警校线上教学中学生的注意特征及教学方法研究

丁 宁 史吉光

（中国人民公安大学，北京 100038）

由于新冠疫情的影响，全国乃至全世界的学校教学模式发生了变化，线上教学逐步成为各大学校疫情期间的主要教学方式，在高校教育中承担着重要的角色[1]。线下教学最重要的便是学生与老师的面对面交流，学生可以较为清晰地了解教师所表达知识的含义，而线上教学的则是互联网上进行知识的讲授。由于学生和老师本身都对这一教学模式比较陌生，这就导致了部分接受能力较差的学生会出现无法按时完成学习任务情况。学生的学习情况不仅与其自身的学习成绩息息相关，也会直接影响到教师的教学进度和教学计划。

在线上教学这一较为新颖的教学形式中，会不可避免地出现一些问题。在没有规范性管理的环境下进行学习，教师不能及时准确的把握学生当前的学习状态，也就没有办法根据学生的反应进行针对性教学[2]。学生在松散的环境下学习，没有相对应的监管和约束，可能会出现敷衍和应付的情况[3]。再加之各科老师对“互联网＋”教学方式的认识存在一定的局限性、缺乏一定的线上理论指导，这回在很大程度上影响老师的线上教学效果，使课程开展较为缓慢，从而影响长远的教学计划[4]。

线上教学不同于线下教学，由于教师和学生之间的连接不够紧密，教师通常会采用各式各样的线上教学方式来进行辅助[5]，通过开启摄像头让同学看到自己的状态，以此来加强教师与学生之间的互动感[6]。但学生在线上教学过程中主要关注哪部分内容？老师开启摄像头的教学方式是否会分散学生的注意力？这些问题需要进一步的研究和探索。

以往对线上教学的研究，多是通过测试的方式研究学生的学习成果[7]，以学习效率为主要依据判定不同线上教学方式的优劣[8]。例如采用问卷调查法对学生线上教学的满意度[9]、情感体验等因素来判定教师的线上教学效果[10]。或是对线上教学相关影响因素进行汇总，综合考虑包括网络硬件设备、学生参与程度、学校组织方式以及教师教学方法等各方面的因素[11]，从后勤保障和教师教学两个方面入手[12]。此外，为了进一步提升教学效率，一些学校尝试通过课后评价以及一系列的质量监控措施来保证线上教学的效果。将领导、督导组引入线上教学，通过监督教学质量来提高教学效果[13]。

以上采用自评问卷进行调查的研究，多是测量不同角色个体的课堂满意度、情绪体验以及课程评价等主观感受，研究结果在实际的适用过程中存在一定的局限性。本文将眼动技术与线上教学相结合，通过桌面式眼动仪采集警校生在进行线上教学时的眼动特征，以教师开启摄像头进行教学为例，以此揭示线上教学中学生关注的重点信息，为线上教学方式的改进提供理论支撑。

一、实验设计

在这项研究中共有26 名大学生（平均年龄=19.5 岁）参与了正式实验，所有被试眼动数据采集情况良好。参与者的视力或矫正视力正常，无精神疾病史。所有参与者均签署知情同意书，并表示了解实验过程、奖励以及相关风险。

在观看教学视频之前，被试首先要对刑事科学技术的指纹显现法的相关知识进行检验，即课前检验，用以检测被试在观看教学视频之前的相关知识储备。课前检验结束后，每一名被试单独进入房间观看教学视频，实验过程中，用下巴托固定参与者的头部，保持眼睛与屏幕的距离为70cm。采用随机9 点进行视线追踪校正（calibration），当校正结果显示达到GOOD 水平后，对校正的精度进行验证（validation），平均误差小于0.4cm 且任何点的误差均未超出1.5cm，才能结束校正过程，进入实验阶段，参与者将独自观看一段时长7 分49 秒的教学视频。实验结束后，参与者须完成课后检验以检测参与者的学习成果。观看过程中参与者没有其他干扰。

为测量参与者对教学方式的评价情况，采用课堂满意度问卷（学生版）对学生线上教学的满意度进行调查。主要了解学生对教师线上教学方法、表达及专业素养的评价，也包括学生在线上教学过程中感受到的课堂氛围和主观学习效率。调查问卷共十个项目，采用五点计分，不满意为1 分，满意为5 分，满分50 分。

二、数据分析

本研究选取与课后检验中题目相关的课程部分进行眼动数据提取，即对题目相关部分进行兴趣区的划分（AOI），主要关注注视次数和注视时间两个眼动指标，结果如图1 所示。

图1 各类型信息基本情况表

由图1 可知，学生在观看教学视频时，会花费更多的时间来阅读文本，对文本的内容进行加工。关注图片的时间则相对较少，对教师人像的关注则更少。

本研究采用的是所有学生对每个题目相关信息内容的注视时间和注视次数均值，某些图片或文本可能没有被学生关注到或是学生对某些内容没有进行观看，也就会出现0 注视次数和注视时间的情况。

由表1 可知，学生对文本的平均注视时间明显高于对图片的平均注视时间（16.51＞8.41 秒），对文本的平均注视次数明显高于对图片的平均注视次数（66.79＞30.21次）。且学生对文本的平均注视时间和注视次数基本是对图片注视时间和注视次数的两倍。

