“手寫”還是“鍵入”？書寫方式影響認知學習的機制與證據

楊欽晨 詹澤慧

（華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631）

一、引言

信息時代的到來使得紙筆手寫方式已不能滿足高效率信息輸入的需要，因此在教育領域中鍵盤輸入、虛擬鍵盤輸入、平板電腦電子書寫以及數字點陣筆技術（Yang, Zhan, & Du, 2022）等信息化書寫方式的使用不可避免。這一趨勢也正在逐漸覆蓋到基礎教育階段。電子書包、在線學習（孔麗麗，馬志強，易玉何，楊昊，2017）等多種依托互聯(lián)網和信息技術的學習方式的推廣實踐在我國已有十余年的時間，眾多學者因此預測世界正進入“無紙化”學習新時代（孫立會，2014；樊綺，許哲偉，陳智源，林明祥，武學齡，2010；劉嵐，2022；趙亮，2010）。教育信息化的推進也使得基礎教育將轉向線上和線下教學相結合的“雙線混融教學”新時代（李政濤，2020；劉紫荊，2021）。因此，一方面這導致在信息時代傳統(tǒng)紙筆書寫形式日漸式微，使得中小學生的漢字書寫和應用能力出現(xiàn)衰退?！皶鴮懙南觥保⊿ülzenbrück ,Hegele, Rinkenauer, & Heuer, 2011）、“漢字危機”（嚴寅賢，2010）、“數碼時代失寫癥”以及“提筆忘字”已成為不可忽視的社會文化現(xiàn)象。另一方面，以屏幕為信息傳播和交互載體的學習工具，往往需要學習者長時間地面對電子屏幕，導致兒童視力下降（French, Morgan, Mitchell, Rose, & Kathryn, 2013）、注意力不集中（曹斌，劉成軍，周偉，陳芳榮，2018）。因此，2021年教育部等十五個部門聯(lián)合制定的《兒童青少年近視防控光明行動工作方案（2021-2025年）》中明確指出“學校教育應以按需原則合理使用電子產品，教學和布置作業(yè)不依賴電子產品”。

因此，信息化與教育領域深度融合的趨勢雖不可逆，但隨之而來的信息技術工具在教育實踐中所產生的弊端亦應引起重視。教育研究者應避免盲目追求信息時代的技術浪潮，而更關注教育“立德樹人”的本質目的是否達到，深入探討技術對學習者個體的認知發(fā)展存在的潛在影響，以及如何讓技術這把“雙刃劍”更好地服務于教育。盡管先前學者在書寫方式影響學習者的認知心理方面已進行了一定研究，但這一主題相關研究的系統(tǒng)性仍然相對有限。

基于此，本研究關注手寫（handwriting）和鍵入（keyboarding/typing）兩種書寫方式對學習者認知學習的影響，在Web of Science（WOS）、Springer、Elsevier Science Direct、Wiley、中國知網和萬方等國內外數據庫中進行檢索（其中WOS數據庫由于未提供關鍵詞檢索，因此采用主題詞檢索，其余數據庫均采用關鍵詞檢索方法）。在檢索方法上，首先采用關鍵詞檢索或主題詞檢索方法，國際研究以“handwriting”或者“keyboarding/typing”為關鍵詞或主題詞，國內研究以“紙筆手寫/鍵入/書寫工具”為關鍵詞，在中國知網、萬方數據庫進行檢索，檢索截至2023年12月29日。對于檢索到的國內外研究，首先進行了基于文獻類型、研究領域、發(fā)表年份的篩選。其次，根據制定的入選標準對上述篩選后得到的文章進行進一步人工篩選。最后，剔除各個數據庫中重復入選的文章。檢索、篩選流程以及人工篩選標準如圖1所示。

圖1 文獻篩選流程圖

通過對教育學、心理學領域前人的研究方法和結論的分析，梳理了以往研究如何發(fā)現(xiàn)書寫方式不同對學習者認知學習可能產生的影響及結論，從寫作能力、閱讀能力、記憶能力、精細運動以及手寫困難方面，分析不同書寫方式對學習者認知學習的影響，旨在為未來教育實踐中書寫方式的選擇與應用以及教育技術工具的開發(fā)，提供更為豐富的理論支撐。

