陳 雙 周加仙
智能終端對兒童認知發(fā)展的影響及教育對策*
陳 雙1周加仙2[通訊作者]
(1.浙江師范大學(xué) 應(yīng)用心理學(xué)系,浙江金華 321004;2.華東師范大學(xué) 教育心理學(xué)系,上海 200062)
目前,智能終端對兒童認知發(fā)展的影響是當(dāng)前教育信息化過程中需要特別關(guān)注的話題,然而教育界尚未對此有足夠的認識。為此,文章首先指出隨著智能終端的發(fā)展,兒童學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了變化。然后,文章梳理了智能終端的使用對兒童認知發(fā)展各方面的影響,發(fā)現(xiàn)智能終端刺激的知覺貧乏性可能不利于兒童感知運動發(fā)展,其多任務(wù)模式可能妨礙注意發(fā)展;同時,被動觀看屏幕中的內(nèi)容不利于執(zhí)行控制功能發(fā)展,過度依賴智能終端學(xué)習(xí)語言不利于兒童語言發(fā)展。最后,文章有針對性地提出利用智能終端進行學(xué)習(xí)的教育對策,以期為信息化時代促進兒童的認知發(fā)展提供參考。
智能終端;認知發(fā)展;兒童認知
當(dāng)代兒童被稱為數(shù)字原住民(Digital Natives),對他們而言,利用智能終端進行學(xué)習(xí)已經(jīng)成為常態(tài),這也是教育信息化發(fā)展的一個必然結(jié)果。《教育信息化2.0行動計劃》要求“面向新時代和信息社會人才培養(yǎng)需要,以信息化引領(lǐng)構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的全新教育生態(tài),實現(xiàn)公平而有質(zhì)量的教育,促進人的全面發(fā)展”[1]。面對教育信息化改革,當(dāng)前研究主要聚焦于探討如何實現(xiàn)教育信息化的問題,而缺乏對兒童如何適應(yīng)智能環(huán)境的探討。然而,在實現(xiàn)教育信息化的過程中,只有理解智能環(huán)境如何影響學(xué)生的認知,才能保證智能教育的效果、促進智能環(huán)境下學(xué)生的全面發(fā)展。為此,本研究梳理了智能終端對兒童認知發(fā)展的影響,并有針對性地提出利用智能終端進行學(xué)習(xí)的教育對策,以期為信息化時代促進兒童的認知發(fā)展提供參考。
智能終端是具有一定智能的嵌入式計算機系統(tǒng),目前已逐漸成為日常生活方式的一部分[2]。智能終端的發(fā)展為教育信息化的實現(xiàn)提供了條件,同時也改變了兒童的學(xué)習(xí)環(huán)境,因此,研究者開始關(guān)注移動智能終端在教育教學(xué)中的運用等問題[3]。由于智能終端是通過屏幕界面與使用者進行互動的設(shè)備。早期,考慮到屏幕界面的不可互動性,兒童更多地是被動觀看屏幕內(nèi)容,學(xué)者普遍建議限制兒童的屏幕使用時間[4][5],但隨著交互式屏幕的普及,兒童可以在智能終端上進行更多樣化的操作,整體上智能終端對于兒童認知的影響發(fā)生變化,人們不再一味排斥兒童使用智能終端[6]。但是,關(guān)于是否應(yīng)該將智能終端引入課堂這一議題,學(xué)術(shù)界仍存在爭議。一方面,隨著教育信息化的推進,國家及學(xué)校都鼓勵教師積極引入智能終端,對課堂進行變革,翻轉(zhuǎn)課堂、云課堂等新模式蓬勃發(fā)展[7]。新冠疫情的爆發(fā)更是推動了智能終端進入課堂的進程,使其成為兒童學(xué)習(xí)的必備工具。另一方面,在推廣智能終端的過程中,很多問題逐漸浮現(xiàn),比如教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生成績下滑等[8]。解決這些問題的重要前提是理解智能終端如何影響兒童的學(xué)習(xí),而兒童的學(xué)習(xí)依賴其認知能力的發(fā)展,因此,了解智能終端對兒童認知發(fā)展的影響成為迫切的需求。有研究表明,與學(xué)習(xí)密切相關(guān)的認知發(fā)展主要有感知運動、注意、執(zhí)行控制、語言發(fā)展等[9][10][11]:利用智能終端進行學(xué)習(xí)時,兒童面對的刺激材料不同于實物,接收信息的方式也不同,這將對兒童的感知運動、注意、執(zhí)行控制功能產(chǎn)生較大影響;另外,從智能終端獲得的語言輸入不同于真人互動,大量研究關(guān)注智能終端對兒童語言發(fā)展的影響。因此,接下來本研究將從感知運動、注意、執(zhí)行控制功能、語言發(fā)展這四個方面闡述智能終端對兒童認知發(fā)展的影響。
