高校课堂注意力的研究现状及改善策略

吴琼

[摘 要]高校学生在课堂上普遍出现的注意力低下、涣散等现象，已成为高等教育的一大顽疾，严重影响学生学习质量。如何通过提高学生课堂注意力，从而改善教学质量已迫在眉睫。以往传统的课堂中，对教学行为的观察、分析手段大多停留在传统的问卷调查或案例分析等人工分析的基础上，需要较长时间的统计分析，不能实时反馈。随着我国科学技术的发展，脑电与眼动作为一种重要的心理学实验研究方法，为教育技术研究提供了新的視角与方向，并逐渐被各个研究机构与学院所关注。该文基于对以往教学方法改善的总结过程中融合脑电及眼动等客观指标，探讨了改善大学生课堂注意力的策略，以期改善教学质量。

[关键词]课堂注意力;教学环境;脑电;眼动

[基金项目]2019年度苏州科技大学校级青年项目“初探基于多模态融合策略的意图识别计算模型与验证”（341922905）

[作者简介]吴 琼（1984—），男，吉林长春人，博士，苏州科技大学教育学院讲师，主要从事认知心理学、认知神经科学研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0098-03[收稿日期] 2020-04-16

一、高校课堂注意力低下的原因

随着我国科技快速发展而带来的信息化与网络化的不断普及，从某一侧面上说，使得当代高校课堂学生的注意力很容易受外来因素的影响，严重影响教师授课，导致高校课堂的教学质量往往达不到预期目标。上课注意力不集中不仅影响学生的学习成绩，更重要的是影响学生的心理健康。针对高校学生课堂注意力低下的问题，本文做了以下调查研究。对于影响大学生课堂注意力的因素，有不少学者进行了研究，例如，吴思展与张福星的研究认为，高校课堂教学中学生注意力的缺失主要由环境因素、学生自身因素等几个方面造成[1]。

（一）外界环境

环境因素主要是指基于家庭环境、社会环境和教育环境这三个方面的综合影响。首先，吴思展的研究指出，从小被忽视的或者是过度的家庭教育，不与孩子沟通，强制选择自己认为好的专业等，以上家庭环境都是影响学生心理状态的不利因素，对学生心理会造成严重影响，导致学生产生逆反心理，对学习毫无兴趣[1]。其次，当代的社会环境也会对学生产生重要的影响，比如功利主义、实用主义等，使学生变得浮躁，急于求成，在课堂中难以集中精力听讲与学习，容易受外界刺激吸引，对学习不感兴趣。第三，教育环境更是对学生的课堂注意力有着重要的影响，既可以激发学生的学习兴趣，又可以磨灭学生的学习意志。例如高校为了提倡对学生的综合培养，会开展各种各样的学生活动。然而这类活动会更加吸引学生的注意力，甚至学生会在课堂内制作活动文案，大大的降低了学生在课堂中注意的资源分配，导致其难以认真听讲。更甚的是某些高校制度不全，导致学生作弊成风，大大降低了学生学习的积极性。以上种种环境因素都对学生的课堂注意力有着重要的影响。

（二）学生自身因素

针对学生自身因素的调查研究发现[2-3]，影响高校学生课堂注意力的因素，首先，讲授课程内容缺乏生动性。由于大学理论课程所占比例较大，并且许多课程是纯理论性的，枯燥乏味，但又是各个专业的重要基础，学生不得不学，加之以往的课堂教授方式还基本处于教师直接背课本、读PPT等状态。这导致学生对理论课更加漠不关心，注意力难以持续和集中，达不到教授的目的。其次是现如今日益发达并普及的网络因素的影响。例如，在课堂教学中，学生携带手机、平板电脑，笔记本电脑等网络终端设备，虽可及时通过网络查询课堂内容，但很多时候学生在利用各类设备之时其注意力发生了转移，脱离了课堂教学内容，将注意力更多地转移到课堂以外的信息上面。在这个过程中，学生的注意力进行了空间选择，放弃了与课堂内容相关的东西，选择了丰富的网络信息。其原因是相对于听老师的讲解，更加丰富的网络内容更具有吸引力。另外，一部分学生注意力的持续性很差，难以长时间保持在老师讲授的课堂内容上面，无意义的注意转移随时发生，如此一来，上课注意力不集中自然达不到理想的听课效果[4-5]。

综上所述，当学生的注意力集中于教师讲授的内容时，会促进知识点的接纳与吸收。这样的促进作用被心理学家定义为注意的选择与集中。注意是指人的心理活动对一定对象的指向和集中，其特点是当人对某一事物发生高度注意时，就会对这一事物反应得更迅速、更清楚、更深刻、更持久[6]（P182-185）。注意的选择是指注意力在众多信息中过滤无用信息，保留有用信息的信息筛选功能。注意的集中则是指注意力在一定时间内能全神贯注地聚焦在所选择的对象上或某个客体上。注意力的转移则是指一个人能够主动、有目的、实时地将注意从一个对象或活动调整到另一个对象或活动的过程[7]。大学生的注意由于各种外界环境、刺激吸引，很难保持高度集中，过多的注意转移导致学生并不能接收到课堂上的知识。因此，如何通过提高学生的课堂注意力来提高教学质量仍是当下的重要课题。