二、書寫方式影響認知學習的研究方法

在關注書寫方式對認知影響的實證研究中，以往研究者們在研究工具、研究對象、研究范式以及評價指標等方面具有多樣化的選擇。在本研究中，從方法學的層面出發(fā)，通過對上述四個方面的梳理，對以往書寫方式對認知學習影響的實證研究方法進行總結，旨在為未來的研究者提供更為明確的方法學指導。

（一）研究工具

隨著技術的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)以往研究為對比不同的書寫方式對認知學習產生的影響，大多使用電腦實體鍵盤（Freeman, MacKinnon, & Miller,2005）、平板電腦虛擬鍵盤（Spilling, R?nneberg,Rogne, Roeser, & Torrance, 2022）、平板電腦數字手寫（Alamargot, & Morin, 2015）以及傳統(tǒng)紙筆（陳京軍，許磊，程曉榮，劉華山，2016）進行實證研究，以此來對比手寫與鍵盤輸入兩種不同的書寫方式為寫作、問題解決等認知活動帶來的影響。

（二）研究對象

對以往手寫和鍵盤輸入影響認知學習的對比研究中的研究對象學段分布進行統(tǒng)計，得到各年齡段和各認知領域的樣本量分布（見下頁圖2）。

圖2 研究對象數量分布圖

總體而言，對各學習階段的樣本量進行對比，高等教育階段的研究對象最為豐富，這一現(xiàn)象在一定程度上可以歸因于高等教育階段研究對象與數據的易獲取性。同時，對各認知領域的樣本量進行比較，發(fā)現(xiàn)兩種書寫方式對認知學習的影響存在差異，其中關注寫作和閱讀領域的研究樣本最多。通過綜合分析年齡階段和認知領域發(fā)現(xiàn)：第一，以往研究對基礎教育1至3年級學習者的關注更多地體現(xiàn)在寫作和閱讀方面，究其原因，是因為作為語言學習的重要能力，閱讀和寫作能力受到書寫方式的影響，書寫方式在早期學齡兒童的學習習慣培養(yǎng)和相關的教學方式的選擇方面具有重要意義，所以受到更多研究者的關注。第二，對4至6年級學習者，以往研究除了對其閱讀能力持續(xù)關注以外，還集中研究了書寫方式對其手寫困難的影響。其他關于手寫困難的研究所關注的年齡段也與此一致，因為手寫困難主要涉及字跡易讀性和手寫速度，而4至6年級正是字跡易讀性發(fā)展的關鍵階段（Graham, Schafer, William, Virginia, &Naomi, 1998），也有研究認為字跡易讀性在2到3年級已趨于穩(wěn)定（Karlsdottir & Stefanson, 2002）。因此，對4至6年級學習者手寫困難的關注和研究，不僅有助于為其選擇適合的書寫方式提供依據，還能夠為研究解決手寫困難的問題提供更多的實證。第三，對于7至9年級的學習者的研究持續(xù)關注其手寫困難問題，這可能是因為字跡易讀性或許在6年級之后仍有所變化（Graham et al., 1998），因此這一部分研究可以在此基礎上提供更多的研究證據。第四，書寫方式的影響研究中，可以發(fā)現(xiàn)缺少10至12年級的研究，一方面可能是由于招募這一年齡段研究對象的存在困難，另一方面也可能是由于這一階段研究對象的認知發(fā)展與7至9年級或者高等教育階段的差異并不明顯。第五，高等教育階段，研究者廣泛關注書寫方式對寫作能力的影響。除了研究對象招募的便利性原因外，還包括商務漢語考試在內的各類大型語言考試參與者人數眾多、機考和紙筆測驗方式并行使用的客觀因素，這使得此類研究能夠獲得更豐富的研究對象樣本。并且從教育實踐的角度出發(fā)，對比兩種書寫方式對語言寫作能力的影響，檢測教育考試中的非認知因素對語言考試成績的影響，對教育管理者和決策者十分重要。

