【摘要】本研究利用图像识别跟踪技术，对学生的注意力(n=1676)进行测量，并使用Cox回归模型进行生存分析，旨在回答运用新媒体教学时所面临的三个主要问题：第一，什么因素会影响实际的高校思政课教学效果；第二，不同教学方案在实际教学运用上的差异；第三，如何控制教学方法中的“度”。结果发现：第一，教学过程中增加“课外知识”(提升23.67%)比“视频播放”(提升14.78%)的教学效果更好；第二，传授课外知识时，“口头教学”比“视频播放”的效果更好(使用后者会降低12.75%)；第三，无论使用哪种教学方法，某一知识点超过一定时间长度(3分半钟)，课堂学生注意力会急剧下降；第四，减轻课堂考试压力并不能让学生对课堂教学更感兴趣，反而会降低学生课堂注意力(降低9.42%)。鉴于此，本文认为改善高校思政课堂“注意力”的方法应当从丰富教学内容入手，而非单纯地依赖新媒体平台的使用。同时，采用“3分钟一个知识点”的教学方式，能有效地改善目前高校思政课堂中学生的注意力问题。

【关键词】教学内容；教学方法；学生注意力；有效性；图像识别跟踪技术

【作者简介】陈雯，华中农业大学马克思主义学院(湖北  武汉  430070)；许鸿文，中国地质大学机械与电子信息学院(湖北  武汉  430030)；江立华，华中师范大学社会学院(湖北  武汉  430079)。

【原文出处】《思想理论教育导刊》(京)，2018.9.84～89

【基金项目】本文系华中农业大学马克思主义学院教学研究项目“思想政治教育中影视教学方法效用评估”和中国地质大学(武汉)研究生教育教学改革研究项目(项目批准号：YJG2018206)的阶段性成果。

随着社会的发展，大学生对知识和价值观的自主选择性增强，越来越多的高校思想政治理论课教师开始探索适应信息技术发展的新教学方法，对现有的教学方式进行改革。从总体上看，现在普遍流行的被认为有助于提高教学效果的方式主要表现为两种策略：一种策略是“内容策略”，即通过丰富教学内容来提高学生的注意力，组织学生通过参与或研究的方式学习，如启发式教学、参与式教学、互动教学、案例教学等。另一种是“工具策略”，即运用新型教学工具，将教学媒介的创新作为主要的教学改革方法，其中运用多媒体提高教学效果成为主要改革内容。通常情况下，“视频播放”是最为常用的手段。[1]近些年来，在思想政治理论课教学中教师们更加倾向于运用后一种策略以促进教学效果。然而，相对于传统的教学方法，借助多媒体教学方法在教学效果上有多大程度的改善？在信息日益丰富的当代，出现“注意力缺乏”[2]的情况下，这种教学改革多大程度能有效地提高学生的注意力？这既是现实重要问题，也是本研究的中心议题。

1.实验设计与操作化

本文以学生对教学材料的总注视时间作为关键变量。主要以“抬头”的时间长度为标准。当被观察者目光注视教学主体(讲授者或影片)时，则计入注意力时间内；当被观察者低头，或者目光转向其他的位置，则注意力时间停止计算，以此作为学生注意力时间长度。根据两种教学改革策略，可以将目前的教学改革类型分为四种不同的教学模式，具体分类如表1。

 

本研究通过让所有被调查者同时接受四组测试，将这四类教学模式操作化，每组测试的全部时间长度为300秒，并观察在这四种不同教学模式下，学生保持注意力的时间长度，以此判定不同教学模式下教学效果的差异。具体操作内容如下：

第1组测试：采用传统口头讲授的方式，所讲授的内容为课本上已有的知识点。此部分具体选择“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”课中关于“社会主义本质理论”的理解部分。

第2组测试：依然采用传统口头讲授的方式，但是所讲授的内容换成课本之外的知识(崭新的知识)。具体选择“苏联解体”的历史事件，通过口头讲授的方式为学生们解释这段历史的前因后果。

