高校課堂注意力的研究現(xiàn)狀及改善策略

吳瓊

[摘 要]高校學(xué)生在課堂上普遍出現(xiàn)的注意力低下、渙散等現(xiàn)象，已成為高等教育的一大頑疾，嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。如何通過提高學(xué)生課堂注意力，從而改善教學(xué)質(zhì)量已迫在眉睫。以往傳統(tǒng)的課堂中，對教學(xué)行為的觀察、分析手段大多停留在傳統(tǒng)的問卷調(diào)查或案例分析等人工分析的基礎(chǔ)上，需要較長時間的統(tǒng)計分析，不能實時反饋。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，腦電與眼動作為一種重要的心理學(xué)實驗研究方法，為教育技術(shù)研究提供了新的視角與方向，并逐漸被各個研究機(jī)構(gòu)與學(xué)院所關(guān)注。該文基于對以往教學(xué)方法改善的總結(jié)過程中融合腦電及眼動等客觀指標(biāo)，探討了改善大學(xué)生課堂注意力的策略，以期改善教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]課堂注意力;教學(xué)環(huán)境;腦電;眼動

[基金項目]2019年度蘇州科技大學(xué)校級青年項目“初探基于多模態(tài)融合策略的意圖識別計算模型與驗證”（341922905）

[作者簡介]吳 瓊（1984—），男，吉林長春人，博士，蘇州科技大學(xué)教育學(xué)院講師，主要從事認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究。

[中圖分類號] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0098-03[收稿日期] 2020-04-16

一、高校課堂注意力低下的原因

隨著我國科技快速發(fā)展而帶來的信息化與網(wǎng)絡(luò)化的不斷普及，從某一側(cè)面上說，使得當(dāng)代高校課堂學(xué)生的注意力很容易受外來因素的影響，嚴(yán)重影響教師授課，導(dǎo)致高校課堂的教學(xué)質(zhì)量往往達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。上課注意力不集中不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，更重要的是影響學(xué)生的心理健康。針對高校學(xué)生課堂注意力低下的問題，本文做了以下調(diào)查研究。對于影響大學(xué)生課堂注意力的因素，有不少學(xué)者進(jìn)行了研究，例如，吳思展與張福星的研究認(rèn)為，高校課堂教學(xué)中學(xué)生注意力的缺失主要由環(huán)境因素、學(xué)生自身因素等幾個方面造成[1]。

（一）外界環(huán)境

環(huán)境因素主要是指基于家庭環(huán)境、社會環(huán)境和教育環(huán)境這三個方面的綜合影響。首先，吳思展的研究指出，從小被忽視的或者是過度的家庭教育，不與孩子溝通，強(qiáng)制選擇自己認(rèn)為好的專業(yè)等，以上家庭環(huán)境都是影響學(xué)生心理狀態(tài)的不利因素，對學(xué)生心理會造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生逆反心理，對學(xué)習(xí)毫無興趣[1]。其次，當(dāng)代的社會環(huán)境也會對學(xué)生產(chǎn)生重要的影響，比如功利主義、實用主義等，使學(xué)生變得浮躁，急于求成，在課堂中難以集中精力聽講與學(xué)習(xí)，容易受外界刺激吸引，對學(xué)習(xí)不感興趣。第三，教育環(huán)境更是對學(xué)生的課堂注意力有著重要的影響，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以磨滅學(xué)生的學(xué)習(xí)意志。例如高校為了提倡對學(xué)生的綜合培養(yǎng)，會開展各種各樣的學(xué)生活動。然而這類活動會更加吸引學(xué)生的注意力，甚至學(xué)生會在課堂內(nèi)制作活動文案，大大的降低了學(xué)生在課堂中注意的資源分配，導(dǎo)致其難以認(rèn)真聽講。更甚的是某些高校制度不全，導(dǎo)致學(xué)生作弊成風(fēng)，大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以上種種環(huán)境因素都對學(xué)生的課堂注意力有著重要的影響。