（三）實驗范式

對于書寫方式的研究需要在標準化測試以及實際教學條件中相互平衡，盡量嚴格控制混淆因素，但與此同時，在實驗材料和評估方式的選擇上更加接近現(xiàn)實教學活動。以往研究者采用的實驗范式大致可以分為以下幾種：①寫作任務（Read, 2007; Connelly, Gee,&Walsh, 2007; Whithaus, Harrison, & Midyette , 2008;Spilling, R?nneberg, Rogne, Roeser, & Torrance, 2022;Ashburner, Ziviani, & Pennington, 2012）；②文字抄寫任務（Tan et al., 2013; Ashburner et al., 2012;Freeman et al., 2005; Shibata et al., 2018）；③筆記記錄任務（Mueller, & Oppenheimer, 2014）；④標準化精細運動測試（Sülzenbrück , Hegele, Rinkenauer,& Heuer, 2011）；⑤手指運動任務(Preminger,Weiss,&Weintraub, 2004）；⑥標準化手寫表現(xiàn)測試（Rosenberg-Adler & Weintraub, 2020）。除此以外，也有個別研究者根據自己的研究目標對實驗任務的具體內容進行了適切的調整，例如：Anthony、Yang和Koedinger（2007）為了驗證其開發(fā)的數學公式手寫輸入系統(tǒng)的有效性，比較了學生通過打字輸入和手寫輸入兩種方式解決數學問題的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)手寫的方式更有助于數學問題解決，且這種優(yōu)勢隨著問題難度的提升而更加顯著。

（四）評價指標

手寫和鍵入兩種不同的書寫方式的評價指標主要依據研究者們的研究目的和采用的實驗范式的不同而有所區(qū)別。主要可以歸納為以下幾種：①速度指標（Ashburner et al., 2012; Connelly et al., 2007; Shibata et al., 2018），一般用于文字抄寫任務，主要比較學習者在一段時間內抄寫同樣文字的速度；②作文質量指標（Ashburner et al., 2012; Read, 2007），多用于寫作任務的作品評價，其評價標準包括邏輯組織、結構、拼寫、語法、詞數等方面因素；③記憶和理解表現(xiàn)（Mueller et al., 2014）；④精細運動技能表現(xiàn)（Sülzenbrück et al., 2011）；⑤標準化手寫測試表現(xiàn)（Rosenberg-Adler et al., 2020）。

三、書寫方式影響認知學習的心理和生理證據

書寫方式對認知學習的影響可借助具身認知理論來解釋。該理論強調個體的認知圖式構建和思維起源于對客觀事物感知與運動過程的相互作用（Goldin-Meadow & Beilock, 2010；Shapiro,2007）。認知、身體和環(huán)境形成一個有機的整體，涵蓋內部認知操作和外部與環(huán)境的互動操作（Rowlands, 2009）。在書寫時，紙和筆、鍵盤輸入時的鍵盤被視為環(huán)境結構，必須與生理結構產生動作以及進行感覺、認知加工的心理結構相結合，以共同影響學習者的認知加工。具身認知理論為解釋書寫方式如何積極影響學習者的認知學習提供了堅實的理論基礎。因此，本節(jié)從生理和心理兩個層面分析書寫方式對學習者認知的影響研究的重要結論，突顯了書寫不僅是一種簡單的技能行為，更是認知發(fā)展的關鍵媒介。通過身體與環(huán)境的相互作用，書寫影響了學習者對知識的構建和理解。

（一）書寫方式影響認知學習的生理證據

手寫（handwriting）作為一種書寫方式，直接影響著學習者的認知過程和學習表現(xiàn)，是一項與記憶、理解和創(chuàng)造力緊密相連的認知活動。手寫的動作不僅牽涉到手指、腕部、肘部和手臂等身體部位，更直接涉及大腦中的多個區(qū)域，包括初級運動皮層、感覺運動皮層、補充運動區(qū)域、丘腦和殼核等（Planton, Jucla, Roux, & Démonet, 2013），這些區(qū)域的復雜神經活動涉及視覺運動整合功能、運動規(guī)劃、手部操作、本體感覺、視覺感知、持續(xù)注意以及手指的感官知覺多種認知加工過程（Feder, &Majnemer, 2007）。因此，手寫通過引起感知、注意等認知學習重要的心理過程對應的腦區(qū)激活，還將進一步對學習者的認知學習過程產生影響。此外，手寫還涉及腹前側運動皮層、后側顳葉、顳下回等語言表達相關的區(qū)域（Planton et al., 2013），表明其對語言學習存在的影響。最后，手寫運動對大腦中網狀結構（Reticular Activating System，RAS）也具有一定的刺激作用（Berninger et al., 2009）。網狀結構通常對大腦處理內容起著過濾器的作用，這在一定程度上能夠解釋學習者通過手寫輸入內容擁有更好的記憶效果的結論。

