印刷材料与网页对学习效果影响的研究
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摘要：学习网站作为数字化学习材料越来越多地被应用于学校教育中，这种数字化学习材料相对于传统的印刷型教科书，它是否具有更好的学习效果？研究采用了眼动实验法，以大学生为对象，用相同内容而载体不同的印刷材料与网页材料进行了学习效果的比较。结果显示：不同类型的材料对学习效果有较为显著的影响；网页材料的注视次数比印刷材料的注视次数多。
关键词：印刷学习材料；网页学习材料；学习效果；眼动
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）29-0066-04
一、问题的提出
随着科学技术的发展，教学媒体日益丰富多样，新型教学媒体的出现给教育带来惊人的变化。印刷媒体的出现，不仅能有效地记录人类文明，而且使得自主学习等形式成为现实；电子媒体的出现，不仅以多样化的符号形式记录人类的文明，而且能扩大教育规模。网络技术的发展，以及网络课程的应用又能给人类的学习带来什么变化呢？止于目前，人们有不同的看法，有人说以网络课程为信息载体的网络教育改变了人们的学习形式，提高了学习效率与质量；也有人认为网络课程在提高教学质量与革新教学形式方面并不像人们所期待的那样，而且有人还以网络课程及其精品课程中的网络教学资源的使用率来说明这个问题。网络课程在人们的学习中是否发挥的作用如何，需要深入的研究。研究中将构成网络课程的网页材料（一个网页）和构成教科书的印刷材料（书中某页）的学习效果是否存在差异进行了比较，并使用眼动记录技术来检测学生的眼动数据，进而学习效果进行分析。
相τ谟∷⒉牧希网页材料上总会使用粗体、下划线、不同颜色等方式来标识出其内容的重难点，那么网页的这种微观标识是否对学生的学习效果产生影响，这也是本文的一个研究重点。
金嘉毓和陈冬梅在《网络阅读与纸质阅读的行为分析》一文中对阅读的行为做了研究，从而分析网络阅读和纸质阅读之间的差异。杨丽玲、屈宝强和董小燕在《传统文献、电子文献、网络文献比较研究》一文中，比较了不同类型及形态呈现出各种各样的形式的文献。网页材料与印刷材料对学习效果的比较研究尚未发现。
二、实验研究设计
1.实验目的。本实验试图通过眼动记录技术记录分析大学生阅读印刷材料和网页材料的眼动特征，探讨不同学习材料的阅读方式是否有差异。从而发现不同学习材料对学习效果的影响。
2.实验被试。被试是来自GZ大学在校本科生，年龄均在20―23岁，裸眼视力或矫正视力在1.0以上，无色盲、色弱，颜色区分力好的45名非心理专业、学习成绩中等的在校大学男女生各一半作为被试，剔除了因操作错误、数据导出错误和问卷回答不完整等情况，而导致的数据无效记录或不准确的被试数据，有效被试38名，男19名，女19名。
3.实验材料。根据大学生的知识面广度、学习水平高低和前期的调查，实验材料选择了由中国人民大学出版社出版的，梅锦荣编著《神经心理学》中的35页“脑的组成部分”作为实验材料。同时，把这一页的教学内容加工成教学网页，以网页方式呈现。有研究指出，三字型的网页结构更能维持大学生的兴趣和注意，并且更有利于大学生的记忆，因此本研究的实验网页宽度设计为900像素，其中内容呈现区为900像素，字体为宋体15像素，其分辨率调整为1024*768。材料学完以后，针对学习内容进行知识理解测试性的问卷填答。
4.实验设计。①本研究采用2×2（即学习材料类型×性别）的双因素混合设计，学习材料类型为被试内变量，性别为被试间变量。②被试根据学习材料类型随机分成两组，每组19人，分别阅读不同的学习材料。③利用眼动仪记录眼动指标，制作测验题记录阅读理解成绩，最后使用SPSS统计数据。
三、实验结果
1.眼动数据统计结果。眼动实验开始后，EyeLink Ⅱ眼动仪将自动记录实验数据，同时形成非常直观的对比结果图。如下图，记录了所有被试对实验用材料注视时间的平均分配情况，我们发现被试对做了标记的网页材料的注视时间是有差异的（越接近红色表示注视时间越长），比如从总体看被试看印刷材料的注视时间明显多于网页材料，对于印刷材料来说，被试的注视时间分布的比较平均，没有太大的重点区分；对网页材料来说，被试有重点的观看有标记的内容等。这些结论都可以比较直观的得出。但这只是通过对比图进行的简单比较，若要得出更为科学、准确的结论，必须依靠统计的定量分析。
