印刷材料與網頁對學習效果影響的研究

曹衛真　張麗　祁祿

摘要：學習網站作為數字化學習材料越來越多地被應用于學校教育中，這種數字化學習材料相對于傳統的印刷型教科書，它是否具有更好的學習效果？研究采用了眼動實驗法，以大學生為對象，用相同內容而載體不同的印刷材料與網頁材料進行了學習效果的比較。結果顯示：不同類型的材料對學習效果有較為顯著的影響；網頁材料的注視次數比印刷材料的注視次數多。

關鍵詞：印刷學習材料；網頁學習材料；學習效果；眼動

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0066-04

一、問題的提出

隨著科學技術的發展，教學媒體日益豐富多樣，新型教學媒體的出現給教育帶來驚人的變化。印刷媒體的出現，不僅能有效地記錄人類文明，而且使得自主學習等形式成為現實；電子媒體的出現，不僅以多樣化的符號形式記錄人類的文明，而且能擴大教育規模。網絡技術的發展，以及網絡課程的應用又能給人類的學習帶來什么變化呢？止于目前，人們有不同的看法，有人說以網絡課程為信息載體的網絡教育改變了人們的學習形式，提高了學習效率與質量；也有人認為網絡課程在提高教學質量與革新教學形式方面并不像人們所期待的那樣，而且有人還以網絡課程及其精品課程中的網絡教學資源的使用率來說明這個問題。網絡課程在人們的學習中是否發揮的作用如何，需要深入的研究。研究中將構成網絡課程的網頁材料（一個網頁）和構成教科書的印刷材料（書中某頁）的學習效果是否存在差異進行了比較，并使用眼動記錄技術來檢測學生的眼動數據，進而學習效果進行分析。

相對于印刷材料，網頁材料上總會使用粗體、下劃線、不同顏色等方式來標識出其內容的重難點，那么網頁的這種微觀標識是否對學生的學習效果產生影響，這也是本文的一個研究重點。

金嘉毓和陳冬梅在《網絡閱讀與紙質閱讀的行為分析》一文中對閱讀的行為做了研究，從而分析網絡閱讀和紙質閱讀之間的差異。楊麗玲、屈寶強和董小燕在《傳統文獻、電子文獻、網絡文獻比較研究》一文中，比較了不同類型及形態呈現出各種各樣的形式的文獻。網頁材料與印刷材料對學習效果的比較研究尚未發現。

二、實驗研究設計

1.實驗目的。本實驗試圖通過眼動記錄技術記錄分析大學生閱讀印刷材料和網頁材料的眼動特征，探討不同學習材料的閱讀方式是否有差異。從而發現不同學習材料對學習效果的影響。

2.實驗被試。被試是來自GZ大學在校本科生，年齡均在20—23歲，裸眼視力或矯正視力在1.0以上，無色盲、色弱，顏色區分力好的45名非心理專業、學習成績中等的在校大學男女生各一半作為被試，剔除了因操作錯誤、數據導出錯誤和問卷回答不完整等情況，而導致的數據無效記錄或不準確的被試數據，有效被試38名，男19名，女19名。

3.實驗材料。根據大學生的知識面廣度、學習水平高低和前期的調查，實驗材料選擇了由中國人民大學出版社出版的，梅錦榮編著《神經心理學》中的35頁“腦的組成部分”作為實驗材料。同時，把這一頁的教學內容加工成教學網頁，以網頁方式呈現。有研究指出，三字型的網頁結構更能維持大學生的興趣和注意，并且更有利于大學生的記憶，因此本研究的實驗網頁寬度設計為900像素，其中內容呈現區為900像素，字體為宋體15像素，其分辨率調整為1024*768。材料學完以后，針對學習內容進行知識理解測試性的問卷填答。

4.實驗設計。①本研究采用2×2（即學習材料類型×性別）的雙因素混合設計，學習材料類型為被試內變量，性別為被試間變量。②被試根據學習材料類型隨機分成兩組，每組19人，分別閱讀不同的學習材料。③利用眼動儀記錄眼動指標，制作測驗題記錄閱讀理解成績，最后使用SPSS統計數據。

