高校課堂注意力的研究現狀及改善策略

吳瓊

[摘 要]高校學生在課堂上普遍出現的注意力低下、渙散等現象，已成為高等教育的一大頑疾，嚴重影響學生學習質量。如何通過提高學生課堂注意力，從而改善教學質量已迫在眉睫。以往傳統的課堂中，對教學行為的觀察、分析手段大多停留在傳統的問卷調查或案例分析等人工分析的基礎上，需要較長時間的統計分析，不能實時反饋。隨著我國科學技術的發展，腦電與眼動作為一種重要的心理學實驗研究方法，為教育技術研究提供了新的視角與方向，并逐漸被各個研究機構與學院所關注。該文基于對以往教學方法改善的總結過程中融合腦電及眼動等客觀指標，探討了改善大學生課堂注意力的策略，以期改善教學質量。

[關鍵詞]課堂注意力;教學環境;腦電;眼動

[基金項目]2019年度蘇州科技大學校級青年項目“初探基于多模態融合策略的意圖識別計算模型與驗證”（341922905）

[作者簡介]吳 瓊（1984—），男，吉林長春人，博士，蘇州科技大學教育學院講師，主要從事認知心理學、認知神經科學研究。

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0098-03[收稿日期] 2020-04-16

一、高校課堂注意力低下的原因

隨著我國科技快速發展而帶來的信息化與網絡化的不斷普及，從某一側面上說，使得當代高校課堂學生的注意力很容易受外來因素的影響，嚴重影響教師授課，導致高校課堂的教學質量往往達不到預期目標。上課注意力不集中不僅影響學生的學習成績，更重要的是影響學生的心理健康。針對高校學生課堂注意力低下的問題，本文做了以下調查研究。對于影響大學生課堂注意力的因素，有不少學者進行了研究，例如，吳思展與張福星的研究認為，高校課堂教學中學生注意力的缺失主要由環境因素、學生自身因素等幾個方面造成[1]。

（一）外界環境

環境因素主要是指基于家庭環境、社會環境和教育環境這三個方面的綜合影響。首先，吳思展的研究指出，從小被忽視的或者是過度的家庭教育，不與孩子溝通，強制選擇自己認為好的專業等，以上家庭環境都是影響學生心理狀態的不利因素，對學生心理會造成嚴重影響，導致學生產生逆反心理，對學習毫無興趣[1]。其次，當代的社會環境也會對學生產生重要的影響，比如功利主義、實用主義等，使學生變得浮躁，急于求成，在課堂中難以集中精力聽講與學習，容易受外界刺激吸引，對學習不感興趣。第三，教育環境更是對學生的課堂注意力有著重要的影響，既可以激發學生的學習興趣，又可以磨滅學生的學習意志。例如高校為了提倡對學生的綜合培養，會開展各種各樣的學生活動。然而這類活動會更加吸引學生的注意力，甚至學生會在課堂內制作活動文案，大大的降低了學生在課堂中注意的資源分配，導致其難以認真聽講。更甚的是某些高校制度不全，導致學生作弊成風，大大降低了學生學習的積極性。以上種種環境因素都對學生的課堂注意力有著重要的影響。

（二）學生自身因素

針對學生自身因素的調查研究發現[2-3]，影響高校學生課堂注意力的因素，首先，講授課程內容缺乏生動性。由于大學理論課程所占比例較大，并且許多課程是純理論性的，枯燥乏味，但又是各個專業的重要基礎，學生不得不學，加之以往的課堂教授方式還基本處于教師直接背課本、讀PPT等狀態。這導致學生對理論課更加漠不關心，注意力難以持續和集中，達不到教授的目的。其次是現如今日益發達并普及的網絡因素的影響。例如，在課堂教學中，學生攜帶手機、平板電腦，筆記本電腦等網絡終端設備，雖可及時通過網絡查詢課堂內容，但很多時候學生在利用各類設備之時其注意力發生了轉移，脫離了課堂教學內容，將注意力更多地轉移到課堂以外的信息上面。在這個過程中，學生的注意力進行了空間選擇，放棄了與課堂內容相關的東西，選擇了豐富的網絡信息。其原因是相對于聽老師的講解，更加豐富的網絡內容更具有吸引力。另外，一部分學生注意力的持續性很差，難以長時間保持在老師講授的課堂內容上面，無意義的注意轉移隨時發生，如此一來，上課注意力不集中自然達不到理想的聽課效果[4-5]。

