學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格與教師手勢對學(xué)習(xí)的交互影響

張可懿　周煒琛　徐辰哲

［摘 要］教師手勢具備傳達(dá)額外信息和引導(dǎo)注意的功能，其中象征性手勢和指示性手勢是使用最多的手勢類型。為了了解兩種手勢對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的作用是否受到學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格的影響，文章采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法，考查了學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格（場獨(dú)立型vs場依存型）和教師手勢類型（象征性手勢vs指示性手勢）對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的交互影響。結(jié)果表明，指示性手勢比象征性手勢更有助于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。對場依存型學(xué)生來說，兩種手勢的影響差異顯著，指示性手勢為其提供了更多注意引導(dǎo)和社會互動線索；對場獨(dú)立型學(xué)生來說，兩種手勢對學(xué)習(xí)的影響無差異。該研究結(jié)果可為教師如何使用手勢適應(yīng)不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生的學(xué)習(xí)需求提供科學(xué)指導(dǎo)。

［關(guān)鍵詞］認(rèn)知風(fēng)格；教師手勢；小學(xué)數(shù)學(xué)

［中圖分類號］ G623.5［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1007-9068（2024）05-0033-04

一、引言

數(shù)學(xué)是小學(xué)階段的重點(diǎn)課程之一，其相對抽象的教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生帶來了一定的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)，如何干預(yù)并解決小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的學(xué)習(xí)困難問題，這引起了研究人員的廣泛關(guān)注。大量研究指出，伴隨教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的教師手勢可以幫助學(xué)生理解抽象概念，從而促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。手勢具有傳達(dá)額外信息、引導(dǎo)學(xué)生注意力、提高學(xué)生積極性等功能，因此探討手勢對信息傳遞的益處及其作用的邊界條件就成為過去教學(xué)研究中的一大熱點(diǎn)。此外，有研究指出不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生具備不同的信息加工偏好，教學(xué)活動需要與其匹配才能發(fā)揮最大優(yōu)勢。教師手勢的運(yùn)用也應(yīng)考慮學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格的差異，但目前尚無研究將兩者聯(lián)系探討。基于此，本文旨在探討教師手勢對不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響，以期為教師手勢的運(yùn)用和課堂教學(xué)效果的提升提供科學(xué)指導(dǎo)。

二、相關(guān)研究綜述

（一）教師手勢對小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響研究

手勢可分為象征性手勢（Iconic gesture）、指示性手勢（Pointing gesture）、隱喻性手勢（Metaphoric gestures）和節(jié)拍性手勢（Beat gesture）四種基本類型。

象征性手勢是對事物形狀或動作的具體描述（如手指上升表示特定對象向上運(yùn)動），與特定言語信息相關(guān)聯(lián)能夠促進(jìn)學(xué)生形成連貫、一致的心理表征。象征性手勢可以補(bǔ)充語言表達(dá)中缺失的信息，當(dāng)象征性手勢表達(dá)的內(nèi)涵與言語語義完全一致時，更有助于學(xué)生理解知識。Church等人通過學(xué)生借助手勢學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)，他指出，與言語語義相一致的手勢雖未包含額外信息，但因其具備信息表征的功能而促進(jìn)了學(xué)生對特定概念的理解。通道原則（Modality principle）為其有效性提供了合理的解釋，即學(xué)生在兩個容量有限的信息通道共同處理數(shù)學(xué)信息的效率更高：教師的語言表達(dá)提供了聽覺通道的信息，而象征性手勢提供了視覺通道的語義信息。因此有研究認(rèn)為，既然數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是通過感官和經(jīng)驗(yàn)來對抽象概念進(jìn)行認(rèn)知建構(gòu)的過程，那么形象的手勢便是促進(jìn)學(xué)習(xí)的有力工具。

指示性手勢是用手指向物理環(huán)境中某個具體方位或?qū)ο螅ㄈ缰赶蜃约核诳臻g表示“這里”）。與象征性手勢通過對概念描述和語義表征促進(jìn)知識整合的功能不同，指示性手勢具備注意引導(dǎo)的屬性，主要起到強(qiáng)調(diào)視覺信息的線索作用。根據(jù)注意力引導(dǎo)假說（Attention-guiding hypothesis），線索能夠幫助學(xué)生在感知階段篩選并注意到關(guān)鍵信息。Pi等人提出，相比箭頭、標(biāo)記等物理線索，教師的指示性手勢等社會性線索在引導(dǎo)學(xué)生注意力分配方面的優(yōu)勢更突出，能更好幫助學(xué)生將注意力集中在關(guān)鍵教學(xué)內(nèi)容上。但也有部分研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)言語解說與手勢含義高度重合時，即指向的對象同時被教師在言語中提及，此時指示性手勢并不具備教學(xué)優(yōu)勢，甚至?xí)璧K數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。因此，Wakefield等人認(rèn)為手勢對學(xué)習(xí)的益處不僅在于其視覺注意引導(dǎo)的能力，還來自于幫助學(xué)生從言語中收集重要信息的屬性。

