社會(huì)線索促進(jìn)在線學(xué)習(xí)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制

田媛 亓梔 黃湘琳 向虹鈺 汪穎

[摘? ?要] 社會(huì)線索的呈現(xiàn)是教師在在線教學(xué)過程中采用的一種重要的教學(xué)形式，教師使用不同的社會(huì)線索會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生不同的影響。本研究通過功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）以及學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)，考查學(xué)生在不同社會(huì)線索（手勢(shì)引導(dǎo)、眼神引導(dǎo)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)）條件下，大腦皮層的激活范圍、前額葉（PFC）與右側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)（rTPJ）氧合血紅蛋白濃度（HbO）的變化及學(xué)習(xí)成績(jī)的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下，學(xué)生的保留測(cè)驗(yàn)成績(jī)顯著高于單獨(dú)呈現(xiàn)某一引導(dǎo)條件;（2）fNIRS結(jié)果證明，被試在眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下右前額和右顳葉的HbO要顯著高于眼神引導(dǎo)條件下的HbO，在眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下學(xué)生有更深的認(rèn)知加工水平并且感知到了更強(qiáng)的社會(huì)性。因此，為了提高學(xué)生在線學(xué)習(xí)的效果，教師應(yīng)發(fā)揮眼神引導(dǎo)和眼神接觸的重要作用，注重教學(xué)中社會(huì)線索的使用，并將更多的社會(huì)線索（眼神、手勢(shì)）結(jié)合起來開展教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 在線教學(xué); 在線學(xué)習(xí); 社會(huì)線索; 學(xué)習(xí)表現(xiàn); 功能性近紅外光譜技術(shù)

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 田媛（1982—），女，陜西漢中人。副教授，博士，主要從事在線學(xué)習(xí)及效果評(píng)測(cè)的研究。E-mail：tiany@mail.ccnu.edu.cn。

一、問題的提出

2020年初，教育部提出在大中小學(xué)延期開學(xué)期間，依托在線教學(xué)資源開展教學(xué)工作[1]，進(jìn)一步助推了在線教育的發(fā)展。在這樣的特殊時(shí)期，怎樣才能保證良好的學(xué)習(xí)效果？以往研究已證明，教師形象在教學(xué)視頻中的呈現(xiàn)可以增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極體驗(yàn)和滿足感[2]，提高學(xué)生的課堂參與度[3-4]。如何通過教師形象增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)互動(dòng)的感知并提高在線學(xué)習(xí)效率，是許多研究者期望進(jìn)一步探討的問題。

社會(huì)線索是指可以激發(fā)接受者社會(huì)反應(yīng)的信息，教師在教學(xué)中的表情和動(dòng)作等一系列非言語行為就是社會(huì)線索[5-7]。教學(xué)中最常見的兩種社會(huì)線索是手勢(shì)引導(dǎo)和眼神引導(dǎo)，手勢(shì)引導(dǎo)指教師在講授中伴隨著手的指向帶領(lǐng)學(xué)生關(guān)注特定內(nèi)容;眼神引導(dǎo)指教師通過目光看向相應(yīng)內(nèi)容來引導(dǎo)學(xué)生。劉清堂等人在視頻課程教育智能體的社會(huì)線索設(shè)計(jì)研究中指出，動(dòng)態(tài)社會(huì)線索會(huì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿與主動(dòng)性[8]。但就教師眼神引導(dǎo)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響，目前研究者得出的結(jié)論尚未統(tǒng)一。因此，本研究將進(jìn)一步驗(yàn)證社會(huì)線索對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響。

先前的研究大多使用行為實(shí)驗(yàn)或眼動(dòng)設(shè)備考察不同社會(huì)線索對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)或注意分配的影響[9]，但較少有研究者從神經(jīng)科學(xué)的角度思考社會(huì)線索對(duì)學(xué)生影響的內(nèi)部神經(jīng)機(jī)制。功能性近紅外光譜技術(shù)（Functional Near-Infrared Spectroscopy，簡(jiǎn)稱fNIRS）憑借其空間分辨率高、對(duì)頭動(dòng)的容忍性強(qiáng)以及生態(tài)效度高等特點(diǎn)受到了越來越多的研究者的關(guān)注[10]。因此，本研究采用fNIRS技術(shù)，嘗試從神經(jīng)學(xué)的角度思考在線教學(xué)中教師呈現(xiàn)不同社會(huì)線索（眼神、手勢(shì)、眼神—手勢(shì)）時(shí)，學(xué)生的腦區(qū)激活范圍和血氧變化（激活水平）差異。

