基于數字足跡的閱讀元認知投入研究

毛剛?何文濤?俞向軍

摘 要：信息技術和媒體技術的快速發展催生了多樣化的數字閱讀方式。學習者的閱讀策略選擇、過程管理與控制等關系到閱讀成效的元認知要素日益受到教育與心理領域研究者的關注。然而，面對自然的閱讀過程，尚缺乏伴隨式、無涉性的元認知監測與分析方法支持。研究依據學習投入理論，從學習投入的方式、力度和調控三個維度構建數字閱讀元認知投入分析框架;結合數字足跡研究方法，挖掘數字標記隱含的注意力保持和控制、閱讀速度與策略等特質，提出基于標記足跡的元認知投入分析方法。大學生數字文獻閱讀活動研究發現，在開放的學習情境下，自主閱讀是學習者元認知投入的主要方式，注意力保持時間和干擾控制反映出學習者不同的元認知投入力度，閱讀速度和時間管理是學習者元認知投入調控的直接體現。最后，討論了基于數字足跡的元認知投入分析對閱讀實踐和相關研究的啟示和局限。

關鍵詞：數字閱讀;元認知投入;數字足跡;標記

中圖分類號：G4文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2020）02-0038-06

收稿日期：2019-11-27

作者簡介：毛剛（1981—? ），男，湖北黃岡人 ，講師，博士，研究方向為學習分析 、教育數據挖掘、知識資源服務理論與方法等;何文濤（1986—? ），男，河南周口人，講師，博士，研究方向為教學設計與教學系統分析、媒體技術的教學應用及其分析;俞向軍（1986—? ），女，浙江義烏人，講師，博士，研究方向為學生閱讀素養的測量。

引言

隨著信息技術和數字媒體技術的快速發展，閱讀學習支持技術、閱讀載體、閱讀對象和環境發生著革命性的變化。與之對應的，形成了電子閱讀、在線閱讀、移動閱讀等新興的閱讀體驗形式。研究者發現，這些數字閱讀形式打破了傳統紙書閱讀所鼓勵的平靜、安寧的方式，擔憂“當我們上網的時候，就進入了一個鼓勵粗略閱讀、三心二意、膚淺學習的環境”[1]。只有學習者全身心地投入閱讀活動，在知識建構方面才會是連續的，才能夠獲得連貫的、合理的、具有內在邏輯的知識體系。事實上，在目標確定的前提下，無論是紙本閱讀還是數字閱讀，學習者的學習投入水平才是決定最終成效的關鍵。

研究學習者閱讀投入水平有助于實現閱讀材料開發、閱讀活動設計、學習結果評估等一系列的工作，但是對自然狀態下學習者的閱讀狀態進行監測是一個尚未解決的難題。心理學研究通過注視、眼跳和回視的頻次、路徑等指標，測量學習者相對穩定的學習投入發展特征。研究發現，相較于低年級學生，高年級學生閱讀速度更快，注視次數更少，注視廣度更大，回視的目的性更強;場獨立型學習者對無意義干擾材料的抑制能力更強[2][3]。這些研究在一定程度上幫助我們了解閱讀的基本規律。然而，這種旁觀者視角難以揭示真實情境中個體閱讀的特質，即“我們在閱讀學習過程中投入了必要的時間和精力嗎”“我們能夠有效管理自我閱讀過程嗎”“閱讀投入對學習結果產生了怎樣的影響”。

基于數字足跡的研究為解決這一問題提供了思路。這一概念來源于尼葛洛龐帝在《數字化生存》一書中引用的數字足跡定義：人們在線搜索或使用時所留下的“元數據”。理查森認為通過數字足跡，可以確定“我們是誰，我們做了什么以及與之相關聯的，我們知道什么”[4]。研究者發現，通過不同類型的數字足跡能夠表征個體開放性、責任心、外向性、隨和性和神經質等人格特質[5]。基于青少年社交平臺上的數字足跡數據還能夠反映社交排斥、網絡欺凌與抑郁之間的關系[6]。在數字化情境中，學習者閱讀過程中瀏覽、標記、評論和互動時產生的記錄顯然也是一種數字足跡。參考以上關于數字足跡的研究思路，建立合適的分析框架和方法，是解決閱讀投入狀態監測難題的可行路徑。

