喬金秀 穆 肅 黃向陽 陳小梅 羅吉

摘要：當(dāng)前，教學(xué)視頻已成為學(xué)生日常學(xué)習(xí)過程中不可或缺的數(shù)字學(xué)習(xí)資源，其設(shè)計(jì)與優(yōu)化受到了研究者的廣泛關(guān)注。但相關(guān)研究較少從教學(xué)媒體角色表征的角度出發(fā)，對不同類型的教學(xué)視頻進(jìn)行比較研究。為此，文章基于擬劇理論和信息技術(shù)3T論，以廣東省H大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的90名大學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象，設(shè)置了三組表征不同角色（教師、工具、同伴）的教學(xué)視頻，通過對眼動注視數(shù)據(jù)、視頻畫面數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)成績數(shù)據(jù)等多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合分析，發(fā)現(xiàn)表征不同角色的視頻對學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果有顯著影響，使用表征教師角色、同伴角色的視頻學(xué)習(xí)能帶來更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果。同時，文章對不同角色表征的視頻與學(xué)習(xí)效果之間的中介效應(yīng)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)總注視時長在不同角色組教學(xué)視頻與學(xué)習(xí)效果之間起中介作用，而心流體驗(yàn)對學(xué)習(xí)效果沒有中介作用。文章的研究對于指導(dǎo)學(xué)生選擇學(xué)習(xí)資源、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、提升教學(xué)效果有一定的實(shí)踐價值，可為數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)實(shí)踐提供有益參考。

關(guān)鍵詞：教學(xué)視頻；內(nèi)容交互；角色表征；視覺關(guān)注；學(xué)習(xí)體驗(yàn)；學(xué)習(xí)效果

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097（2024）05—0074—10 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2024.05.008

引言

教學(xué)視頻作為學(xué)習(xí)資源中常用的教學(xué)媒體，是學(xué)生與知識建立聯(lián)系的紐帶。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和組織的視頻內(nèi)容，在吸引學(xué)生注意力、引發(fā)學(xué)生積極思考等方面發(fā)揮著重要作用^[1]。教學(xué)中的交互，可以分為學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容的交互、學(xué)生與教師的交互、學(xué)生與學(xué)生的交互。學(xué)生通過視頻資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程，實(shí)際上屬于學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容的交互。社會學(xué)家Goffman^[2]曾用戲劇隱喻解釋人們在日常生活、學(xué)習(xí)中的交互行為，將交互視作一種基于印象管理手段的表演。當(dāng)學(xué)生觀看教學(xué)內(nèi)容時，會對視頻產(chǎn)生各種角色印象，這些角色印象可能是教師、同伴等。通過這些角色印象，學(xué)生會在學(xué)習(xí)過程中建立認(rèn)知和情感聯(lián)系，從而影響其學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果。不同角色的表現(xiàn)方式、特點(diǎn)會對學(xué)生產(chǎn)生不同的影響，進(jìn)而影響他們對教學(xué)內(nèi)容的理解和接受程度。

近年來，許多研究考察了視頻信息呈現(xiàn)方式對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響^[3][4][5][6]，但這些研究多從媒體設(shè)計(jì)的視角出發(fā)，而很少從交互的視角來分析教學(xué)視頻表征的不同角色對學(xué)習(xí)產(chǎn)生的影響?；诖?，本研究聚焦教學(xué)視頻表征不同角色對學(xué)習(xí)的影響，設(shè)計(jì)并開展眼動實(shí)驗(yàn)，對眼動數(shù)據(jù)、視頻畫面數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)成績數(shù)據(jù)等多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，探索表征不同角色的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)的影響機(jī)制，以期為教學(xué)視頻表征角色的設(shè)計(jì)提供更加客觀、科學(xué)的依據(jù)。