感知運動能力包括感知覺和運動及其兩者的統(tǒng)合,人體通過感知覺和運動為大腦提供學(xué)習(xí)信息。感知覺是人類獲得外界信息輸入的初級認知功能,智能終端呈現(xiàn)的刺激不同于現(xiàn)實世界,因此可能影響兒童的感知覺發(fā)展。例如,相較于非觸屏手機,觸屏手機的使用者由于頻繁使用指尖輕觸屏幕,其大腦的感覺皮層對拇指、食指和中指這三個手指指尖的微弱刺激更敏感[12]??梢?,重復(fù)的觸覺刺激會使特定位置的感知敏感性增強。另外,屏幕呈現(xiàn)的圖像往往具有知覺貧乏性[13],不如現(xiàn)實環(huán)境中視覺刺激的知覺線索豐富,因此長期從屏幕中獲得視覺刺激輸入,還可能影響知覺發(fā)展。有研究表明,童年時期對某些視覺刺激的持續(xù)知覺經(jīng)驗將對視知覺腦區(qū)功能產(chǎn)生長久的影響[14]。一項針對4000多名9~12歲兒童腦結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行分析的研究發(fā)現(xiàn),屏幕媒介使用活動與感知覺腦區(qū)的發(fā)育有關(guān),具體涉及枕葉、距狀區(qū)(Calcarine Areas)和其他初級視覺皮層[15]。因此,童年時從屏幕中獲得的大量單一知覺經(jīng)驗可能會使基本的知覺功能發(fā)展產(chǎn)生競爭[16],從而影響兒童的知覺發(fā)展。智能終端使用對兒童動作技能的發(fā)展也有一定的影響,Webster等[17]通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)齡前兒童的屏幕媒介使用時間與手部靈活度技能呈負相關(guān);而另一項追蹤研究表明,4歲、5歲兒童的屏幕使用時間與其7歲時的動作技能呈負相關(guān)[18]??梢姡瑢W(xué)齡前兒童較長時間使用屏幕會損害其動作技能發(fā)展,這種負面影響可能與屏幕時間占據(jù)了兒童其他活動的時間有關(guān)。
綜上所述,智能終端的使用有可能對兒童尤其是學(xué)齡前兒童的感知覺和動作技能發(fā)展產(chǎn)生影響,而感知覺和動作技能這兩個初級的認知過程是復(fù)雜認知活動的基礎(chǔ),因此需要關(guān)注智能終端刺激呈現(xiàn)方式和兒童使用智能終端的時長。
注意是心理活動對一定對象的指向和集中,是維持感知覺、記憶、思維等認知活動的基礎(chǔ),其中選擇性注意和持續(xù)性注意是保證認知任務(wù)完成的重要前提。智能終端的后臺可以同時運行多個程序,因此多任務(wù)操作成為使用智能終端時的一種常態(tài)。然而有研究表明,多任務(wù)操作習(xí)慣可能會影響兒童注意控制功能的發(fā)展;相對于多任務(wù)操作傾向輕微的個體,喜歡多任務(wù)操作的個體更難抵制無關(guān)任務(wù)的干擾,并且他們的任務(wù)轉(zhuǎn)換能力也更差[19]。這可能是因為有多任務(wù)操作習(xí)慣的個體,會平行地關(guān)注所有信息,而非選擇性地注意特定的任務(wù),因此當(dāng)需要選擇性地注意當(dāng)前任務(wù)時,他們的表現(xiàn)更差[20]。還有研究證實,有多任務(wù)操作習(xí)慣的個體持續(xù)注意能力更差[21]。此外,陳京軍等[22]對54名八年級學(xué)生的多任務(wù)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)多任務(wù)處理超過一定范圍時,學(xué)習(xí)效果將顯著降低。智能終端的多任務(wù)操作對注意選擇、轉(zhuǎn)換和持續(xù)注意的影響有其神經(jīng)基礎(chǔ),因為研究者發(fā)現(xiàn)智能終端的多任務(wù)操作習(xí)慣與兒童大腦發(fā)育有關(guān)。例如,有研究考察了多任務(wù)操作得分與大腦結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)多任務(wù)操作得分與前扣帶回的灰質(zhì)體積呈負相關(guān),與前扣帶回和楔前葉的靜息態(tài)功能聯(lián)結(jié)也呈負相關(guān)[23]。由于前扣帶回是與注意控制功能相關(guān)的腦區(qū),此研究結(jié)果從神經(jīng)層面證實多任務(wù)操作與注意控制功能發(fā)展之間的負相關(guān)關(guān)系。
綜上所述,作為注意功能尚未發(fā)展成熟的兒童,多任務(wù)操作對其持續(xù)注意、注意控制等方面的影響很大,而這些注意能力是決定兒童學(xué)習(xí)效果的重要因素。因此,需要特別重視預(yù)防智能終端長時間使用習(xí)慣和多任務(wù)使用習(xí)慣對兒童注意能力的損害。
