华南师范大学物理学院/科研新闻 2025-11-03 14:23:00 来源:华南师范大学物理学院 点击: 收藏本文
华南师范大学物理学院周少娜、吴先球教授团队在物理教育与学习认知科学交叉领域取得重要研究进展。相关成果以论文“Effect of competitive environment on students’ performance on physics conceptual questions: An eyetracking study”为题,于2025年10月24日在线发表于美国物理学会(APS)旗下期刊 Physical Review Physics Education Research (PRPER)。该研究由华南师范大学物理学院为第一完成单位。周少娜教授为第一作者,李秋烨副研究员与吴先球教授为共同通讯作者。
论文链接:https://doi.org/10.1103/y2cj-cvnb
社会认知理论强调个体、行为和环境三者之间的动态交互作用。竞争环境是教育环境中普遍存在的社会现象,对学生的学习动机与学业表现影响深远。目前不同的竞争环境对学习的作用效果尚未达成共识,且现有研究多聚焦于竞争环境对学习结果的影响,缺乏对竞争环境下学生认知加工过程的实证探讨。针对这一问题,本研究以大学生为对象,运用眼动追踪技术,揭示了学生在竞争与非竞争环境下对物理概念理解的表现差异及其认知机制。
研究选取《力概念测试(Force Concept Inventory, FCI)》中的典型项目,要求被试学生分别在竞争与非竞争两种条件下完成作答任务。竞争组学生需与同伴比拼答题速度与正确率,形成真实的竞争氛围;非竞争组则在无压力情境下独立完成任务。研究采用眼动仪实时记录被试学生在作答过程中的注视时间与回视次数,从注意力分配和认知投入的角度探讨竞争环境对学习过程的影响。
研究发现:(1)非竞争组的答题准确率显著高于竞争组,表明竞争环境可能削弱学生在复杂物理概念题中的表现;(2)竞争组的总注视时间显著短于非竞争组,尤其在阅读题干阶段表现出更高的时间压力与表层加工倾向;(3)非竞争组学生的回视次数更多,显示其更倾向于反复验证与深度加工信息。
研究指出,在竞争性情境下,学生倾向于优先追求速度与外在成果,牺牲对学习内容的深度加工,从而陷入“欲速则不达”的困境。眼动数据揭示了竞争对学习策略与注意分配的影响机制,为理解学生在不同学习氛围下的认知差异提供了重要证据。

图1 非竞争组(左)与竞争组(右)在FCI项目上的视觉注意力分布