一 相關(guān)研究

1 教學(xué)視頻角色表征相關(guān)概念及其研究

“角色”一詞來源于戲劇范疇，是指演員按照劇本規(guī)定扮演的各種特定人物^[7]。20世紀(jì)初，美國著名社會學(xué)家Mead^[8]將“角色”引入社會心理學(xué)領(lǐng)域，認(rèn)為人的表現(xiàn)是在社會交互中以特定的角色展開。之后，角色理論的集大成者Goffman^[9]提出擬劇理論，認(rèn)為社會交互就像戲劇表演，人們在不同情境下扮演不同的角色，并通過表演來傳達(dá)信息和互動。教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上也是一種交互過程，利用視頻開展的學(xué)習(xí)可以看作是一種教學(xué)主體借助媒體以特定角色呈現(xiàn)內(nèi)容從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的活動^[10]。隨著數(shù)字時代的來臨，在線課程、在線教學(xué)在全世界廣為盛行，數(shù)字化學(xué)習(xí)和教學(xué)交互的方式更加多元、復(fù)雜^[11]。教學(xué)交互主體也不再局限于人與人之間，而是逐漸擴(kuò)展出了人機(jī)交互、概念交互等形態(tài)^[12]。根據(jù)Goffman的擬劇理論，在學(xué)習(xí)者利用教學(xué)視頻進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動中，視頻內(nèi)容呈現(xiàn)的特定形象可以看作是表演者，而學(xué)習(xí)者是觀眾，觀眾對視頻扮演角色的感知由視頻內(nèi)容的制作者設(shè)定。換言之，學(xué)習(xí)者觀看教學(xué)視頻時會形成對教學(xué)視頻扮演不同角色的印象，并進(jìn)行相應(yīng)的信息感知、注意和加工。

2 教學(xué)視頻表征角色對學(xué)習(xí)影響的相關(guān)研究

擬劇理論視角下，學(xué)習(xí)者在教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)過程中會傾向于將技術(shù)承載的主體“擬人化”，對教學(xué)視頻產(chǎn)生特定角色印象^[13]；同時，學(xué)習(xí)者通過感知教學(xué)視頻呈現(xiàn)的角色表征獲得教學(xué)臨場感，從而開展有意義的學(xué)習(xí)^[14]。Taylor曾根據(jù)信息技術(shù)在教育中所扮演的角色，提出了信息技術(shù)3T論：信息技術(shù)教育應(yīng)用可作為教師（Tutor）、學(xué)習(xí)者（Tutee）、工具（Tools）實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的組織與傳遞^[15]。在探究視頻教學(xué)內(nèi)容作為教師角色表征影響學(xué)習(xí)效果的機(jī)制時，不同研究者得出的結(jié)論各有不同。例如，Maulana等^[16]利用人工智能技術(shù)創(chuàng)建了不同擬真度的教師角色形象，發(fā)現(xiàn)視覺特征的擬真度越高，學(xué)習(xí)者感知到的社會互動越積極，學(xué)習(xí)態(tài)度也更積極；而Randall^[17]發(fā)現(xiàn)，教學(xué)視頻扮演教師角色時，其較強(qiáng)的權(quán)威性可能會給學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)帶來負(fù)面影響。在探究教學(xué)視頻表征同伴角色對學(xué)習(xí)效果的影響方面，崔佳等^[18]發(fā)現(xiàn)同伴角色表征的教學(xué)視頻學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知投入；而王思遙^[19]通過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)表征同伴角色的教學(xué)視頻正向調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)與行為投入、認(rèn)知投入、情感投入的關(guān)系，而表征教師角色的視頻對學(xué)生學(xué)習(xí)效果與在線學(xué)習(xí)投入的關(guān)系沒有顯著影響。