結(jié)合學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的腦活動(dòng)特點(diǎn)，本研究將前額葉（Prefrontal Cortex，簡(jiǎn)稱PFC）和右側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)（Right Temporo-Parietal Junction，簡(jiǎn)稱rTPJ）作為興趣腦區(qū)。一方面，PFC參與了高級(jí)認(rèn)知過程，在對(duì)知識(shí)的加工過程中發(fā)揮了重要的作用;另一方面，rTPJ參與了一些社會(huì)功能的處理，在推測(cè)他人的意圖、目標(biāo)中發(fā)揮了重要的作用[11-12]。

綜上所述，本研究使用fNIRS，考察教師在在線教學(xué)視頻中呈現(xiàn)不同的社會(huì)線索時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的差異，以及學(xué)生PFC和rTPJ兩個(gè)腦區(qū)激活水平的差異。因此，本研究假設(shè)：

H1：不同類型的社會(huì)線索會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的差異，眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)最好，手勢(shì)引導(dǎo)條件下學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)次之，眼神引導(dǎo)條件下學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)最低。

H2：不同類型的社會(huì)線索會(huì)導(dǎo)致學(xué)生大腦皮層血氧活動(dòng)的差異，眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下學(xué)生的腦激活水平最高，手勢(shì)引導(dǎo)條件下學(xué)生的腦激活水平次之，眼神引導(dǎo)條件下學(xué)生的腦激活水平最低。

二、研究設(shè)計(jì)

（一）被試

在武漢某高校隨機(jī)招募57名大學(xué)生作為被試，其中，女生37人，男生20人，年齡在18～25歲之間（19.94±1.69）。所有被試均為右利手，視力或矯正視力正常，無色盲、色弱等眼疾，無腦損傷、精神病史。將57名被試平均分配到不同的社會(huì)線索條件下，每個(gè)條件下有19名被試。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，被試均得到一定報(bào)酬。

（二）實(shí)驗(yàn)儀器

使用美國NIRX公司生產(chǎn)的NIRScout功能性近紅外成像設(shè)備，采用兩個(gè)波長(zhǎng)（760nm和850nm）的近紅外半導(dǎo)體激光。在實(shí)驗(yàn)開始之前，先對(duì)每個(gè)通道的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)以3.90Hz連續(xù)采樣，根據(jù)修訂后的Beer-Lambert定律，得到興趣區(qū)域下的氧合血紅蛋白濃度（Oxygenated Hemoglobin，簡(jiǎn)稱HbO）和脫氧血紅蛋白濃度（Deoxygenated Hemoglobin，簡(jiǎn)稱HbR）的變化數(shù)據(jù)，功能性近紅外成像設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)使用NIRStar軟件包進(jìn)行收集。

（三）實(shí)驗(yàn)材料

1. 視頻材料

將心理學(xué)中的“動(dòng)機(jī)的概念及種類”作為教學(xué)內(nèi)容，錄制了眼神引導(dǎo)、手勢(shì)引導(dǎo)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)三種實(shí)驗(yàn)材料。眼神引導(dǎo)條件下的教學(xué)視頻，教師將眼神轉(zhuǎn)向屏幕的相應(yīng)位置對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。手勢(shì)引導(dǎo)條件下的教學(xué)視頻，教師用手指向屏幕的相應(yīng)位置進(jìn)行引導(dǎo)，眼神正視攝像頭。而眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下的教學(xué)視頻，教師在用眼神引導(dǎo)的同時(shí)輔以手勢(shì)引導(dǎo)。每段教學(xué)視頻的時(shí)長(zhǎng)約為11分鐘，在三段教學(xué)視頻的錄制過程中，教師在相同的知識(shí)內(nèi)容處進(jìn)行引導(dǎo)，總引導(dǎo)次數(shù)為15次，每次引導(dǎo)時(shí)間在7～10秒之間。為了排除無關(guān)變量的干擾，除引導(dǎo)方式外，視頻內(nèi)容的其他因素均保持一致。