執(zhí)行控制功能是調(diào)節(jié)目標(biāo)導(dǎo)向行為的高級認知功能,包括工作記憶、反應(yīng)抑制、轉(zhuǎn)換三個核心成分[24]。因此,一般采用工作記憶、反應(yīng)抑制、任務(wù)轉(zhuǎn)換等任務(wù)來測量兒童的執(zhí)行控制功能。而執(zhí)行控制功能發(fā)展與兒童將來的學(xué)業(yè)成就、社會關(guān)系、身體健康等都密切相關(guān)[25],所以智能終端與執(zhí)行控制功能發(fā)展的關(guān)系得到了研究者的廣泛關(guān)注:①使用時長與執(zhí)行控制功能的負相關(guān)關(guān)系表明,6~7歲的兒童每天使用智能終端超過兩個小時,將不利于其執(zhí)行控制功能發(fā)展[26]。②兒童可以使用智能終端進行各種類型的活動,如觀看動畫片、玩小游戲、學(xué)習(xí)等。但研究表明,不同類型的內(nèi)容對執(zhí)行控制功能的影響有所不同,如使用仔細篩選的教育類APP比觀看動畫片更有利于兒童的執(zhí)行控制功能發(fā)展[27]。另外,使用方式也是決定智能終端如何影響兒童執(zhí)行控制功能的一個重要因素,如被動觀看不利于執(zhí)行控制功能發(fā)展。有研究證實,僅僅是短暫地從屏幕中觀看虛擬的電視節(jié)目,也會損害5~6歲兒童的執(zhí)行控制功能[28]。相較于被動觀看的使用方式,交互式的使用方式不易損害兒童的執(zhí)行控制功能。例如,Li等[29]的研究揭示,使用觸屏設(shè)備讓兒童在觀看虛擬事件時進行互動,其隨后的抑制功能并未損害;Sinvani等[30]也發(fā)現(xiàn),交互式游戲并未對執(zhí)行控制功能發(fā)展產(chǎn)生損害。但相較于真實場景的互動,通過智能終端進行的互動游戲仍然更不利于兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展。例如,Helm等[31]開展了一項實驗,讓3~5歲的兒童分別利用平板電腦和真實玩具來完成15分鐘左右的烹飪游戲,發(fā)現(xiàn)真實的互動游戲更有利于兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展。Meri等[32]也發(fā)現(xiàn),8~12歲的兒童屏幕媒介使用與執(zhí)行控制功能的腦網(wǎng)絡(luò)連接呈負相關(guān),即屏幕媒介的使用可能更難激活執(zhí)行控制功能的腦網(wǎng)絡(luò),不利于執(zhí)行控制功能的發(fā)展。
總的來說,基于智能終端的屏幕媒介使用不是促進兒童執(zhí)行控制功能發(fā)展的有利環(huán)境,真實場景的活動、親子互動等更有利于兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展。
語言是一種綜合的認知加工,其與一般認知能力如思維的發(fā)展存在密切關(guān)系,因此智能終端對兒童語言發(fā)展的影響也是認知發(fā)展的重要部分。語言發(fā)展需要大量的言語材料輸入,包括成人跟兒童交流、閱讀等。智能終端可以播放音頻、視頻,也可以提供大量的閱讀材料,正在慢慢替代父母與兒童的部分言語交流及閱讀活動,這種變化可能會影響兒童的語言發(fā)展。由于智能終端都是通過電子屏幕作為學(xué)習(xí)設(shè)備,兒童需要通過屏幕觀看或操作,因此研究者將其歸類為屏幕媒介(Screen Media)。已有大量研究表明,兒童從屏幕媒介中學(xué)習(xí)語言的效果不如從現(xiàn)實交流中學(xué)習(xí),但從屏幕媒介中學(xué)習(xí)語言的效果也受一些因素的調(diào)節(jié),其在合適的學(xué)習(xí)條件下可以得到提高。例如,當(dāng)兒童與屏幕中的人進行互動[33],或父母陪伴兒童一起觀看學(xué)習(xí)視頻并給予適當(dāng)指導(dǎo)[34],此時學(xué)習(xí)效果較好。最近的一項元分析考察了1994~2018年發(fā)表的以0~6歲兒童為對象的相關(guān)研究成果[35],發(fā)現(xiàn)兒童的語言學(xué)習(xí)確實存在視頻缺陷,通過視頻學(xué)習(xí)語言的效果不如面對面學(xué)習(xí),但其效應(yīng)量并不大(?=-0.27);進一步分析發(fā)現(xiàn),年齡是視頻缺陷的一個重要調(diào)節(jié)變量,隨著年齡增長,視頻缺陷的效應(yīng)量變??;另外,研究還發(fā)現(xiàn),發(fā)表年份越近期,其效應(yīng)量呈下降趨勢。究其原因,可能是隨著智能設(shè)備的普及,當(dāng)代兒童對于屏幕媒介的經(jīng)驗越來越多,從而更能理解視頻中的信息;同時,當(dāng)前的屏幕媒介與以往的電視、電腦等屏幕媒介相比,已增強了交互性,這可能也是調(diào)節(jié)視頻缺陷的重要因素。