綜上所述，當學生的注意力集中于教師講授的內容時，會促進知識點的接納與吸收。這樣的促進作用被心理學家定義為注意的選擇與集中。注意是指人的心理活動對一定對象的指向和集中，其特點是當人對某一事物發生高度注意時，就會對這一事物反應得更迅速、更清楚、更深刻、更持久[6]（P182-185）。注意的選擇是指注意力在眾多信息中過濾無用信息，保留有用信息的信息篩選功能。注意的集中則是指注意力在一定時間內能全神貫注地聚焦在所選擇的對象上或某個客體上。注意力的轉移則是指一個人能夠主動、有目的、實時地將注意從一個對象或活動調整到另一個對象或活動的過程[7]。大學生的注意由于各種外界環境、刺激吸引，很難保持高度集中，過多的注意轉移導致學生并不能接收到課堂上的知識。因此，如何通過提高學生的課堂注意力來提高教學質量仍是當下的重要課題。

二、高校課堂注意力的改善策略

針對高校課堂注意力的改善策略，本文通過教學環境以及基于腦電與眼動注意力監控等幾個方面進行闡述。

（一）基于課堂教學環境的改善

課堂教學環境，是由教學實施過程中的課堂空間、課堂中的師生關系、課堂活動的氣氛等因素所構成的課堂教學環境。它是學生探索學習文化知識的主要環境[8]，具體分為物理環境與心理環境。物理環境的研究指出[9]（P47-58），良好的教學環境對學習過程中的認知、情感、動機、行為乃至學習成績都有顯著的影響。例如，關于教室溫度的研究發現，最適于學生智力活動的教室溫度為20℃～25℃。另外，基于心理環境的研究指出[8]，保持良好的同學關系與師生關系對其建立正確、良好的學習興趣非常重要。同學以及師生之間在課堂中充分互動，能夠改變師生以及同學之間的交往方式，從而促使學生的學習由被動變為主動，有效提高學生的課堂注意力[10]。對于教師來講，創造輕松的課堂氣氛是改善學生課堂注意的重要措施，可給予大學生更多的時間與空間進行自主學習，尊重每一位學生，培養學生勇于互動的自信心。但是，需要注意的是，對待學生要恩威并施，進而維持良好的課堂紀律。尤其是高校課堂，學生交頭接耳、趴下睡覺等一些擾亂課堂紀律的行為層出不窮，教師應當約束這些行為來維持課堂秩序。教師在教學過程中可以通過課堂互動，讓學生主動參與教學并積極配合，創建更佳的課堂教學環境，從而使學生充滿興趣，達到理想的教學效果。

（二）基于腦電檢測的改善

為了解決學生課堂注意力低下、渙散的情況，如何檢測學生的注意力成了首要問題。近年來，腦電作為人腦信息處理探測的一種新型手段，受到了研究者的廣泛關注。東南大學禹東川課題組利用發頭戴式無線腦電傳感器、無線網關、教師手持移動終端等設備對基于腦電的課堂注意力檢測系統進行開發研究[11]。借助基于腦電的認知計算技術，基于腦電的四個典型節律的注意指數（Attention Index）將小學生的注意力水平分為注意力不集中;水平較低;水平適度;水平很高以及水平非常高等幾個等級。教師通過手中的終端實時接收學生的注意水平，測試學生對課堂內容的興趣度，以提高教學質量。不僅如此，南京郵電大學課題組同樣指出[12]，腦電信號各節律波的活動情況與人體所處的注意力狀態有著密切的聯系。利用可穿戴腦電采集設備采集學生的腦電數據，通過學生的腦電數據實時分析學生的注意力狀態，實時反映學生的學習情況，并以反饋的方式將信息傳達給教師與學生，以期達到課堂注意力實時反饋的效果，提高學生的課堂注意力。