（二）學(xué)生自身因素

針對學(xué)生自身因素的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)[2-3]，影響高校學(xué)生課堂注意力的因素，首先，講授課程內(nèi)容缺乏生動性。由于大學(xué)理論課程所占比例較大，并且許多課程是純理論性的，枯燥乏味，但又是各個專業(yè)的重要基礎(chǔ)，學(xué)生不得不學(xué)，加之以往的課堂教授方式還基本處于教師直接背課本、讀PPT等狀態(tài)。這導(dǎo)致學(xué)生對理論課更加漠不關(guān)心，注意力難以持續(xù)和集中，達(dá)不到教授的目的。其次是現(xiàn)如今日益發(fā)達(dá)并普及的網(wǎng)絡(luò)因素的影響。例如，在課堂教學(xué)中，學(xué)生攜帶手機(jī)、平板電腦，筆記本電腦等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，雖可及時通過網(wǎng)絡(luò)查詢課堂內(nèi)容，但很多時候?qū)W生在利用各類設(shè)備之時其注意力發(fā)生了轉(zhuǎn)移，脫離了課堂教學(xué)內(nèi)容，將注意力更多地轉(zhuǎn)移到課堂以外的信息上面。在這個過程中，學(xué)生的注意力進(jìn)行了空間選擇，放棄了與課堂內(nèi)容相關(guān)的東西，選擇了豐富的網(wǎng)絡(luò)信息。其原因是相對于聽老師的講解，更加豐富的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容更具有吸引力。另外，一部分學(xué)生注意力的持續(xù)性很差，難以長時間保持在老師講授的課堂內(nèi)容上面，無意義的注意轉(zhuǎn)移隨時發(fā)生，如此一來，上課注意力不集中自然達(dá)不到理想的聽課效果[4-5]。

綜上所述，當(dāng)學(xué)生的注意力集中于教師講授的內(nèi)容時，會促進(jìn)知識點的接納與吸收。這樣的促進(jìn)作用被心理學(xué)家定義為注意的選擇與集中。注意是指人的心理活動對一定對象的指向和集中，其特點是當(dāng)人對某一事物發(fā)生高度注意時，就會對這一事物反應(yīng)得更迅速、更清楚、更深刻、更持久[6]（P182-185）。注意的選擇是指注意力在眾多信息中過濾無用信息，保留有用信息的信息篩選功能。注意的集中則是指注意力在一定時間內(nèi)能全神貫注地聚焦在所選擇的對象上或某個客體上。注意力的轉(zhuǎn)移則是指一個人能夠主動、有目的、實時地將注意從一個對象或活動調(diào)整到另一個對象或活動的過程[7]。大學(xué)生的注意由于各種外界環(huán)境、刺激吸引，很難保持高度集中，過多的注意轉(zhuǎn)移導(dǎo)致學(xué)生并不能接收到課堂上的知識。因此，如何通過提高學(xué)生的課堂注意力來提高教學(xué)質(zhì)量仍是當(dāng)下的重要課題。