隱喻性手勢是對抽象事物概念的模擬表達(dá)（如雙手滾動表示繼續(xù)前進(jìn)），而非對具體物理形式的表達(dá)，這對學(xué)生來說具有極大的認(rèn)知挑戰(zhàn)。

節(jié)拍性手勢是伴隨語音產(chǎn)生的節(jié)奏性手部動作，能強(qiáng)調(diào)言語重點(diǎn)但不包含明顯語義信息，對學(xué)生的知識回憶也沒有促進(jìn)作用。

因此，象征性手勢和指示性手勢被認(rèn)為是能傳達(dá)明確信息并且具備特定功能的教學(xué)手勢，相比隱喻性手勢和節(jié)拍性手勢，象征性手勢和指示性手勢更能促進(jìn)各個年齡段學(xué)生的學(xué)習(xí)。尤其是在數(shù)學(xué)教學(xué)中，象征性手勢和指示性手勢是使用最多的手勢類型，其他手勢僅起到輔助作用。

（二）不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生的學(xué)習(xí)差異研究

認(rèn)知風(fēng)格可以從不同維度進(jìn)行歸類，是個體差異中至關(guān)重要的一方面，其影響著學(xué)生解決問題的方式。多數(shù)研究根據(jù)心理活動依賴內(nèi)部參照還是外部參照，將個體認(rèn)知風(fēng)格劃分為場獨(dú)立型（Filed-independent style）和場依存型（Filed-dependent style）來探討其思維、記憶、學(xué)習(xí)和社交的傾向性差異。兩者的差異主要在于構(gòu)建感知表征的能力：場獨(dú)立型學(xué)生傾向于依靠內(nèi)部參照，善于感知并分析抽象信息；場依存型學(xué)生對信息的感知更依賴外部標(biāo)準(zhǔn)，易受教師和同伴的影響。因此有研究認(rèn)為，場獨(dú)立型學(xué)生對數(shù)學(xué)、科學(xué)等理工科更為擅長，學(xué)習(xí)自主性強(qiáng)；而場依存型學(xué)生則對人文科學(xué)更感興趣，重視同伴合作和環(huán)境反饋。過去的一些研究證實(shí)了這一點(diǎn)，在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，場獨(dú)立型學(xué)生成績更好，學(xué)習(xí)焦慮感更低；而場依存型學(xué)生更依賴同伴強(qiáng)化和教師指導(dǎo)等外在互動。

三、問題提出及研究假設(shè)

已有研究對教師手勢和學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格如何影響學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行了理論探討和實(shí)踐檢驗(yàn)，但仍未得出一致結(jié)論。此外，教師需識別學(xué)生的個體差異，將教學(xué)方法與學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格相匹配，方能提高教學(xué)效果。手勢的運(yùn)用亦是如此，但目前沒有針對各類教師手勢對不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的適切性的研究。

基于上述分析，本研究采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法，考查學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格（場獨(dú)立型、場依存型）和教師手勢類型（象征性手勢、指示性手勢）對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的交互影響，進(jìn)而為教師有針對性地使用手勢輔助信息傳遞提供參考。由于場依存型學(xué)生能夠依靠外界提供的線索進(jìn)行有意聯(lián)想，所以本研究提出如下假設(shè)：教師的象征性手勢比指示性手勢更有助于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，且兩種手勢對場依存型學(xué)生影響差異顯著，但對場獨(dú)立型學(xué)生的影響無差異。

四、研究過程與方法

（一）被試

在某小學(xué)四年級中隨機(jī)選取4個平行班共168名學(xué)生為被試，并將其分為兩組：A組85人（男生43人，女生42人），B組83人（男生42人，女生41人）。兩組學(xué)生的上一學(xué)期數(shù)學(xué)期末考試成績無顯著差異［t（166）=0.11，p>0.05］，可認(rèn)為所有被試學(xué)生先前知識水平無差異。

（二）認(rèn)知風(fēng)格測量

采用孟慶茂教授等人修訂的《認(rèn)知風(fēng)格鑲嵌圖形測驗(yàn)》來測驗(yàn)學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格。測驗(yàn)包括三部分，但此次僅記錄后兩部分正式施測的分?jǐn)?shù)，并采用修訂后的計分方法。由于同齡人在“場依存—場獨(dú)立”這一連續(xù)體上的相對位置是穩(wěn)定的，分?jǐn)?shù)越高越偏向場獨(dú)立型，且小學(xué)階段認(rèn)知風(fēng)格不存在性別差異，因此本研究將每組學(xué)生的鑲嵌圖形測驗(yàn)分?jǐn)?shù)進(jìn)行排序，以平均值區(qū)分認(rèn)知風(fēng)格類型。最終確定A組場獨(dú)立型42人，場依存型43人；B組場獨(dú)立型40人，場依存型43人。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及流程設(shè)計