閱讀也是促進兒童語言發(fā)展的一項重要活動,因此有很多研究關(guān)注兒童借助智能終端的閱讀行為。通過智能終端進行閱讀的一個主要渠道是電子書閱讀,電子書相對于傳統(tǒng)的紙質(zhì)書而言,除了可以提供更豐富的信息,還能提供語音輔助功能,使兒童可以在沒有父母幫助的情況下進行閱讀[36]。例如,Korat[37]讓5~6歲的學(xué)齡前兒童和小學(xué)一年級的學(xué)生(6~7歲)通過電子書閱讀同一個故事,故事中包括一些生詞,電子書可以呈現(xiàn)語音提示以及對故事中生詞的解釋。實驗結(jié)果顯示:不論是學(xué)齡前兒童還是一年級學(xué)生,都能夠通過電子書閱讀活動學(xué)習(xí)故事中出現(xiàn)的生詞??梢?,電子書以豐富的形式輔助兒童閱讀故事,可以使兒童在閱讀中提高詞匯量和理解水平[38]。但由于在父母陪伴閱讀的情況下,兒童的閱讀效果更好[39],因此讓兒童單獨利用電子書進行閱讀,最好僅作為一種父母陪伴閱讀的補充活動,而不能取代父母陪伴閱讀。另外,李文燁等[40]選取2018年國際學(xué)生評估項目(Programme for International Student Assessment,PISA)數(shù)據(jù)庫對閱讀相關(guān)的變量進行了分析,發(fā)現(xiàn)存在“屏幕劣勢”效應(yīng)——也就是說,即使對于年齡較大的學(xué)生而言,運用紙質(zhì)書進行閱讀的效果仍然優(yōu)于電子閱讀。
此外,兒童使用屏幕的時間同樣是影響語言發(fā)展的重要因素。Hutton等[41]考察了5歲兒童的屏幕使用時間與語言發(fā)展,及其與語言相關(guān)的大腦白質(zhì)束之完整性的關(guān)系。其中,大腦白質(zhì)束是由神經(jīng)細胞的軸突組成的,具有在大腦各區(qū)域之間傳輸信號的重要作用。研究結(jié)果表明,屏幕使用頻次高、時間長的個體,其語言測驗量表的得分較低,且和語言相關(guān)的大腦白質(zhì)束的完整性較低,表現(xiàn)為各項異性(Fractional Anisotropy,F(xiàn)A)較低、徑向彌散系數(shù)(Radial Diffusivity,RD)較高。各項異性值與神經(jīng)纖維髓鞘的完整性相關(guān),是大腦發(fā)育的重要指標(biāo)之一。這些結(jié)果雖然不能說明屏幕媒介使用時間增加和大腦白質(zhì)纖維束完整性之間的因果關(guān)系,但也從側(cè)面證明了兒童屏幕媒介使用與早期大腦言語功能發(fā)育具有一定的相關(guān)性。
綜上所述,智能終端不能完全替代兒童與成人面對面的語言學(xué)習(xí),當(dāng)使用智能終端的豐富資源輔助兒童的語言學(xué)習(xí)時,要更好地發(fā)揮智能終端的交互性,注意不同年齡的兒童對于相關(guān)語言輸入的理解能力,并在使用過程中輔以互動和恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
智能終端現(xiàn)已被兒童普遍使用,而如何讓兒童更好地利用智能終端進行學(xué)習(xí),成為了目前教育實踐者關(guān)心的主要問題。不論是感知運動、注意、執(zhí)行控制功能還是語言發(fā)展,長時間使用智能終端都是不利的[42]。因此,對處于認知發(fā)展各階段的兒童來說,教育者都需要控制其智能終端使用時長,不能剝奪兒童在自然環(huán)境中獲得感知覺體驗和運動訓(xùn)練的機會,以及在社會環(huán)境中進行人際互動的機會。在此前提下,教育者也要利用好智能終端這一新型的學(xué)習(xí)環(huán)境。智能終端有其特殊性,教育實踐者需要了解其特性后,選擇合適的方式來利用好這種新的學(xué)習(xí)環(huán)境。為此,本研究從刺激的呈現(xiàn)方式、多任務(wù)操作、活動內(nèi)容和方式、交互性輔以指導(dǎo)四個方面,有針對性地提出教育對策。
前文總結(jié)了屏幕刺激具有知覺貧乏性,二維圖像中呈現(xiàn)的知覺信息遠不如真實三維物體豐富。即使是在屏幕中呈現(xiàn)的三維圖形,兒童從中獲得的知覺信息也不如現(xiàn)實世界豐富。原因在于,技術(shù)限制會讓屏幕中的三維圖形細節(jié)不如真實事物豐富和多樣化;另外,在現(xiàn)實環(huán)境中,可以自由地改變對事物的觀察視角,而目前在屏幕環(huán)境下,即使使用虛擬現(xiàn)實技術(shù),也難以達到同樣精細的操控。因此,需盡量提高智能終端呈現(xiàn)的刺激的知覺真實性、豐富性和可操縱性。