二、高校課堂注意力的改善策略

針對高校課堂注意力的改善策略，本文通過教學(xué)環(huán)境以及基于腦電與眼動注意力監(jiān)控等幾個方面進(jìn)行闡述。

（一）基于課堂教學(xué)環(huán)境的改善

課堂教學(xué)環(huán)境，是由教學(xué)實施過程中的課堂空間、課堂中的師生關(guān)系、課堂活動的氣氛等因素所構(gòu)成的課堂教學(xué)環(huán)境。它是學(xué)生探索學(xué)習(xí)文化知識的主要環(huán)境[8]，具體分為物理環(huán)境與心理環(huán)境。物理環(huán)境的研究指出[9]（P47-58），良好的教學(xué)環(huán)境對學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知、情感、動機(jī)、行為乃至學(xué)習(xí)成績都有顯著的影響。例如，關(guān)于教室溫度的研究發(fā)現(xiàn)，最適于學(xué)生智力活動的教室溫度為20℃～25℃。另外，基于心理環(huán)境的研究指出[8]，保持良好的同學(xué)關(guān)系與師生關(guān)系對其建立正確、良好的學(xué)習(xí)興趣非常重要。同學(xué)以及師生之間在課堂中充分互動，能夠改變師生以及同學(xué)之間的交往方式，從而促使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃樱行岣邔W(xué)生的課堂注意力[10]。對于教師來講，創(chuàng)造輕松的課堂氣氛是改善學(xué)生課堂注意的重要措施，可給予大學(xué)生更多的時間與空間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，尊重每一位學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生勇于互動的自信心。但是，需要注意的是，對待學(xué)生要恩威并施，進(jìn)而維持良好的課堂紀(jì)律。尤其是高校課堂，學(xué)生交頭接耳、趴下睡覺等一些擾亂課堂紀(jì)律的行為層出不窮，教師應(yīng)當(dāng)約束這些行為來維持課堂秩序。教師在教學(xué)過程中可以通過課堂互動，讓學(xué)生主動參與教學(xué)并積極配合，創(chuàng)建更佳的課堂教學(xué)環(huán)境，從而使學(xué)生充滿興趣，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

（二）基于腦電檢測的改善

為了解決學(xué)生課堂注意力低下、渙散的情況，如何檢測學(xué)生的注意力成了首要問題。近年來，腦電作為人腦信息處理探測的一種新型手段，受到了研究者的廣泛關(guān)注。東南大學(xué)禹東川課題組利用發(fā)頭戴式無線腦電傳感器、無線網(wǎng)關(guān)、教師手持移動終端等設(shè)備對基于腦電的課堂注意力檢測系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)研究[11]。借助基于腦電的認(rèn)知計算技術(shù)，基于腦電的四個典型節(jié)律的注意指數(shù)（Attention Index）將小學(xué)生的注意力水平分為注意力不集中;水平較低;水平適度;水平很高以及水平非常高等幾個等級。教師通過手中的終端實時接收學(xué)生的注意水平，測試學(xué)生對課堂內(nèi)容的興趣度，以提高教學(xué)質(zhì)量。不僅如此，南京郵電大學(xué)課題組同樣指出[12]，腦電信號各節(jié)律波的活動情況與人體所處的注意力狀態(tài)有著密切的聯(lián)系。利用可穿戴腦電采集設(shè)備采集學(xué)生的腦電數(shù)據(jù)，通過學(xué)生的腦電數(shù)據(jù)實時分析學(xué)生的注意力狀態(tài)，實時反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并以反饋的方式將信息傳達(dá)給教師與學(xué)生，以期達(dá)到課堂注意力實時反饋的效果，提高學(xué)生的課堂注意力。

（三）基于眼動檢測的改善

基于腦電技術(shù)現(xiàn)有的一些局限性，例如被試的個體差異、外界刺激導(dǎo)致的非目標(biāo)性激活以及便攜性等等，后續(xù)的研究者關(guān)注于眼球運動這一特征來檢測人的注意信號。前人研究發(fā)現(xiàn)，人的視線一般由主動注意而引導(dǎo)，學(xué)生的注視方向和注視頻率與注意的空間轉(zhuǎn)移有著高度的一致性[13]。Huey在1898年首先采用橡皮膏將一個杠桿連接在眼球上，首次成功記錄了被試者閱讀過程中的眼動軌跡。如今最通用的眼動監(jiān)測方法是角膜反射法，因為其檢測精度高，是目前最為廣泛的一種眼動追蹤方法。注視位置、掃視及瞳孔直徑等作為眼動的基本指標(biāo)已被廣泛關(guān)注。注視點是指人們的視線中心，是指人對某一特定區(qū)域或特定對象的高度關(guān)注，這也說明被試者對這個區(qū)域或這個對象感興趣。換言之，這個區(qū)域或這個對象一定包含著相對復(fù)雜的信息從而引起視線的關(guān)注，繼而推測只有當(dāng)編碼變得困難之時才會容易引起人們的注視[14]。另外，關(guān)于掃視的研究發(fā)現(xiàn)，掃視是人類視覺搜索的重要基本功能，是視覺注意選擇的重要指標(biāo)[15]。Unsworth通過對被試者的持續(xù)關(guān)注任務(wù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)注意力不同，瞳孔直徑也不同，在走神和分心的狀態(tài)下很少有較大的瞳孔直徑[16]。綜上所述，通過現(xiàn)有瞳孔直徑的變化可以考察學(xué)生的注意力是否集中，通過注視位置可以考察學(xué)生的視線方向，因此基于現(xiàn)有研究成果可以一定程度上檢測學(xué)生的課堂注意力是否集中。