实验将材料图片分为四个兴趣区，分别是上部文字块兴趣区、图片兴趣区、表格兴趣区和底部文字块兴趣区。并运用眼动数据分析软件EyeLink Data Viewer搜集数据，并记录每个兴趣区的眼动指标，将数据以Excel表格形式导出，而后运用SPSS18.0进行统计分析。①注视次数，上部文字块兴趣区注视次数.统计发现上部文字块兴趣区不同性别不同材料类型的注视次数方差齐性检验结果如表3-1。
从表3-1中可以看出，方差齐性检验中F=1.845，显著性概率Sig.值为0.158，即P>0.05，表明按性别分的方差在0.05的显著水平上差异不显著，即方差齐。
再从上部文字块兴趣区注视次数的方差分析来看，材料类型的主效应F=4.917，P0.05；这说明上部文字块兴趣区注视次数在性别之间差异不显著。材料类型*性别的交互作用F=2.035，P>0.05；这表明材料类型和性别对其上部文字块兴趣区注视次数没有显著的交互作用；图片兴趣区注视次数，从统计中发现，图片兴趣区不同性别不同材料类型的注视次数方差齐性检验结果如表3-2。
从表3-2中可以看出，方差齐性检验中F=2.552，显著性概率Sig.值为0.072，即P>0.05，表明按性别分的方差在0.05的显著水平上差异不显著，即方差齐。
从图片兴趣区注视次数的方差分析看，材料类型的主效应F=2.088，P>0.05；这表明图片兴趣区注视次数在材料类型之间没有差异。性别的主效应F=2.054，P>0.05；这说明图片兴趣区注视次数在性别之间差异不显著。材料类型*性别的交互作用F=0.001，P>0.05；这表明材料类型和性别对其图片兴趣区注视次数没有显著的交互作用。
表格兴趣区注视次数，用上述同样的方法，表格兴趣区不同性别不同材料类型的注视次数方差齐性检验如表3-3。
从表3-3中可以看出，方差齐性检验中F=0.388，显著性概率Sig.值为0.762，即P>0.05，表明按性别分的方差在0.05的显著水平上差异不显著，即方差齐。
从表格兴趣区注视次数的方差分析看，材料类型的主效应F=3.968，P=0.054（边缘显著）；这表明表格兴趣区注视次数在材料类型之间有差异。性别的主效应F=0.131，P>0.05；这说明表格兴趣区注视次数在性别之间差异不显著。材料类型*性别的交互作用F=0.034，P>0.05；这表明材料类型和性别对其表格兴趣区注视次数没有显著的交互作用。
底部文字块兴趣区注视次数，用上述同样的统计方法发现，底部文字块兴趣区注视次数的方差齐性检验，结果如表3-4。
从表3-4中可以看出，方差齐性检验中F=0.704，显著性概率Sig.值为0.556，则P>0.05，表明按性别分的方差在0.05的显著水平上差异不显著，即方差齐。
对底部文字块兴趣区注视次数的方差分析发现，材料类型的主效应F=4.380，P0.05；这说明底部文字块兴趣区注视次数在性别之间差异不显著。材料类型*性别的交互作用F=0.034，P>0.05；这表明材料类型和性别对其底部文字块兴趣区注视次数没有显著的交互作用。
瞳孔大小。上部文字块兴趣区瞳孔大小，对上部文字块兴趣区不同性别不同材料类型的瞳孔大小方差齐性检验，结果如表3-5。
从表3-5中可以看出，方差齐性检验中F=4.574，显著性概率Sig.值为0.009，即P
2.问卷数据统计结果。①问卷成绩百分率。谋3-6可以得出以下观点：从印刷材料和网页材料的总计答对题的数目可以看出，网页材料答对题目的数量是多于印刷材料答对题目的数量。从答对题目数量占总题目数的百分比看，印刷材料和网页材料的被试的答对率明显过低，可假设是因为所选实验材料内容对被试来说太深奥和过于陌生，也可能是因为问卷的问题的难度过大，题数过多，又或者是由于阅读学习的时间过短等导致的。而印刷材料的答对率低于半数，这说明对学生的学习效果有利影响不大，明显小于网页材料的有利影响。因此，从这几个数据可以得出，网页材料对学习效果的有利影响要大于印刷材料对学习效果的有利影响；在印刷材料的数据中，男性被试答对题目的百分率少于女性被试答对题目的百分率，但是两者答对题目的百分率相差比较大，女性被试的答对率要比男性被试的高出近10%。且男性被试和女性被试答对题数的百分率都在半数左右，可以说明印刷材料并不能显著的提高学习者的学习成绩。这些数据可说明若使用印刷材料进行学习，女生可能会比男生更有优势；在网页材料的数据中，与印刷材料的数据相反，男性被试答对题目的百分率要高于女性被试，但两者间的差距并不是很明显。从他们的答对率上看，男性被试的答对率要比女性被试的高出差不多6%。且在数据表中，不管是男性被试还是女性被试的答对率都高于半数，这说明网页材料能够提高学习者的学习成绩，但并不是具有很大的作用。