研究二 实时眼动反馈对分享阅读双方眼动和互动的影响（第1页）

研究二：实时眼动反馈对分享阅读双方眼动和互动的影响

研究目的

研究一分别探讨了儿童的自身特点（识字能力）以及成人的阅读方式对儿童阅读眼动的影响。由于研究一中实验范式和方法的局限性（我们只运用了一套眼动设备来监测和记录儿童被试的眼动，只有研究者可以看到儿童的实时眼动），我们还没有把阅读中的共同注意铁三角当作一个整体，来研究其中的机制和动态，因而我们也很难清晰地了解阅读双方在分享阅读中到底是怎样互动的，成人与儿童在每一个时刻的眼睛注视点在什么地方，有什么更直观有效的方法可以来帮助阅读双方提高他们对书中文字的共同注意。特别是对4岁左右的学前儿童，他们的识字能力非常有限，即使成人运用了对话式阅读方法，他们对故事书中文字的注意也只占总的阅读时间的10%。所以在研究二中，我们想用一种新的研究范式和技术进一步考察成人与识字能力有限的学前儿童在分享阅读中的眼动和互动。

具体来说，我们采取了当前先进的眼动技术来给分享阅读的双方提供这种实时的注意力反馈。我们用眼动仪把成人在每时每刻的眼睛注视点记录下来，并且用一个移动的图标在电脑屏幕上实时显示给学前儿童看。同样，儿童在读故事书时每时每刻的眼睛注视点也被记录和显示给他们的父母看。这种眼睛注视点的反馈给分享阅读的双方提供了实时信息，以供及时调整共同注意。这种信息是在传统的分享阅读活动中是没有的。

一方面，眼睛注视点的位置显示了当前注意力集中的地方（Rayner，1998；Rayal。，2006）。我们认为，看到儿童实时的注意力状态会帮助成人在分享阅读时有效地调整儿童的注意焦点。这种实时的眼睛注视点信息对于学前儿童来说更有教育意义，因为他们可以直接看到成人是怎样阅读故事书里的文字的。另一方面，了解阅读伙伴的眼动状态可以提高分享阅读过程中调整共同注意力的效率。成人可以从屏幕上直接看到自己是否成功地调整了儿童的注意。这种实时反馈可以帮助成人提供给儿童更加及时和精确的帮助。

采用先进的眼动技术来测量和促进共同注意力给研究者们提供了一个新范式，来研究儿童在分享阅读中的眼动和互动。因此，本研究有两个主要的目的。第一，我们想通过同时监测父母和儿童的眼睛注意点来客观地测量分享阅读中的共同注意。以前虽然有很多研究测量儿童在阅读时的眼动，但是父母和儿童在此过程中的互动和共同注意却很少被研究。我们利用两台眼动仪成功地测量了分享阅读双方实时的眼动和互动。这些数据和方法对于研究共同注意力和合作行为的研究者非常有帮助。第二，我们想研究这种利用眼动技术的干预实验是否可以加强父母和儿童之间的共同注意。为此，我们设计了两个干预性实验和控制实验。第一个干预实验是在儿童面前的阅读屏幕上用一个移动小图标来显示父母的眼动轨迹。第二个干预实验是在父母面前显示儿童的实时注意焦点。我们认为这种注意力焦点的实时反馈信息非常关键，可以帮助阅读双方更好地调整共同注意，从而促进儿童对书面文字的学习。

我们的假设是，儿童在以下情况下能更多地注意故事书中的文字以及更好地与成人进行跟文字有关的互动：①成人能看到儿童在分享阅读中的实时眼动轨迹并及时有效地调整自己的阅读方式，来引导儿童注意故事书中的文字；②儿童能看到成人在分享阅读中的实时眼动轨迹，从而对成人的阅读模式进行模仿。

研究方法

实验设计

我们采用了被试间实验设计，整个研究由三个实验组成。

实验一是整个研究的基线。实验一测量了在没有任何干预下的分享阅读中有多少共同注意集中在书面文字上。具体来说，我们要求每一对实验被试对三本故事书进行四个阅读任务。在第一个和最后一个阅读任务中，他们会读同一本故事书，不同的是，我们要求成人在第四个阅读任务中教儿童三个不认识的常见词（从儿童在阅读前的常见词再认测验中找出三个他她不认识的词）。在第二个和第三个阅读任务中，他们会读其他两本不同的故事书。三本故事书呈现的顺序会在所有被试对中进行平衡。我们会分别计算在第一个阅读任务（成人不教单词）中儿童和成人对文字有共同注意的时间百分比，以及在第四个阅读任务（成人教单词）中儿童和成人对文字有共同注意的时间百分比。通过比较这两个百分比，我们想考察阅读双方对同一本故事书中的书面文字的共同注意在前后两个任务中是否有所改变。我们还会测量和对比儿童被试在阅读开始前和阅读结束之后对书中常见词的再认成绩，从而进一步推断儿童在分享阅读过程中是否学会了一些新的单词。我们的假设是学前儿童很少主动看文字，因此父母和儿童的共同注意很少会集中在书面文字上。这样儿童在阅读过程中对于书面文字的学习也非常有限，具体体现就是儿童对书中常见字的再认能力有限。实验一可以作为实验二和实验三这两个干预实验的控制条件。