上述關(guān)于教學(xué)視頻不同角色表征對學(xué)習(xí)影響的研究多為針對單一角色呈現(xiàn)的視頻，數(shù)據(jù)主要來源于調(diào)查數(shù)據(jù)和儀器采集的生理數(shù)據(jù)（如眼動數(shù)據(jù)、面部數(shù)據(jù)等），而鮮少從教學(xué)視頻多種角色對比的視角進(jìn)行學(xué)習(xí)過程的多模態(tài)數(shù)據(jù)融合分析，也缺少教學(xué)視頻不同角色表征對學(xué)習(xí)的影響機(jī)制研究。為此，本研究基于學(xué)習(xí)者視頻教學(xué)情境，結(jié)合信息技術(shù)3T論中信息技術(shù)在教育中扮演的三類角色，考察教學(xué)視頻表征教師、同伴、工具三種角色時對學(xué)習(xí)的不同影響，并嘗試分析引起這種差異的學(xué)習(xí)影響機(jī)制。

二 研究設(shè)計(jì)

1 實(shí)驗(yàn)對象

2022年11月，本研究招募廣東省H大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的90名大學(xué)生開展眼動實(shí)驗(yàn)，其中男生、女生各45人，實(shí)驗(yàn)時長為30分鐘。實(shí)驗(yàn)以教學(xué)視頻不同的角色表征（教師、同伴、工具）為自變量，以視覺關(guān)注、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果為因變量。被試按照1：1的性別比被隨機(jī)分配到三個角色組（即教師角色組、同伴角色組、工具角色組），三個角色組分別利用主題相同但呈現(xiàn)角色不同的教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2 實(shí)驗(yàn)材料與環(huán)境

（1）視頻材料

三個教學(xué)視頻分別選自國家智慧教育公共服務(wù)平臺、PPT教學(xué)課件和某視頻網(wǎng)站，教學(xué)視頻的主題都是人教版《地理（七年級下）》中的“亞洲河流”，且教學(xué)視頻的難易程度相同。視頻學(xué)習(xí)材料內(nèi)容均通過專業(yè)教師的核對修改，以保證內(nèi)容的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

在表征教師角色的教學(xué)視頻中，教師人物形象在視頻畫面中呈現(xiàn)，面向鏡頭講解知識點(diǎn)，視頻時長3分20秒；表征同伴角色的教學(xué)視頻畫面有兩個卡通形象，通過同伴之間的交流傳遞知識點(diǎn)內(nèi)容，視頻時長2分9秒；而表征工具角色的教學(xué)視頻提供學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的文字、圖片與畫外音講解，視頻時長2分11秒。

（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備

本研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為一臺17英寸、分辨率1280×1024的計(jì)算機(jī)，一臺Tobii T120桌面式眼動儀和一個攝像頭。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，計(jì)算機(jī)屏幕內(nèi)容同步記錄為圖像，被試面部表情由攝像頭記錄，并由眼動數(shù)據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于時間的數(shù)據(jù)同步。被試在同一間安靜的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)開始前會有研究人員做相關(guān)實(shí)驗(yàn)說明，但實(shí)驗(yàn)開始后被試全程不會受到人為干擾。

（3）研究工具

本研究采用的研究工具主要包括：①基本信息問卷，用于收集學(xué)生的性別、年齡等基本信息。②學(xué)習(xí)體驗(yàn)量表。參考Jackson等^[20]編制的心流狀態(tài)量表（Flow Status Scale，F(xiàn)SS），本研究設(shè)計(jì)了包含“心流體驗(yàn)”和“學(xué)習(xí)感知”兩個部分的學(xué)習(xí)體驗(yàn)量表，用于考察被試觀看教學(xué)視頻時的體驗(yàn)。該量表包含12個題項(xiàng)，采用李克特5點(diǎn)量表法計(jì)分，總分為12個題項(xiàng)得分之和——分?jǐn)?shù)越高，表示學(xué)習(xí)者在觀看教學(xué)視頻過程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)越好。信度檢驗(yàn)Cronbachs α=0.709，說明量表的信度較高。③學(xué)習(xí)效果試卷。本研究設(shè)計(jì)了包含10道題目的學(xué)習(xí)效果試卷，來檢驗(yàn)被試觀看完教學(xué)視頻后對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況。