三、實驗結果

1.眼動數據統計結果。眼動實驗開始后，EyeLink Ⅱ眼動儀將自動記錄實驗數據，同時形成非常直觀的對比結果圖。如下圖，記錄了所有被試對實驗用材料注視時間的平均分配情況，我們發現被試對做了標記的網頁材料的注視時間是有差異的（越接近紅色表示注視時間越長），比如從總體看被試看印刷材料的注視時間明顯多于網頁材料，對于印刷材料來說，被試的注視時間分布的比較平均，沒有太大的重點區分；對網頁材料來說，被試有重點的觀看有標記的內容等。這些結論都可以比較直觀的得出。但這只是通過對比圖進行的簡單比較，若要得出更為科學、準確的結論，必須依靠統計的定量分析。

實驗將材料圖片分為四個興趣區，分別是上部文字塊興趣區、圖片興趣區、表格興趣區和底部文字塊興趣區。并運用眼動數據分析軟件EyeLink Data Viewer搜集數據，并記錄每個興趣區的眼動指標，將數據以Excel表格形式導出，而后運用SPSS18.0進行統計分析。①注視次數，上部文字塊興趣區注視次數.統計發現上部文字塊興趣區不同性別不同材料類型的注視次數方差齊性檢驗結果如表3-1。

從表3-1中可以看出，方差齊性檢驗中F=1.845，顯著性概率Sig.值為0.158，即P>0.05，表明按性別分的方差在0.05的顯著水平上差異不顯著，即方差齊。

再從上部文字塊興趣區注視次數的方差分析來看，材料類型的主效應F=4.917，P<0.05；這表明上部文字塊興趣區注視次數在材料類型之間差異顯著。性別的主效應F=1.962，P>0.05；這說明上部文字塊興趣區注視次數在性別之間差異不顯著。材料類型*性別的交互作用F=2.035，P>0.05；這表明材料類型和性別對其上部文字塊興趣區注視次數沒有顯著的交互作用；圖片興趣區注視次數，從統計中發現，圖片興趣區不同性別不同材料類型的注視次數方差齊性檢驗結果如表3-2。

從表3-2中可以看出，方差齊性檢驗中F=2.552，顯著性概率Sig.值為0.072，即P>0.05，表明按性別分的方差在0.05的顯著水平上差異不顯著，即方差齊。

從圖片興趣區注視次數的方差分析看，材料類型的主效應F=2.088，P>0.05；這表明圖片興趣區注視次數在材料類型之間沒有差異。性別的主效應F=2.054，P>0.05；這說明圖片興趣區注視次數在性別之間差異不顯著。材料類型*性別的交互作用F=0.001，P>0.05；這表明材料類型和性別對其圖片興趣區注視次數沒有顯著的交互作用。

表格興趣區注視次數，用上述同樣的方法，表格興趣區不同性別不同材料類型的注視次數方差齊性檢驗如表3-3。

從表3-3中可以看出，方差齊性檢驗中F=0.388，顯著性概率Sig.值為0.762，即P>0.05，表明按性別分的方差在0.05的顯著水平上差異不顯著，即方差齊。

從表格興趣區注視次數的方差分析看，材料類型的主效應F=3.968，P=0.054（邊緣顯著）；這表明表格興趣區注視次數在材料類型之間有差異。性別的主效應F=0.131，P>0.05；這說明表格興趣區注視次數在性別之間差異不顯著。材料類型*性別的交互作用F=0.034，P>0.05；這表明材料類型和性別對其表格興趣區注視次數沒有顯著的交互作用。

底部文字塊興趣區注視次數，用上述同樣的統計方法發現，底部文字塊興趣區注視次數的方差齊性檢驗，結果如表3-4。

從表3-4中可以看出，方差齊性檢驗中F=0.704，顯著性概率Sig.值為0.556，則P>0.05，表明按性別分的方差在0.05的顯著水平上差異不顯著，即方差齊。

對底部文字塊興趣區注視次數的方差分析發現，材料類型的主效應F=4.380，P<0.05；這表明底部文字塊興趣區注視次數在材料類型之間有顯著差異。性別的主效應F=0.131，P>0.05；這說明底部文字塊興趣區注視次數在性別之間差異不顯著。材料類型*性別的交互作用F=0.034，P>0.05；這表明材料類型和性別對其底部文字塊興趣區注視次數沒有顯著的交互作用。

