乏認(rèn)知圖示，采用“知識(shí)的獲取”，因此更容易受手勢(shì)引導(dǎo)的影響;而高經(jīng)驗(yàn)擁有更多的認(rèn)知圖示，學(xué)習(xí)者更多關(guān)注在新舊知識(shí)的對(duì)比上，而受教師手勢(shì)引導(dǎo)影響較小，因此出現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)。

六、結(jié)論與展望

本研究的結(jié)果為教學(xué)視頻的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了一定的理論支撐。盡管，近年來(lái)研究者開始關(guān)注教學(xué)視頻中教師的引導(dǎo)行為的作用，如目光引導(dǎo)和手勢(shì)引導(dǎo)，但鮮有研究考察學(xué)習(xí)者先前知識(shí)水平與不同引導(dǎo)行為的交互作用。本研究通過(guò)眼動(dòng)追蹤技術(shù)，從認(rèn)知的角度探究了教師引導(dǎo)行為和學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)的影響，加深了我們對(duì)教學(xué)視頻效果影響因素的理解?？偠灾?，本研究結(jié)果表明手勢(shì)引導(dǎo)可以提高學(xué)習(xí)者視頻學(xué)習(xí)的效果，尤其是針對(duì)低經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者。在未來(lái)教學(xué)視頻開發(fā)中，可以給新手提供含有教師手勢(shì)引導(dǎo)的教學(xué)視頻，以期提高其學(xué)習(xí)效果。

本研究存在兩個(gè)局限：第一，被試性別不均衡，女性被試遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于男性被試，在之后的研究中，應(yīng)盡量平衡性別因素，以避免因性別不均對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異;第二，本研究在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，具有特殊性，因此需要進(jìn)一步在真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下研究結(jié)論的適用性。