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為人教版教材四年級下冊“四則運(yùn)算”的第一課時，主要介紹和梳理了四則運(yùn)算的運(yùn)算規(guī)則。由于學(xué)生能夠整合象征性手勢和伴隨的言語信息，且當(dāng)兩者語義一致時有助于學(xué)生理解并減少語義加工的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，因此教師以模擬加、減、乘、除的符號為象征性手勢（如圖1），以指點(diǎn)課件和黑板為指示性手勢。

研究采用兩因素被試間設(shè)計（指實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了兩個自變量，并且每個被試只接受其中的一種實(shí)驗(yàn)處理），由同一名教師依照學(xué)校數(shù)學(xué)教研組統(tǒng)一制訂的教案進(jìn)行授課。兩組教學(xué)環(huán)節(jié)和流程一致，用時相同（40 min）。對A組學(xué)生，教師通過象征性手勢輔助教學(xué)，并在言語提及運(yùn)算相關(guān)內(nèi)容時做出相應(yīng)手勢；對B組學(xué)生，教師以指示性手勢輔助教學(xué)，在言語提及運(yùn)算相關(guān)內(nèi)容時用手指點(diǎn)課件或黑板上對應(yīng)的關(guān)鍵信息。教師要避免其他種類手勢的使用，且兩種條件下手勢使用次數(shù)應(yīng)相近，為20～25次。課后再對兩組學(xué)生進(jìn)行一次相同的學(xué)習(xí)效果測驗(yàn)（45 min）。

（四）學(xué)習(xí)效果測驗(yàn)

開發(fā)學(xué)習(xí)效果測驗(yàn)考查學(xué)生對本堂課知識點(diǎn)的掌握程度，包括5道單選題（每題2分，共10分）、5道判斷題（每題1分，共5分）、10道填空題（每空2分，共20分）、4道計算題（每題5分，共20分）和5道應(yīng)用題（每題9分，共45分），總分100分。題目由兩名小學(xué)數(shù)學(xué)方向的本科生共同制定，經(jīng)過三名小學(xué)數(shù)學(xué)高級職稱教師審查，認(rèn)為設(shè)計合理，難度適中，且具有良好的區(qū)分度［t（83）=15.14，p<0.001；t（81）=9.72，p<0.001］。

五、研究結(jié)果

為考查學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格和教師手勢類型對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的交互影響，本研究以學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格（場獨(dú)立型、場依存型）和教師手勢類型（象征性手勢、指示性手勢）為被試間自變量，以學(xué)習(xí)效果測驗(yàn)為因變量，進(jìn)行方差分析。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知風(fēng)格主效應(yīng)不顯著［F（1，164）=0.62，MD=1.34，p>0.05］，說明不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生并沒有表現(xiàn)出明顯的學(xué)習(xí)效果差異；但手勢類型主效應(yīng)顯著［F（1，164）=8.68，MD=-5.00，p=0.004<0.05］，說明指示性手勢比象征性手勢更有助于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。此外，認(rèn)知風(fēng)格和手勢類型交互效應(yīng)顯著［F（1，164）=4.60，p=0.033<0.05］。

分析簡單效應(yīng)（如圖2）后發(fā)現(xiàn)：對于場獨(dú)立型學(xué)生來說，兩種手勢對學(xué)習(xí)的影響無顯著差異［F（1，81）=0.31，MD=-1.36，p>0.05］；對場依存型學(xué)生來說，指示性手勢比象征性手勢能更好地促進(jìn)其學(xué)習(xí)，且效果差異顯著［F（1，85）=12.96，MD=-8.64，p<0.001］。這一結(jié)果否定了前文“教師的象征性手勢比指示性手勢更有助于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”的假設(shè)。

六、研究討論

本研究證實(shí)了教師不同類型的手勢對不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的影響存在差異。具體而言，對于場獨(dú)立型學(xué)生來說，指示性手勢和象征性手勢所帶來的教學(xué)影響相似；但對場依存型學(xué)生來說，教師的指示性手勢更能促進(jìn)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的提升。

（一）兩種認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上沒有表現(xiàn)出成績上的差異

該結(jié)論與過去研究所認(rèn)為的“場依存型學(xué)生在數(shù)學(xué)和科學(xué)等自然學(xué)科中動機(jī)低、成績差”的結(jié)論不符。場獨(dú)立型學(xué)生擅長自主推理分析并關(guān)注細(xì)節(jié)，但對整體把握不足；場依存型學(xué)生善于運(yùn)用外部參考來整體性推斷材料意義，但依賴教師和同伴的指導(dǎo)幫助。兩者差異僅體現(xiàn)在感知注意選擇和信息處理的方式上，如擅長演繹并分析單個知識點(diǎn)或是擅長歸納并形成整體框架。本研究指出不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生在知識掌握水平上并無差異，僅表現(xiàn)出對學(xué)習(xí)方式的不同偏好，教師需利用不同的與學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格相適應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，以促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生。