2. 測(cè)驗(yàn)工具

先驗(yàn)知識(shí)是根據(jù)課程內(nèi)容編制的，目的是對(duì)參與者的先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。先驗(yàn)知識(shí)測(cè)驗(yàn)由7道選擇題構(gòu)成，每題2分，總分14分（M=6.61， SD=2.18）。先驗(yàn)知識(shí)測(cè)驗(yàn)與學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)題目無知識(shí)重合。本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的先驗(yàn)知識(shí)無顯著差異，F(xiàn)（2，56）=0.978，p>0.05。

學(xué)習(xí)成績(jī)測(cè)驗(yàn)由保留測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)兩部分構(gòu)成。保留測(cè)驗(yàn)由7道選擇題（含2道多選，每題10分，共70分）、2道填空題（每題包括兩個(gè)空，每題10分，共20分）組成。遷移測(cè)驗(yàn)由1道簡(jiǎn)答題（10分）和1道分析題（20分）組成，共30分。

3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)為單因素三水平被試間設(shè)計(jì)（引導(dǎo)類型：手勢(shì)引導(dǎo)、眼神引導(dǎo)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)）。因變量為被試觀看不同社會(huì)線索的教學(xué)視頻后的測(cè)驗(yàn)表現(xiàn)及在教學(xué)視頻中出現(xiàn)社會(huì)線索后學(xué)生的血氧濃度相對(duì)變化量。先前已經(jīng)有研究證明，HbO指標(biāo)對(duì)任務(wù)刺激的變化更加敏感[13]，因此，將HbO作為本研究的關(guān)注點(diǎn)。

由于教師呈現(xiàn)社會(huì)線索的時(shí)間為7～10秒，因此，本研究收集教師開始呈現(xiàn)社會(huì)線索后10秒內(nèi)學(xué)生的HbO變化數(shù)據(jù)。每個(gè)視頻中教師呈現(xiàn)社會(huì)線索的次數(shù)為15次，因此，將每個(gè)學(xué)生15次HbO變化數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，以消除隨機(jī)誤差，獲得社會(huì)線索呈現(xiàn)后的腦活動(dòng)數(shù)據(jù)。

4. 實(shí)驗(yàn)程序

本實(shí)驗(yàn)在功能性近紅外實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，總實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)在45分鐘左右。首先，向被試介紹實(shí)驗(yàn)流程，在確認(rèn)其對(duì)實(shí)驗(yàn)流程有了充分的認(rèn)識(shí)后，填寫人口統(tǒng)計(jì)學(xué)量表及先驗(yàn)知識(shí)問卷。被試被隨機(jī)分配到三種實(shí)驗(yàn)條件下，觀看不同社會(huì)線索類型的教學(xué)視頻。在觀看教學(xué)視頻之前，被試有1分鐘的靜息時(shí)間，確保其腦活動(dòng)不受先前活動(dòng)的影響，在觀看教學(xué)視頻過程中，利用功能性近紅外成像設(shè)備全程記錄被試PFC和rTPJ的血氧變化情況。學(xué)習(xí)視頻觀看結(jié)束后填寫學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)問卷。

5. 探頭排布

研究使用了16個(gè)發(fā)射器和15個(gè)接收器，探頭之間的間隔為3厘米，共構(gòu)成44個(gè)通道。PFC和rTPJ的位置參考先前研究者關(guān)于探測(cè)器和接收器的布局[14]，根據(jù)國際10-20系統(tǒng)定位，首先使用NIRSite（NIRX自帶定位設(shè)備）對(duì)興趣腦區(qū)進(jìn)行探頭的排布與定位，再通過Matlab中NIRS_SPM的定位功能對(duì)NIRSite確定的腦區(qū)定位進(jìn)行檢測(cè)。CH1-CH20在前額葉，CH20-CH44在右側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)。興趣區(qū)定位和腦區(qū)通道位置分別如圖1、圖2所示。

