葉新東　陳衛(wèi)東　許亞鋒　楊剛

[摘 要] 本研究采用古文《師說》作為實(shí)驗(yàn)的素材，對(duì)24名在校大學(xué)生（男女各12人）采用純文字和運(yùn)用思維導(dǎo)圖兩種呈現(xiàn)方式來呈現(xiàn)古文。在利用思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式中，設(shè)計(jì)了可視化的圖形策略，利用眼動(dòng)儀和Tobii Studio配套軟件分析學(xué)習(xí)者瀏覽不同策略可視化圖形時(shí)的眼動(dòng)軌跡特點(diǎn)和結(jié)合聲音數(shù)據(jù)分析瀏覽效果（對(duì)兩組聲音數(shù)據(jù)，將聲音效果從語速、重復(fù)率與錯(cuò)誤率等三個(gè)維度進(jìn)行分段分析）。眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，思維導(dǎo)圖和純文字在注視時(shí)間、注視熱圖、注視點(diǎn)順序上都有很大的差異。聲音數(shù)據(jù)分析也可看出有思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式比純文字呈現(xiàn)方式更有利于實(shí)驗(yàn)者獲取信息，并且更有助于觀察者記憶。另外基于眼動(dòng)軌跡和注釋熱圖的分析研究還表明，在記憶的首尾效應(yīng)方面，純文字呈現(xiàn)方式存在首尾效應(yīng)，而思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式首尾效應(yīng)不明顯。

[關(guān)鍵詞] 思維導(dǎo)圖； 古文； 呈現(xiàn)方式； 內(nèi)容識(shí)記

[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 葉新東（1976—），男，浙江溫州人。副教授，博士研究生，主要從事新技術(shù)、新媒體與教育的研究。E-mail：yxd@wzu.edu.cn。

一、引 言

屏顯示技術(shù)的發(fā)展使得可視化環(huán)境得以進(jìn)一步改善，豐富多彩的數(shù)字屏幕使各種圖形、圖像形式互為激蕩匯流，我們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)讀圖時(shí)代。圖形、圖像等視覺信息因其生動(dòng)直觀、信息承載量大、啟發(fā)思維等特點(diǎn)改變了我們知識(shí)獲取的方式。同時(shí)隨著腦研究的爆炸式激增，神經(jīng)科學(xué)的研究領(lǐng)域開始被研究者所涉足，人們開始從研究外在的可視化形式轉(zhuǎn)向把可視化與人的大腦思維相結(jié)合，或者說把知識(shí)可視化向思維可視化層面提升。研究者們開始探尋一種與腦的最佳自然學(xué)習(xí)和思考方式相一致的知識(shí)學(xué)習(xí)取向。對(duì)于可視化的研究，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了從數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)可視化的研究歷程。隨著基于計(jì)算機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)的興起和腦科學(xué)的發(fā)展，這一研究開始向適合人的思維的可視化視角發(fā)展，同時(shí)也從計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域向與其他學(xué)科的交叉領(lǐng)域滲透，包括心理學(xué)、教育學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科。

在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，很多研究已經(jīng)關(guān)注可視化與知識(shí)理解和記憶的相互關(guān)系。GeneBellinger、Durval Castro和Anthony Mills認(rèn)為理解（Understanding）支撐著數(shù)據(jù)到信息和知識(shí)的轉(zhuǎn)換，理解并不是一個(gè)獨(dú)立的層次。[1]趙國慶等從可視化對(duì)象、可視化目的、可視化方式和交互類型等四個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)可視化、知識(shí)可視化、技術(shù)信息可視化與知識(shí)可視化進(jìn)行了比較。[2]其中，針對(duì)智慧（思維）可視化的方法、技術(shù)的相關(guān)研究也頗多，主要集中在用何種結(jié)構(gòu)的圖形圖像顯示知識(shí)更符合人們的思維方式，受化學(xué)中元素周期表的使用、外觀和邏輯的啟發(fā)，Ralph Lengler和Martin Eppler整合了形式多樣的視覺表征，依據(jù)各類視覺表征的相關(guān)性和不同點(diǎn)對(duì)技術(shù)進(jìn)行“編號(hào)”、“上架”。[3]