鍵入（typing/keyboarding）的書寫方式同樣涉及與手寫類似的手指和腕部小肌肉群的精細運動，已有研究證明鍵入的書寫方式可能受到右腦偏側化的影響，認知過程中存在右腦傾向的學習者具有更高的鍵盤書寫速度（Hasten, 1995）。但相對于手寫而言，鍵入影響認知學習的生理證據則較為有限。手寫的生理過程直接參與了高級認知活動，而鍵入更偏向于機械性的手指動作，在與認知學習密切相關的神經加工過程的生理機制層面的證據較為不足。

（二）書寫方式影響認知學習的心理證據

目前國內外對于手寫和鍵入兩種書寫方式對學習者認知功能影響的對比，主要從寫作能力、記憶能力、閱讀能力、精細運動能力以及特殊學習困難等研究主題方面展開。需要注意的是，“心理證據”更多是相對于“生理證據”而言，旨在強調研究的焦點是關于書寫方式對學習者心理過程的影響，而非肌肉、大腦等生理方面的影響。記憶的形成和存儲、閱讀和寫作、精細運動的協(xié)調等都是個體的心理過程，屬于認知心理學范疇，因此被納入心理證據進行分析。手寫困難問題被認為是心理障礙的一部分，其并不僅表現(xiàn)為手部不能進行書寫的動作，而更多體現(xiàn)在字跡易讀性較差等認知表現(xiàn)方面，因此對這一問題的探討也屬于心理證據的范疇。

1.與寫作能力相關的證據

寫作作為語言學習的關鍵能力一直是心理學與教育學研究的焦點之一，而書寫方式對寫作能力的影響更是以往研究中備受關注的核心議題。這種影響不僅在學習者日常的語言學習過程中顯現(xiàn)，也體現(xiàn)在教育監(jiān)測以及高利害關系寫作考試的情境中。

在基于日常語言學習的情境研究中，書寫方式通過塑造學習者的書寫習慣和技能，直接塑造了其寫作表達的質量。以往結論表明紙筆手寫在寫作內容的質量（Read, 2007; Connelly et al., 2007）、寫作速度（Connelly et al., 2007）以及寫作流暢性（Alves et al., 2016）方面，都比鍵盤輸入更具優(yōu)勢。其中，寫作流暢性具體體現(xiàn)為更短的停頓、更長時間的不間斷書寫，并最終能夠寫出更長、更好的故事（Alves et al., 2016）。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)了與上述研究結論不一致的證據，認為這種書寫方式帶來的認知影響可能特異于學習階段，或者與學習者的母語背景及寫作所使用的語言有關。對于母語初學者來說，書寫方式對于寫作、識字能力的影響可能并無顯著差異（Spilling et al., 2022），而在非母語者的漢語寫作中，初學者也可能更傾向于使用打字輸入，并且打字輸入的作品質量更高（Zhang &Min, 2019）。

此外，在教育監(jiān)測、高利害關系考試情境下，書寫方式直接關系到學生在有限時間內清晰、準確地傳達信息的能力，因此書寫方式對學習者的寫作測試表現(xiàn)也會產生深遠影響。首先，在寫作測試的結果方面的對比研究發(fā)現(xiàn)，紙筆手寫與機考的形式對漢語、英語的寫作成績沒有顯著的影響（蔡基剛，汪中平，2009），但是機考測試中學習者的別字數量要高于紙筆考試，而紙筆考試中的作文字數要多于機考作文，僅就“別字”得出結論是因為，機考測試通過打字輸入不可能產生“錯字”，所以只能通過“別字 ”數量與紙筆手寫考試進行對比（劉超英，2010）。其次，在態(tài)度方面，學習者和閱卷者對紙筆書寫和鍵盤輸入兩種方式持有不同的意見。一般而言，學習者更傾向于認為寫作工具會影響他們的考試寫作質量，而閱卷者則認為書寫方式對于寫作質量不會產生顯著的影響（Whithaus et al., 2008）。而事實上，調查研究發(fā)現(xiàn)，高利害關系的考試中很少有學習者會選擇機考的方式（Mogey, Cowan, Paterson, & Purcell, 2012），并且少部分學習者甚至可能對于需要鍵盤輸入的寫作考試產生一定的焦慮（蔡基剛 等，2009）。