6. 數(shù)據(jù)分析

行為數(shù)據(jù)使用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。功能性近紅外成像設(shè)備測(cè)得的血氧數(shù)據(jù)在nirsLAB分析包（v2017.6， NIRx Medical Technologies，LLC. Los Angeles，USA）中進(jìn)行處理。首先，對(duì)每個(gè)被試的44個(gè)通道的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，將變異系數(shù)CV（%）大于7.5的通道確定為噪聲，在進(jìn)一步的處理中將不納入分析。其次，刪除與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的時(shí)間段，去除由于呼吸、頭動(dòng)等造成的偽影和全局漂移。使用nirsLAB半自動(dòng)化程序來平滑尖峰，對(duì)信號(hào)的不連續(xù)性進(jìn)行矯正，設(shè)置STD閾值為5，由nirsLAB進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與矯正。利用保留0.01-0.1Hz的帶通濾波器去除掉一些慢波生理噪聲（頭動(dòng)、心跳、呼吸等）和漂移。最后，考慮到血流動(dòng)力學(xué)耦合反應(yīng)的延遲，使用了典型的血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)函數(shù)HRF，應(yīng)用廣義線性模型（Generalize Linear Model，簡(jiǎn)稱GLM）計(jì)算各個(gè)通道的β值（實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)引起的OxyHb和DeoxyHb的變化幅度）。為了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究使用SPSS 25.0首先對(duì)與ΔHbO相關(guān)的β值（三個(gè)水平：手勢(shì)、眼神、眼神—手勢(shì)）進(jìn)行單樣本方差分析，得到閾值F統(tǒng)計(jì)量，對(duì)有顯著性（p<0.05）的通道進(jìn)行進(jìn)一步的分析，并通過FDR對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行矯正。

三、研究結(jié)果

（一）行為數(shù)據(jù)結(jié)果

為了避免極端數(shù)據(jù)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的影響，剔除保留測(cè)驗(yàn)低于15分及遷移測(cè)驗(yàn)低于5分的被試[15]。對(duì)不同社會(huì)線索條件下學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行單因素三水平方差分析，結(jié)果顯示：保留測(cè)驗(yàn)主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，53）=3.756，p=0.03，η2=0.13。Bonferroni校正的事后檢驗(yàn)表明，被試在眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下的保留測(cè)驗(yàn)成績(jī)（M=45.79，SD=10.03）顯著高于眼神引導(dǎo)條件（M=35.83，SD=13.4）與手勢(shì)引導(dǎo)條件（M=37.65，SD=11.74），眼神引導(dǎo)條件與手勢(shì)引導(dǎo)條件之間無顯著差異。遷移測(cè)驗(yàn)主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（2，53）=1.311，p=0.279>0.05，η2=0.05，眼神引導(dǎo)（M=15.06， SD=2.94）、手勢(shì)引導(dǎo)（M=13.53，SD=2.74）、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)（M=13.68，SD=3.53）條件下的被試遷移測(cè)驗(yàn)成績(jī)無顯著差異。

（二）fNIRS測(cè)得的血氧變化結(jié)果

在對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行預(yù)處理的初步檢測(cè)后，剔除無效通道大于22個(gè)的被試數(shù)據(jù)。最終納入分析的數(shù)據(jù)共50個(gè)，包括手勢(shì)引導(dǎo)條件16個(gè)、眼神引導(dǎo)條件17個(gè)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件17個(gè)。

對(duì)不同社會(huì)線索條件下各個(gè)通道的β值進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)值為0，顯著激活的通道（p<0.05）具體見表1。結(jié)果表明，三種社會(huì)線索條件的激活模式有差異，在教師眼神引導(dǎo)的社會(huì)線索條件下有更多的通道被激活。手勢(shì)引導(dǎo)激活的腦區(qū)僅有PFC區(qū)域，而眼神引導(dǎo)與眼神—手勢(shì)引導(dǎo)激活的區(qū)域則包括PFC與rTPJ。

以通道為單位，對(duì)三種引導(dǎo)條件（手勢(shì)引導(dǎo)、眼神引導(dǎo)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)）下各通道的β值進(jìn)行單因素三水平方差分析，發(fā)現(xiàn)社會(huì)線索條件主效應(yīng)顯著的通道只有CH18（p=0.043）、CH36（p=0.045），具體見表2。

事后檢驗(yàn)顯示，CH18和CH36兩個(gè)通道均顯示眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下的激活情況要顯著高于眼神引導(dǎo)條件下的激活情況，眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件和手勢(shì)引導(dǎo)條件下的激活情況雖然有一定的差異，但是并未達(dá)到顯著水平，如圖3所示。