對(duì)于可視化所帶來的理解和記憶的良好效果，也被諸多研究證實(shí)。Holley等認(rèn)為對(duì)知識(shí)和信息結(jié)構(gòu)的可視化能幫助學(xué)習(xí)者應(yīng)對(duì)復(fù)雜和非良構(gòu)的知識(shí)內(nèi)容 。[4][5]Jonassen等認(rèn)為可視化能夠幫助學(xué)生去理解相關(guān)內(nèi)容和資源的創(chuàng)意、思想和知識(shí)，方法是通過提取、建構(gòu)、組織和調(diào)整，描述、評(píng)價(jià)、定位以及進(jìn)入、傳播知識(shí)內(nèi)容。[6]可視化可以利用人類自有的發(fā)現(xiàn)模式進(jìn)程。[7]因?yàn)長(zhǎng)aseau指出：從遠(yuǎn)古時(shí)代，人們即廣泛地使用視覺方式來表達(dá)思想，[8]而Lakin & Simon認(rèn)為一個(gè)圖表或示圖（Diagram）有時(shí)可以勝過一萬字，這說明人類本身所具有的視覺思維這個(gè)重要特性。[9]人們能夠提取視覺和空間的工作記憶，[10] [11]這表明它使用涉及人類工作記憶不同子系統(tǒng)的認(rèn)知加工過程的多重代碼，更有利于支持學(xué)習(xí)過程 。[12]個(gè)人的知識(shí)和信息內(nèi)在結(jié)構(gòu)的可視化外在表達(dá)可以幫助人們搜尋和認(rèn)知加工知識(shí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)元素。[13]在學(xué)習(xí)和解決問題的過程中，可視化克服工作記憶中存儲(chǔ)的信息容量和時(shí)間的限制可以幫助學(xué)習(xí)者解決問題，表明了可視化會(huì)降低認(rèn)知負(fù)荷。[14]為應(yīng)對(duì)復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)的要求，可視化擴(kuò)大個(gè)人的記憶能力。[15] [16]

上世紀(jì)60年代英國心理學(xué)家東尼·博贊（Tony Buzan）研究達(dá)芬奇、愛因斯坦等“天才人物”所留下的手稿時(shí)，發(fā)現(xiàn)圖像、圖形、符號(hào)構(gòu)成了這些手稿的主體，由此發(fā)明思維導(dǎo)圖這種學(xué)習(xí)方式?？梢暬呀?jīng)被證實(shí)是應(yīng)對(duì)復(fù)雜知識(shí)和豐富信息情境下知識(shí)理解和記憶的有效策略。思維導(dǎo)圖這個(gè)可視化策略和工具在引入中國以來也受到了中國教育研究者的關(guān)注，相關(guān)應(yīng)用也很好地得以開展，但是對(duì)于思維導(dǎo)圖在中文教學(xué)中認(rèn)知層面的研究還是缺乏的。本論文研究的目的是試圖通過使用眼動(dòng)儀探尋不同的可視化呈現(xiàn)對(duì)知識(shí)理解的不同表現(xiàn)，尋求思維導(dǎo)圖內(nèi)容呈現(xiàn)符合視覺思維的不同證據(jù)。

本研究利用中文古文作為研究素材是由于中文古文教學(xué)在中文語言教學(xué)中是一個(gè)難點(diǎn)，同時(shí)古文文章對(duì)于學(xué)生的理解和記憶來說是一個(gè)非良構(gòu)的語言結(jié)構(gòu)和表達(dá)，更能夠測(cè)試可視化在復(fù)雜知識(shí)和非良構(gòu)知識(shí)表達(dá)中的作用。研究首先通過分析學(xué)習(xí)者對(duì)不同呈現(xiàn)內(nèi)容的識(shí)記效果，了解不同呈現(xiàn)方式對(duì)記憶影響。然后通過分析可視化圖形瀏覽注視點(diǎn)時(shí)間的分布規(guī)律、區(qū)域注視偏好、可視化圖形內(nèi)容等因素對(duì)學(xué)習(xí)者眼動(dòng)行為的影響，確定不同可視化圖形的眼動(dòng)行為特點(diǎn)，尋找影響識(shí)記效果的眼動(dòng)證據(jù)。希望為可視化內(nèi)容呈現(xiàn)策略設(shè)計(jì)提供建議和幫助。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

