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外语应用研究中的眼动跟踪——范式、问题与展望
2020年10月20日 09:58 来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:范娜 字号
2020年10月20日 09:58
来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:范娜

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  眼动跟踪是重要的心理学研究方法。近年来,随着眼动跟踪技术的提升、设备的日益普及,加之数据分析变得高效易行,其应用范围得到很大拓展。在外语教学领域,该技术已经用于研究测试、翻译、长篇阅读、写作、视频学习、词典使用等应用场景。鉴于该类研究的前沿性质、在国外的快速进展和广阔前景,有必要对其范式进行梳理,并就一些相关问题展开讨论,以便国内学者更好地结合自身的研究目的设计、开展相关研究。

  眼动法有明显优点

  眼动法是对注视、跳视、瞳孔直径变化等眼动行为进行跟踪和记录,基于“注视即考虑”,注视时长反映认知努力的假设,捕捉“自然”视觉感知,据此“推知”思维。

  具体而言,眼动法的优点主要包括以下几方面:提供毫秒级的精细实时视觉数据,结合录屏,可完整记录和再现语言任务的完成过程,而有声思维难以获得转瞬即逝的精细数据,回顾性汇报、采访因为事后进行,需要依赖受试记忆,故常有遗漏;因不要求同时执行额外任务而具有较好的生态效度;头动、手动的允许也使实验过程更加自然;容易对注意力资源分配或认知付出努力进行量化;相比于问卷等手段得到的数据,眼动数据相对更加客观;因在计算机界面进行,研究以计算机为媒介的任务有优势,如计算机化考试。

  灵活运用眼动法

  眼动法在外语应用研究的多个领域都有应用。下面选择一些领域的典型研究对其研究范式进行剖析。

  C. J. Weir表示,眼动法已经用于外语测试或评估中的认知过程研究,以对学习者测试过程进行描写和诊断,并探索检验试题的“认知效度”。以完形填空测试研究为例, G. McCray和T. Brunfaut研究不同水平二语学习者完成PTE学术英语考试完形填空题目时的认知加工过程差异,以此探索该类题目考察的构念。该研究划分了6类兴趣区,涵盖试题区、文本区、含空格句、空格两侧、选项库和候选单词。同时,有7个指标应用于该研究,涉及(相对)注视时间、选项库的访问次数、注视时间与词频的回归斜率,对应于总体加工、文本加工、任务加工三个层次的加工。该研究结果发现认知加工与考生水平相关,低分者将更多认知努力用于局部、低层次加工。研究认为试题考了什么与考生水平有关,对于低分者而言,试题主要引发的是低层次加工。后续研究可以考虑将眼动跟踪与其他手段,如回顾性汇报、录屏相结合等,以实现数据的三角验证。另外,该研究是基于群体的个体差异研究,对典型个案的眼动特征进行深入探索,或有不同于群体特征的发现。相比之下,国内二语测试领域的眼动研究还处于起步阶段。

  眼动追踪技术,尤其是键盘记录和眼动追踪技术的结合,让人们更深入了解译者认知心理过程的“黑匣子”,对于分析译者的阅读理解过程、阅读理解和产出的协同过程带来了深远的影响。冯佳对翻译方向、文本难度与翻译过程中阅读加工行为之间的关系进行了研究,兴趣区涉及源文本、目标文本以及整个工作区,使用了14个眼动指标。结果发现,译入(英译汉)比译出(汉译英)在源文本阅读方面需要更多的认知资源,而译出时目标文本耗费的注意力比译入时明显更多;文本难度越低,分配到熟悉阶段的注意力越少,而难度对总体注意力分配和草拟、修订阶段的资源分配没有显著影响。冯佳使用了多样化的眼动指标,但对指标的有效性似乎还可以深入探讨;另外,可能因为眼动跟踪准确性的原因,其难度分析还没有涉及句子、词汇层次。目前,英译汉方面的研究较多,而汉译英方面的研究依然明显偏少。