（4）實(shí)驗(yàn)流程

本實(shí)驗(yàn)采用被試間單因素實(shí)驗(yàn)，流程分為五步（如圖1所示）：①實(shí)驗(yàn)介紹。被試進(jìn)入眼動實(shí)驗(yàn)室，研究人員告知被試實(shí)驗(yàn)流程、注意事項(xiàng)和學(xué)習(xí)任務(wù)，被試簽署實(shí)驗(yàn)知情同意書。②隨機(jī)分組。被試按照1：1的性別比，被隨機(jī)分配到教師角色組、同伴角色組和工具角色組。③眼動實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。研究人員指導(dǎo)被試調(diào)整座椅位置和身體坐姿，之后被試進(jìn)行眼動視線校準(zhǔn)。④視頻學(xué)習(xí)。被試觀看時長為2～3分鐘不等的教學(xué)視頻，同時由眼動數(shù)據(jù)系統(tǒng)記錄被試觀看教學(xué)視頻全過程的眼動軌跡、錄制屏幕畫面等。⑤測試。完成教學(xué)視頻學(xué)習(xí)后，被試填寫基本信息問卷，完成學(xué)習(xí)體驗(yàn)量表和學(xué)習(xí)效果試卷作答，以用于后續(xù)的研究分析。

三 研究分析

已有的眼動相關(guān)研究表明，學(xué)習(xí)者的注視能直觀反映其視覺注意分配情況，具體表現(xiàn)為：學(xué)習(xí)者對某一特定區(qū)域注視的時間越長、注視次數(shù)越多，表示對該區(qū)域的內(nèi)容越感興趣^[21]。基于此，本研究選取基于學(xué)習(xí)者眼動數(shù)據(jù)形成的畫面各分區(qū)總注視時長、總注視次數(shù)、平均注視時長三個參數(shù)（統(tǒng)稱為“視覺關(guān)注”），來反映學(xué)習(xí)者對特定學(xué)習(xí)內(nèi)容注意資源的投入和加工程度^[22]。本研究對三種不同角色表征教學(xué)視頻的內(nèi)容畫面劃分興趣區(qū)，根據(jù)興趣區(qū)分別計(jì)算學(xué)習(xí)者在各區(qū)的總注視時間，以考察學(xué)習(xí)者的視覺注意分配和加工情況；同時，結(jié)合學(xué)習(xí)成績數(shù)據(jù)明確不同角色視頻對學(xué)習(xí)成效的影響。本研究將畫面數(shù)據(jù)、成績數(shù)據(jù)、眼動數(shù)據(jù)以時間為基線對齊，進(jìn)行多模態(tài)數(shù)據(jù)融合分析。對各因變量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)的結(jié)果表明，各因變量數(shù)據(jù)均基本服從正態(tài)分布。本研究以三種表征不同角色的教學(xué)視頻為自變量，以被試的視覺關(guān)注、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)效果為因變量，進(jìn)行單因素方差分析，得到因變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如表1所示。

1 不同角色表征的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)影響的比較分析

（1）視覺關(guān)注

在視覺關(guān)注方面，三個角色組對教學(xué)視頻內(nèi)容的總注視時間存在顯著差異[F（2， 87）=24.219，p＜0.001，η²=0.358]。LSD事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教師角色組的總注視時長明顯多于工具角色組、同伴角色組（MD=34.91，p≤0.001；MD=53.66，p＜0.001）；工具角色組的總注視時長大于同伴角色組（MD=18.75，p=0.019＜0.05）。三個角色組的總注視次數(shù)存在顯著差異[F（2， 87）=17.91，p＜0.001，η²=0.292]。LSD事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教師角色組、工具角色組的總注視次數(shù)顯著多于同伴角色組（MD=187.93，p＜0.001；MD=196.47，p＜0.001），其他兩兩組間不存在顯著差異（p=0.819＞0.05）。此外，三個角色組的平均注視時長也存在顯著差異[F（2， 87）=20.471，p＜0.001，η²=0.320]。LSD事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教師角色組、同伴角色組的平均注視時長顯著長于工具角色組（MD=0.77，p＜0.001；MD=0.67，p＜0.001）。以上數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，不同角色表征的教學(xué)視頻會影響學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的視覺關(guān)注和視覺加工，具體表現(xiàn)為教師角色組和同伴角色組對視頻內(nèi)容的視覺注意投入更多。