（三）fNIRS數(shù)據(jù)與行為數(shù)據(jù)的關(guān)系

將在三種引導(dǎo)條件下主效應(yīng)顯著的通道CH18、CH36作為興趣區(qū)納入進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。CH18代表右前額的激活情況，CH36代表右顳葉的激活情況。將這兩個(gè)通道的β值與保留測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)的成績(jī)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)分析（N=50），表明測(cè)驗(yàn)成績(jī)與腦激活情況無顯著相關(guān)，結(jié)果見表3。

四、討? ?論

本研究使用fNIRS考察了在線教學(xué)中教師呈現(xiàn)的不同社會(huì)線索（眼神引導(dǎo)、手勢(shì)引導(dǎo)、眼神—手勢(shì)引導(dǎo)）對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響，以及大腦PFC和rTPJ的HbO濃度變化。研究結(jié)果表明，在教師的眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下，學(xué)生的保留測(cè)驗(yàn)成績(jī)顯著高于其他兩種條件。fNIRS的結(jié)果表明，不同的社會(huì)線索誘發(fā)了學(xué)生不同的腦激活模式，且不同的社會(huì)線索帶來的相關(guān)腦區(qū)激活強(qiáng)度也有差異。

（一）不同社會(huì)線索對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的影響

從理論層面來說，社會(huì)線索對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響可以通過兩種理論進(jìn)行解釋：第一種理論為社會(huì)代理理論（Social Agency Theory），是指教師在在線教學(xué)過程中呈現(xiàn)出來的社會(huì)線索能夠增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)感，學(xué)生更容易將教師看作一個(gè)真實(shí)存在的交流伙伴。也就是說，社會(huì)交流模式被激活，促進(jìn)學(xué)習(xí)者采取更為深層的認(rèn)知加工策略來理解教師講授的內(nèi)容[16-17]。第二種理論為信號(hào)傳遞效應(yīng)（Signaling Effect），是指在線教學(xué)環(huán)境的視覺元素越來越豐富，教師需要用眼神和手勢(shì)突出講課中的重點(diǎn)內(nèi)容以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率[18]。本研究結(jié)果證明，學(xué)生在教師的眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下的保留測(cè)驗(yàn)成績(jī)要好于手勢(shì)引導(dǎo)和眼神引導(dǎo)，但不同社會(huì)線索條件下遷移測(cè)驗(yàn)的成績(jī)沒有顯著差異。三種條件下保留測(cè)驗(yàn)的成績(jī)差異表明了多種社會(huì)線索共同作用的優(yōu)勢(shì)。但遷移測(cè)驗(yàn)成績(jī)沒有顯著性差異的原因可能是由于保留測(cè)驗(yàn)和遷移測(cè)驗(yàn)性質(zhì)的差異，保留測(cè)驗(yàn)主要用于考查學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的記憶，而遷移測(cè)驗(yàn)則是考查學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解與遷移[19]。根據(jù)社會(huì)代理理論，社會(huì)線索促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的深度加工，從而增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)相應(yīng)內(nèi)容的記憶，但對(duì)于知識(shí)內(nèi)容的理解和遷移則需要學(xué)生更多認(rèn)知資源的投入，因此，可能較少地受到社會(huì)線索的影響。此外，本研究的結(jié)果與Wang等人的結(jié)果不一致，可能與遷移測(cè)驗(yàn)題型的不同有關(guān)。為了更好地考查學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的效果，本研究的遷移測(cè)驗(yàn)材料使用了2道論述題，而Wang等人的研究則是使用填空題和選擇題的形式[20]。Choi的研究發(fā)現(xiàn)，題目的形式會(huì)影響測(cè)驗(yàn)時(shí)的焦慮程度[21]，因此，可能會(huì)削弱社會(huì)線索對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的影響。未來的研究可以進(jìn)一步考察社會(huì)線索對(duì)不同的測(cè)驗(yàn)題型的影響是否有差異。

