眼動(dòng)技術(shù)在我國(guó)教學(xué)視頻設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用綜述

【摘要】隨著近年來(lái)在線教育的發(fā)展，教學(xué)視頻成為在線學(xué)習(xí)的主要資源，教學(xué)視頻資源開(kāi)發(fā)的相關(guān)研究得到廣泛關(guān)注。眼動(dòng)追蹤技術(shù)為信息加工領(lǐng)域的研究提供數(shù)據(jù)支持，因此也被運(yùn)用到教學(xué)視頻資源設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。本文梳理了近年來(lái)我國(guó)教學(xué)視頻設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域中眼動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并討論眼動(dòng)技術(shù)在該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】眼動(dòng)技術(shù)? 教學(xué)視頻? 多媒體學(xué)習(xí)

【中圖分類號(hào)】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）21-0111-02

一、研究背景

隨著大規(guī)模開(kāi)放在線課程的迅速發(fā)展，教育視頻得到廣泛應(yīng)用，從最初的輔助性資源成為在線學(xué)習(xí)的主要資源，教學(xué)視頻的相關(guān)研究也獲得多媒體學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。如何設(shè)計(jì)教學(xué)視頻才能更好地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意力、促進(jìn)學(xué)習(xí)者的信息處理和信息整合能力、提高學(xué)習(xí)者的積極性和學(xué)習(xí)效果，也成為了多媒體學(xué)習(xí)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。作為認(rèn)知科學(xué)的研究方法之一，眼動(dòng)追蹤技術(shù)相較于傳統(tǒng)的行為實(shí)驗(yàn)方法具有方法和技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，能夠通過(guò)追蹤和記錄個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中的眼球運(yùn)動(dòng)，幫助研究者探究學(xué)習(xí)者視覺(jué)加工過(guò)程和內(nèi)部認(rèn)知過(guò)程。因此，眼動(dòng)技術(shù)被逐漸運(yùn)用教學(xué)視頻資源開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域中。

本文主要從文獻(xiàn)年度分析、眼動(dòng)指標(biāo)的運(yùn)用和文獻(xiàn)內(nèi)容分析三個(gè)角度，梳理和分析眼動(dòng)技術(shù)在我國(guó)教學(xué)視頻設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀，進(jìn)而展望眼動(dòng)技術(shù)在教學(xué)視頻設(shè)計(jì)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。

二、文獻(xiàn)選擇方法

本研究的文獻(xiàn)均來(lái)自中國(guó)知網(wǎng)（CNKI），檢索時(shí)的關(guān)鍵詞為“教學(xué)視頻”和“眼動(dòng)”。優(yōu)先選取了核心期刊和CSSCI期刊的論文及博碩士論文，并參考了被引次數(shù)，以保證論文的代表性。通過(guò)對(duì)檢索后的文獻(xiàn)進(jìn)行整理和篩選，最終得到期刊論文8篇，博碩士論文17篇，共計(jì)25篇論文，作為本文的研究樣本。

三、研究結(jié)果與分析

1.文獻(xiàn)年度分析

各年文獻(xiàn)數(shù)量分布如表1。從檢索到的25篇文獻(xiàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)最早將眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用到視頻教學(xué)設(shè)計(jì)研究的論文是鄭俊、王福興等于2012年發(fā)表在心理研究雜志上的《多媒體視頻學(xué)習(xí)中的教師角色》一文。論文數(shù)量的變化也體現(xiàn)出，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在視頻教學(xué)中的應(yīng)用是一個(gè)比較新的研究方向，近年來(lái)的論文數(shù)量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

2.眼動(dòng)指標(biāo)在研究中的運(yùn)用

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)中所使用的眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)目前研究中使用最多的是注視類指標(biāo)，主要包括注視時(shí)間、注視次數(shù)和注視熱點(diǎn)。而眼跳類指標(biāo)和瞳孔直徑使用較少。研究者往往綜合選用多個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)，并綜合眼動(dòng)技術(shù)和認(rèn)知行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，來(lái)探究和分析學(xué)習(xí)者的視覺(jué)認(rèn)知加工過(guò)程，比較學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果、積極性和學(xué)習(xí)滿意度。

3.文獻(xiàn)內(nèi)容分析

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容的分析，我們將眼動(dòng)技術(shù)在教學(xué)視頻設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用主要分為以下四個(gè)方面：（1）指導(dǎo)教學(xué)視頻的字幕設(shè)計(jì);（2）指導(dǎo)教學(xué)視頻中的線索設(shè)計(jì);（3）指導(dǎo)教學(xué)視頻中的交互設(shè)計(jì);（4）指導(dǎo)教學(xué)視頻中教師的呈現(xiàn)方式。