（2）學(xué)習(xí)體驗(yàn)

學(xué)習(xí)體驗(yàn)包含“心流體驗(yàn)”和“學(xué)習(xí)感知”兩個維度：①心流體驗(yàn)維度上，三個角色組存在顯著差異[F（2， 87）=4.233，p=0.018＜0.05，η²=0.089]。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)三種不同角色表征教學(xué)視頻的兩兩組間差異，本研究進(jìn)行了LSD事后多重檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：教師角色組和工具角色組的心流體驗(yàn)高于同伴角色組（MD=2.73，p=0.011；MD=2.57，p=0.017），其他兩兩組間不存在顯著差異（ps＞0.05）。②學(xué)習(xí)感知維度上，三個角色組存在顯著差異[F（2， 87）=20.152，p≤0.001，η²=0.317]。LSD事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，同伴角色組的學(xué)習(xí)感知高于教師角色組、工具角色組（MD=1.7，p＜0.001；MD=1.37，p＜0.001），其他兩兩組間不存在顯著差異（ps＞0.05）。以上數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，不同角色表征的教學(xué)視頻影響學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)；相較于教師角色組和工具角色組，同伴角色組的心流體驗(yàn)較低，但學(xué)習(xí)感知更高。

（3）學(xué)習(xí)效果

為比較不同角色表征的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)效果的影響，本研究對三個角色組的測試成績進(jìn)行了單因素方差分析，結(jié)果顯示：三個角色組的測試成績存在顯著差異[F（2， 87）=3.21，p=0.045＜0.05，η²=0.069]。LSD事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教師角色組的學(xué)習(xí)效果高于工具角色組（MD=9，p=0.017＜0.05），其他兩兩組間不存在顯著差異（ps＞0.05）?？梢?，教師角色組的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)效果的正向影響最為明顯。

（4）不同成績區(qū)間學(xué)生的注意分布情況

為進(jìn)一步了解組內(nèi)不同成績區(qū)間的學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容注視是否存在差異，本研究采用眼動熱力圖直觀展示被試在觀看教學(xué)視頻過程中的注意分布情況。成績區(qū)間分為優(yōu)秀、良好、不及格三個等級，其對應(yīng)的分?jǐn)?shù)段和各組人數(shù)分布情況如表2所示。

對不同成績區(qū)間學(xué)生的注視進(jìn)行疊加，形成了三個角色組不同成績區(qū)間的學(xué)生注視熱力圖，如圖2、圖3、圖4所示。從圖2可以看出：①成績處于“不及格”區(qū)間的學(xué)生注視點(diǎn)分散、無明顯注視熱區(qū)。②成績處于“優(yōu)秀”“良好”區(qū)間的學(xué)生注視點(diǎn)都有明顯聚集、整體差異不大，視線主要集中在視頻內(nèi)容和教師面部區(qū)域；而相較于成績良好學(xué)生，成績優(yōu)秀學(xué)生的注視點(diǎn)數(shù)量更多且其覆蓋面更廣，表明成績優(yōu)秀學(xué)生具有更強(qiáng)的信息關(guān)注和提取能力。

從圖3可以看出：相較于成績不及格學(xué)生，成績優(yōu)秀學(xué)生和成績良好學(xué)生的注視點(diǎn)數(shù)量更多，注視點(diǎn)的覆蓋面也更廣；成績優(yōu)秀學(xué)生對教學(xué)視頻字幕區(qū)域的視線關(guān)注比成績良好學(xué)生更多，表明學(xué)習(xí)效果好的學(xué)生更傾向于利用文字信息進(jìn)行學(xué)習(xí)。以上表現(xiàn)間接說明學(xué)生會對帶來有效教學(xué)信息的畫面區(qū)域投入較多關(guān)注，這有利于正向提升學(xué)習(xí)效果。