綜上，紙筆手寫對于寫作能力的發(fā)展更具有顯著的積極作用，但是不同學習階段、不同母語背景的學習者樣本中的結論可能有待未來更多研究的實證證據支撐。對于寫作測試而言，雖然書寫方式對于寫作成績的影響并未得到證明，但是在重要的寫作測試中學習者具有更高的紙筆作答偏好，這或許是因為兩種方式在日常生活和實際教學中的使用頻率差異，多數學習者對紙筆書寫更為熟悉，而在考試中使用更為熟悉的工具能夠減少他們對于考試的焦慮感，焦慮情緒對于學習者寫作表現(xiàn)可能產生一定的消極影響（Gibriel, 2019）。因此，涉及寫作能力考察的考試設計中，研究者應當考慮到書寫方式的習慣偏好對于學習者情緒以及寫作表現(xiàn)的影響，為學習者提供更加多樣化的書寫工具選擇，減少非認知因素的影響。

2.與閱讀能力相關的證據

在語言學習的研究中，除了對寫作能力的關注以外，以往研究也特別聚焦于書寫方式對閱讀能力的影響，分別從神經科學證據和行為證據方面突顯了書寫方式對于閱讀能力發(fā)展的重要性。

一方面，神經科學研究已證明手寫對閱讀能力發(fā)展的積極作用。手寫和閱讀能力的基礎都包含了大腦對于文字進行處理加工的過程，所以二者在神經網絡和認知功能組成的方面都存在共同的部分。手寫的核心腦區(qū)——左側前運動皮層，在閱讀任務中也出現(xiàn)了激活，表明閱讀與手寫加工的共同影響因素（朱朝霞，劉麗，崔磊，彭聃齡，2019）。

另一方面，在行為研究中，書寫方式對于學習者的閱讀能力產生的影響主要體現(xiàn)在語言的聽覺以及視覺加工方面，但其結論卻并未在不同年齡段的樣本中取得一致。具體而言，拼音輸入經驗在成年人中被認為對漢字的語音加工和字形加工都存在積極作用（朱朝霞 ，劉麗，丁國盛，彭聃齡，2009），但是在兒童群體中，手寫卻比打字能夠更好地促進詞匯識別（Longcamp , Zerbato-Poudou, &Velay, 2005），且兒童拼音輸入法的使用與閱讀成績呈現(xiàn)顯著的負相關（Tan et al., 2013）。

這一結論的不同和矛盾或與學習者的學習階段有關，處于漢字學習早期的兒童過多地使用鍵盤打字，可能會影響其正字法表征，進而影響其閱讀能力。對于熟練使用漢字的兒童來說，不同書寫方式對于漢字認知加工能力具有同等積極的作用，盡管這種積極作用的大小在不同任務中存在不一致，在再認選擇任務中鍵入和手寫方式產生的作用大小相當，在回憶書寫任務中手寫方式具有明顯優(yōu)勢（陳京軍 等，2016）。此外，研究結論的矛盾或與書寫方式的作用機制有關，鍵盤輸入對于漢字學習的消極作用主要表現(xiàn)在字形記憶方面，漢字作為表意文字，字形和讀音的對應關系更為模糊（張清芳 ，楊玉芳，2006），文字形狀也更為復雜，需要考慮筆畫順序、空間組合以及書寫位置等問題（陳京軍 等，2016）。因此，鍵盤輸入和手寫對于漢字的認知加工的影響相比其他語言來說或許差異更大。

綜上，書寫方式對于閱讀能力的影響研究表明，書寫方式對學習者的認知影響特異于學習階段以及語言類型。其中，紙筆手寫的優(yōu)勢更多體現(xiàn)在兒童樣本中，尤其是漢字初學階段的兒童。因此，雖然也有證據支持拼音輸入的經驗對于成年人閱讀能力的積極作用，但是考慮到基礎教育階段學習者的漢語學習特點以及與漢語相比英語等其他表音文字的特殊性，在語言類學科教學的基礎階段，包括漢字筆畫、基本結構等內容的教學階段，教師應該更加重視紙筆手寫習慣的培養(yǎng)，這對于提升他們的閱讀能力具有重要的作用。