未來技術(shù)可致力于在刺激呈現(xiàn)的方式上進行升級,如讓兒童通過手部動作或眼動操縱屏幕中的事物,靈活地觀察事物的各個角度,獲得豐富的知覺體驗;也需要利用機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)建模等方式,建構(gòu)多樣化和個性化的事物形態(tài),讓屏幕中呈現(xiàn)的事物更接近真實世界中的事物。顧小清等[43]提出,要在學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)層面,融合虛擬/增強現(xiàn)實、全息投影、人機交互等技術(shù),為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)靈活、智能、個性化的學(xué)習(xí)時空。柴陽麗等[44]考察了AR技術(shù)對兒童繪本閱讀的效果,提出AR賦能學(xué)習(xí)的機理,指出AR可以使兒童通過指尖運動與故事中的角色發(fā)生互動,發(fā)揮多模態(tài)優(yōu)勢,以豐富兒童的感官體驗。這些研究成果,都有助于提升智能終端呈現(xiàn)的刺激的真實性和可操縱性。因此,未來的智能終端可以在AR、VR等技術(shù)的支持下,為學(xué)習(xí)者提供更加真實、豐富、可操縱的感覺運動刺激,從而使未來學(xué)習(xí)環(huán)境更有利于兒童感知運動的發(fā)展。
在當(dāng)前教育活動中,維持注意是保障兒童認知加工和促進兒童認知發(fā)展的基礎(chǔ)。周加仙等[45]基于對互動視頻教學(xué)數(shù)據(jù)的分析,提出保障線上教學(xué)質(zhì)量的核心要素是沉浸感和臨場感。因此,維持注意是智能終端學(xué)習(xí)中需要特別重視的內(nèi)容。前文總結(jié)得出目前智能終端的多任務(wù)操作可能不利于兒童的注意保持,因此使用智能設(shè)備輔助學(xué)習(xí)時,需要關(guān)注多任務(wù)操作設(shè)置的界限。目前,學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的相關(guān)研究蓬勃發(fā)展,對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為、表情、眼動等多維數(shù)據(jù)的記錄和分析,可以讓教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的注意狀態(tài),或者采用一些手段重新吸引學(xué)生的注意,以達到及時引導(dǎo)學(xué)生注意的目的。但這畢竟是一種后置方式,我們還需考慮如何采用前置方式使學(xué)生將注意集中在當(dāng)前任務(wù)。
具體來說,可以從三個方面考慮如何合理地應(yīng)用智能終端多任務(wù)模式:①謹慎使用多任務(wù)操作,即使采用多任務(wù)操作,也需要考慮任務(wù)處理的數(shù)量。②在任務(wù)、界面進行切換時,要注意給兒童足夠的時間完成注意轉(zhuǎn)移。多媒體和各種智能教育設(shè)備的使用,讓教師可以快速地切換學(xué)習(xí)內(nèi)容,而不像傳統(tǒng)教學(xué)中需要實時生成這些內(nèi)容。但是,兒童注意的轉(zhuǎn)移和任務(wù)的切換需要時間,因此教師要考慮兒童的認知加工過程,以恰當(dāng)?shù)姆绞竭M行內(nèi)容呈現(xiàn)。③利用信息技術(shù)的個性化優(yōu)勢,提供適宜難度的學(xué)習(xí)內(nèi)容,使兒童全心投入、積極思考,從而沉浸于學(xué)習(xí)任務(wù)中。除了對教學(xué)內(nèi)容的考量,還應(yīng)考慮教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,因為不同的呈現(xiàn)方式可能會影響兒童的接受情況和思考過程。例如,可以在視頻中引入互動線索,主動發(fā)起與學(xué)習(xí)者的交流并提供反饋信息,但需注意的是,這些設(shè)計是為了促進兒童主動思考,而不是簡單地給予兒童正確答案的反饋。又如面對兒童提問,需留出恰當(dāng)?shù)臅r間讓其進行思考或反應(yīng),鼓勵兒童敘述內(nèi)容,并給予積極的言語、身體動作方面的反饋。如果誤用這類反饋,可能反而使兒童注重眼前的“答案”而不利于學(xué)習(xí)。目前,一些學(xué)齡兒童使用的學(xué)習(xí)APP設(shè)置選擇題作為學(xué)習(xí)和測驗材料時,當(dāng)兒童選擇某個選項后立即可知是否正確——如果為正確選項,就直接跳入下一題;如果錯誤,則可以重新選擇。當(dāng)兒童通過猜測進行選擇時,這種設(shè)置可能并不會使兒童熟練地掌握知識,而是形成一種只是急于“闖關(guān)”的學(xué)習(xí)模式,導(dǎo)致兒童并未真正投入內(nèi)容學(xué)習(xí)。