第3组测试：采用视频播放的方式，但是所播放的影片内容为书本知识。本研究选择与书本上极高相关度的纪录片，具体内容为十一届三中全会时邓小平的实况讲话中关于社会主义本质理解的部分，将其截取5分钟(300秒)作为这一部分的测量工具。

第4组测试：采用视频播放的方式，但是所播放的内容为课外知识，为了能够和第2组测试具有一致性，此部分具体选择关于“苏联解体”的历史片段。

其中，第1组和第3组所展现的知识内容都是书本上进行详细介绍的部分，而第2组和第4组所涉及的知识书本上只是简单提及，并未做详细的介绍①，因此是相对“崭新”的课外知识。

2.数据收集方法：图像识别跟踪技术

本研究的目标学科领域是思想政治理论课程，因此选取华中农业大学“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”课程，以其课堂学生为主要的调查对象。由于数据收集的复杂性，因此数据收集过程长达两年之久，分别于2014、2015年的5个课堂中随机抽取学生作为被调查者，对其进行“课堂学生注意力”的数据收集。

尽管人类头部和眼部运动可以反映个体的注意力，[3]然而在传统的、没有借助任何科技手段辅助的教育研究中较难借用这种方法判定学生的主观活动。因此，为了高效且准确地获得所观察的数据，本研究利用图像识别跟踪技术收集课堂学生注意力情况。通过对课堂情况的视频拍摄，借用Matlab中基于运动的多目标跟踪算法(Motion-Based Multiple Object Tracking Algorithm)，对广域范围内的多个目标进行图像识别和跟踪，借用外形特征监控的方法，对被观察群体的眼睛和头部进行锁定跟踪，可以在不需要辅助设备和不打扰被试者的情况下，记录所调查学生关注教学内容的时间长度，以此作为本研究的主要观测变量。另外，配合以纸质调查问卷，收集学生的基本信息，用以支持本研究的其他变量。

3.数据分布、变量操作化与模型选择

本文中“教学改革”是关键变量，其数据通过实验获得。其他的控制变量包括：“个人因素”“制度因素”“思想因素”。具体操作化为：将“个人因素”操作化为四类：包括性别、专业、家庭经济地位、成长环境(城乡差异)；将“制度因素”操作化为“考试压力”；将“思想因素”操作化为“是否担任学生干部”。通过纸质调查问卷获得。

本研究一共收集了518个学生的个案材料，并且让每一位同学都参与了四组实验。因此关于注意力时间长度的数据拥有2072个，剔除掉问卷信息严重缺损数据和电子采集不成功的个案，一共有有效个案材料422个，注意力时间数据1676个，有效率达到81%。其中有30个个案直到测试时间完成都一直坚持注意力。样本的具体分布情况如表2。

由于本文主要研究不同教学方法的影响以及注意力时间长度的变化状况，因此主要使用生存分析方法，在因素分析上采用cox回归模型，一方面使用cox生存回归模型，比较不同因素对学生关注教学主体的时间长度的影响；另一方面通过生存分析模型中的结果估计出学生注意力的时间长度。以此，均衡教学方法和学生注意力之间的“度”，为教学改革提供有效的方案。

1.影响实际教学效果的因素

从表3中的“总体样本”来看，不难看出无论是性别、专业还是家庭经济地位、成长环境(农村、乡镇还是城市)对学生在关注教育主体的时间长度上并没有显著影响。但是控制了这些因素之后教学内容的丰富、教学方法的改良依然可以显著地提高学生的注意力，因此教学方法和教学内容的改良都会影响实际教学效果。当教学方式为增加课外知识时，有利于将学生保持注意力的概率显著提高23.67％(=1-e-0.27)；如果教学中使用视频播放的方式改进教学效果，那么学生保持注意力的概率将显著提高14.78%(=1-e-0.16)。因此，有理由相信在教学过程中“增加课外知识”或“使用视频播放”，的确能够有效地提高课堂上学生的注意力，从而提高教学效果。这一点和以往大多数关于多媒体教学效果的结论相类似。