3.與記憶相關的證據

在信息的存儲、加工和提取效率上利用外在工具存儲信息固然優(yōu)于個體自身的記憶功能，但是對于學習者的認知發(fā)展而言，使用更高效率的存儲工具，或許意味著對學習者自身認知能力的消弭。單詞記憶研究表明，相比鍵盤輸入，手寫更能提高記憶力，特別是單詞較多的時候（Bouriga & Olive,2021）。在學習筆記的記錄過程中，學習者采用手寫筆記的方式對于講授內容的記憶、理解等方面的學習效果更佳（Mueller et al., 2014）。用手寫的方式做筆記會產生更小的認知負荷，對記憶的干擾也更小（Shibata et al., 2018），因此手寫在不干擾其他認知活動的情況下，在記憶方面具有更為明顯的優(yōu)勢。

手寫方式在記憶方面的優(yōu)勢可能是由于：一方面，鍵盤輸入具有更高的輸入速度，學習者可能更傾向于逐字抄寫講授內容，更為全面地存儲信息（Mueller et al., 2014）。然而，在鍵盤輸入這一過程中，學習者可能并未進行有效的認知加工處理以及語言重組，難以達到有效的記憶，因此學習效果不如使用手寫筆記的學生。另一方面，手寫時，手指運動的順序特征能夠激活涉及思維、語言和工作記憶的腦區(qū)，增強短時和長時記憶（Guardado,2013），因此手寫對記憶具有更為顯著的促進作用。

綜上，相比鍵盤輸入，手寫方式對學習者的記憶能力的提升鞏固具有更為顯著的積極作用，這與書寫方式的記錄速度有關，同時也依賴于手寫的動作順序對記憶產生的作用。記憶是認知學習中不可或缺的一環(huán)，對于知識獲取、知識理解起著重要作用。因此，在實際教學中，應當更多地鼓勵學習者采用手寫的方式記錄筆記。但與此同時，考慮到學習內容的信息化存儲以及傳輸的便捷性，教育技術研究者未來應當關注手寫筆記自動化識別工具的設計以及研發(fā)問題。

4.與精細運動能力相關的證據

鍵盤輸入以及平板電腦電子手寫對于學習者的精細運動能力的影響已得到廣泛證明。在連續(xù)手臂動作的精度方面，長期使用鍵盤的學習者比習慣手寫技能的學習者表現(xiàn)更差（Sülzenbrück et al.,2011）。此外，平板電腦的電子手寫的方式會影響低年級學生的手寫停頓，導致書寫的時間更長，而對高年級學生的影響主要體現(xiàn)在動作執(zhí)行上，會增加學生寫字的筆壓和筆速（Alamargot & Morin,2015），說明年齡較小的兒童在平板手寫的輸入方式中，存在分段軌跡計算方面的障礙，而較大的兒童則在使用平板電腦進行書寫的過程中，表現(xiàn)出精細運動的控制力降低。

因此，長期的手寫習慣更能對學生精細運動技能產生積極影響，但此外我們還需要關注并區(qū)分傳統(tǒng)紙筆手寫和新型技術支持下的數字手寫帶來的手寫精細運動的差異。除了長期的使用習慣原因造成的差異以外，教育技術研究者們更應該關注到，電子設備對于傳統(tǒng)紙筆手寫模擬的真實感方面存在的諸多不足。如何增加電子信息化技術對于紙筆手寫模擬的真實感，同時減少電子屏幕對學習者精細運動能力的損害，應當是分析研究未來為學習者提供的數字書寫設備時應該考慮的重點。

5.與手寫困難相關的證據

手寫困難（Handwriting Difficulties，HD）是一種特殊的學習障礙，表現(xiàn)為字跡模糊、手寫緩慢（Feng, Lindner, Ji, & Malatesha, 2019）?；加邢到y(tǒng)性紅斑狼瘡的學生通常存在手寫困難，他們的手寫和鍵入都需要經過轉錄加工（Beers, Mickail,Abbott, & Berninger, 2017），而用鍵盤代替筆進行文字加工，可以減少手寫需要付出的體力和需要承受的痛苦（Van Leeuwen & Gabriel, 2007）。寫作速度較慢，且字跡易讀性較差的學生，經過鍵入教學后，相比手寫，有四分之一的學生能夠使用鍵盤輸入寫出更多的文字（Rogers & Case-Smith,2002）。因患自閉癥而手寫困難學生在使用鍵盤進行文字處理時，也具有更高的學習動機，并且鍵盤寫作的速度、文字長度和作品質量都優(yōu)于手寫組（Ashburner et al., 2012）。因此，手寫和鍵盤輸入的準確性可能需要不同的生理技能，這也許意味著對于手寫困難的學生來說，鍵盤是一種有潛力的替代性書寫工具（Preminger et al., 2004）。

