利用眼动技术提高英文阅读认知水平的实证研究

徐宁骏

(浙江中医药大学人文社会科学学院，浙江 杭州 310053)

利用眼动技术提高英文阅读认知水平的实证研究

徐宁骏

(浙江中医药大学人文社会科学学院，浙江 杭州 310053)

目的:研究利用基于眼动原理设计的软件训练被试的英文阅读认知水平。方法:被试随机分成实验组和对照组两组。实验过程历时一年。被试参与常规课堂阅读教学。实验组同时进行软件训练。对照组成员接触实验组的阅读材料。结果:相比于对照组，实验组被试无论是阅读成绩、注视频率、回视次数和眼跳幅度均有不同程度的提高。结论:利用眼动技术确实能提高英文阅读认知水平。

阅读能力;眼动技术;眼动指标;Acereader软件

一、研究背景

现代心理学家认为眼球运动是视觉过程的直接反应，由此发展而来的视线追踪技术被广泛应用于阅读研究［1］。涉及阅读过程大脑认知加工的眼球运动主要涉及三大参数［2］。眼球注视(Fixation)信息点获取信息，眼球跳跃(Saccade)保证阅读的持续进行，并因各种原因跳回原注视点回视(Regressive Eye Movement)。其衍生参数涉及注视次数。研究表明，有效阅读速度意味着读者需要将焦点放在恰当的位置上(即注视准确)，加长眼跳距离以及避免不必要的回视和采取有效回视模式等［3］。

本研究以某中医药大学英语专业学生作为被试，利用Acereader软件辅助课堂教学，探讨利用眼动技术提高英文阅读认知水平。该软件以眼动技术为理论核心，通过一系列循序渐进的专业练习，降低读者的注视时间、扩大知觉广度、增加第二注视命中率以及减少回视时间来节省阅读时间，从而提高训练人员的阅读速度和理解能力。基本假设是专门针对眼动参数的训练确实能优化学生的眼动参数，并有效提高学生的阅读能力。

二、资料与方法

以39名来自某中医药大学英语专业2013级学生为研究对象。随机分成对照组(19名)和实验组(20名)。实验前指导所有学生参加眼动数据测试，其阅读速度、注视频率、回视次数以及眼跳幅度等核心数据无存在统计意义差异。之后，对照组和实验组成员共同参加每周2课时的英语阅读课程的学习。实验组成员每周利用Acereader Pro阅读软件训练1课时，主要目的是优化眼动参数，提高阅读认知能力。训练期间，同时要求对照组成员自学实验组成员接触的阅读材料1课时。实验历时2个学期共34周。一年之后利用标准化阅读测试题测试学生阅读成绩。指导所有学生参加眼动实验。利用SPSS软件对照分析各项数据。

三、结 果

本研究涉及三大眼动指标，分别是注视频率(单位时间内注视点的个数、次/秒)、回视次数(次)和眼跳幅度(两个注视点的间距、度)。剔除由于设备和被试误操作导致的数据错误之后得到了本次试验所需数据。以下分别列举了对照组和实验组的眼动数据。

对照组和实验组的眼动数据在接受传统的阅读训练和基于眼动原理设计的软件训练后，其注视频率、回视次数、和眼跳幅度均有统计意义(所有P均小于0.01)(见表1)。

表1 眼动数据

对照组和实验组的试验后数据比较。无论是阅读成绩、注视频率、回视次数和眼跳幅度均有不同程度的正向差异(所有P均小于0.01)。实验组利用Acereader软件进行眼动训练之后，其平均阅读成绩达到了92.58，比对照组高出将近5分，且具有统计意义(见表2)。