（一）實(shí)驗(yàn)假設(shè)

1. 使用思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)中文古文更有利于實(shí)驗(yàn)者獲取內(nèi)容信息，提高記憶效果。

2. 思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)中文古文能夠提高實(shí)驗(yàn)者對(duì)文章結(jié)構(gòu)的把握，緩和記憶過程中的首尾效應(yīng)。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

1. 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

被試者為24名高校在讀生，其中男生12名，女生12名，文科生和理科生各12人，年齡20～23歲，身心健康，智力正常，視力或矯正視力正常，母語為漢語，均為右利手。志愿參加實(shí)驗(yàn)，并簽署知情同意書，實(shí)驗(yàn)后獲取一定的報(bào)酬。

2. 實(shí)驗(yàn)材料

本研究采用中國經(jīng)典古文《師說》作為實(shí)驗(yàn)的素材，此古文不分文理科學(xué)生在中學(xué)時(shí)代都接觸過。實(shí)驗(yàn)素材采用兩種呈現(xiàn)方式，一種是純文字的呈現(xiàn)方式，類似于中學(xué)教材中的內(nèi)容呈現(xiàn)方式；另外一種是使用思維導(dǎo)圖來呈現(xiàn)古文，根據(jù)思維導(dǎo)圖特點(diǎn)使用并設(shè)計(jì)了可視化的內(nèi)容結(jié)構(gòu)方式，通過提煉關(guān)鍵字并加粗、設(shè)置顏色，附加與關(guān)鍵字相關(guān)的圖片，段落之間用不同顏色的分支展示，分支之前加上提煉的段落大意，將古文形象地展示在被試者的眼前。實(shí)驗(yàn)材料為兩張不同呈現(xiàn)方式的古文《師說》圖片，也就是純文字呈現(xiàn)和思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)素材從內(nèi)容上保持一致，從結(jié)構(gòu)和呈現(xiàn)形式上存在顯著差異，如圖1所示。

3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)采用瑞典Tobii公司制造的非頭戴式眼動(dòng)儀。這款眼動(dòng)儀的被試者不需要戴眼鏡或接觸，使用遠(yuǎn)程的方式，眼動(dòng)儀看起來像一臺(tái)普通的顯示器，給被試者創(chuàng)造一個(gè)自然的環(huán)境。被試者能夠自由地瀏覽，并會(huì)經(jīng)常忘記他們眼動(dòng)行為正在被記錄。眼動(dòng)儀可以直接觀察記錄被試者內(nèi)在的認(rèn)知加工過程，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。眼動(dòng)儀的配套軟件Tobii Studio能夠?qū)γ總€(gè)頁面的播放時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，確保每個(gè)頁面的測(cè)試時(shí)間。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者能夠通過屏幕觀察被試者的眼動(dòng)行為，從客觀上確保眼動(dòng)儀能夠收集出被試者的注視點(diǎn)分布、興趣區(qū)域、注視時(shí)間等數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)的視覺刺激材料通過眼動(dòng)儀上的屏幕予以呈現(xiàn)。