從圖4可以看出：在注視點(diǎn)的數(shù)量和覆蓋面上，成績優(yōu)秀學(xué)生的注視熱力圖與成績良好學(xué)生、成績不及格學(xué)生的注視熱力圖不存在顯著差異。值得一提的是，雖然成績良好學(xué)生的注視點(diǎn)數(shù)量更多且其覆蓋面更廣，但在視頻文字內(nèi)容區(qū)域，成績優(yōu)秀學(xué)生的注視熱點(diǎn)更集中于文字關(guān)鍵詞興趣區(qū)，表明這些學(xué)生有意識地對視頻畫面進(jìn)行合理的注意分配，有選擇地進(jìn)行瀏覽，從而能夠取得更好的學(xué)習(xí)效果。

2 教學(xué)視頻角色表征對學(xué)習(xí)的中介效應(yīng)分析

為進(jìn)一步明確不同角色表征的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)的作用機(jī)制，本研究探討了不同角色表征的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)效果的影響是否存在中介效應(yīng)。具體來說，本研究以視頻角色表征為自變量，以學(xué)習(xí)體驗(yàn)中的心流體驗(yàn)、視覺關(guān)注中的總注視時長為中介變量，以學(xué)習(xí)效果為因變量，采用Hayes^[23]的Process程序?qū)傋⒁晻r長和心流體驗(yàn)的中介效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。

本研究采用Bootstrap方法對中介效應(yīng)的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，得到總注視時長和心流體驗(yàn)的中介效應(yīng)檢驗(yàn)路徑系數(shù)，分別如圖5、圖6所示。中介效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示，視覺關(guān)注在不同角色教學(xué)視頻與學(xué)習(xí)效果之間起部分中介作用，即相較于工具角色組，教師角色組通過更長時間的注視來提升學(xué)習(xí)效果[a×b=3.5392，95%C.I.=（-7.9118， -0.0537）]；而心流體驗(yàn)對學(xué)習(xí)效果沒有中介作用[a×b=0.042，95%C.I.=（-1.4790， 0.9093）]。

四 結(jié)論與討論

本研究從角色交互的視角切入，分析了表征教師角色、同伴角色和工具角色的三組教學(xué)視頻對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：教師角色組和同伴角色組對視頻內(nèi)容的視覺注意投入更多；教師角色組和工具角色組的心流體驗(yàn)優(yōu)于同伴角色組，但同伴角色組的學(xué)習(xí)感知更強(qiáng)；教師角色組的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)效果的正向影響最為明顯。同時，本研究檢驗(yàn)了教學(xué)視頻角色表征對總注視時長和心流體驗(yàn)的中介效應(yīng)，結(jié)果表明：總注視時長在不同角色組教學(xué)視頻與學(xué)習(xí)效果之間起中介作用，而心流體驗(yàn)對學(xué)習(xí)效果沒有中介作用。