一、學習投入視角下的數字閱讀元認知分析框架

為實現對學習者閱讀投入狀態的量化分析，研究從學習投入基本概念出發，分析其構成的要素和內涵，闡釋學習投入和元認知之間的關系，建立數字閱讀元認知分析框架。同時，根據數字閱讀的特性，確立數字足跡觀測標的，開發學習者元認知投入水平分析方法。

（一）數字閱讀元認知投入分析框架

學習投入是一個整合心理研究和教學實踐的綜合型概念。從“投入”的詞源解析上可以發現，“Engagement”是個體與自我建立的契約關系，強調自我責任和自我約束。在學習中表現為心理上的努力程度和沉浸水平。在心理學研究領域，學習投入包括認知、情感和行為三個層面的要素。認知投入是學習者對深層認知策略的應用以及對學習的調控，情感投入是學生對學習的興趣和價值體驗，行為投入是學生在以上活動過程中的專注與努力程度[7]。在教學實踐方面，學習投入強調個體對認知活動的監控、評估和調整，反映的是學習者對元認知的管理和調控，其中包括計劃、持久性、任務管理、專注、合作學習等內容。

在數字閱讀情境下，將學習者對元認知的管理和調控的相關要素直接表現為閱讀的速度、注意力、流暢程度、時間管理、策略選擇等。為支持實踐監測和后續的分析計算，以毛剛等人提出的元認知投入分析模型為基礎，將元認知投入確定為投入方式、投入力度、投入調控三個維度[8]。第一，閱讀元認知投入方式，主要描述學習者“參與”閱讀活動的形式。學習者可以根據自我學習偏好，選擇自主閱讀和協作閱讀兩類。其中，自主閱讀強調學習的專注性，通常用閱讀頻次、單次閱讀時間等指標來衡量。協作閱讀通常以互動的視角，從交互的頻率、互動的深度等指標衡量學習者的學習投入水平。第二，閱讀元認知投入力度，主要描述閱讀過程中個體努力程度，體現在專注和堅持兩個方面。專注的閱讀表現為注意力集中、閱讀速度較快。學生的堅持性則表現為能夠克服困難，持續完成閱讀任務。第三，閱讀元認知投入調控，主要描述學習者對自我學習的管理和控制。時間管理和策略調節是其中的關鍵指標。時間管理有雙重內涵，其中絕對閱讀時間投入是基本保障，時間的有效利用率則體現學習者自我管理水平。閱讀策略主要有復述策略、精加工策略和組織策略，反映學習者對閱讀材料的記憶、理解和評價。據此，構建數字閱讀元認知投入分析框架。

（二）基于標記足跡的數字閱讀元認知投入分析方法

學習者標記是在特定文本語境空間中的常見行為，由此形成的標記內容、標記時間、標記符號類型等記錄是一類典型的數字足跡?，F代閱讀心理研究發現，標記是個體對自身閱讀策略、習慣、材料組織能力等方面的不足進行彌補的重要方式[9]。不同類型的閱讀標記反映出學習者內在的心理表征。其中，字、詞或短語標記反映學習者不同性質的認知編碼狀態。字詞標記通常意味著它是關鍵詞。在非母語閱讀材料中，字詞標記還可能是學習者不能準確識別的單詞，反映出學習者在表層編碼上的不足。句子或段落標記體現出學習者對相關內容重要程度的判斷，是學習者對主題信息的認知注意、提取和加工的直觀反映。隨筆批注等標記是閱讀過程中對文本的解釋、總結或評論，反映學習者深層次的意義加工。在數字閱讀情境下，標記的時間屬性還能夠挖掘出學習者閱讀速度、注意力保持、時間管理等投入特征。學習者個性化的標記內容還為社會化學習奠定基礎，基于共享標記，學習者可以開展協作學習、共享閱讀等活動。依據閱讀元認知投入分析模型，從投入方式、投入力度和投入調控三個方面對這些標記足跡的相關數據進行深入分析，形成基于標記數據的閱讀投入分析方法，如表1所示。

二、數字閱讀元認知投入水平分析實踐

文獻閱讀是大學生自主學習的重要方面。相當多的高校專門開設文獻閱讀及寫作課程，目的在于使大學生拓展研究視野、了解學術規范、培養科研興趣。遺憾的是，無論是實際的教學觀察，還是比照其他研究者發布的報告，大學生自主學習投入并不理想，學習的互動和交流非常缺乏。為客觀了解學習者在文獻閱讀學習中的投入水平和狀態，以“科技文獻閱讀與寫作”課程為依托，應用以上量化分析方法對學習者進行分析。123名教育類專業大三學生選擇這一課程，其中，男生51名，女生72名。文獻資料通過課程管理平臺發布，學生可以自主選擇閱讀學習方式。