4. 實(shí)驗(yàn)過程

本實(shí)驗(yàn)主要采用圖片感知范式（Picture Perception Paradigm）呈現(xiàn)圖片，刺激呈現(xiàn)在17寸眼動(dòng)儀液晶顯示屏上，顯示器分辨率為1024×768像素。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)屏幕中將顯現(xiàn)指導(dǎo)語，告知被試者實(shí)驗(yàn)要求，讓被試者坐在眼動(dòng)儀前，將眼動(dòng)儀調(diào)整到使用狀態(tài)，并對(duì)被試者的雙眼進(jìn)行定位和校準(zhǔn)，一分鐘后導(dǎo)入預(yù)存的實(shí)驗(yàn)材料古文圖片，實(shí)驗(yàn)材料古文《師說》內(nèi)容以圖片樣式呈現(xiàn)，呈現(xiàn)方式為純文字圖片或者是思維導(dǎo)圖形式的圖片，將純文字呈現(xiàn)方式的圖片區(qū)域分為三個(gè)（見圖2），思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式的圖片區(qū)域也分為三個(gè)（見圖3），一個(gè)被試僅提供一種方式呈現(xiàn)材料。呈現(xiàn)時(shí)間為10分鐘，要求被試者注視屏幕對(duì)材料內(nèi)容進(jìn)行記憶。10分鐘過后顯示白屏。進(jìn)入效果測(cè)試時(shí)間，要求被試者背誦所呈現(xiàn)的古文，并通過錄音設(shè)備將背誦的聲音錄制下來。背誦結(jié)束，完成一個(gè)樣本的實(shí)驗(yàn)，以此重復(fù)完成24個(gè)樣本實(shí)驗(yàn)，樣本分配為純文字呈現(xiàn)12人，6男6女；思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)12人，6男6女，同時(shí)考慮文理科人數(shù)均衡。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，保持室內(nèi)光線柔和，被試者獨(dú)坐于安靜房間內(nèi)，并與電腦屏幕相距約80cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)排除盡可能多的外界干擾因素。

記憶效果測(cè)試使用語速、錯(cuò)誤率和重復(fù)比率等三個(gè)參數(shù)，選取這三個(gè)參數(shù)是根據(jù)對(duì)中學(xué)語文教師的咨詢和訪談，教師普遍認(rèn)為從學(xué)生背誦課文的角度看，這三個(gè)參數(shù)能夠主要體現(xiàn)學(xué)生對(duì)此部分內(nèi)容的理解和記憶。語速是指每分鐘背誦的文字?jǐn)?shù)量，錯(cuò)誤率是指背誦錯(cuò)誤文字的個(gè)數(shù)除以總文字個(gè)數(shù)，重復(fù)比率是指重復(fù)文字的數(shù)量除以總文字的數(shù)量。

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

（一）全文記憶效果測(cè)試結(jié)果

1. 語速

思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的語速平均為每分鐘156.75±25.670個(gè)，純文字呈現(xiàn)方式組的語速平均為每分鐘125.75±18.917個(gè)。思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的平均語速比純文字呈現(xiàn)方式組的平均語速高，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)得t=3.368，p=.003<0.05，顯示思維導(dǎo)圖和純文字的呈現(xiàn)方式的平均語速的差異顯著。

2. 錯(cuò)誤率

思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的錯(cuò)誤率均值為0.33513±0.0255662，純文字呈現(xiàn)方式組的錯(cuò)誤率均值為0.155511±0.1049686。思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的平均錯(cuò)誤率比純文字呈現(xiàn)方式組的平均錯(cuò)誤率低，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)得t=-3.912，p=.001<0.05，顯示思維導(dǎo)圖和純文字的呈現(xiàn)方式的錯(cuò)誤字?jǐn)?shù)率的差異顯著。

3. 重復(fù)比率

重復(fù)比率是指被試在背誦古文過程中，對(duì)已背誦過的文字由于不確定或者對(duì)后續(xù)內(nèi)容不確定的情況下重復(fù)已背過內(nèi)容的字?jǐn)?shù)與文字總字?jǐn)?shù)的比。思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的重復(fù)比率為0.011221±0.0061778，純文字呈現(xiàn)方式組的重復(fù)比率為0.136772±0.0913312。思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式組的重復(fù)比率比純文字呈現(xiàn)方式組的重復(fù)比率低，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)得t=-4.684，p=.000<0.05，顯示思維導(dǎo)圖和純文字的兩組呈現(xiàn)方式的重復(fù)比率存在顯著差異。

（二）文章內(nèi)容分段記憶效果測(cè)試結(jié)果

1. 純文字的呈現(xiàn)方式

對(duì)純文字呈現(xiàn)方式下朗誦聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分段分析，并同樣從語速、重復(fù)率、錯(cuò)誤率等三個(gè)維度進(jìn)行比較。