然而，研究中还发现了一个有趣的现象，当考试压力减轻之后，学生保持注意力的概率显著地降低了7.25%(=e0.07-1)。不仅如此即便是教学内容上引入了以往所认为的更能引起学生兴趣的“课外知识”，学生的注意力依然会显著降低9.42%(=e0.09-1)。从这个结果来看，当思想政治理论课的考试压力降低的时候，反而不利于提高学生在课堂上的注意力。这显示了与以往结果不同的现实。以往许多研究者从制度角度入手，认为减少考试压力，在提高学生的学习效能[4]以及减少厌学[5]等方面有积极作用，并以此为依据呼吁“减负”，减少考试难度。然而，实验证明，这一做法在思想政治理论课教学中所起到的效果刚好相反。

不仅如此，“性别”“成长环境”“思想因素”也对学生的注意力有一定的影响。特别是在讲授书本知识时，这三类因素呈现出显著性影响。从性别来看，男生在学习书本知识时的注意力比女生高出13.06%(=1-e-0.14)。从成长环境来看，来自城市的学生在课上的注意力更差，在学习书本知识时城市学生的注意时间长度比农村学生少16.18%(=e0.15-1)。从思想因素来看，有过担任干部经历的学生课堂注意力时间长度更长，比没有担任干部经历的学生高出9.52%(=1-e-0.10)。在实际情况中，这一结论也是合理的，具有性别为男性、来自农村，以及担任过学生干部等特征的学生，通常在学习过程中更加务实，学习目的也更强，他们对课本知识的关注更多的来自其追求更好的成绩和自我价值实现。因此，这类学生在学习书本知识时课堂注意力更长。同时，从表3的“课外知识”样本结论来看，当学习内容为课外知识时，这些因素均不具有显著性的影响，也间接地证明了同样的解释。

2.不同教学改革方案的效果分析

既然“增加课外知识”和“视频播放”都有利于吸引学生注意力，那么哪种的效果更好？通过绘制Kaplan-Meier生存曲线图，可以对比两种教改方案下学生注意力时间长度的变化差异。基于图1和图2的结果，不难看出“教学内容”为核心的教改方案(即增加课外知识)，相较于传统的单纯书本知识的传授，学生注意力消失得更慢，在吸引学生注意力时间长度上有更加明显的效果。相反，“视频播放”方式的改革，虽然相对于“口头讲授”而言有利于吸引学生注意力，然而其在影响学生注意力消失的效果方面并不明显，两条曲线(图2)之间的距离并不大。因此，从教学效果看，“视频播放”的教改方式其所获得的教学效果的增量并不如“增加课外知识”。

表3  学生注意力时长的cox生存回归分析

 

此外，在实际教学中不只使用单一的教学方法，通常情况下会将几种教学方法混合起来使用，哪一种教学改革方式最优呢？本文先从表3数据结果中一个有趣的现象谈起，对比表3的“书本知识”样本和“课外知识”样本来看，当传授书本知识时，使用“视频播放”方法相较于“口头讲授”的方法更能使学生的注意力显著提高32.29%(=1-e-0.39)；相反，当传授的是课外知识时，使用“视频播放”反而比使用“口头讲授”的方法更让学生的注意力降低12.75%(=e0.12-1)。也就是说，“视频播放”等多媒体授课方式只在“书本知识”的教学中能够显著地提高教学效果，而这一教学方法的改良并不适用于“课外知识”的教学。

通过对比不同类型教学方式的生存曲线图(图3)不难看出四种类型教学方式的效果，其中最能保持学生注意力的是通过“口头讲授的方式传授课外知识”，而效果最差的则是通过“口头讲授的方式传授书本知识”。而当使用“视频播放”的方式进行教学时，无论教授的是书本知识还是课外知识，在吸引学生注意力的效果上都处于中列。同时结合表3的数据，我们有理由相信，在实际的思想政治理论课教学中，不应一味地采取“视频播放”的方式，否则会起到适得其反的作用。