瞳孔大小。上部文字塊興趣區瞳孔大小，對上部文字塊興趣區不同性別不同材料類型的瞳孔大小方差齊性檢驗，結果如表3-5。

從表3-5中可以看出，方差齊性檢驗中F=4.574，顯著性概率Sig.值為0.009，即P<0.05，故表明按性別分的方差在0.05的顯著水平上差異顯著，即方差不齊.而上部文字塊興趣區瞳孔大小的方差分析，材料類型和性別對其上部文字塊興趣區瞳孔大小沒有顯著的交互作用；圖片興趣區瞳孔大小，從圖片興趣區不同性別不同材料類型的瞳孔大小的方差齊性檢驗看，材料類型和性別之間差異不顯著；再從圖片興趣區瞳孔大小的方差分析發現，材料類型和性別對其圖片興趣區瞳孔大小沒有顯著的交互作用；表格興趣區瞳孔大小，從表格興趣區不同性別不同材料類型的瞳孔大小的方差齊性檢驗看，材料類型和性別之間差異不顯著；表格興趣區瞳孔大小的方差分析也表明，材料類型和性別對其表格興趣區瞳孔大小沒有顯著的交互作用；底部文字塊興趣區瞳孔大小，底部文字塊興趣區瞳孔大小的方差齊性檢驗表明，材料類型和性別之間差異不顯著；底部文字塊興趣區瞳孔大小的方差分析也說明，材料類型和性別對其底部文字塊興趣區瞳孔大小沒有顯著的交互作用。③注視時間.從對上部文字塊興趣區注視時間、圖片興趣區注視時間、表格興趣區注視時間、底部文字塊興趣區注視時間的統計發現，除了圖片興趣區注視時間的方差齊性檢驗得出材料類型和性別之間存在著顯著差異外，其他差異都不顯著；而且，材料類型和性別對各興趣區注視時間沒有顯著的交互作用。

2.問卷數據統計結果。①問卷成績百分率。從表3-6可以得出以下觀點：從印刷材料和網頁材料的總計答對題的數目可以看出，網頁材料答對題目的數量是多于印刷材料答對題目的數量。從答對題目數量占總題目數的百分比看，印刷材料和網頁材料的被試的答對率明顯過低，可假設是因為所選實驗材料內容對被試來說太深奧和過于陌生，也可能是因為問卷的問題的難度過大，題數過多，又或者是由于閱讀學習的時間過短等導致的。而印刷材料的答對率低于半數，這說明對學生的學習效果有利影響不大，明顯小于網頁材料的有利影響。因此，從這幾個數據可以得出，網頁材料對學習效果的有利影響要大于印刷材料對學習效果的有利影響；在印刷材料的數據中，男性被試答對題目的百分率少于女性被試答對題目的百分率，但是兩者答對題目的百分率相差比較大，女性被試的答對率要比男性被試的高出近10%。且男性被試和女性被試答對題數的百分率都在半數左右，可以說明印刷材料并不能顯著的提高學習者的學習成績。這些數據可說明若使用印刷材料進行學習，女生可能會比男生更有優勢；在網頁材料的數據中，與印刷材料的數據相反，男性被試答對題目的百分率要高于女性被試，但兩者間的差距并不是很明顯。從他們的答對率上看，男性被試的答對率要比女性被試的高出差不多6%。且在數據表中，不管是男性被試還是女性被試的答對率都高于半數，這說明網頁材料能夠提高學習者的學習成績，但并不是具有很大的作用。這些數據可說明若使用網頁材料進行學習，男生可能會比女生有優勢，但優勢不大；對比男性被試學習印刷材料和網頁材料的數據發現，兩者差異非常顯著。男性被試學習網頁材料的成績明顯高于他們學習印刷材料的學習成績，其答對率提高了15%，這說明網頁材料中的微觀標識對于男性學習有明顯的促進作用，或者是男性相對來說更習慣于有標記的閱讀方式，即在學習材料中加標記的方法會有利于男性學習者的學習；對比女性被試學習印刷材料和網頁材料的數據發現，兩者之間的數據幾乎沒有差異。這說明對于女性學習者，不管是印刷材料還是網頁材料對他們的閱讀和學習方式都不會產生太大影響。女性學習者具有較為穩定的閱讀，不會因為材料的改變等外界干擾而出現明顯的變化。②問卷成績平均數。從表3-7可以得出以下觀點：從印刷材料和網頁材料的總答對題目的平均數來看，數據上沒有太大區別。不管是閱讀印刷材料的被試成績還是閱讀網頁材料的被試成績都是4題，因此，從平均數上看，是沒差別的；從印刷材料中男女答對題目的平均數上看，女性被試要比男性被試多答對一題，且相對于總題數（共9題）來說，都顯得太少?？梢钥闯雠栽趯W習印刷材料的能力上要比男性好一點，但也不能證明女性在學習印刷材料上有優勢；從網頁材料中男女答對題目的平均數上看，男性被試要比女性被試多答對一題，且對比總題數，成績處于中段，可以說被試閱讀網頁材料的效果一般，但也可以說明男性在學習網頁材料的能力上要比女性的強一點；對于男性被試來說，不同閱讀材料會對其學習效果有大的影響，網頁閱讀成績明顯要高于印刷閱讀成績；而對于女性被試來說，不同的閱讀材料對其學習效果的影響不大。