語速均值從第一段到第四段分別為：157.83±31.86、119.50±28.39、151.25±30.52、162.17±33.05，語速整體比較如圖4所示，作為文章中間部分的第二段成為語速最慢的部分。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=3.112，p=.005<0.05，顯示兩段語速存在顯著差異，第二段的語速比第一段的語速慢；第二段與第三段比較得t=-2.639，p=.0015<0.05，顯示兩段語速存在顯著差異，第二段的語速比第三段的語速慢；第二段與第四段比較得t=-3.392，p=.003<0.05，顯示兩段語速存在顯著差異，第二段的語速比第四段的語速慢。

錯(cuò)誤率均值從第一段到第四段分別為：0.006858±0.0091、0.136758±0.0985、0.007183±0.0121、0.00015±0.0005，錯(cuò)誤率均值整體比較如圖4所示，作為文章中間部分的第二段成為錯(cuò)誤率最高的部分。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=-4.549，p=.000<0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率存在顯著差異，第二段的錯(cuò)誤率比第一段的高；第二段與第三段比較得t=-4.523，p=.000<0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率存在顯著差異，第二段的錯(cuò)誤率比第三段的高；第二段與第四段比較得t=4.805，p=.000<0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率存在顯著差異，第二段的錯(cuò)誤率比第四段的高。

重復(fù)比率均值從第一段到第四段分別為：0.019667±0.0255、0.108525±0.0732、0.008333±0.0102、0.0003±0.0010，重復(fù)比率整體比較如圖4所示，作為文章中間部分的第二段成為重復(fù)比率最高的部分。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=-3.972，p=.001<0.05，顯示兩段重復(fù)比率存在顯著差異，第二段的重復(fù)比率比第一段的高；第二段與第三段比較得t=4.698，p=.000<0.05，顯示兩段重復(fù)比率存在顯著差異，第二段的重復(fù)比率比第三段的高；第二段與第四段比較得t=5.124，p=.000<0.05，顯示兩段重復(fù)比率存在顯著差異，第二段的重復(fù)比率比第四段的高。

2. 思維導(dǎo)圖的呈現(xiàn)方式

對(duì)思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式下朗誦聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分段分析，并同樣從語速、重復(fù)率、錯(cuò)誤率等三個(gè)維度進(jìn)行比較。

語速均值從第一段到第四段分別為：175.17±35.88、177.83±40.45、164.83±42.99、154.33±40.76，語速整體比較如圖5所示，四段文字在背誦時(shí)的語速無明顯差異。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=0.171，p=0.866>0.05，顯示兩段語速不存在顯著差異；第二段與第三段比較得t=0.763，p=0.454>0.05，顯示兩段語速不存在顯著差異；第二段與第四段比較得t=1.418，p=0.170>0.05，顯示兩段語速不存在顯著差異。

錯(cuò)誤率均值從第一段到第四段分別為：0.013764±0.0167、0.018552±0.0212、0.000748±0.0009、0.001496±0.0029，錯(cuò)誤率均值整體比較如圖5所示，四段文字在背誦時(shí)的錯(cuò)誤率顯示不同的差異特點(diǎn)。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=-0.614，p=0.546>0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率不存在顯著差異；第二段與第三段比較得t=2.904，p=0.008<0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率存在顯著差異；第二段與第四段比較得t=2.758，p=0.011<0.05，顯示兩段錯(cuò)誤率存在顯著差異。

重復(fù)比率均值從第一段到第四段分別為：0.015111±0.0164、0.041592±0.0543、0.002992±0.0039、0.002095±0041，重復(fù)比率整體比較如圖5所示，四段文字在背誦時(shí)的重復(fù)比率顯示不同的差異特點(diǎn)。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中間部分第二段作為對(duì)象分別與其他段落進(jìn)行比較，第二段與第一段比較得t=-1.617，p=0.120>0.05，顯示兩段重復(fù)比率不存在顯著差異；第二段與第三段比較得t=2.455，p=0.022<0.05，顯示兩段重復(fù)比率存在顯著差異；第二段與第四段比較得t=2.512，p=0.02<0.05，顯示兩段重復(fù)比率存在顯著差異。