3.1教學(xué)視頻的字幕設(shè)計(jì)

字幕是教學(xué)視頻重要的構(gòu)成要素，具有呈現(xiàn)信息、組織信息的功能。教學(xué)視頻中字幕的設(shè)計(jì)、布局、類型和呈現(xiàn)方式影響著個(gè)體的學(xué)習(xí)效果和視覺(jué)認(rèn)知過(guò)程。

孫穎飛[1]以MOOC視頻為研究對(duì)象，探究MOOC視頻中字幕的布局方式。研究發(fā)現(xiàn)，上下布局的方式下，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和主觀滿意度優(yōu)于左右布局;而相對(duì)于上下布局組，左右布局的方式下，學(xué)習(xí)者會(huì)更多注意字幕呈現(xiàn)區(qū)域。

王雪、王志軍等[2]將教學(xué)視頻中的字幕設(shè)計(jì)方式分為無(wú)字幕、全字幕和概要字幕三種，研究當(dāng)知識(shí)類型（陳述性、程序性）不同時(shí)，三種字幕設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)者的影響。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于陳述性知識(shí)，全字幕設(shè)計(jì)視頻的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)量最多，且學(xué)習(xí)數(shù)量與字幕區(qū)的眼動(dòng)指標(biāo)呈正相關(guān);而概要字幕設(shè)計(jì)視頻的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)質(zhì)量最好。對(duì)于程序性知識(shí)，概要字幕設(shè)計(jì)視頻的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)量和質(zhì)量比另外兩種字幕設(shè)計(jì)更好。

龐麗[3]發(fā)現(xiàn)在教學(xué)視頻中呈現(xiàn)講解字幕、在講解字幕中加入重難點(diǎn)提示、在教學(xué)視頻中添加綱要字幕，均有助于提高學(xué)習(xí)效果。其中，講解字幕呈現(xiàn)在相應(yīng)畫(huà)面鄰近位置有利于學(xué)習(xí)效果的提升，而與“順序型”綱要字幕相比，“并列型”綱要字幕呈現(xiàn)方式下，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果更好。

以上研究表明，教學(xué)視頻合理的字幕設(shè)計(jì)有助于促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知加工，提高教學(xué)效果，因此應(yīng)根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的類型，合理安排和選擇字幕的布局方式及類型。

3.2教學(xué)視頻中的線索設(shè)計(jì)

教學(xué)視頻中線索也是一個(gè)重要的元素，線索可以幫助學(xué)習(xí)者注意重難點(diǎn)信息，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者組織和整合新舊知識(shí)。線索一般可以分為視覺(jué)線索和言語(yǔ)線索兩種類型。

余慧芬[4]的研究發(fā)現(xiàn)，在視頻中添加線索可以幫助學(xué)習(xí)者更好的分配注意力，其中言語(yǔ)線索效果最佳;視覺(jué)言語(yǔ)組合線索可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識(shí)遷移水平，而視覺(jué)線索會(huì)增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。

曹瑞青[5]按照知識(shí)類型（程序性、陳述性）對(duì)教學(xué)視頻進(jìn)行分類，按照學(xué)習(xí)風(fēng)格（視覺(jué)型、言語(yǔ)型）對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類，探究了當(dāng)提供不同線索類型（視覺(jué)、言語(yǔ)）時(shí)，不同學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)不同類型知識(shí)的效果。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于程序性知識(shí)，為言語(yǔ)型學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者提供言語(yǔ)線索，為視覺(jué)型學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者提供視覺(jué)線索，均能取得最好的教學(xué)效果;而對(duì)于陳述性知識(shí)，兩種風(fēng)格的學(xué)習(xí)者均在提供言語(yǔ)線索的視頻學(xué)習(xí)中取得最好效果。

韓佳雪[6]將線索類型分為視覺(jué)線框線索和言語(yǔ)文字線索，并結(jié)合了學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平（高、低），探究線索類型對(duì)不同學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，提供視覺(jué)線框線索，能夠促進(jìn)低經(jīng)驗(yàn)知識(shí)水平學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)和滿意度，并增加其對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)區(qū)域的總體注視次數(shù)和平均注視時(shí)長(zhǎng);提供視覺(jué)線框線索，能夠促進(jìn)于高知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)的注意和加工。

