眼动技术：个性化评测的新“武器”

靳来鹏　禹东川

评测作为对教师教学、学生学习效果检测的手段，对有效教学的开展具有反馈、指导的作用。然而现有的评测手段，如纸笔测试、“自我报告”或“访谈”、“出声思维”、在线评测等，在反馈的全面性、及时性或客观性等方面具有局限性。

近年来，眼动技术的发展为评测提供了新的手段。眼动技术能够提供学生的视觉注意线索，少干扰、实时性地获取学生的认知活动和心理状态，展示其思维策略，客观、全面地评价学生：如将其与在线评测技术相结合，更可以实现大规模、及时、客观的评测活动。因此，我们有必要对如何利用眼动技术开展评测活动给予关注。

“眼-心智”假说认为，眼睛的注视状态与人对信息处理的心理过程是相关联的。人眼只能在大约200-300mS的时间内保持短暂的稳定状态，这个状态叫注视，在此期间，信息才能被认知系统编码、处理。而在两个注视点之间，眼球短暂快速的运动被我们称之为眼跳。一般情况下，一个人眼睛注视的位置反映了其注意力所在，注视时间的长短则反映信息的处理难度及分配的注意量。信息被注视的时间越长，说明其越复杂、被处理的越深。眼跳的路径则反映了一个人的认知策略。因此，利用眼动技术对学生学习状况进行评测，除了能知道简单的答案正误之外，还可以挖掘到成绩背后更深层的信息。

眼动技术是借助眼动仪来实现应用的。人的注视、眼跳等信息都可以被眼动仪精确、自动地捕捉和记录。从眼动仪红外光源发出的红外线被眼睛反射后，会被眼动仪的探测器接收，从而判断出眼球的运动情况。随着科技的发展，如今的眼动仪，只需要参与者在执行任务之前校正一次眼动，完成该任务之前一般就不需要再进行校正：而借助头动补偿技术，也不需要参与者固定头部：即使参与者佩戴眼镜也不影响使用。因此，眼动仪作为一种“非侵入式”的测量工具，可以让人们在更为自然、真实的情境中使用。

眼动技术对于挖掘学生成绩背后的深层信息，对其进行个性化指导具有重要作用。例如：在科学教育中，通过眼动技术对学生的科学概念认知状态进行评测，不仅可以诊断学生的概念发展水平，而且可以揭示其答题策略，找到学生犯错的根源，指导教师改进教学设计，有针对性地帮助犯错的学生建立正确的科学概念。科学课程中“四季成因”这一概念的教学贯串小、初、高三个阶段，常不易被正确理解，我们就以这一概念为例进行测试。我们招募了30名大学生志愿者，采用眼动技术对其进行‘四季成因”概念的測评，并根据测试情况，将被试分为正确和错误两个概念组。结果表明：两个组的学生虽然在完成任务的时间上没有显著差异，但在具体的注视位置上却有显著不同，学生会将视觉注意更多地落在与其持有概念相对应的因素上面。例如：正确概念组的学生在“太阳直射北回归线”这一因素上的注视时间要显著高于错误概念组的学生，而错误概念组的学生在“近日点”这一因素上的注视时间要显著高于正确概念组的学生。错误概念组的学生虽然在测评中、测评后都没有提到“南北回归线”这一因素，但是他们的眼动数据却显示他们在这一因素上花费了较长时间，同时从对他们眼跳的路径分析中可以看出，错误概念组的学生更容易受到信息外在特征的吸引，而不能抓住其本质。

通过上面的案例我们可以看到，通过眼动技术对学生学习过程进行评测是可行的。它能够在视觉注意的时间和空间两个维度内使教师更客观、全面地了解学生的学习进展状态，并有针对性地设计教学指导方案。未来这种技术与计算机在线评估相结合，可以使学生获得更及时的反馈和个性化指导。

（编辑 王淑清）