（二）不同社會(huì)線索對(duì)學(xué)生腦活動(dòng)的影響

t檢驗(yàn)的結(jié)果表明，在不同社會(huì)線索條件下學(xué)生呈現(xiàn)出了不同的腦區(qū)激活模式，眼神引導(dǎo)條件下的激活范圍最大，PFC和rTPJ都有一定程度的激活，其次是眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件，而手勢(shì)引導(dǎo)條件只引起了PFC部分區(qū)域的激活。教師的眼神引導(dǎo)之所以能夠引起較大的腦區(qū)激活范圍，可能是由于人類眼神交流的特殊性，根據(jù)他人眼神注視的方向來推斷注意焦點(diǎn)是人類的自然傾向[22]，是社會(huì)信息傳遞過程中社會(huì)線索的重要來源[23]，有利于增強(qiáng)社會(huì)關(guān)系，促進(jìn)共享注意力。社會(huì)存在理論認(rèn)為，教師的眼神引導(dǎo)不僅可以引導(dǎo)學(xué)生的注意力方向，還可以增強(qiáng)教師和學(xué)生的互動(dòng)感和社交聯(lián)系[24]。fMRI的研究表明，與斜視的眼神線索相比，成人看到直視的眼神線索后，后顳上溝、顳中回、梭狀回、頂下小葉、額中回、額下回等腦區(qū)都被更大程度地激活[25]。因此，與教師的手勢(shì)引導(dǎo)相比，教師眼神特有的社會(huì)性優(yōu)勢(shì)使學(xué)生可以通過教師眼神來推測(cè)教師的意圖和心理狀態(tài)，并引起相關(guān)腦區(qū)（PFC、rTPJ）的激活。相比之下，教師的手勢(shì)引導(dǎo)則更傾向于作為注意力線索發(fā)揮作用，通過促進(jìn)學(xué)生對(duì)視聽內(nèi)容進(jìn)行整合，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行深度加工，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，手勢(shì)引導(dǎo)條件只引起了與學(xué)生認(rèn)知加工相關(guān)的PFC的激活。

在對(duì)三種社會(huì)線索條件下不同通道的HbO進(jìn)行方差分析之后，發(fā)現(xiàn)在CH18（右前額區(qū)域）和CH36（右顳區(qū)域）兩個(gè)通道上，不同社會(huì)線索條件下的HbO濃度出現(xiàn)了顯著的差異。事后分析表明，眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下CH18和CH36的HbO均高于其他兩個(gè)條件，與學(xué)生保留測(cè)驗(yàn)表現(xiàn)相同。一方面，對(duì)于右前額區(qū)域的激活來說，學(xué)生在在線學(xué)習(xí)過程中并不只是被動(dòng)的信息接收者[26]，他們還需要對(duì)教師傳達(dá)的信息進(jìn)行內(nèi)部表征，與自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合以理解教師的意圖，而這個(gè)過程就促進(jìn)了學(xué)生前額葉的激活[27]。眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件引起右前額區(qū)域更強(qiáng)的激活水平證明了在眼神和手勢(shì)共同作用的條件下，可以幫助學(xué)生更好地表征教師的教學(xué)意圖，促進(jìn)其對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的深度加工，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶和理解。另一方面，對(duì)于右顳葉區(qū)域的激活來說，社會(huì)相關(guān)的刺激會(huì)激活rTPJ的活動(dòng)[28]，因此，rTPJ的激活可能是由于學(xué)生對(duì)教師的社會(huì)性的感知，眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下，兩種社會(huì)線索的共同作用可能使學(xué)生感受到了教師更強(qiáng)的社會(huì)性。對(duì)CH18和CH36兩個(gè)通道的相關(guān)分析表明，二者存在顯著的正相關(guān)，r=0.434，p<0.01，有研究證明，rTPJ和PFC可能在社會(huì)互動(dòng)學(xué)習(xí)中是協(xié)同工作的[14]，因此，社會(huì)代理理論提出的社會(huì)線索可以增強(qiáng)教師的社會(huì)性，從而激活社會(huì)交流模式，促進(jìn)深度加工的觀點(diǎn)可能在rTPJ和PFC兩個(gè)腦區(qū)中存在神經(jīng)學(xué)的證據(jù)，未來的研究可以對(duì)這兩個(gè)腦區(qū)形成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方面發(fā)揮的作用進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

對(duì)不同社會(huì)線索條件下腦激活范圍和激活強(qiáng)度的研究結(jié)果進(jìn)行綜合考慮，可以對(duì)先前研究中有爭(zhēng)議的眼神引導(dǎo)效果進(jìn)行神經(jīng)學(xué)上的解釋，即眼神引導(dǎo)可以使學(xué)生激活更廣泛的腦區(qū)參與到學(xué)習(xí)中，但是較低的激活強(qiáng)度可能是眼神引導(dǎo)沒有帶來更好的學(xué)習(xí)表現(xiàn)的原因。教師的眼神是教學(xué)中重要的社會(huì)線索，未來的研究可以進(jìn)一步探索教師眼神在在線教學(xué)中發(fā)揮的作用。