（二）指示性手勢比象征性手勢更能促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)

該結(jié)論與Woodal和Folger所提出的“攜帶語義信息的手勢比強(qiáng)調(diào)注意的手勢更能促進(jìn)學(xué)習(xí)”的觀點(diǎn)不符。這或許是因?yàn)橄笳餍允謩蓦m能向?qū)W生傳達(dá)解決問題的實(shí)質(zhì)信息，但學(xué)生的抽象思維未完全發(fā)展，還不擅長解讀象征性手勢的含義，僅能意識到其交流表征功能。且Macoun和Sweller認(rèn)為手勢促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用不一定在于幫助正確理解語言的含義，而是引發(fā)學(xué)生對伴隨語言和手勢的注意。由于小學(xué)生注意力發(fā)展水平較弱，難以過濾無關(guān)信息并將注意力聚焦在關(guān)鍵任務(wù)上，所以手勢更多的是具有吸引注意的屬性，從而幫助學(xué)生篩選信息并關(guān)注重點(diǎn)內(nèi)容。其中，指示性手勢能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注手指向的課件或黑板，象征性手勢則能將學(xué)生注意力轉(zhuǎn)向教師，但對教師的關(guān)注有時會導(dǎo)致學(xué)生忽略關(guān)鍵教學(xué)信息。因而，指示性手勢是通過引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中在含有知識點(diǎn)和內(nèi)容的區(qū)域來促進(jìn)學(xué)習(xí)。

（三）兩種手勢對場依存型學(xué)生學(xué)習(xí)的影響差異顯著，但對場獨(dú)立型學(xué)生的影響不大

這是由于場獨(dú)立型學(xué)生認(rèn)知控制水平更高，擅長過濾場景中的無關(guān)信息，能夠有選擇性地加工信息，因而指示性手勢對其注意力的引導(dǎo)效果不明顯。而場依存型學(xué)生易受外在事物干擾且注意力分配不穩(wěn)定，需花費(fèi)更多時間進(jìn)行感知選擇和信息加工，因此更依賴外部環(huán)境的指引。此外，教師手勢還能傳遞態(tài)度和情感等社會性信息，激發(fā)學(xué)生積極的社會反應(yīng)，提升他們的學(xué)習(xí)動機(jī)和認(rèn)知投入。尤其是指示性手勢，學(xué)生無須加工其內(nèi)部含義便能沉浸于師生交互的學(xué)習(xí)情境中。這為依賴外部環(huán)境且更關(guān)注社交信息的場依存型學(xué)生提供了課堂對話感，從而引發(fā)其積極的認(rèn)知投入并提升學(xué)習(xí)效果。該結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了指示性手勢在引導(dǎo)注意力功能之外所具備的社會互動能力。

七、結(jié)論與啟示

本研究探討了認(rèn)知風(fēng)格和手勢類型間的交互作用，為教師的手勢對不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響提供了理論解釋和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，彌補(bǔ)了過往研究的空缺。研究結(jié)果為教學(xué)實(shí)踐中如何有效運(yùn)用教師手勢提供了科學(xué)指導(dǎo)，具體教學(xué)啟示如下：不同認(rèn)知風(fēng)格學(xué)生具備不同的學(xué)習(xí)偏好和認(rèn)知優(yōu)勢，但并不存在學(xué)習(xí)能力和水平上的差異，教師手勢的運(yùn)用也應(yīng)與其特點(diǎn)相匹配，對場獨(dú)立型學(xué)生而言，教師的手勢對其學(xué)習(xí)影響較小，僅需避免語義不一致的手勢所帶來的負(fù)面影響，而對場依存型學(xué)生而言，教師應(yīng)更多使用指示性手勢來引導(dǎo)注意力，幫助學(xué)生聚焦關(guān)鍵信息，同時讓其體會到更高的社會性感知。總而言之，指示性手勢比象征性手勢更有助于提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效果。

此外，研究雖得出了有意義的結(jié)論，但有兩個問題值得進(jìn)一步探討：一是高頻手勢比低頻手勢更能促進(jìn)知識保持，同時傳遞更多社會互動信息，后續(xù)研究可以探討手勢頻率與認(rèn)知風(fēng)格間可能存在的交互效應(yīng)；二是教學(xué)策略與認(rèn)知風(fēng)格的匹配性會受學(xué)習(xí)材料性質(zhì)的影響，因此還需在其他學(xué)科教學(xué)中驗(yàn)證本研究結(jié)論的適用性。

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