（一）數據采集

本次實驗采集的數據來自學生閱讀的一篇英文文獻。文章主題是初中生幾何問題解決過程中的眼動特征研究，文章篇幅適中但難度較大。標記腳本數據從學生提交的便攜式文檔（PDF格式）中批量導出，其中包括學習者ID、標記時間、標記類型等數據。獲取數據后對其進行清理，其中標記數量少于和等于4個的，難以提取最為基本的學習投入信息，予以刪除。

（二）閱讀分析

1.數字閱讀投入方式分析

在數據整理過程中，發現部分學生提交的文檔中包含兩個或多個學習者的ID。這一情況說明，學習者在閱讀學習活動中自發地形成了協作閱讀群體。為調查群體規模以及交互的復雜程度，采用社會網絡分析工具UCINET，對學習者ID數據的關系進行可視化描繪，如圖1所示。

可以看出，標記閱讀并不是數字化閱讀情境下學習者的習慣性選擇。這和紙本閱讀體驗有明顯的不同。相關研究發現，不同于紙本閱讀中的隨筆標記，數字閱讀情境下的標記需要學習者切換并選擇工具，注意位置的轉移和重新定位會加重認知負荷，從而主動減少標記行為[10]。當然，學習者閱讀習慣、閱讀目標和文本特征也會對標記行為產生影響。通過學習者自發形成的閱讀網絡可以發現，更多的學習者傾向于獨立的閱讀，協作閱讀無論在群體規模還是在交互層次上都處于較低的水平?？梢?，在無引導和干預的狀態下，學習者在采用協作學習方式、促進知識共享并深化閱讀理解方面還缺乏主動性。

2.數字閱讀投入力度分析

閱讀投入力度反映出學生的意志品質，突出體現在專注與堅持兩個方面。在閱讀過程中，專注閱讀的學習者通常能夠持續較長的時間。與之相反，注意力控制不足的學習者閱讀持續時間相對較短，中斷次數更多。在具體的計算方法上，將標記數據登記在時間線上，連續出現的標記集合大致反映出學習者1次閱讀持續的時間，各標記集合之間的時間間隔越長，閱讀產生中斷的可能性越大。以此為基礎，對學習者閱讀注意力持續和中斷情況進行描述，如圖2和圖3所示。

圖2反映學習者閱讀注意力投入的基本情況，線越長代表學習者在閱讀過程中注意力控制的穩定性越低，平均值越小表示學習者閱讀保持能力越弱。注意力投入水平較高的學習者有6名，他們的平均注意保持時間維持在40～50分鐘。閱讀注意保持存在問題的學習者有4名，他們閱讀注意保持的波動較大，并且平均持續時間小于20分鐘。學習者閱讀中斷頻次與注意投入密切相關，在可觀察的26名學習者中，至少有9名學習者在干擾控制能力上相對更差一些，3名學生的中斷次數遠多于其他學習者。

學習者專注和堅持是注意力水平的一體兩面。閱讀心理研究同樣指出，注意集中性和穩定性是決定閱讀效果和效率的重要方面，沒有注意機制和穩定，任何活動都將無法維持與進行[11]。當前學生閱讀元認知投入力度分析提示我們，在自主的學習情境中，教師不能完全地任由學生自定學習節奏，而應該采取相應的措施保障學習的有效性。在策略上，確立學習的目標，設定閱讀任務或問題，幫助學生有指向性地閱讀。在閱讀方法上，為學生提供略讀、精讀等方法性的指導。在閱讀環境上，提醒學生創設安靜的、個性化的環境，提升注意保持能力和抗干擾能力。

3.數字閱讀投入調控分析

元認知投入調控是一個動態的發展性過程，受到學習者認知、情感和外部環境等多方面的影響。在閱讀過程中，這種調控主要表現在學習者閱讀速度、時間利用效率和信息加工策略三個方面。統計發現，學習者閱讀速度呈現出動態變化的情況，即根據材料內容的難易及重要程度，實時調整閱讀速度。值得注意的是，絕大多數學習者在閱讀速度上保持在35～55字/分鐘之間，說明學生在英文文獻閱讀能力上有較大提升空間。另外，由于閱讀速度還與學習者的時間管理情況直接相關，根據以上數字閱讀投入調控相關指標的分析方法，計算閱讀時間管理和閱讀標記策略的基本情況，如圖4所示。