執(zhí)行控制作為人類的高級認知功能,其重要性不言而喻。前文的研究綜述表明,智能終端使用與執(zhí)行控制功能的發(fā)展呈負相關(guān),真實場景的活動、親子互動等更有利于兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展。因此,使用智能終端進行學(xué)習(xí)時,可以借鑒真實場景活動的特征,如兒童可以對活動中的事物進行自主選擇、提升事物的可操縱感等,從而促進其執(zhí)行控制功能的發(fā)展。此外,高質(zhì)量的內(nèi)容和互動也可以扭轉(zhuǎn)智能終端對執(zhí)行控制功能的不利影響,由此,對智能終端活動內(nèi)容進行篩選,使用高質(zhì)量的內(nèi)容,選擇交互式活動方式,減少被動觀看任務(wù)的比例,增強兒童的主動投入,也可以在一定程度上保護兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展。如前文所述,執(zhí)行控制功能包括工作記憶、反應(yīng)抑制、轉(zhuǎn)換三個核心成分,因此對智能終端活動內(nèi)容的篩選可從促進執(zhí)行控制功能的這三個核心成分進行考量,具體包括以下三個方面:①內(nèi)容的前后關(guān)聯(lián)性和變化性促進工作記憶的發(fā)展。工作記憶是存儲信息并對信息進行認知加工的記憶系統(tǒng),因此需要設(shè)計內(nèi)容使兒童存儲并且不斷更新記憶中的內(nèi)容,才能更好地理解當(dāng)前內(nèi)容或者完成當(dāng)前任務(wù)的學(xué)習(xí)活動,從而促進兒童工作記憶能力的發(fā)展。②通過目標(biāo)設(shè)置,使兒童有選擇地進行反應(yīng),而非一有答案就做出反饋,從而積累反應(yīng)抑制經(jīng)驗。③設(shè)計任務(wù)使兒童靈活地根據(jù)任務(wù)要求進行適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),從而訓(xùn)練兒童的定勢轉(zhuǎn)換能力,提升認知靈活性。
智能終端正在部分充當(dāng)兒童語言學(xué)習(xí)教導(dǎo)者的角色。前文提出,當(dāng)前智能終端的交互性可以在一定程度上減弱兒童語言學(xué)習(xí)的視頻缺陷,同時成人陪伴閱讀也可以幫助兒童更好地從電子閱讀中學(xué)習(xí)語言。因此,建議相關(guān)軟件的開發(fā)者更好地利用智能終端的交互性來幫助兒童從智能終端中學(xué)習(xí)語言。同時,提倡父母、教育者在兒童使用智能終端進行語言學(xué)習(xí)的過程中輔以互動和恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo):①幫助兒童將注意集中于屏幕中的對應(yīng)內(nèi)容;②提供認知策略上的支持,如幫助兒童回憶單詞;③根據(jù)兒童語言知識的增長,提供恰當(dāng)?shù)姆答乕46];④在互動和指導(dǎo)時使用多樣性的語言表達,如使用豐富的詞匯、多元的句子結(jié)構(gòu)、豐富的敘事結(jié)構(gòu)等。信息技術(shù)在學(xué)齡兒童語言教學(xué)中的應(yīng)用也已在教育實踐中展開,如鄭春萍等[47]綜述了近十年來數(shù)字游戲在語言教學(xué)中的應(yīng)用研究,發(fā)現(xiàn)盡管針對中小學(xué)生的相關(guān)研究還不多——在50項實證研究中僅有12項針對小學(xué)、9項針對中學(xué),但這些研究涉及語言學(xué)習(xí)中的詞匯、閱讀、寫作、動機等多個方面,為如何利用信息技術(shù)促進兒童語言學(xué)習(xí)提供了重要參考。未來,研究者可以探究信息技術(shù)賦能的語言教學(xué)能否確實提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果。
隨著智能技術(shù)深入兒童與青少年的生活,智能終端已成為兒童發(fā)展中不可忽視的成長環(huán)境。理解智能終端對兒童認知發(fā)展和腦發(fā)育的影響,已成為需要廣泛關(guān)注和深入研究的重要課題。本研究通過分析智能終端對兒童認知發(fā)展的影響,發(fā)現(xiàn)智能終端呈現(xiàn)的刺激具有知覺貧乏和固化的特點,可能不利于感知運動發(fā)展;智能終端的多任務(wù)操作特性,將不利于兒童的注意保持;智能終端的長時間使用,可能損害兒童執(zhí)行控制功能的發(fā)展;而長時間使用智能終端,將可能減少兒童運動經(jīng)驗、言語互動經(jīng)驗等,不利于兒童動作技能和語言能力的發(fā)展?;诖?,本研究從控制智能終端使用時長、增強刺激豐富性和可操縱性、謹慎使用智能終端的多任務(wù)模式維持兒童注意、利用智能終端交互性輔以成人指導(dǎo)等角度提出了教育對策。未來的研究不僅需要繼續(xù)探索智能終端對兒童認知發(fā)展的影響,還需要考察如何促進兒童以智能終端為媒介的學(xué)習(xí),為兒童更好地適應(yīng)智能環(huán)境的教育實踐提供依據(jù),推動信息技術(shù)與教育的深度融合。
[1]教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知[J].中華人民共和國教育部公報,2018,(4):118-125.