3.教学方式与教学效果：如何控制教学方法中的“度”

从上面的分析可以看出，尽管在教学内容上增加“课外知识”，或者在教学方法中运用“视频播放”的方式均可以提高实际的教学效果，然而，多大程度上使用这种教学方法能够使教学效果最大化，回答教学方式的改良中最优化的“度”在何处才是最具有操作性价值的结论。本文利用生存分析方法，计算和寻找出四种不同的教学模式中，对比教学效果最优化的“度”。通过数据计算结果发现，当教师在教学过程中注意适当的教学时间长度，能够有效地控制课堂学生注意力的比例，从而实现教育效果的优化(参见表4)。

从第1组的数据来看，如果运用“口头讲授的方式传授书本知识”的教学模式，当教学时间长度达到120秒(即2分钟)时，会有25%的学生转移注意力，而达到180秒(即3分钟)时，低头率提高到50%，当这种模式的教学时间长度达到210秒(即3分半钟)时，低头率将达到75%。

从第2组的数据来看，如果运用“口头讲授的方式传授课外知识”，当教学时长达到180秒的时低头率才会达到25%，达到210秒时低头率才会升高到50%，显然相较于“口头讲授—书本知识”的教学模式而言，这种教学方式更有利于集中学生注意力。当讲授时间延长至240秒(即4分钟)时，依然有25%的学生专注于教学内容。

从第3组的数据来看，如果运用“视频播放的方式来传授书本知识”，当教学时长达到150秒(即2分30秒)时就已经产生了25%的低头率。从这里可以看出，尽管使用多媒体教学，但如果教学内容依然是书本知识，吸引学生的注意力还不如“口头讲授—课外知识”的教学模式。

从第4组的数据来看，如果运用“视频播放的方式来传授课外知识”，则教学时长和“口头讲授—课外知识”教学方式相差不大。纵观这四种教学方式，后面三类相对于1组，可以让学生更加长时间地关注于教学主体。虽然这可以从侧面证明这些教学改革在实际教学效果上的有效性，但是在此应该更加关注的是教师所实际能掌握的教学的“度”。

基于对这四种教学模式效果的对比，可以寻找和确定有利于思想政治理论课教学效果优化的“度”：从表4来看，其中180秒和210秒是一个关键的教学时间点。如果将教学时长控制在这个时间长度范围内，即便是使用四类教学方案中最不被认可的方案——“口头讲授—书本知识”的教学方式，也可以具有较好的教学效果，即如果将教学时长控制在2～3分钟以内，也可以将“低头率”维持在50%以内。相反，若某个知识点的教学时间长度大于210秒时，此时无论运用什么手段，或者引进什么样的内容，学生的“低头率”也会大于50%。因此，根据这个结果，有理由相信，如果在教学过程中，将每一个知识点的讲解和展示时间过程控制在3分钟以内，就可以有效地保证课堂大部分学生的注意力。这一结果也侧面反映了目前新生代青年对知识摄取的“碎片化”特点，在实际教学过程中教师更加需要有针对性地进行教学模式的调整。

根据上文的分析发现，任何教学改革方法都存在着一定的条件和局限性，只在一定的条件下使用，才能对教学效果产生出显著的改善作用。基于数据分析结果，得出以下结论：

第一，在教学过程中增加“课外知识”比“视频播放”更能够显著地提高学生的“抬头率”。数据显示，在教学内容上，相对于传授“书本知识”，增加“课外知识”更能吸引学生的注意力；在教学方法上，相对于传统的“口头讲授”，“视频播放”也更容易提高学生的“注意力”。然而在教学内容和教学方法的横向比较中，“增加课外知识”比“视频播放”的效果更好，因此，若实际教学时长有限的情况下，多融入“课外知识”，能够更好地吸引学生的注意力。