在实验二中，我们给儿童被试提供成人眼睛注意点的实时反馈。实验二所用的实验材料和实验一保持一致，即我们要求每一对实验被试对同样的三本故事书进行四个阅读任务。实验二的阅读任务一和实验一的阅读任务一是一样的。在实验二的阅读任务二、任务三和任务四中，我们在儿童被试面前的显示屏上用一个移动小图标来代表成人阅读的实时眼动。我们要求儿童被试跟着屏幕上成人的眼睛注视点一起看故事。而在所有阅读任务中成人看到的只是正常的故事书页面，也就是说他们并看不到儿童的眼动，也看不到自己的眼动。在第一和最后一个阅读任务中，他们会读同一本故事书，但是我们会要求成人在第四个阅读任务中教儿童三个不认识的常见词（从儿童在阅读前的常见词再认测验中找出三个他她不认识的词）。在第二个和第三个阅读任务中，他们会读其他两本不同的故事书。阅读任务二和三的主要目的是让儿童被试熟悉在显示屏上移动的成人眼动轨迹。我们在实验前和实验后会分别测试儿童对书中常见词的再认。我们将分析实验二中阅读双方在第一个阅读任务（成人不教单词）和第四个阅读任务（成人教单词）中对文字有共同注意的时间百分比以及儿童的常见词学习效果，并且将这些分析与实验一的数据进行比较。

在实验三中，我们给成人被试提供儿童眼睛注意点的实时反馈。实验三所用的实验材料和前两个实验保持一致，即我们要求每一对实验被试对同样的三本故事书进行四个阅读任务。实验三的阅读任务一和前两个实验的阅读任务一是一样的。在实验三的阅读任务二、任务三和任务四中，我们在每位成人被试的显示屏上用一个移动小图标来显示儿童的眼睛注视点。而在所有阅读任务中儿童看到的只是正常的故事书页面，也就是说他们并看不到成人的眼动。成人被试被鼓励利用他们得到的眼动反馈来调整儿童的注意。与前两个实验一致，我们也要求成人被试在阅读任务四中教儿童三个他她在实验前不能再认的单词。我们在实验前和实验后会测量儿童对书中常见词的再认。我们将分析实验三中阅读双方在第一个阅读任务（成人不教单词）和第四个阅读任务（成人教单词）中对文字有共同注意的时间百分比以及儿童的常见词学习效果，并且将这些分析与实验一的数据进行比较。我们的假设是在实验二和实验三这两个干预实验中，当我们给阅读双方中的一方提供另一方眼睛注视点的实时反馈时，这种反馈可以帮助分享阅读的双方及时调整并提高对文字的共同注意，从而有助于儿童对书面文字的学习。

我们对于在某一个时间点阅读双方是否具有共同注意是这样定义的：当阅读双方在某个时间点同时注意到屏幕上同一个或者非常接近的视觉物体时，我们认为父母与儿童在那个时间点有共同注意；反之则没有（图6-13）。

图6-13父母与儿童在某个时间点是否有共同注意的例子

注：★代表儿童的实时眼睛注视点，?代表父母的实时眼睛注视点。

具体来说，我们计算父母和小孩每20ms眼睛注视点之间的距离。如果距离的平均值小于201像素，我们判定阅读双方有共同注意，否则没有。我们是基于3点理由来定下201像素这个标准的。第一，我们在正式实验开始前让阅读双方同时看屏幕中心的一个小点（他们的共同注意集中于屏幕上的那个点），他们在屏幕上的眼睛注视点之间的距离有80%都在201像素之内。第二，对应于201像素的视觉角度是大约10°（EyeLink眼动系统每一度对应20像素），而人类具有最清晰视力的中央窝是大约2°，因此用10°来定义共同注意是一个相当宽泛的标准。第三，201像素接近于英文中2个由5个字母组成的单词的长度（5个字母组成的英文单词的平均长度是100像素）。综上所述，虽然共同注意很难定量，我们认为在本实验的条件下使用201像素来定义阅读中共同注意的标准是合理的。阅读双方的注视点之间的距离小于201像素的时间段占整个阅读时间的百分比，就代表了分享阅读的双方拥有共同注意力的多少。

我们用了InqScribe软件来整理和标记父母与儿童的阅读互动的视频。通过参考以前研究的分析方法（Chi，Siler，Jeong，Yamauchi，&Hausmann，2001；Ortiz，Sto;Arnold，2001；Sulzby，1985；Whitehurstetal。，1988），我们还开发了一个评分系统来分析和归类父母与儿童之间的互动。我们用了20%的样本数据来进行行为评分人员之间的信度分析。

被试和实验材料

我们邀请了92个父母与儿童的组合参加这个研究。其中，37个组合参与了实验一，他们也是实验二和实验三的干预实验组的控制组。实验二的干预实验组包括了27个组合，实验三的干预组包括了28个组合。所有的儿童被试都是以英语为母语的4岁儿童，他们的听力、视力和认知能力正常。父母被试都是在家最常跟儿童阅读的那一方。

我们选了3本适合4岁儿童的故事书作为实验材料。在阅读故事书之前和之后，我们都测量了儿童被试对书中常见词的再认能力，即要求儿童念出排列在纸上的从3本故事书选出的常见词。

实验设备

我们在此研究中采用了2套眼动系统（TobiiX50和EyeLink1000）。这2套眼动系统都运用红外线远程追踪被试的眼动轨迹，因此被试并不需要与仪器直接接触。具体对于每一对被试，我们用TobiiX50眼动系统追踪成人的眼动，而儿童的眼动则由EyeLink1000眼动系统来记录。另外，我们用了2台摄像机来记录阅读双方的互动行为。