二、高校课堂注意力的改善策略

针对高校课堂注意力的改善策略，本文通过教学环境以及基于脑电与眼动注意力监控等几个方面进行阐述。

（一）基于课堂教学环境的改善

课堂教学环境，是由教学实施过程中的课堂空间、课堂中的师生关系、课堂活动的气氛等因素所构成的课堂教学环境。它是学生探索学习文化知识的主要环境[8]，具体分为物理环境与心理环境。物理环境的研究指出[9]（P47-58），良好的教学环境对学习过程中的认知、情感、动机、行为乃至学习成绩都有显著的影响。例如，关于教室温度的研究发现，最适于学生智力活动的教室温度为20℃～25℃。另外，基于心理环境的研究指出[8]，保持良好的同学关系与师生关系对其建立正确、良好的学习兴趣非常重要。同学以及师生之间在课堂中充分互动，能够改变师生以及同学之间的交往方式，从而促使学生的学习由被动变为主动，有效提高学生的课堂注意力[10]。对于教师来讲，创造轻松的课堂气氛是改善学生课堂注意的重要措施，可给予大学生更多的时间与空间进行自主学习，尊重每一位学生，培养学生勇于互动的自信心。但是，需要注意的是，对待学生要恩威并施，进而维持良好的课堂纪律。尤其是高校课堂，学生交头接耳、趴下睡觉等一些扰乱课堂纪律的行为层出不穷，教师应当约束这些行为来维持课堂秩序。教师在教学过程中可以通过课堂互动，让学生主动参与教学并积极配合，创建更佳的课堂教学环境，从而使学生充满兴趣，达到理想的教学效果。

（二）基于脑电检测的改善

为了解决学生课堂注意力低下、涣散的情况，如何检测学生的注意力成了首要问题。近年来，脑电作为人脑信息处理探测的一种新型手段，受到了研究者的广泛关注。东南大学禹东川课题组利用发头戴式无线脑电传感器、无线网关、教师手持移动终端等设备对基于脑电的课堂注意力检测系统进行开发研究[11]。借助基于脑电的认知计算技术，基于脑电的四个典型节律的注意指数（Attention Index）将小学生的注意力水平分为注意力不集中;水平较低;水平适度;水平很高以及水平非常高等几个等级。教师通过手中的终端实时接收学生的注意水平，测试学生对课堂内容的兴趣度，以提高教学质量。不仅如此，南京邮电大学课题组同样指出[12]，脑电信号各节律波的活动情况与人体所处的注意力状态有着密切的联系。利用可穿戴脑电采集设备采集学生的脑电数据，通过学生的脑电数据实时分析学生的注意力状态，实时反映学生的学习情况，并以反馈的方式将信息传达给教师与学生，以期达到课堂注意力实时反馈的效果，提高学生的课堂注意力。

（三）基于眼动检测的改善

基于脑电技术现有的一些局限性，例如被试的个体差异、外界刺激导致的非目标性激活以及便携性等等，后续的研究者关注于眼球运动这一特征来检测人的注意信号。前人研究发现，人的视线一般由主动注意而引导，学生的注视方向和注视频率与注意的空間转移有着高度的一致性[13]。Huey在1898年首先采用橡皮膏将一个杠杆连接在眼球上，首次成功记录了被试者阅读过程中的眼动轨迹。如今最通用的眼动监测方法是角膜反射法，因为其检测精度高，是目前最为广泛的一种眼动追踪方法。注视位置、扫视及瞳孔直径等作为眼动的基本指标已被广泛关注。注视点是指人们的视线中心，是指人对某一特定区域或特定对象的高度关注，这也说明被试者对这个区域或这个对象感兴趣。换言之，这个区域或这个对象一定包含着相对复杂的信息从而引起视线的关注，继而推测只有当编码变得困难之时才会容易引起人们的注视[14]。另外，关于扫视的研究发现，扫视是人类视觉搜索的重要基本功能，是视觉注意选择的重要指标[15]。Unsworth通过对被试者的持续关注任务进行研究，发现注意力不同，瞳孔直径也不同，在走神和分心的状态下很少有较大的瞳孔直径[16]。综上所述，通过现有瞳孔直径的变化可以考察学生的注意力是否集中，通过注视位置可以考察学生的视线方向，因此基于现有研究成果可以一定程度上检测学生的课堂注意力是否集中。

另外，近期的眼动研究发现，人在注视某一个固定刺激的过程中也存在有一定幅度的眼动，这种眼动过程的特点是变化速率非常大，且移动距离非常微弱。Zuber将一种变化速率非常大的微弱眼球运动命名为微眼动（Microsaccade）[17]。近年来的研究发现，微眼动不仅能够矫正视觉注视中的偏差，并且发现这种微眼动与注意的空间定位等高级认知过程相关[18-19]。Hafed等人利用线索—目标刺激实验范式发现，微眼动的方向性与内隐性注意的空间方向高度相关[20-21]。另一项研究同样采用空间线索—目标刺激的实验范式发现，线索指向方向的微眼动发生概率明显显著高于线索未指向的方向[13]，也就是说空间注意的转移方向与微眼动的方向有可能存在高度的一致性，同样可以理解为这样高度一致的空间方向与人的意图方向同时高度一致。进而本文推测在一些实例中，尽管学生在课堂中视线注视着教师教授的内容（PPT，板书等），但是有些时候学生并没有高度的集中于老师教授的内容上，而是关注于其他感官，比如上课时听音乐、听小说等等，此时教师可通过微眼动的移动速率以及发生概率来更加深入直观地观测学生的注意力变化，对学生进行督促或改变教学方法，从而提高学生的课堂注意力，提高课堂教学质量。

三、结语

基于以上研究，在现有教学方法的基础上，类似基于脑电及眼动技术的课堂注意力检测系统在日益便携的基础上越来越备受关注，在将来可用于高校课堂教学，可成为一种有效的评测手段，能够促使学生积极主动地学习内容，促进师生之间、生生之间的互动与反馈，提高教学质量，并为教学改革研究奠定理论基础。

参考文献

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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