（三）來自眼動(dòng)軌跡的證據(jù)

1. 思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式的瀏覽各區(qū)域

通過分析思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式的三個(gè)區(qū)域的注視時(shí)間分配均值，得到了被試者的區(qū)域?yàn)g覽時(shí)間分配百分比（如圖6所示）。

由圖6可知被試者在三個(gè)區(qū)域上的注視時(shí)間分配百分比差別還是比較小的。為了進(jìn)一步檢測(cè)被試者注視時(shí)間差異性比較，使用SPSS進(jìn)行方差檢驗(yàn)后得到了以下結(jié)果：方差齊性檢驗(yàn)得F=.291，p=.750>0.05，提示方差齊性。由表1可知， F值為1.863，p=0.175> 0.05，提示這三個(gè)區(qū)域的注視時(shí)間不存在顯著的區(qū)別。

使用LSD法多重進(jìn)行比較，由表2中數(shù)據(jù)可以看出區(qū)域之間的相伴概率都是大于0.05的，所以認(rèn)為三個(gè)區(qū)域之間差異不顯著。

2. 純文字呈現(xiàn)方式的瀏覽各區(qū)域

通過分析純文字呈現(xiàn)方式的三個(gè)瀏覽區(qū)域的注視時(shí)間分配均值，得到了被試者的區(qū)域?yàn)g覽時(shí)間分配百分比（如圖7所示）。

由圖7可知被試者在三個(gè)區(qū)域上的注視時(shí)間分配百分比還是有差異的。為了進(jìn)一步檢測(cè)被試者注視時(shí)間差異性比較，本文用SPSS進(jìn)行方差檢驗(yàn)后得到了以下結(jié)果：方差齊性檢驗(yàn)得F=.310，p=.736>0.05，提示方差齊性。由表3可知， F值為23.967，p=0.001< 0.05，提示這三個(gè)區(qū)域之間至少有兩個(gè)區(qū)域存在顯著的區(qū)別。

使用LSD法進(jìn)行多重比較，從表4可知區(qū)域一與區(qū)域二、區(qū)域三的相伴概率都小于0.05，顯示區(qū)域一與其他兩個(gè)區(qū)域之間存在顯著差異；而區(qū)域二與區(qū)域三差異不顯著。

（四）來自注釋熱圖的證據(jù)

某樣本純文字呈現(xiàn)方式的注視熱圖如圖8所示，可以明顯地看出，被試者在圖片上的注視時(shí)間在區(qū)域上的分配是不同的，整體區(qū)域的注視時(shí)間分配很不均勻，主要集中在一、二兩個(gè)區(qū)域。某樣本思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式的注視熱圖如圖9所示，大體上所有區(qū)域的注視時(shí)間無太大起伏，分布比較均勻。從這兩張圖中我們還可以看出，思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式的注視熱圖中紅色部分相對(duì)較少，純文字呈現(xiàn)方式的紅色部分則相對(duì)較多。也就是說思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式中長(zhǎng)時(shí)間注視的區(qū)域較少，純文字呈現(xiàn)方式中長(zhǎng)時(shí)間注視的區(qū)域較多，這也說明人們平時(shí)比較喜歡瀏覽開頭部分，也就出現(xiàn)了首尾效應(yīng)。但是可以通過采用適當(dāng)?shù)膱D形策略加強(qiáng)每一塊內(nèi)容的感官刺激以改變?nèi)藗優(yōu)g覽的習(xí)慣，提高記憶效果。