鍵盤輸入和手寫在認知和神經機制上盡管存在明顯的差異，但仍涉及一部分相同的加工過程（Alonso, 2015）。因此，雖然大多數書寫困難的學生鍵盤輸入速度與正常發(fā)育學生相當，但部分患有書寫困難的學生可能也存在鍵盤輸入困難（Keyboarding Difficulties, KD），并且這一部分學生在語音解碼和構形正字法知識上的表現(xiàn)也較差（Rosenberg-Adler et al., 2020）。因此，對于此類學生來說，用鍵入代替手寫輸入并不能解決問題，未來研究者需要投入更多的研究才能為他們提供更為適合的建議。

綜上，鍵盤輸入的方法對于患有手寫困難的學習者可能是一種有效的替代方式。教師在教學過程中應當關注并識別此類學習者，充分考慮學習者的個體差異，為學習者提供適切的書寫工具，有助于學習者的學習和認知能力的發(fā)展。同時，對于患有手寫障礙的學習者，個性化的鍵盤輸入教學也至關重要，小學高年級的鍵盤輸入教學中，存在手寫困難的學生可能需要至少25至30小時的總教學時長才能較好地掌握這種輸入方式（Freeman et al.,2005）。然而，從已有研究證據來看，并非所有手寫困難的學生都能夠采用鍵入作為替代方式，仍有部分在手寫和鍵盤輸入方面都存在困難的學習者，因此對此未來的教育和心理學領域仍需深化研究?？扇诤鲜謱懝P跡、鍵入文本、書寫行為和生理等多模態(tài)數據，建立學習者的認知能力評價模型，對存在特殊學習困難的學習者進行篩選和分型，根據學習者的認知能力特點，提出更加適切的書寫方式，滿足學習者的個性化學習需求。

四、總結與展望

（一）總結

書寫不僅僅是一種通信方式，它還是一項重要的認知加工方式，涵蓋了寫作能力、記憶、閱讀等多個認知層面，同時也涉及精細運動技能的培養(yǎng)，對人的發(fā)展具有重要影響。通過梳理國內外已有研究有如下發(fā)現(xiàn)。

首先，相較于鍵盤輸入和電子書寫，傳統(tǒng)手寫方式對學習者認知學習（如寫作、閱讀、記憶、精細運動等）更能產生積極作用，而結合生理層面的證據，本研究認為手寫能夠對認知學習產生更加積極的作用，或許是由于手寫動作在精細運動、知覺感官方面能夠引起更多神經激活。

其次，已有研究中書寫方式對認知學習的影響主要側重于寫作和閱讀兩大領域。在寫作能力方面，手寫方式在寫作流暢性以及針對寫作測試的非認知因素影響方面更具有優(yōu)勢，并可因此進一步影響寫作質量或寫作測試成績。由此，結合手寫困難研究中鍵盤輸入的優(yōu)勢性作用，這啟示教育工作者在日常教學和語言測試的寫作能力評估方式設計上，應當考慮到個體差異，為學習者提供多樣化書寫方式的選擇。在閱讀能力方面，對于以漢語為母語的兒童，手寫方式更有助于兒童的漢字識別與表征能力的發(fā)展，而對于成年人和非漢語母語者，鍵盤輸入方式或可促進漢語的視聽加工能力。以上結論提示教育管理者在教育信息化決策方面應充分考慮兒童和青少年的階段性發(fā)展特點，增強教育決策的科學性。在漢字寫作和閱讀能力的培養(yǎng)方面，在語言學科的基礎知識學習階段應更加注重學習者的手寫技能培養(yǎng)，而在國際漢語教育方面，鍵盤輸入的使用或許有助于提升漢語的學習效率。