[2]江浩,徐婧玨,林思遠,等.智能終端的最簡情感表達[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報,2020,(7):1042-1051.
[3]黃賢明.移動智能終端在教育教學(xué)中的運用模式研究[J].教育現(xiàn)代化,2019,(20):201-202.
[4]Hogan M, Bar-on M. Media education[J]. Pediatrics, 1999,104:341-342.
[5]Brown A. Media use by children younger than 2 years[J]. Pediatrics, 2011,(5):1040-1045.
[6]Hill D, Ameenuddin N, Reid Chassiakos Y L, et al. Media and young minds[J]. Pediatrics, 2016,(5):e20162591
[7][8]林書兵,張學(xué)波.從問題到文化:智能終端進課堂的素養(yǎng)審視[J].中國電化教育,2020,(4):60-67.
[9]Schwartz M. Cognitive development and learning: analyzing the building of skills in classrooms[J]. Mind, Brain and Education, 2009,(4):198-208.
[10]Smith L B, Colunga E, Yoshida H. Knowledge as process: Contextually cued attention and early word learning[J]. Cognitive Science, 2010,(7):1287-1314.
[11]Borst G, Houdé O. Inhibitory control as a core mechanism for cognitive development and learning at school[J]. Perspectives on Language and Literacy, 2014,(2):41-44.
[12]Gindrat A D, Chytiris M, Balerna M, et al. Use-dependent cortical processing from fingertips in touchscreen phone users[J]. Current Biology, 2015,(1):109-116.
[13]Barr R, Muentener P, Garcia A, et al. The effect of repetition on imitation from television during infancy[J]. Developmental Psychobiology, 2007,(2):196-207.
[14]Gomez J, Barnett M, Grill-Spector K. Extensive childhood experience with Pokémon suggests eccentricity drives organization of visual cortex[J]. Nature Human Behaviour, 2019,(6):611-624.
[15]Paulus M P, Lindsay M S, Kara B, et al. Screen media activity and brain structure in youth: Evidence for diverse structural correlation networks from the ABCD study[J]. NeuroImage, 2019,185:140-53.
[16]Korte M. The impact of the digital revolution on human brain and behavior: Where do we stand?[J]. Dialogues in Clinical Neuroscience, 2020,(2):101-111.
[17]Webster E K, Martin C K, Staiano A E. Fundamental motor skills, screen-time, and physical activity in preschoolers[J]. Journal of Sport and Health Science, 2019,(2):114-121.
[18]Cadoret G, Bigras N, Lemay L, et al. Relationship between screen-time and motor proficiency in children: A longitudinal study[J]. Early Child Development and Care, 2018,(2):231-239.
[19]Ophir E, Nass C, Wagner A D. Cognitive control in media multitaskers[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009,(37):15583-15587.
[20]Lin L. Breadth-biased versus focused cognitive control in media multitasking behaviors[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009,(37):15521-15522.
[21]Ralph B C W, Thomson D R, Seli P, et al. Media multitasking and behavioral measures of sustained attention[J]. Attention, Perception & Psychophysics, 2015,(2):390-401.
[22]陳京軍,林慧誼,廖星怡.媒體多任務(wù)一定會消極影響在線學(xué)習(xí)嗎?——基于不同干擾條件下八年級學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)視頻的實驗分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(3):50-56.
[23]Uncapher M R, Wagner A D. Minds and brains of media multitaskers: Current findings and future directions[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018,(40):9889-9896.
[24]Garon N, Bryson S E, Smith I M. Executive function in preschoolers: A review using an integrative framework[J]. Psychological Bulletin, 2008,(1):31-60.
[25]Lawrence A, Choe D E. Mobile media and young children’s cognitive skills: A review[J]. Academic Pediatrics, 2021,(6):996-1000.
[26]Vohr B R, McGowan E C, Bann C, et al. Association of high screen-time use with school-age cognitive, executive function, and behavior outcomes in extremely preterm children[J]. JAMA Pediatrics, 2021,(10):1025-1034.
[27]Huber B, Yeates M, Meyer D, et al. The effects of screen media content on young children’s executive functioning[J]. Journal of Experimental Child Psychology, 2018,170:72-85.
[28]Rhodes S M, Stewart T M, Kanevski M. Immediate impact of fantastical television content on children’s executive functions[J]. The British Journal of Developmental Psychology, 2020,(2):268-288.
[29]Li H, Subrahmanyam K, Bai X, et al. Viewing fantastical events versus touching fantastical events: Short-term effects on children’s inhibitory control[J]. Child Development, 2018,(1):48-57.
