“妙指生花”:触屏指绘对词语记忆和文本学习的影响

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如何实现高效的记忆或学习一直是教育心理学、认知心理学甚至神经科学等诸多领域研究者关注的核心科学问题之一。近年来,生成绘图策略因含运动成分、精细成分和图像成分等多种成分而受到关注,在词语记忆和文本学习领域已积累不少实证和理论文献。尽管如此,生成绘图领域仍存在一些有待深究的重要问题,绘图媒介的影响便是一项研究空白。受书写习惯影响,纸笔一直是最常见的绘图媒介。数字技术的进步为绘图媒介的选择带来多样性。伴随触屏技术的发展,具备手势交互性和多通道性等典型特征的触屏媒介得以迅速普及,使得基于触屏媒介的触屏指绘成为一种新型的生成绘图方式。与其它绘图方式不同,触屏指绘将个体的手指从纸笔或电子触控笔中解放出来,使其直接参与到生成绘图活动中。触屏指绘可能具备潜在的认知加工机制,即它可能影响个体的感觉运动体验和认知资源投入,最终影响其认知加工效果。尽管以往研究为深入了解生成绘图策略的作用提供了重要价值,但仍然存在如下局限:(1)触屏在生成绘图中的潜在价值未被挖掘;(2)没有重视绘图媒介的作用,特别是缺乏生成绘图的媒介比较研究;(3)触屏环境下生成绘图的成分有待进一步检验和解析;(4)触屏指绘的潜在认知加工机制缺乏直接证据。鉴于此,本研究采用学习-测验范式,结合行为实验、眼动、fNIRS等技术,围绕数字时代背景下的触屏指绘对个体记忆和学习的影响这一核心问题循序渐进地开展了五项实证研究(共11个实验)。研究一通过1个行为实验探索性地检验了触屏指绘的有效性。实验1以3 1名大学生为被试,以熟悉的常见词语为实验材料,采用单因素被试内设计,自变量为编码类型,其中触屏指绘为实验组,涂鸦、默读为控制组,考察触屏指绘相对于控制组在词语再认和编码类型源记忆表现上的差异。研究二通过3个行为实验考察了触屏指绘在词语记忆中的媒介比较优势。研究二共以123名大学生为被试(实验2a中41人,实验2b中35人,实验2c中47人),采用与实验1类似的材料和设计,触屏指绘为实验组,纸笔绘(实验2a)或触控笔绘(实验2b、实验2c)为对照组,默读为控制组,重点考察触屏指绘相对于纸笔绘或触控笔绘在词语再认(实验2a、实验2b)、编码类型源记忆(实验2a)、编码位置源记忆(实验2b)或自由回忆(实验2c)表现上的优势。研究三进一步提高了实验材料的生态性和难度,通过2个行为实验考察了触屏指绘在文本学习中的媒介比较优势。研究三共以86名大学生为被试(实验3a中46人,实验3b中40人),以真实的(实验3a)或虚构的(实验3b)术语及其定义为文本学习材料,触屏指绘为实验组,纸笔绘为对照组,考察触屏指绘相对于纸笔绘在定义保持和术语源记忆表现上的优势。在前述研究的基础上,研究四上升到触屏指绘所含成分的角度,通过2个行为实验检验和解析了触屏指绘的成分。研*本研究得到中央高校基本科研业务费资助(优博培育项目,编号:2019YBZZ081)。究四共以68名大学生为被试(实验4a中35人,实验4b中33人),采用与实验1类似的材料和设计,(外显)触屏指绘为实验组,非外显触屏指绘(实验4a)、心理想象(实验4a)或触屏追踪(实验4b)为对照组,默读(实验4b)为控制组,重点考察非外显触屏指绘相对于心理想象(实验4a)以及触屏指绘相对于触屏追踪(实验4b)在词语再认和编码类型源记忆表现上的差异,以检验触屏指绘的运动成分(实验4a)和精细成分(实验4b)。最后,研究五采用眼动和fNIRS技术通过3个实验深入地探讨了触屏指绘的潜在认知加工机制。研究五共以109名大学生为被试(实验5a中34人,实验5b中31人,实验5c中44人),以复杂文本(实验5a、实验5b)或简单词语(实验5c)为实验材料,触屏指绘为实验组,触控笔绘为对照组,默读(实验5c)为控制组,重点考察触屏指绘相对于触控笔绘在文本学习表现和视觉注意分配(实验5a、实验5b)、词语记忆表现和脑区激活(实验5c)上的差异。具体而言,本研究发现:(1)触屏指绘能够有效地促进词语再认、源记忆和自由回忆,提高反应敏感性,部分程度上加快反应速度,提高动机水平;(2)触屏指绘比纸笔绘、触控笔绘能够更好地促进词语再认和源记忆,部分程度上更好地提高反应敏感性,部分程度上更好地加快反应速度,但没有更好地促进自由回忆和提高动机水平;(3)触屏指绘比纸笔绘、触控笔绘能够更好地促进复杂文本材料的记忆保持,但没有更好地稳定促进源记忆、加快源记忆的反应速度和提高动机水平;(4)非外显触屏指绘比心理想象能够更好地促进词语再认,提高词语再认的反应敏感性,加快词语再认的反应速度,但没有更好地提高动机水平,甚至部分程度上阻碍了源记忆;另外,外显触屏指绘显著优于非外显触屏指绘;(5)触屏指绘比触屏追踪能够更好地促进词语再认和源记忆,提高反应敏感性,加快反应速度,但没有更好地提高动机水平;(6)触屏指绘比触控笔绘能够更多地增加任务相关区域内的注视次数、任务相关区域之间的转换次数,但未更多地增加任务相关区域内的注视时长;另外,触屏指绘(而非触控笔绘)条件下,任务相关区域内的注视次数、任务相关区域之间的转换次数与记忆保持正相关;(7)触屏指绘和触控笔绘都激活了对侧初级躯体感觉皮层、双侧前运动皮层和辅助运动区;触屏指绘比触控笔绘在对侧初级躯体感觉皮层的激活强度更低,但触屏指绘的激活范围相对更广,即触屏指绘还额外激活了对侧初级运动皮层和同侧背外侧前额叶皮层;另外,在触屏指绘(而非触控笔绘)条件下,对侧初级运动皮层的激活强度与源记忆的反应敏感性呈正相关。综上所述,触屏指绘不仅本身是稳定有效的,而且在词语记忆和文本学习上均具有媒介比较优势。触屏指绘确实具有运动成分和精细成分,且外显性是触屏指绘起积极作用的贡献因素,这为触屏指绘的媒介比较优势奠定了基础。触屏指绘的媒介比较优势一方面源自感觉运动加工机制,即触屏指绘过程中的手指运动或触觉促使个体的感觉运动系统广泛参与,从而提高认知加工效果;另一方面源自精细加工机制,即触屏指绘可以更好地优化视觉注意分配,增加认知资源的投入,从而提高认知加工效果。
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