表1 关于注视时间和注视次数的描述性统计结果(N=26)

结合测验结果，该组学生的课前检验平均分为10.44分，课后检验平均分为50.21 分。整体学习效果处于中等水平，即学生能够基本了解老师在线上教学中所讲授的内容，基本不存在学生在进行线上教学时不学习、不观看或其他情况，没有明显的数据问题。

由表2 可知，学生对课堂的总体满意程度处于较高水平，即学生对老师在线上教学中所讲授的内容及方式基本满意。学生对线上教学满意度最低为28，处于中等水平，且多数学生课堂满意度高于40，因此基本可以排除极端值影响。

表2 关于课堂满意度的描述性统计结果(N=26)

三、结果与讨论

以上结果表明，学生在进行线上学习时主要关注的是文本信息，图片信息相对花费的时间较少；教师开启的摄像头会吸引一部分学生的注意力，但整体影响不大。结合学生的学习效果来看，学生在文本信息上所需的加工时间较多，需要更多的注视次数来完成阅读，并通过多次“回看”来巩固对文本内容的理解。眼睛是个体接受外部刺激的主要感官，相对于音频来说，文本能够更加准确快速的传递信息。所以在进行线上教学时，教师所展现的教材文本是学生获取信息的主要来源。学生对文本的注视情况也证实了这一点。

根据图示理论[14]，由于学生本身对图片相关内容有一定的了解，图片相对于文本来说更容易完成知识的输入。本研究所用图片多是与化学实验相关的，属于学生学习过程中常见的物品，比较容易被学生识别并了解。且在实际的线上教学当中，图片也多是用来辅助教学，一般不会展现比较难以理解的内容。也就不需要更多的注视次数和时间来进行解码，从而能够较快的完成知识的传递。

由于本研究选择的是与课后检验密切相关的部分进行眼动信息提取，再加之老师的面孔和上肢对于学生而言是一个较为单一的元素，贯穿于视频的始终。因此可能会出现学生在视频开始时对其进行关注，在熟悉之后便不再进行观看。这可能是学生对人像注视时间较短的原因之一。结合学生课堂满意度的调查，可以发现，学生对线上教学这一方式并不排斥。由于教师的专业知识、表达能力以及教学方法并不依托线下教学这一方式呈现，所以线上教学并不影响教师的上课特点。学生虽然是独立地进行学习，但仍能感受到类似的课堂氛围并保持正常的课堂学习态度。

经过实验研究与分析，得出以下结论：1.线上教学过程中，相较于辅助理解的图片内容，学生的注意力会更多地向文本内容倾斜，用以对文本内容的认识和巩固；2.教师开启摄像头在线上教学过程中对学生注意力的分布无较大影响。

四、对线上教学方法的建议

（一）提高课件中文本的易理解程度，着重突出关键词

在教师进行线上教学时，文本和图片是知识的主要呈现途径，由于文本的特殊属性，会使学生产生一定程度上的注意力倾斜。再加之文本相对于图片更难理解，需要的阅读时间和认知资源也更多，更容易使学生花费较多的时间对文本进行加工。因此，教师在进行线上教学时要注意对文本信息的筛选，尽量选用凝练程度较高的词汇，以降低不必要的阅读时间，有助于学生集中注意力听取老师讲授的内容，也更容易加深学习印象，理清思路。

（二）图片与文字配套，作为辅助理解

在教师授课所用课件当中，图片作为文字概念具象化的形式，所需理解时间较短，可以更好的帮助学生理解课程知识。且由于图片表述内容更加具体，往往会吸引学生进行观看。因此，应减少与课程知识无关的配图，增加与课程知识联系紧密、相互对照的图片。有助于学生集中注意力，在较快时间内完成对文本的理解，从而专注的听取老师实时讲授的知识。同时，形象生动的图片也可以巩固学生的记忆，减少遗忘。

（三）减少形式上的“创新”

从教师开启摄像头这一教学形式来看，从形式上进行创新在一定程度上有助于提高学生的兴趣，但从长远来看并不是完全有利于学生的学习。教师头像可能会在教学过程中分散学生的注意力，从而降低复杂知识的学习效率。可以在内容较为简单的课程、需要学生参与的课程中采用这样的方式，对于需要严密逻辑思维的课程，需要降低对学生注意力的干扰。学生在了解这一学习形式后，也会产生一定的适应性。

五、结论

经过实验研究和数据分析，得出以下结论：1.学生对文本的平均注视时间明显高于对图片的平均注视时间；2.对文本的平均注视次数明显高于对图片的平均注视次数；3.人像对学生在教学过程中的注意力影响不大；4.学生整体对线上教学满意度处于较高水平。

本文仅针对警校生，用于实验的教学内容也属于警务专业知识，学生普遍未曾接触过，从而使学生的学习有了一定的难度，本文并未探讨难度大小所带来的影响。本研究只选取了注视次数和注视时间这两个参数，并未深入讨论其他参数的差异。同时，本研究中图片内容的作用是作为辅助理解，不包含较为复杂的内容，未探求新颖的图片或是知识结构较为复杂的图片内容对学生注意力倾向的影响。