1 教學(xué)視頻角色表征對學(xué)生學(xué)習(xí)影響的差異明顯

如前文所述，教師角色組對視頻內(nèi)容的視覺注意投入更多、心流體驗(yàn)更高、學(xué)習(xí)效果更好——這一結(jié)論與楊九民^[24]、Sher^[25]的相關(guān)研究結(jié)果基本一致，但與韓小利等^[26]的研究結(jié)果不一致。分析原因，主要在于教師作為傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的權(quán)威者，其角色形象可以幫助學(xué)生建立對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)同感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和主動性；而教師角色在教學(xué)視頻中的呈現(xiàn)，既能豐富學(xué)生的交互性體驗(yàn)，也能督促學(xué)生以更加認(rèn)真的態(tài)度參與學(xué)習(xí)，從而取得良好的學(xué)習(xí)效果。組間差異顯著性分析結(jié)果顯示，表征同伴角色的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)感知有顯著影響，而對學(xué)習(xí)效果無顯著影響，這一結(jié)論與王思遙^[27]提出的同伴交互視頻對學(xué)習(xí)有正向影響的研究結(jié)果不一致。究其原因，可能在于本研究中表征同伴角色的教學(xué)視頻以卡通動畫人物的形象呈現(xiàn)，其在吸引學(xué)生注意力的同時也會引發(fā)其情感共鳴，因而學(xué)生的學(xué)習(xí)感知和學(xué)習(xí)體驗(yàn)會比較強(qiáng)烈且深刻。但與真人教師形象或圖文內(nèi)容呈現(xiàn)的教學(xué)視頻相比，卡通動畫人物及其教學(xué)畫面的色彩豐富、動作變化多^[28]，更有可能分散學(xué)生的注意力，故不利于學(xué)生對核心內(nèi)容信息的關(guān)注和加工，從而減弱了學(xué)習(xí)效果^[29]。分析同伴角色組不同成績區(qū)間的學(xué)生注視熱力圖，可以發(fā)現(xiàn)另一個可能的原因是該組學(xué)生觀看教學(xué)視頻時，更多地關(guān)注視頻字幕區(qū)，而對圖像區(qū)的眼動注視無明顯變化，可見表征同伴角色的教學(xué)視頻并沒有明顯引發(fā)學(xué)生的“同伴感覺”^[30]，因而對學(xué)習(xí)效果也就沒有顯著影響。工具角色組對視頻內(nèi)容的視覺注意投入最少，且其對學(xué)習(xí)效果無明顯正向影響。從工具角色組不同成績區(qū)間的學(xué)生注視熱力圖可以看出，學(xué)生整體的視覺關(guān)注內(nèi)容多為文字。根據(jù)多感官學(xué)習(xí)理論，文字形式的內(nèi)容通常是抽象的，缺乏趣味性和吸引力^[31]，不利于學(xué)生理解和記憶，難以產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)效果。

2 總注視時長在不同角色組教學(xué)視頻與學(xué)習(xí)效果之間起中介作用

中介效應(yīng)分析結(jié)果表明，教師角色組通過調(diào)節(jié)總注視時長來提升學(xué)習(xí)效果，而其他組未發(fā)現(xiàn)中介效應(yīng)。從教師角色組的眼動注視熱力圖也可得知，學(xué)習(xí)效果好的學(xué)生其視覺關(guān)注區(qū)域覆蓋面積最大，且有明顯的視覺關(guān)注重點(diǎn)。學(xué)生對教學(xué)視頻中的教師面部會予以較多注視，說明學(xué)生習(xí)慣于將注意力放在教師身上。這一表現(xiàn)符合多媒體等效原理，人們傾向于根據(jù)媒介傳達(dá)的信息與媒介進(jìn)行社會交互，就像與另一個人進(jìn)行交互一樣^[32]。這表明學(xué)生會將其在傳統(tǒng)課堂的學(xué)習(xí)體驗(yàn)帶到在線學(xué)習(xí)和數(shù)字資源的應(yīng)用過程中，即畫面中有教師形象時，學(xué)生會不自覺地傾向于注視教師，進(jìn)而投入更多的注意力去獲取相關(guān)信息并進(jìn)行信息加工處理^[33]。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，心流體驗(yàn)對學(xué)習(xí)效果沒有中介作用，這與喬愛玲等^[34]的研究結(jié)論不一致。究其原因，可能與學(xué)習(xí)材料本身的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境對心流體驗(yàn)的影響有關(guān)：一方面，學(xué)習(xí)材料的內(nèi)容多為陳述性知識，故學(xué)生的認(rèn)知和對知識的加工更多地停留在識記、理解層面；另一方面，實(shí)驗(yàn)環(huán)境下盡管研究人員向?qū)W生強(qiáng)調(diào)要按其真實(shí)學(xué)習(xí)過程和經(jīng)驗(yàn)完成視頻學(xué)習(xí)，但仍不可避免地會產(chǎn)生霍桑效應(yīng)（即研究對象意識到自己正在被研究，從而出現(xiàn)改變自己行為的傾向）^[35]，致使學(xué)生不能全身心地投入學(xué)習(xí)并完全沉浸其中，也就無法產(chǎn)生真正的心流體驗(yàn)。