另外，近期的眼動研究發(fā)現(xiàn)，人在注視某一個固定刺激的過程中也存在有一定幅度的眼動，這種眼動過程的特點是變化速率非常大，且移動距離非常微弱。Zuber將一種變化速率非常大的微弱眼球運動命名為微眼動（Microsaccade）[17]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，微眼動不僅能夠矯正視覺注視中的偏差，并且發(fā)現(xiàn)這種微眼動與注意的空間定位等高級認(rèn)知過程相關(guān)[18-19]。Hafed等人利用線索—目標(biāo)刺激實驗范式發(fā)現(xiàn)，微眼動的方向性與內(nèi)隱性注意的空間方向高度相關(guān)[20-21]。另一項研究同樣采用空間線索—目標(biāo)刺激的實驗范式發(fā)現(xiàn)，線索指向方向的微眼動發(fā)生概率明顯顯著高于線索未指向的方向[13]，也就是說空間注意的轉(zhuǎn)移方向與微眼動的方向有可能存在高度的一致性，同樣可以理解為這樣高度一致的空間方向與人的意圖方向同時高度一致。進(jìn)而本文推測在一些實例中，盡管學(xué)生在課堂中視線注視著教師教授的內(nèi)容（PPT，板書等），但是有些時候?qū)W生并沒有高度的集中于老師教授的內(nèi)容上，而是關(guān)注于其他感官，比如上課時聽音樂、聽小說等等，此時教師可通過微眼動的移動速率以及發(fā)生概率來更加深入直觀地觀測學(xué)生的注意力變化，對學(xué)生進(jìn)行督促或改變教學(xué)方法，從而提高學(xué)生的課堂注意力，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

三、結(jié)語

基于以上研究，在現(xiàn)有教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，類似基于腦電及眼動技術(shù)的課堂注意力檢測系統(tǒng)在日益便攜的基礎(chǔ)上越來越備受關(guān)注，在將來可用于高校課堂教學(xué)，可成為一種有效的評測手段，能夠促使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)師生之間、生生之間的互動與反饋，提高教學(xué)質(zhì)量，并為教學(xué)改革研究奠定理論基礎(chǔ)。

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Research Status and Improvement Strategies of Classroom Attention in Universities

WU Qiong

（School of Education， Suzhou University of Science and Technology， Suzhou， Jiangsu 215009， China）

Abstract： Low attention or laxity college students in the classroom has become a persistent disease of higher education， which seriously affects the quality of students' learning. It is urgent to improve the teaching quality by improving students' classroom attention. How to improve the teaching quality by improving students' classroom attention is urgent. In the traditional classroom， most of the observation and analysis methods of teaching behavior remain on manual analysis such as questionnaire survey or case analysis， which needs long-time statistical analysis and fails to give real-time feedback. With the rapid development of science and technology in China， as an important psychological experimental research method， EEG and eye movement provide a new perspective and direction for educational technology research， and are gradually concerned by many research institutions and college. Based on the integration of objective indicators such as EEG and eye movement in the process of summarizing the improvement of previous teaching methods， this paper discusses how to improve the teaching quality by improving students' classroom attention.

Key words： classroom attention; education environment; EEG; eye movement