四、討論

1.不同學習材料的眼動指標的比較。實驗結果表明：不同性別對于閱讀的眼動變化沒有顯著差異。不同性別學生閱讀不同學習材料時，被試注視上部文字塊興趣區、表格興趣區和底部文字塊興趣區的次數有顯著差異，而圖片興趣區的注視次數則不存在顯著差異。注視次數是通過分析注視點的數目就可以了解被試對于不同注視區域內投入注意力的多少。學生閱讀網頁材料中各個興趣區的注視次數比閱讀印刷材料中各個興趣區要多，證明學生向網頁材料投入的多，網頁材料對學生更有吸引力。在注視時間的差異分布上，剛好與注視次數相反。只有圖片興趣區表現出邊緣顯著，而上部文字塊興趣區、表格興趣區和底部文字塊興趣區的注視時間則不表現出差異。注視時間是對某個區域給予的總注視時間，為該區域所有注視點持續時間的總和，是信息加工深度的指標。圖片興趣區中學生對網頁材料的注視時間要少于印刷材料的注視時間，這說明印刷材料中的圖片需要學生更深的加工，花費更多的時間去理解。出現這一差異的原因可能是網頁的設計中，對文字和表格的內容都有進行改變，例如對文字加粗、加紅色等標記重點，對表格的顏色進行改變，文字進行加粗，從而吸引了學生對內容的多次注視。而圖片則沒有經過大的處理，只是將印刷材料中的圖片放大了尺寸。因而學生對不同材料中的圖片的注視次數是沒有顯著差異的。但是，由于放大了圖片，使得學生能夠把圖片看得更清楚（印刷材料中圖片太小，可能影響被試的觀看），從而所需要的注視時間會比印刷材料少。

2.不同學習材料的問卷成績的比較。實驗結果表明：大學生對不同學習材料的閱讀成績差異較為顯著，不同材料類型的總答對率之間的百分比相差了5%。可以認為網頁材料對學習效果的有利影響要大于印刷材料對學習效果的有利影響。

3.印刷材料和網頁材料對學習效果的影響。通過眼動指標和問卷成績的比較，網頁材料加注重點的方法對于學生的注視次數和注視時間有差異影響。在網頁中加注微觀標記會更吸引學生的注意力，使得他們的學習效果好于印刷材料的學習效果。問卷中從性別上體現出的差異，有可能是由于男性大學生專注于頭腦信息加工和縱深思考，對問題的思考采取先整體理解，再剖析重點的模式進行，所以網頁的微觀標記學習比較符合男性大學生的需要。

而女性大學生有較為固定的理解記憶的閱讀習慣，或是實驗材料和問卷問題偏于理工科，女性大學生對理工科知識較難理解。

五、結論

1.不同類型的材料對學習效果有較為顯著的影響，網頁材料的效果優于印刷材料的學習效果。

2.網頁材料的注視次數比印刷材料的注視次數多，這主要是標識所發揮的作用。

參考文獻：

[1]徐衛衛.基于視線規律的教育網頁結構設計研究[D].寧波大學，2012.

[2]曹衛真，殷婷如，邢強，祁祿.常見教學網頁圖文搭配方式對記憶效果影響的研究[J].電化教育研究，2012，（2）.

Abstract：Learning websites as digital learning materials are increasingly being used in school education，the digital learning materials compared with the traditional printed textbooks，and it has a better learning effect？ In the study，the eye movement experiment method was used to study the effects of different printing materials and web materials with the same contents as the target. The results showed that：different types of materials have a significant impact on the learning effect. The number of fixation of web pages is more than that of the printed material.

Key words：printed learning materials；web learning materials；learning effect；eye movement