（三）教學(xué)實(shí)踐意義與建議

本研究的結(jié)果對(duì)教師的在線教學(xué)具有一定參考作用。（1）在線教學(xué)時(shí)空分離的特性容易造成教學(xué)過程中社會(huì)線索缺失，從而降低學(xué)生在線學(xué)習(xí)的效果，因此，教師在組織直播教學(xué)或錄制教學(xué)視頻時(shí)，不僅要注意言語表達(dá)，還要注意非言語表達(dá)。尤其是在講解重要的教學(xué)內(nèi)容時(shí)要將更多的社會(huì)線索（眼神、手勢(shì)）結(jié)合起來配合教學(xué)，可以增強(qiáng)學(xué)生的對(duì)話感和社會(huì)交互性，增強(qiáng)學(xué)生相關(guān)腦區(qū)的激活程度，提高并促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。其次，教師的眼神是一種強(qiáng)烈的社會(huì)刺激，是社會(huì)信息傳遞過程中社會(huì)線索的重要來源，教師的眼神引導(dǎo)不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生的注意力方向，還可以增強(qiáng)教師和學(xué)生的互動(dòng)感和社交聯(lián)系。（2）教師和學(xué)生的眼神接觸可以增強(qiáng)師生腦活動(dòng)的同步性，因此，即使是在沒有學(xué)生面對(duì)面的直播現(xiàn)場(chǎng)或錄制視頻過程中，教師也應(yīng)更多地與學(xué)生進(jìn)行“眼神接觸”，將攝像頭當(dāng)作學(xué)生，并積極進(jìn)行“眼神交流”，讓屏幕另一端上課的學(xué)生感受到被教師“看著”。教師使用眼神作為社會(huì)線索能夠引導(dǎo)學(xué)生激活更多的社會(huì)相關(guān)腦區(qū)參與到在線學(xué)習(xí)中，使學(xué)生有更強(qiáng)的互動(dòng)感，有助于學(xué)習(xí)效果的提升。

本研究也存在一些局限，功能性近紅外成像設(shè)備只能對(duì)大腦表層的腦區(qū)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于更深層的腦區(qū)活動(dòng)情況還需要使用空間精確度更高的測(cè)量設(shè)備，如使用核磁共振儀（MRI）進(jìn)行全腦的測(cè)量以加深我們對(duì)在線學(xué)習(xí)中學(xué)生神經(jīng)活動(dòng)的理解。另外，本研究沒有很好地將行為結(jié)果與神經(jīng)數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，后續(xù)的研究可以將fNIRS與眼動(dòng)技術(shù)等結(jié)合起來，從學(xué)生在線學(xué)習(xí)中的注意力指向與神經(jīng)活動(dòng)結(jié)合的視角，更全面地認(rèn)識(shí)在線學(xué)習(xí)的內(nèi)部心理機(jī)制。此外，教師呈現(xiàn)的社會(huì)線索與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不是線性的關(guān)系，還會(huì)受到學(xué)生、課程材料等相關(guān)因素的影響，后續(xù)研究將納入更多的變量深入探索社會(huì)線索對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)影響的神經(jīng)機(jī)制。

五、結(jié)? ?語

本研究探索了在線學(xué)習(xí)中教師呈現(xiàn)的三種不同社會(huì)線索（眼神、手勢(shì)、眼神—手勢(shì)）對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和神經(jīng)活動(dòng)的影響。利用fNIRS對(duì)學(xué)生的腦活動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，證明了三種不同的社會(huì)線索有不同的腦激活模式，在眼神—手勢(shì)引導(dǎo)條件下，學(xué)生取得了更好的保留測(cè)驗(yàn)成績(jī)，并伴隨著右側(cè)前額葉和右側(cè)顳葉更大程度的腦激活。研究結(jié)果從認(rèn)知神經(jīng)層面證明了教師呈現(xiàn)的社會(huì)線索可以使學(xué)生感受到教師更強(qiáng)的社會(huì)性，促進(jìn)其認(rèn)知加工的深度。研究結(jié)果加深了教師與研究者對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的理解，同時(shí)，對(duì)教師的教學(xué)提出了一定的指導(dǎo)性意見。

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