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我院王福兴教授课题组在《Computers and Education》发文揭示具体指向手势促进视频学习的作用机制

近日,我院王福兴教授课题组在教育技术学与学习科学领域国际重要期刊《Computers and Education》(中科院1区Top期刊,IF = 10.5)发表最新研究成果,论文题为 “Instructor's pointing gestures promote learning more than guiding gaze”(全文链接:https://doi.org/10.1016/j.compedu.2026.105692)。该研究系统考察了在线视频教学中教师的引导目光与指向手势对大学生学习效果、注意加工及主观体验的影响,揭示了只有精准指向关键知识点的具体手势才能有效引导学习者注意力并提升学习效果。论文第一作者和通讯作者为王福兴教授,2026届博士匡子翌(现为陕西师范大学PA电子(中国区)官方网站讲师),美国孟菲斯大学心理系Frank Andrasik教授,香港理工大学胡祥恩教授也参与了此研究。

随着在线教育和视频课程的普及,教师在授课视频中如何通过非言语行为(如:眼神注视、手势)来提升学习效果成为教育心理学研究的热点。已有研究表明,教师的眼神注视和肢体动作可以作为社会线索,增强学习者的社会互动感或引导其注意力。然而,现实中教师常常同时使用目光变化和手势,两类线索究竟是各自独立起作用还是存在协同效应?更重要的是,指向手势是否只要“指了”就有效,还是必须精确指向具体知识点?这些问题直接关系到在线课程的教学设计质量。


图1 社会线索促进学习的理论解释

针对上述问题,研究团队基于准社会互动理论与多媒体学习的信号原则,开展了一项2×3的被试间实验。研究对象为131名大学生,他们观看一段时长约3分钟的化学突触传递教学视频。视频中教师采用不同的教学行为组合:引导注视(教师转头看向学习材料)或无引导注视,以及具体指向手势(手指准确指向知识点关键词)、一般指向手势(用手指向整个插图区域)或无指向手势。研究采集了学习者的即时和延时测试成绩、眼动追踪指标(注视时间、注视次数、首次注视时长)以及认知负荷、准社会互动等主观问卷数据。

                            

引导注视无引导手势组                                          无引导注视无引导手势组


                            

引导注视一般引导手势组                                       无引导注视一般引导手势组


                             

引导注视具体引导手势组                                           无引导注视具体引导手势组

图2 实验材料示意图

实验结果发现,引导注视并未带来显著的学习收益——无论是否使用引导注视,学习者的即时和延时测试成绩均无显著差异,眼动数据也表明引导目光并未有效增加学生对关键内容的注视时间。这一结果挑战了“教师目光越多越好”的直觉,与近期多项元分析的结论一致,即引导目光的效应可能被高估。

相比之下,手势类型则发挥了决定性作用。采用具体指向手势的学生在即时与延时测试中的成绩显著优于一般指向手势和无手势组。例如,在即时保持测试中,具体指向手势组平均得分远高于一般指向手势组和无手势组;在迁移测试中也呈现出类似优势。眼动追踪数据进一步揭示了内在机制:具体指向手势组的学生在关键知识点区域的总注视时间、注视次数和首次注视时长均显著高于其他两组,而一般指向手势甚至在某些指标上还低于无手势组。中介分析表明,注视时间和注视次数部分中介了具体指向手势对学习效果的正向影响。

重要的是,研究并未发现注视与手势之间存在显著的交互作用,即两类社会线索并未产生“1+1>2”的协同效果。这说明在图文并茂的教学视频中,精准的指向手势比目光变化更具教学价值。

该研究的理论贡献在于:首先,为信号原则提供了新的精细证据。并非所有引导性线索都同样有效,只有那些能够准确、即时地将注意力导向具体知识点的线索才能促进深层学习。一般指向手势由于指向范围过大,反而可能分散注意或提供模糊引导。其次,研究对准社会互动理论在多媒体学习中的应用提出了修正。社会线索激活社会互动并不必然转化为学习收益。本研究中各组的准社会互动感知得分无显著差异,但学习效果却差异显著,这表明信号引导路径可能比社会互动路径在知识密集型的视频学习中更为关键。

在实践层面,该研究为一线教师、在线课程制作者及人工智能教育系统提供了明确的设计指南:教师在使用指向手势时,应当尽量用手指精确指向关键词或关键图式,而非笼统地指向屏幕大范围区域。这一原则对于虚拟教师、AI生成的教学代理以及自动化的视频制作工具尤为重要,明确指定何种手势类型能够最有效地促进学习,将直接影响教学效果。


论文信息:

Wang, F., Kuang, Z, Andrasik, F., & Hu, X. (2026). Instructor’s Pointing Gestures Promote Learning More Than Guiding gaze. Computers and Education, 105692. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2026.105692



编辑:匡子翌

图片:匡子翌

审核人:赵庆柏、张劲夫、王福兴