四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出思維導(dǎo)圖和純文字的呈現(xiàn)方式在語速、錯(cuò)誤率、重復(fù)比率上存在顯著性差異，也就是總體上可以得出使用思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)《師說》要比純文字呈現(xiàn)《師說》的效果好，更容易記憶。這與相關(guān)研究是符合的，Naps等人的研究表明在一定條件下的可視化可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，[17]而思維導(dǎo)圖利用關(guān)鍵字提取和不同顏色顯示，圖示化展示關(guān)鍵內(nèi)容情境，并結(jié)構(gòu)化知識(shí)內(nèi)容的方法，都是為學(xué)習(xí)者提供增強(qiáng)視覺記憶加工的可能性，對(duì)于提高內(nèi)容的識(shí)記有正面的影響。在思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)內(nèi)容的過程中，人腦自始至終處于一種激活的狀態(tài)，并且不斷地對(duì)進(jìn)入當(dāng)前工作記憶中的內(nèi)容（圖形、顏色、線條和文字等）和長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系，使工作記憶中的信息和長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息較快地進(jìn)行交換，形成更為良好的記憶效果。

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，純文字的《師說》呈現(xiàn)方式的第二段與第一段、第三段、第四段在語速、錯(cuò)誤率、重復(fù)率上存在顯著性差異，也就是第二段的記憶效果要比其他幾段的記憶效果差。也就是說出現(xiàn)了首尾效應(yīng)。這與早期H·艾賓浩斯，使用無意義音節(jié)為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的著名保持曲線有一定相似性。[18]而純文字的呈現(xiàn)由于中國古文的理解與中國現(xiàn)代文的理解是不一樣的。古文的詞和句對(duì)于現(xiàn)代學(xué)生而言有點(diǎn)類似與無意義的文字組合，所有出現(xiàn)類似效應(yīng)有一定理由。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，思維導(dǎo)圖的《師說》呈現(xiàn)方式的第二段與第一段、第三段在語速、錯(cuò)誤率、重復(fù)率上存在不同的顯著性差異，沒有出現(xiàn)顯著的首尾效應(yīng)。這與H·艾賓浩斯的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的遠(yuǎn)隔聯(lián)想和系列位置效應(yīng)兩種現(xiàn)象可能存在一定相關(guān)。他認(rèn)為學(xué)習(xí)一個(gè)系列性材料時(shí)，每一個(gè)項(xiàng)目都與其他任何一個(gè)項(xiàng)目建立聯(lián)想，即不僅與鄰近項(xiàng)目建立聯(lián)想，而且與遠(yuǎn)隔項(xiàng)目建立聯(lián)想，并認(rèn)為影響遠(yuǎn)隔聯(lián)想強(qiáng)度的一個(gè)主要因素是學(xué)習(xí)程度。[19]思維導(dǎo)圖恰恰促進(jìn)了材料間的聯(lián)想，隨著材料的多通道刺激，學(xué)習(xí)程度會(huì)加深，這樣使遠(yuǎn)隔聯(lián)想的范圍逐漸減小，而思維導(dǎo)圖的結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)內(nèi)容使系列位置效應(yīng)偏于減弱。思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)方式首尾效應(yīng)不明顯。這也恰恰符合20世紀(jì)50年代末的信息加工理論。許多心理學(xué)家逐漸傾向于以信息加工理論解釋系列位置效應(yīng)，認(rèn)為對(duì)系列的任何部分，只要加以注意，或采取一定的信息加工策略都容易記住。[20]

來自眼動(dòng)軌跡和注釋熱圖的研究也表明了出現(xiàn)以上結(jié)果的學(xué)生的內(nèi)在表現(xiàn)。純文字的呈現(xiàn)方式，被試在三個(gè)注視區(qū)域中的區(qū)域一與其他兩個(gè)區(qū)域之間存在顯著差異，而區(qū)域二與區(qū)域三差異不顯著。這與注視熱圖直觀顯示的結(jié)果是一致的。而在思維導(dǎo)圖的呈現(xiàn)方式中兩種分析方法都得出三個(gè)區(qū)域的注視時(shí)間不存在顯著的區(qū)別。說明思維導(dǎo)圖結(jié)構(gòu)化信息的作用明顯使得對(duì)信息內(nèi)容的注視時(shí)間均勻化，思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)內(nèi)容打破信息內(nèi)容線性呈現(xiàn)的局限，使認(rèn)知資源的投入趨向均勻，使學(xué)習(xí)者對(duì)信息內(nèi)容形成一個(gè)整體大局的認(rèn)識(shí)。這樣對(duì)消弭首尾效應(yīng)有一定用處。

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