以上幾個(gè)研究分別探究了對(duì)于不同類型的知識(shí)，和對(duì)于不同經(jīng)驗(yàn)知識(shí)水平、不同類型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者，線索的類型對(duì)其學(xué)習(xí)效果和視覺(jué)加工過(guò)程的影響。綜上，在開(kāi)發(fā)視頻教學(xué)資源時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)者特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)選取合適的線索類型。

3.3教學(xué)視頻中的交互設(shè)計(jì)

教學(xué)視頻中的交互設(shè)計(jì)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)持續(xù)性、學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)興趣，也成為研究者重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。交互設(shè)計(jì)的類型包括前嵌問(wèn)題、內(nèi)嵌測(cè)試、自主選擇學(xué)習(xí)策略、反思策略等。

周圍[7]以MOOC教學(xué)視頻為研究對(duì)象，研究了內(nèi)嵌測(cè)試和自主選擇學(xué)習(xí)順序兩種交互方式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。其中，內(nèi)嵌測(cè)試的交互方式的反饋設(shè)計(jì)包括無(wú)交互無(wú)反饋、無(wú)反饋、對(duì)錯(cuò)反饋、圖文反饋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，圖文反饋效果最佳，對(duì)錯(cuò)反饋次之，無(wú)交互無(wú)反饋效果最差。因此，內(nèi)嵌測(cè)試的反饋設(shè)計(jì)越豐富，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果越好。而自主選擇學(xué)習(xí)順序的交互按照自主選擇程度分為無(wú)選擇、選擇既定順序、完全自主選擇三種方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)學(xué)習(xí)陳述性知識(shí)時(shí)，自主選擇程度越高，效果越好;當(dāng)學(xué)習(xí)程序性知識(shí)時(shí)，完全自主選擇最好，選擇既定順序則不利于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。

曾菲[8]的研究發(fā)現(xiàn)，反思策略的嵌入提高了學(xué)習(xí)者知識(shí)遷移的能力，其中“批判性問(wèn)題”策略比“反思筆記”策略效果更好;而且這種策略不會(huì)增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，并且能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者積極情緒的提升。

謝耀輝[9]探究在視頻中添加前嵌問(wèn)題的效果，發(fā)現(xiàn)添加前嵌問(wèn)題但不提供反饋，有助于提高學(xué)習(xí)效果;對(duì)于低知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者，不僅提高學(xué)習(xí)效果而且提高注意力;對(duì)于高動(dòng)機(jī)水平的學(xué)習(xí)者，不僅提高學(xué)習(xí)效果而且提高視覺(jué)搜索效率。

通過(guò)分析以上文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，教學(xué)視頻中的交互設(shè)計(jì)可以提高學(xué)習(xí)者的積極性、參與度、注意力和信息加工深度，有助于學(xué)生理解、梳理和記憶新舊知識(shí)。因此，在開(kāi)發(fā)視頻教學(xué)資源時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)慕换ピO(shè)計(jì)方法。

3.4教學(xué)視頻中教師的呈現(xiàn)方式

通過(guò)在教學(xué)視頻中融入教師聲音、形象等因素，能夠更好的創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的積極性，增加視頻教學(xué)的互動(dòng)性。因此，對(duì)教師的呈現(xiàn)方式的研究，也是教學(xué)視頻資源開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)之一。

鄭俊、趙歡歡等[10]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)文字PPT與教師形象同時(shí)呈現(xiàn)時(shí)，相對(duì)于文字PPT，學(xué)習(xí)者會(huì)更多注視動(dòng)態(tài)教師形象，而且對(duì)教師形象的注視越多，學(xué)習(xí)效果越好。

王紅艷、胡衛(wèi)平[11]等探究對(duì)于不同類型知識(shí)（陳述性、程序性）的教學(xué)視頻，教師的目光引導(dǎo)與姿勢(shì)引導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果和眼動(dòng)數(shù)據(jù)的影響。研究結(jié)果表明，教師目光引導(dǎo)和姿勢(shì)引導(dǎo)，都比無(wú)引導(dǎo)的教學(xué)視頻效果更好，具體表現(xiàn)在學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)重點(diǎn)區(qū)域的注視次數(shù)和注視時(shí)間更多，提高了學(xué)習(xí)者注意力，而教學(xué)重點(diǎn)區(qū)域和非教學(xué)重點(diǎn)區(qū)域之間的眼跳次數(shù)降低，認(rèn)知負(fù)荷降低，學(xué)習(xí)效果得到提升。