第二，当传授课外知识时，“口头讲授”的效果比“视频播放”的方式更好。尽管在教学中增加“课外知识”和“视频播放”都有利于提高学生的注意力，但是将这两种方法结合在一起之后，学生的注视时间下降的速度比“通过口头讲授的方式传授课外知识”快，因此，从教学效果上来看，反而不如“口头讲授—课外知识”教学方案。

第三，超过一定的时间长度，学生的注意力会急剧下降。尽管教学方式的多样化有利于提高学生注意力，但是当介绍某一知识点的时间长度超过3分钟之后(最多3分半钟)，教学方式的多样化并不能带来更好的教学效果。一旦单一知识点时长超过3分半钟，大部分的学生注意力都会从教学主体上转移走，此时无论采用哪种教学模式都无法实现所期望的教学效果。因此，从这一点上来看，我们认为任何一种教学模式的改革都不是万能药，教学时长的控制才是关键。

第四，减轻思想政治理论课的考试压力并不能让学生对课堂教学更感兴趣，相反容易降低学生在上课时的注意力。本研究数据显示了一个有趣的现象，当考试压力减轻的时候，学生对课程所保持的注意力时间长度显著地下降了，也就是说如果希望学生在课堂上对教学保持更高的注意力和“抬头率”，不应该通过降低考试压力的方法来实现。

基于本研究的数据结果，我们认为思想政治理论课教学应采取以下策略：

第一，在教学手段方面，根据教学内容采取不同的教学方式。由于不同的教学方法在不同的知识中所产生的效果不同，因此需要有针对地运用方法，提高教学效果，而不是一股脑儿地将所有有效的方法运用到所有的教学过程中去。在实际教学中，若需要提高“书本知识”的教学效果，更应该融入“播放视频”的形式；如果要提高“课外知识”的教学效果，则建议选择“口头讲授”的方式。

第二，在教学内容编排方面，制定“3分钟一个知识点”的教学方案。教师教授一个知识点应当控制在3分钟以内，最长不超过3分半钟。将知识点的教授时间拖长，不仅难以达到教学目的，而且容易让学生产生倦怠情绪。因此，鼓励教师将知识点的教授时间缩短为3分钟左右，同时增加课堂上的知识点的数量，这样不仅可以保证课堂的“抬头率”，同时还可以保证课堂有丰富的知识量。

第三，在课程考核方面，适当保留思想政治理论课的考试难度和考试压力。过于轻松的思想政治理论课考核方法，不仅无法让学生们专注于课堂知识，同时还容易让他们放松对该门课程的学习，因此，保证一定的考试难度和考试压力，有利于让学生们更加关注课堂教授内容。

总而言之，本研究认为，高校思想政治理论课教学改革，应该对教学模式的效果有更加细致的考量，不仅不同的教学模式会对教学效果产生不同的影响，同时，当这些教学模式运用于不同知识类型的传授时，也会产生不同的教学效果。并且需要注意教学过程当中方法使用的“度”，只有在这种情况下，高校思想政治理论课的教学改革才能达到预期的效果。

①本文所选择的实验资料(1组和4组)均采用的是中央电视台所播放的历史事件介绍和历史影像片。这部分内容虽然选自课外知识，但是也与课本的整个知识结构有密切的联系。

[1]李资源.湖北高校思想政治理论课多媒体教学的现状与对策研究[J].思想理论教育导刊，2011，(3).

[2]汪丁丁.“注意力”的经济学描述[J].经济研究，2000，(10).

[3]Just M A, Carpenter P A. A Theory of Reading: from Eye Fixations to Comprehension[J]. Psychological review, 1980, 87, (4).

[4]罗生全.学业负担与学习效能的关系及优化[J].中国教育学刊，2015，(8).

[5]聂金菊.农村初中生厌学行为调查[J].中国教育学刊，2005，(2).