广东外语外贸大学研究团队利用眼动技术揭示学习者的工作记忆能力（WMC）与视频授课中教师在场的影响作用

摘要

本研究探讨了学习者的工作记忆能力（WMC）与视频授课中教师在场的促进作用的影响。64名本科生根据他们在操作跨度任务中的表现分为高和低WMC组。并以随机顺序观看了三种关于不熟悉主题的视频讲座：带讲师画外音但不在场的视频讲座（VN）、带讲师面部图片的视频讲座和带同一讲师讲话的视频讲座。我们在视频讲座期间并收集了他们的眼动数据，并在每个视频之后的理解测试中收集了他们学习的表现。双向方差分析和事后分析表明，只有低WMC组的教师在场显著提高了理解能力。与高WMC组相比，他们更关注老师的面部照片和说话的头部。我们的结果突出了讲师在视频讲座中作为学习提示的价值，这对WMC较低的学习者非常有帮助。

背景：

在讲师演示视频讲座中使用眼动追踪探索学习过程

在学习研究中使用眼动追踪技术，尤其是多媒体学习研究，越来越受欢迎。作为一种学习过程度量，眼动追踪提供了“一种允许研究注意力过程的在线协议”和关于多媒体学习中涉及的认知活动的推断，包括选择、组织和整合信息。在他们的综述中，Alemdag和Cagiltay（2018）总结了多媒体学习中眼动追踪测量的调节因素，其中包括个体差异。例如，Sanchez和Wiley（2006）证明，当文本中出现不相关的图像时，不同WMC的学习者在理解分数和眼动模式上有所不同。特别是，WMC高的学习者花更少的时间看不相关的图像，最终得分比WMC低的学习者高。作者将高WMC组的更好表现归因于他们更好的注意力控制能力。

实验设计

本研究采用3 x 2 因子混合设计，视频类型（视频-讲师谈话视频，VV；视频-讲师面部图片，VP；视频-无讲师，VN）作为被试者内变量，WMC（高WMC和低WMC）作为被试者间变量。与以往通常将视频类型设置为被试者之间的变量不同，本研究采用了被试者内部设计，以消除视频格式之间的受试者差异。所有被试均观看九段视频，三种情况各有三段。我们将九段视频的演示顺序随机分配给被试，以尽量减少疲劳和练习效果。眼动数据通过Eyelink 1000眼动跟踪器（SR Research Ltd.，Canada）在台式机桌面安装模式下收集。被试坐在离屏幕约60厘米的地方，通过连接到电脑的耳机收听视频。

实验被试

64名中国大学生（32名女性和32名男性；平均年龄=19.72±1.02岁）参与了本研究。被试是英语、翻译、国际商务和其他学科的学生。所有被试的视力和听力均正常或矫正至正常。他们提供了书面知情同意书，并收到了参与费用。本研究获得了中国广东外语外贸大学双语认知与发展实验室伦理委员会的批准。

针对每种情况使用三个不同主题的视频，以消除刺激差异。

实验程序

在签署知情同意书后，被试在眼动追踪室接受单独测试。在观看每个视频之前，使用九点校准程序。观看完每个视频后，被试立即被要求回答八个理解问题（按下键盘上的是/否按钮）。然后，他们对每个视频的熟悉程度和难度进行评分（按键盘上的键，从1到5）。被试以随机顺序观看了九段视频。上图a显示了整个视频观看任务过程的流程图。眼动追踪实验结束后，被试完成操作跨度测试。本研究的总持续时间约为1小时。

结果

视频类型和WMC对学习成绩的影响

表1总结了高和低WMC组的每个条件的平均值和标准偏差。

高和低WMC学习者的视觉注意力分配

更多数据结果，请参考原文文章。

结论

目前的研究探讨了学习者的WMC对他们在有老师在场或不在场的视频授课中学习成绩的影响。我们发现，讲师的在场，特别是讲师的谈话负责人，对视频讲座学习非常有益，特别是对于WMC较低的学习者。未来的研究应该在高负荷视频讲座中检查具有各种WMC的学习者，并使用神经学技术检查不同的学习结果。

参考文献：

Zhang, Y.; Yang, J.; Wen, Z. Learners with Low Working Memory Capacity Benefit More from the Presence of an Instructor’s Face in Video Lectures. J. Intell. 2023, 11, 5. https://doi.org/10.3390/jintelligence11010005

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