（三）基于眼動檢測的改善

基于腦電技術現有的一些局限性，例如被試的個體差異、外界刺激導致的非目標性激活以及便攜性等等，后續的研究者關注于眼球運動這一特征來檢測人的注意信號。前人研究發現，人的視線一般由主動注意而引導，學生的注視方向和注視頻率與注意的空間轉移有著高度的一致性[13]。Huey在1898年首先采用橡皮膏將一個杠桿連接在眼球上，首次成功記錄了被試者閱讀過程中的眼動軌跡。如今最通用的眼動監測方法是角膜反射法，因為其檢測精度高，是目前最為廣泛的一種眼動追蹤方法。注視位置、掃視及瞳孔直徑等作為眼動的基本指標已被廣泛關注。注視點是指人們的視線中心，是指人對某一特定區域或特定對象的高度關注，這也說明被試者對這個區域或這個對象感興趣。換言之，這個區域或這個對象一定包含著相對復雜的信息從而引起視線的關注，繼而推測只有當編碼變得困難之時才會容易引起人們的注視[14]。另外，關于掃視的研究發現，掃視是人類視覺搜索的重要基本功能，是視覺注意選擇的重要指標[15]。Unsworth通過對被試者的持續關注任務進行研究，發現注意力不同，瞳孔直徑也不同，在走神和分心的狀態下很少有較大的瞳孔直徑[16]。綜上所述，通過現有瞳孔直徑的變化可以考察學生的注意力是否集中，通過注視位置可以考察學生的視線方向，因此基于現有研究成果可以一定程度上檢測學生的課堂注意力是否集中。

另外，近期的眼動研究發現，人在注視某一個固定刺激的過程中也存在有一定幅度的眼動，這種眼動過程的特點是變化速率非常大，且移動距離非常微弱。Zuber將一種變化速率非常大的微弱眼球運動命名為微眼動（Microsaccade）[17]。近年來的研究發現，微眼動不僅能夠矯正視覺注視中的偏差，并且發現這種微眼動與注意的空間定位等高級認知過程相關[18-19]。Hafed等人利用線索—目標刺激實驗范式發現，微眼動的方向性與內隱性注意的空間方向高度相關[20-21]。另一項研究同樣采用空間線索—目標刺激的實驗范式發現，線索指向方向的微眼動發生概率明顯顯著高于線索未指向的方向[13]，也就是說空間注意的轉移方向與微眼動的方向有可能存在高度的一致性，同樣可以理解為這樣高度一致的空間方向與人的意圖方向同時高度一致。進而本文推測在一些實例中，盡管學生在課堂中視線注視著教師教授的內容（PPT，板書等），但是有些時候學生并沒有高度的集中于老師教授的內容上，而是關注于其他感官，比如上課時聽音樂、聽小說等等，此時教師可通過微眼動的移動速率以及發生概率來更加深入直觀地觀測學生的注意力變化，對學生進行督促或改變教學方法，從而提高學生的課堂注意力，提高課堂教學質量。

三、結語

基于以上研究，在現有教學方法的基礎上，類似基于腦電及眼動技術的課堂注意力檢測系統在日益便攜的基礎上越來越備受關注，在將來可用于高校課堂教學，可成為一種有效的評測手段，能夠促使學生積極主動地學習內容，促進師生之間、生生之間的互動與反饋，提高教學質量，并為教學改革研究奠定理論基礎。

參考文獻

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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