（二）未來展望

盡管手寫方式在認知學習中的優(yōu)勢作用已得到以往不少研究的證明，但是研究結論也存在部分矛盾以及不足之處，建議后續(xù)研究可從以下幾方面進一步深入。

第一，書寫方式對寫作技能培養(yǎng)存在顯著影響，后續(xù)研究可考慮基于不同學習階段、語言背景、經濟文化背景進一步探尋證據。此外，盡管機考形式在提升閱卷效率和減少客觀題人工判卷失誤方面具有明顯優(yōu)勢，但考慮到書寫工具對學習者寫作技能的潛在影響、針對學習者對書寫工具的態(tài)度及其可能引發(fā)的焦慮情緒，后續(xù)研究應深入探究，特別是考試中書寫工具對學習者認知和情感態(tài)度等方面的影響。對于信息化工具的考慮，應當在提高教育測試閱卷效率、減少教師工作負荷的同時，考慮減少非認知因素對學習者學業(yè)能力測評成績的干擾，進一步提高教育測評工具對學習能力的測試效度。

第二，書寫方式對閱讀能力的影響在不同語言、學習階段的個體中存在差異，其機制和原因需進一步深入研究。首先，跨語言比較可揭示書寫方式對不同語言文字的閱讀影響，促進教育研究者對于技術工具與語言學習之間關系的全面理解。其次，教育技術研究需重點關注針對不同年齡段的書寫工具的個性化應用，探索其對閱讀學習的影響和最佳實踐方式，豐富語言教學中的閱讀能力培養(yǎng)的實踐證據。

第三，特殊人群的個體差異問題需重點關注，如因生理性疾病、心理障礙和語言功能障礙而導致的手寫困難學習者，是教育領域中容易被忽視的群體。此類研究需要更廣泛的對比分析，以了解不同情況下最適合的手寫替代方式。同時，未來的研究需要繼續(xù)探討書寫工具設計和書寫方式的新思路，為具有手寫困難、注意力困難、學習困難等問題的學習者提供個性化、多元化的手寫替代方案，推動教育領域朝著更加包容和差異化的方向發(fā)展，為每位學生創(chuàng)造更為適宜的學習環(huán)境，真正踐行以學生為中心的教育理念，確保每個學生都能充分發(fā)揮潛力。

第四，書寫方式對學習者的記憶能力、精細運動技能發(fā)展的影響，啟示后續(xù)研究應進一步探討不同書寫方式于各類教學過程的適切性。例如：在基于教育情境的電子手寫技術設計中，如何增加類似于傳統(tǒng)紙筆的書寫體驗感，提升手寫工具的自動化識別效率，發(fā)揮手寫在知識記憶中的優(yōu)勢作用，同時減少對學習者精細運動技能發(fā)展的不利影響。此外，未來研究還應增加基于課堂教學情境的類紙筆書寫技術與傳統(tǒng)紙筆書寫方式的對比研究證據，對以往心理學領域基于實驗室情境的研究證據進行拓展和豐富，為教育領域信息化工具的實踐應用提供更多支撐證據，助力教育信息化工具的完善優(yōu)化，提升學習者的學習體驗以及學習效率。

第五，信息化書寫技術的發(fā)展為筆跡、電子文本、行為、眼動、神經等多模態(tài)數據融合提供了可能?；谄桨咫娔X、點陣筆的各類電子書寫技術已逐漸實現(xiàn)對學習者筆跡的自動識別、書寫軌跡記錄等功能。未來研究可通過過程性書寫行為、神經活動、筆跡特征、電子文本等多模態(tài)數據融合的個體認知表征方式，構建學習者的綜合性認知評價模型，通過多模態(tài)數據融合分析和三角互證，更深入地理解學習者的思維過程、信息處理方式以及學習策略的選擇模式，對學習者的認知和學習能力展開更為全面而深入的研究。通過識別學習者個體差異和學習過程中的關鍵因素，更好地塑造未來教育的方向，實現(xiàn)更為智能且個性化的教育目標。

本研究綜述了當前兩種使用最為廣泛的書寫方式——手寫和鍵入對學習者的認知影響，對于教育研究者理性認識新興技術和傳統(tǒng)方式在學習者認知學習中的作用，找到二者有機結合的方式，并深入思考技術與文化傳承的關系，具有重要的啟示意義。教育技術研究應當以更加廣闊的視野和深刻的思考，引領教育領域未來發(fā)展，確保技術的應用真正有益于學習者的認知能力提升、文化傳承和價值觀發(fā)展。