李麗[12]進(jìn)一步將教師引導(dǎo)方式（無(wú)引導(dǎo)、目光引導(dǎo)、手勢(shì)引導(dǎo)、目光+手勢(shì)引導(dǎo)）和學(xué)習(xí)者先驗(yàn)知識(shí)水平（高、低）相結(jié)合進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)學(xué)習(xí)者知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平較低時(shí)，手勢(shì)引導(dǎo)可以提升保持遷移成績(jī)，提高對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的注視時(shí)長(zhǎng)，促進(jìn)視覺(jué)搜索效率;而目光引導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)者的注意力分配、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果均無(wú)顯著影響。當(dāng)學(xué)習(xí)者知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平較高時(shí)，手勢(shì)引導(dǎo)只能提高的保持成績(jī)和視覺(jué)搜索效率，對(duì)遷移成績(jī)和重點(diǎn)區(qū)域注視時(shí)長(zhǎng)無(wú)顯著影響;目光引導(dǎo)降低了重點(diǎn)區(qū)域注視時(shí)長(zhǎng)，但對(duì)學(xué)習(xí)者的注意力分配、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果均無(wú)顯著影響。

總結(jié)以上文獻(xiàn)可以得出，應(yīng)考慮學(xué)習(xí)者的先驗(yàn)知識(shí)水平，要學(xué)習(xí)的知識(shí)類型，來(lái)選擇視頻教學(xué)資源中教師呈現(xiàn)的方式。

四、結(jié)論與展望

綜上所述可以看出：1.在我國(guó)，對(duì)眼動(dòng)技術(shù)在視頻教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但還有很多值得挖掘的方向;2.從眼動(dòng)指標(biāo)的選取上來(lái)看，現(xiàn)階段使用最多的是注視類指標(biāo)，眼跳類指標(biāo)和瞳孔直徑使用相對(duì)較少，在研究時(shí)往往選取多個(gè)指標(biāo)，并結(jié)合認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)，來(lái)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和視覺(jué)認(rèn)知加工過(guò)程。在以后的研究中，還可以考慮眼動(dòng)技術(shù)、認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)與腦電技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)一步探索教學(xué)視頻學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知加工機(jī)制;3.在教學(xué)視頻中添加字幕、線索、交互設(shè)計(jì)和教師形象，都是有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)視頻教學(xué)資源效果的方法，但在設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)類型、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)者的先驗(yàn)知識(shí)，合理優(yōu)化教學(xué)資源的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫穎飛.MOOC視頻界面布局對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的眼動(dòng)研究[D].陜西師范大學(xué)，2016.

[2]王雪，王志軍，候岸澤.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻字幕設(shè)計(jì)的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016（02）：45-51.

[3]龐麗.教學(xué)視頻中字幕呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響研究[D].天津師范大學(xué)，2019.

[4]余慧芬.教學(xué)視頻中不同類型的線索對(duì)學(xué)習(xí)的影響研究[D].華中師范大學(xué)，2017.

[5]曹瑞青.教學(xué)視頻中線索對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].天津師范大學(xué)，2019.

[6]韓佳雪.教學(xué)視頻中線索類型與學(xué)習(xí)者先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平對(duì)其學(xué)習(xí)效果的影響[D].華中師范大學(xué)，2018.

[7]周圍.MOOC教學(xué)視頻中交互設(shè)計(jì)規(guī)則的構(gòu)建研究[D].天津師范大學(xué)，2018.

[8]曾菲.嵌入反思策略的教學(xué)視頻對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的影響研究[D].天津師范大學(xué)，2018.

[9]謝耀輝.教學(xué)視頻中前嵌問(wèn)題與反饋對(duì)學(xué)習(xí)的影響[D].華中師范大學(xué)，2019.

[10]鄭俊，趙歡歡，顏志強(qiáng)，王福興，馬征，張紅萍.多媒體視頻學(xué)習(xí)中的教師角色[J].心理研究，2012（05）：85-90.

[11]王紅艷，胡衛(wèi)平，皮忠玲，葛文雙，徐益龍，范笑天，梁燕玲.教師行為對(duì)教學(xué)視頻學(xué)習(xí)效果影響的眼動(dòng)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018（05）：103-112.

[12]李麗.教學(xué)視頻中教師手勢(shì)和目光引導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的影響：經(jīng)驗(yàn)反轉(zhuǎn)效應(yīng)[D].華中師范大學(xué)，2019.

作者簡(jiǎn)介：

付雙納（1994-），女，漢族，河南省駐馬店人，廣州大學(xué)教育技術(shù)學(xué)碩士研究生。