根據圖4反映的情況，學習者一般在1～5個小時之內完成閱讀任務，個別學習者總體閱讀時間跨度較長，結合閱讀速度及中斷次數，發現有3名學習者的表現明顯較差。除此之外，有2名學習者值得注意，他們的閱讀時間跨度要小于預計花費的時間。這一情況說明，他們可能只對文章內容進行了有選擇的閱讀，而沒有閱讀全文。

在標記閱讀策略方面，學習者更傾向于對字詞和句子進行標記，解釋、總結和評價性標記則相對較少。需要注意的是字詞標記較多的學生。盡管字詞標記的數量不能完全說明學習者在識讀方面存在問題，但根據一般英文閱讀的體驗，詞匯量不足是阻礙流暢閱讀的主要因素，而正是由于對字詞理解存在障礙，有些學習者更傾向于在閱讀中對字詞進行標記。對此，學生需要通過持續的閱讀活動，加大專業單詞的掌握量，提升專業文獻閱讀能力。

（三）基于數字閱讀元認知投入分析的實踐啟示

第一，精心設計閱讀活動，豐富學習者對不同閱讀元認知投入方式的體驗。在文獻閱讀課程中，教師可以設計小組協作閱讀、主題閱讀分享會、英文文獻協同翻譯等多種活動，讓學習者在不同的閱讀體驗中調控元認知投入的方式，掌握適合發揮自身特點的方法。

第二，創設良好的任務情境，增強元認知投入的力度。通過學習平臺發布任務時，設置任務完成的時間，使學生有一定的時間緊迫感，讓學生在約定時間內完成任務，避免閱讀碎片化。文獻閱讀任務在設計上要明確具體，讓學生帶著問題進行閱讀，提升閱讀注意力保持水平。

第三，傳授閱讀策略方法，提升學習者元認知投入調控水平。根據學生的個性化特點，在閱讀材料重難點篩選、閱讀速度控制、閱讀支持策略、閱讀即時筆記記錄等方面給予針對性的指導，幫助學生提高時間管理、閱讀策略等方面的能力。

三、結論

標記是數字閱讀中的常見行為，帶有鮮明的個性化學習特征。基于標記行為的數字足跡是學習者自己“走出來”的，具有很高的可信度。數據獲取過程無須對閱讀活動施以額外的干預，因此，是非常好的觀測標的。必須承認，由于學習者不同的認知水平、風格和習慣的差異，基于標記的閱讀元認知投入分析方法不盡完美。還有一些尚待進一步研究的課題，例如，對于沒有標記閱讀習慣的學生，我們需要采取什么方法觀測其閱讀過程？閱讀標記內容與學習者認知理解之間存在什么樣的關系？即便如此，這一研究仍然可以為包括閱讀在內的數字足跡研究提供一個樣例，即關注學習過程中標志性的痕跡數據，開發針對性的分析方法，探討學習者內在認知與元認知的投入特征和規律，深化發展數字環境下的認知分析技術與理論。

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（責任編輯 孫震華）

Abstract： The rapid development of ICT technology and media technology has bred diversified digital reading methods.Metacognition elements related to the reading effectiveness like learnersreading strategy choices，process management and control，etc.have gained an increasing concern by the researchers in the field of education and psychology.However，facing the natural reading process，it lacks the support of concomitant and unrelated metacognition monitor and analysis method.Based on the theory of learning engagement，this research constructs the digital reading metacognition engagement analysis structure from three dimensions，namely，the ways，potency dimension，and regulation and control of learning engagement;combining the research method of digital footprint，digs specialties that digital marks imply like attention maintenance and control， reading speed and strategies，etc.，and puts forward metacognition engagement analysis methods based on mark footprints.The research and practice of college studentsdigital literature reading activity has found that：in the open learning environment， autonomous reading is the main way of learnersmetacognition engagement;the time of attention maintenance and interruption control reflect learnersdifferent potency dimension of metacognition engagement;reading speed and time management are the direct presentation of learnersregulation and control of metacognition engagement.At last，this paper has discussed the enlightenment and limitation of the analysis of the metacognition engagement based on digital footprints to reading practices and relative research.

Key words： digital reading;metacognition engagement;digital footprint;mark