五 結(jié)語

設(shè)計(jì)并選擇合適的視頻資源開展學(xué)習(xí)，有利于學(xué)習(xí)者獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果。本研究從教學(xué)視頻表征的角色視角切入，挖掘不同角色表征的教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果的影響差異，所得結(jié)論可為教學(xué)視頻的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供實(shí)證依據(jù)，這為學(xué)生選擇學(xué)習(xí)資源和教學(xué)方式提供了重要參考。同時，教師也可結(jié)合不同角色在教學(xué)視頻中的作用，設(shè)計(jì)更具吸引力和有效性的教學(xué)視頻資源，有針對性地選擇適合的教學(xué)視頻角色表征，以更好地引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)^[36]。

需要說明的是，本研究使用的教學(xué)視頻內(nèi)容為地理學(xué)科的相關(guān)知識點(diǎn)，后續(xù)需擴(kuò)大學(xué)科覆蓋面，進(jìn)一步開展其他學(xué)科內(nèi)容學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)。此外，本研究未考慮學(xué)習(xí)者的個體差異，如不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、先驗(yàn)知識水平、認(rèn)知負(fù)荷差異等^[37]。而具有不同個體特征的學(xué)習(xí)者利用視頻學(xué)習(xí)時，其學(xué)習(xí)感知、學(xué)習(xí)效果存在差異^[38]?；诖?，探討表征不同角色教學(xué)視頻對學(xué)習(xí)者個體的影響，將是下一步研究的重點(diǎn)之一。

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Multimodal Data Fusion Analysis of the Influence of Teaching Video Role Representation on Learning

QIAO Jin-Xiu^1，2MU Su^{3[Corresponding Author]}HUANG Xiang-Yang²CHEN Xiao-Mei²LUO Ji²

（1. Information Construction Management Office， South China Normal University， Guangzhou， Guangdong， China 510631;

2. School of Information Technology in Education， South China Normal University， Guangzhou， Guangdong， China 510631;

3. Institute of Artificial Intelligence in Education， South China Normal University， Guangzhou， Guangdong， China 510631）

Abstract： At present， teaching videos have become the indispensable digital learning resources in students daily learning process， and their design and optimization have been widely concerned by researchers. However， there is limited research comparing different types of teaching videos starting from the perspective of role representation of teaching media. Therefore， based on the dramaturgical theory and the information technology 3T theory， this paper took 90 university students majoring in educational technology at H University in Guangdong province as experimental subjects， set three groups of teaching videos representing different roles （teacher， tool and peer）， and found that the videos representing different roles had significant impacts on students learning experience and learning effects through multimodal data fusion analysis of eye-tracking data， video frame data， and learning performance data. And the learning of using videos representing teacher role and peer role can lead to better learning experience and learning effects. At the same， the mediating effect between the videos represented by different roles and the learning effect was analyzed， and found that the total gaze duration played a mediating role between the teaching videos of different role groups and the learning effects， while the flow experience had no mediating effect on learning effects. The research of this paper had certain practical value for guiding students to choose learning resources， optimizing teaching design and improving teaching effect， and can provide useful reference for teaching practice in the digital learning environment.

Keywords： teaching video; content interaction; role representation; visual attention; learning experience; learning effect

*基金項(xiàng)目：本文為國家自然科學(xué)基金2022年度重點(diǎn)項(xiàng)目“課堂流媒體跨模態(tài)知識元協(xié)同解析與評估方法”（項(xiàng)目編號：62237001）的階段性研究成果。

作者簡介：喬金秀，華南師范大學(xué)信息化建設(shè)管理辦公室實(shí)習(xí)研究員，華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院在讀博士，研究方向?yàn)槎嗄B(tài)學(xué)習(xí)分析、高校信息化建設(shè)，郵箱為qiaojx@m.scnu.edu.cn。

收稿日期：2023年7月5日

編輯：小米