  眼动法也能够协助考察二语学习者阅读过程的认知加工特点,揭示阅读理解效果的发生机理。如沈英伦等的研究关注重复阅读对阅读理解正确率、阅读速度的影响,其中阅读速度以眼动指标衡量。该研究的阅读材料为206个单词的一篇说明文,分两屏呈现。每一遍呈现后要求按键作答两道判断题。使用的眼动指标分为两个层面,一是篇章层,包括总阅读时间、注视次数、回视次数、平均注视时间、平均眼跳幅度;二是词汇层,包括高频词和低频词的跳读率、首次注视时间、凝视时间、总注视时间。结果发现,多次阅读没有显著改进阅读理解正确率,但早期和晚期阅读指标均发现显著效应,表明阅读效率得到有效提高,其中对低频词识别的促进作用显著大于对高频词识别的促进作用。该研究以是非判断题来测试阅读理解,但该类题型所测结果容易受到猜测的干扰,仅仅依靠眼动指标下降而得出的促学结论似乎缺乏说服力。除了重复阅读的效应之外,还可以利用眼动跟踪研究更多的外语阅读方面的课题,如词汇复现的作用、阅读风格或阅读目的与阅读加工过程的关系、阅读过程中的词汇和语法习得、学术英语阅读过程等。

  从以上典型研究的分析可以看出,眼动跟踪的使用可以结合研究课题、研究目的灵活进行。比如,以上完形填空、翻译、长篇阅读研究在兴趣区的划分、眼动指标的选择方面各不相同。完形填空试题研究关注多个兴趣区,涵盖试题区、文本区、空格区、选项区等,区分了三个等级的加工,即总体、文本和任务加工。翻译研究使用的兴趣区最少,眼动指标最多,原因在于其旨在深入探索源文区和译文区的认知资源分配。而阅读研究中更加关注与眼睛移动位置有关的空间维度的眼动指标,具体包括跳视距离、注视位置、注视次数、跳读率、再注视比率和回视次数等。

  不能忽视眼动法的局限

  与对“眼脑假设”即所看即所想的质疑有关,眼动特征并非思想的直接反映,需要经过推理,才能获取研究问题的答案。克服眼动法的间接性既需遵照研究范式,又需借助交叉验证,如结合使用有声思维法、回顾性口头报告、键盘记录、问卷调查、访谈、屏幕录制等方法,搜集多元化数据,交叉验证研究假设,更为全面地对研究结果做出解读。

  生态效度方面,眼动跟踪毕竟是一种实验环境,与自然环境有别。有些实验中下巴托的使用,也使得阅读或观看行为变得不那么自然。眼动跟踪对认知过程也有反应性,比如受试可能会约束自己的视线不离开屏幕,视译研究也要考虑说话对于眼动的影响。材料呈现方面,由于技术条件限制,往往对材料进行改变,如对字体进行放大、加大行距、重新编排,以及对较长材料分屏呈现。另外语言任务有时也并不真实,如Y. Tono将含多义词的句子置于词典页面顶部并要求查询其义。

  数据采集技术方面存在一定局限。一是眼动仪本身采样率的高低。低采样率导致不能充分记录实际所看。二是允许头动、手动(如键盘使用),或者受试坐姿变化条件下眼动仪的纠偏、补偿、恢复能力。正因如此,写作、翻译研究中眼动数据的使用受到很大的限制。三是在录屏回放分析注视轨迹时,需要认识到所显示出来的注视点,仅仅是人眼中央窝高清视域的一部分,另外也不能忽视副中央窝、周边视觉的加工。

  最后,庞大的眼动数据给分析和利用带来困难。Assessing Writing 2018特刊主编S. Chan肯定了眼动跟踪在形成性写作评估中的潜在作用,但诚如她所言,“数据量会是巨大的”,为此“需要明确写作者的加工过程和最终产品之间的关系,以便选择对评估决定最有用的数据”。

  眼动跟踪因其对认知、注意过程的详细记录、量化分析,给外语应用过程研究带来了新的方向和启发。多元互证有助于克服其局限,得到全面、可靠的关于过程的结论。笔者期待更多研究使用眼动法探索国内外语习得方面的问题。一些可能的研究领域包括翻译测试、句子翻译过程和策略、读后续写过程、写作中的资料检索行为、阅读测试、教学效果、形成性评估、评分过程、视频学习、语篇分析、语言态度等。眼动手段还可以和其他心理、认知测量手段(如情绪测量、脑电)结合开展研究。

 

  (本文系2020年陕西省社会科学基金年度项目“陕西省中考英语阅读试题认知效度和难度的眼动跟踪实验研究”(2020K008)阶段性成果)

  (作者单位:陕西师范大学外国语学院)

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