这些数据可说明若使用网页材料进行学习，男生可能会比女生有优势，但优势不大；对比男性被试学习印刷材料和网页材料的数据发现，两者差异非常显著。男性被试学习网页材料的成绩明显高于他们学习印刷材料的学习成绩，其答对率提高了15%，这说明网页材料中的微观标识对于男性学习有明显的促进作用，或者是男性相对来说更习惯于有标记的阅读方式，即在学习材料中加标记的方法会有利于男性学习者的学习；对比女性被试学习印刷材料和网页材料的数据发现，两者之间的数据几乎没有差异。这说明对于女性学习者，不管是印刷材料还是网页材料对他们的阅读和学习方式都不会产生太大影响。女性学习者具有较为稳定的阅读，不会因为材料的改变等外界干扰而出现明显的变化。②问卷成绩平均数。从表3-7可以得出以下观点：从印刷材料和网页材料的总答对题目的平均数来看，数据上没有太大区别。不管是阅读印刷材料的被试成绩还是阅读网页材料的被试成绩都是4题，因此，从平均数上看，是没差别的；从印刷材料中男女答对题目的平均数上看，女性被试要比男性被试多答对一题，且相对于总题数（共9题）来说，都显得太少。可以看出女性在学习印刷材料的能力上要比男性好一点，但也不能证明女性在学习印刷材料上有优势；从网页材料中男女答对题目的平均数上看，男性被试要比女性被试多答对一题，且对比总题数，成绩处于中段，可以说被试阅读网页材料的效果一般，但也可以说明男性在学习网页材料的能力上要比女性的强一点；对于男性被试来说，不同阅读材料会对其学习效果有大的影响，网页阅读成绩明显要高于印刷阅读成绩；而对于女性被试来说，不同的阅读材料对其学习效果的影响不大。
四、论
1.不同学习材料的眼动指标的比较。实验结果表明：不同性别对于阅读的眼动变化没有显著差异。不同性别学生阅读不同学习材料时，被试注视上部文字块兴趣区、表格兴趣区和底部文字块兴趣区的次数有显著差异，而图片兴趣区的注视次数则不存在显著差异。注视次数是通过分析注视点的数目就可以了解被试对于不同注视区域内投入注意力的多少。学生阅读网页材料中各个兴趣区的注视次数比阅读印刷材料中各个兴趣区要多，证明学生向网页材料投入的多，网页材料对学生更有吸引力。在注视时间的差异分布上，刚好与注视次数相反。只有图片兴趣区表现出边缘显著，而上部文字块兴趣区、表格兴趣区和底部文字块兴趣区的注视时间则不表现出差异。注视时间是对某个区域给予的总注视时间，为该区域所有注视点持续时间的总和，是信息加工深度的指标。图片兴趣区中学生对网页材料的注视时间要少于印刷材料的注视时间，这说明印刷材料中的图片需要学生更深的加工，花费更多的时间去理解。出现这一差异的原因可能是网页的设计中，对文字和表格的内容都有进行改变，例如对文字加粗、加红色等标记重点，对表格的颜色进行改变，文字进行加粗，从而吸引了学生对内容的多次注视。而图片则没有经过大的处理，只是将印刷材料中的图片放大了尺寸。因而学生对不同材料中的图片的注视次数是没有显著差异的。但是，由于放大了图片，使得学生能够把图片看得更清楚（印刷材料中图片太小，可能影响被试的观看），从而所需要的注视时间会比印刷材料少。
2.不同学习材料的问卷成绩的比较。实验结果表明：大学生对不同学习材料的阅读成绩差异较为显著，不同材料类型的总答对率之间的百分比相差了5%。可以认为网页材料对学习效果的有利影响要大于印刷材料对学习效果的有利影响。
3.印刷材料和网页材料对学习效果的影响。通过眼动指标和问卷成绩的比较，网页材料加注重点的方法对于学生的注视次数和注视时间有差异影响。在网页中加注微观标记会更吸引学生的注意力，使得他们的学习效果好于印刷材料的学习效果。问卷中从性别上体现出的差异，有可能是由于男性大学生专注于头脑信息加工和纵深思考，对问题的思考采取先整体理解，再剖析重点的模式进行，所以网页的微观标记学习比较符合男性大学生的需要。
而女性大学生有较为固定的理解记忆的阅读习惯，或是实验材料和问卷问题偏于理工科，女性大学生对理工科知识较难理解。
五、结论
1.不同类型的材料对学习效果有较为显著的影响，网页材料的效果优于印刷材料的学习效果。
2.网页材料的注视次数比印刷材料的注视次数多，这主要是标识所发挥的作用。
参考文献：
[1]徐卫卫.基于视线规律的教育网页结构设计研究[D].宁波大学，2012.
[2]曹卫真，殷婷如，邢强，祁禄.常见教学网页图文搭配方式对记忆效果影响的研究[J].电化教育研究，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