表2 试验后被试的眼动数据

四、分 析

所有被试成员在英文阅读课程上均接触了同样的语言材料。共同参与由一个老师课堂授课的教学。由于来自同一个专业的基础阶段，其他英文类课程均由同样的老师教学指导，其接触的英文材料基本相同。整个实验最大可能性的减少各种干扰因素，剩下教学方式作为变量。本研究发现，实验组的眼动数据和阅读成绩均优于参照组成员的相关数据。就注视频率而言，实验组的每秒注视频率要多于对照组。注释频率直接反映了阅读者的阅读速度和阅读过程中对文章的理解和信息加工。注视频率越高则表明阅读者的阅读能力越强［4］。实验证明，虽然传统阅读教学在一定程度上也提高了被试的注视频率，但是经过Acereader软件有针对性的训练后，实验组注视频率提高的幅度更大。回视次数是影响阅读者速度和有效性的另一重要指标。回视次数和词语的连贯性以及句子之间关联度有关。对比对照组，实验组成员的回视次数明显较少。根据眼动数据发现，实验组成员的注视焦点更多的集中于实词上。而且每次注视的有效性也优于对照组成员。眼跳幅度也是影响阅读速度的有效参数。一般而言，眼跳幅度较大则阅读速度较大。但是，也不排除由于错误跳跃注视点产生较大的眼跳幅度，却增加了回视概率。总而言之，虽然传统阅读训练在提高被试的注视频率、降低回视次数、增加眼跳幅度从而促进阅读速度的增强均有一定效果，但是利用针对眼动技术开发的Acereader软件训练优于传统课堂教学。

五、结 语

本实验历时将近一年时间，涉及39名英语专业学生大二学生。总体上来讲，针对眼动设计软件辅助课堂教学，确实能显著提高学生的阅读水平。这主要是因为Acereader软件遵循了眼动研究的最新研究成果，通过快速呈现行文(Rapid Serial Visual Presentation)和速度训练呈现(Tachistoscopic Scroll Presentation)两种主要操作方式训练读者的阅读能力。RSVP模式是指利用眼动技术的移动窗口方式将行文呈现在电脑屏幕中间，避免眼球移动，培养受训者减少回视次数，从而提高阅读速度。TSP模式是指在正常的阅读方式下训练读者减少回视时间，增加注视效率［5］。但是，被试在1年时间也接触了其他与英文相关的课程，课后布置的作业涉及较多的阅读材料。加上被试日常生活对英文文本的接受频率等均无法控制将有可能在一定程度上会影响此次实验的结果。这是今后研究需要把握的方向。

［1］Rayner，K.Eye movements in reading and information processing［J］.Psychological Bulletin，1978，85:618-660.

［2］范 琳，刘振前.阅读理解过程的眼动研究［J］.外语与外语教学，2007，217(4):35-40.

［3］Dussias，P.E.Uses of Eye-Tracking Data in Second Language Sentence Processing Research［J］.Annual Review of Applied Linguistics，2010，30:149-166.

［4］Rayner，K.＆Pollatsek，A.Eye-movement control in reading.In M.J.Traxler＆M.A.Gernsbacher(Eds.)，Handbook of psycholinguistics (2nd ed)［M］.San Diego，CA:Academic Press，2006:613-657.

［5］Duchowski，A.Eye tracking methodology:Theory and practice(2nd ed.)［M］.London:Springer，2007.

A Quantitative Study of the Application of Eye-tracking-based Technique in Improving Students＇Reading Competence

Xu Ningjun
(College of Humanity and Social Sciences，Zhejiang Chinese Medical University，Hangzhou 310053，Zhejiang China)

Purpose:To explore the possibility of using Acereader，a software based on the research of eye-tracking data in reading in order to prove whether this software could help students improve their eye-tracking data as well as reading competence.Method: 39English majors of native Chinese Speakers were randomly chosen to participate a one-year experiment.Both the control group and experimental group attend the normal reading class，while the experimental group also receives the eye-tracking-based training whose reading material is distributed among the control group.Result:The experimental group exhibits more fixation frequencies，less regressions and less reading time than the control group.Conclusion:Compared with traditional teaching method，eye-tracking-based training is more helpful in improving the trainees’reading competence.

Reading Competence;Eye-tracking Technique;Eye-tracking Data;Acereader

G642.4

A

1002-1701(2015)11-0107-02

2015-05

徐宁骏，男，讲师，硕士，研究方向:跨文化交际，话语分析，二语习得等。

浙江省社会科学界联合会研究课题成果(课题编号:2013N200)。

10.3969/j.issn.1002-1701.2015.11.055