[30]Sinvani R T, Darel D, Ektilat F, et al. The relationship between executive functions and naturalistic use of screen-based activities in children[J]. Child Neuropsychology, 2022,(10):1-8.
[31]Helm A F, McDermott J M. Impact of tablet use on young children’s inhibitory control and error monitoring[J]. Journal of Experimental Child Psychology, 2022, 222:105446.
[32]Meri R, Hutton J, Farah R, et al. Higher access to screens is related to decreased functional connectivity between neural networks associated with basic attention skills and cognitive control in children[J]. Child Neuropsychology, 2022,11:1-20.
[33]Nussenbaum K, Amso D. An attentional goldilocks effect: An optimal amount of social interactivity promotes word learning from video[J]. Journal of Cognition and Development, 2016,(1):30-40.
[34]Strouse G A, Troseth G L, O’ Doherty K D, et al. Co-viewing supports toddlers’ word learning from contingent and noncontingent video[J]. Journal of Experimental Child Psychology, 2018,166:310-326.
[35]Strouse G A, Samson J E. Learning from video: A meta-analysis of the video deficit in children ages 0 to 6 years[J]. Child Development, 2021,(1):20-38.
[36]Dore R A, Hassinger-Das B, Brezack N, et al. The parent advantage in fostering children’s e-book comprehension[J]. Early Childhood Research Quarterly, 2018,44:24-33.
[37]Korat O. Reading electronic books as a support for vocabulary, story comprehension and word reading in kindergarten and first grade[J]. Computers & Education, 2010,(1):24-31.
[38]O’Toole K J, Kannass K N. Emergent literacy in print and electronic contexts: The influence of book type, narration source, and attention[J]. Journal of Experimental Child Psychology, 2018,173:100-115.
[39]Zack E, Barr R. The role of interactional quality in learning from touch screens during infancy: Context matters[J]. Frontiers in Psychology, 2016,7:1264.
[40]李文燁,姚繼軍.電子閱讀對閱讀素養(yǎng)影響的實證研究[J].開放教育研究,2021,(2):110-120.
[41]Hutton J S, Dudley J, Horowitz-Kraus T, et al. Associations between screen-based media use and brain white matter integrity in preschool-aged children[J]. JAMA Pediatrics, 2020,(1):e193869.
[42]Wong A S K. Prolonged screen exposure during covid-19——The brain development and well-being concerns of our younger generation[J]. Frontiers in Public Health, 2021,9:700401.
[43]顧小清,李世瑾.人工智能促進未來教育發(fā)展:本質(zhì)內(nèi)涵與應(yīng)然路向[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2022,(9):1-9.
[44]柴陽麗,張相學(xué),陳雯冰.AR賦能學(xué)習(xí)的機理剖析及其闡釋——基于AR繪本和紙質(zhì)繪本閱讀的對比實驗[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2022,(9):64-72.
[45]周加仙,高于婷,張志聰,等.互動視頻教學(xué)的神經(jīng)機制與可視化分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2022,(9):19-30.
[46]Troseth G L, Strouse G A. Designing and using digital books for learning: The informative case of young children and video[J]. International Journal of Child-Computer Interaction, 2017,12:3-7.
[47]鄭春萍,徐暢,張嫻,等.近十年數(shù)字游戲應(yīng)用于語言教學(xué)的系統(tǒng)性綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(6):41-48.
The Influence of Intelligent Terminals on Children’s Cognitive Development and the Educational Countermeasures
CHEN Shuang1ZHOU Jia-xian2[Corresponding Author]
The influence of intelligent terminals on children’s cognitive development is the field that needs special attention in the process of education informatization. However, the current education circle has not had enough understanding of this field. Therefore, the paper firstly demonstrated the development of intelligent terminals changed the learning environment. Then we reviewed the effects of the use of intelligent terminals on all aspects of children’s cognitive development. It was found that the perceptual proverty of intelligent terminal stimulation may be detrimental to children’s perceptual-motor development and the multitasking mode may hinder children’s attention development. Meanwhil, passive view of the content on screen was not conductive to the development of the executive control function. Furthermore, learning language from intelligent terminals was not enough for language development. The research revealed that children’s long-lasting use of intelligent terminals was detrimental to their cognitive development. In addition, the corresponding educational countermeasures of using intelligent terminal to learn were proposed. Through research, it was expected to provide effective educational countermeasures for promoting children’s cognitive development in the information age.
intelligent terminals; cognitive development; children cognitive
G40-057
A
1009—8097(2023)02—0043—09
10.3969/j.issn.1009-8097.2023.02.005
本文為國家自然科學(xué)基金面上項目“漢語閱讀教育對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用及其機制”(項目編號:61877019)、浙江省哲學(xué)社會科學(xué)重點課題“智能終端互動對兒童語言發(fā)展的促進”(項目編號:18NDJC038Z)的階段性研究成果。
陳雙,副教授,博士,研究方向為語言學(xué)習(xí),郵箱為chenshuang@zjnu.cn。
2022年8月2日
編輯:小時