教师摄像头开启对在线学习记忆的影响：社会临场感的调节作用与神经生理学证据

《International Journal of Educational Technology in Higher Education》：Enhancing student memorisation through teacher webcam usage and the interplay of social presence

本研究针对在线教育中教师摄像头使用对学习效果的影响机制尚不明确的问题，通过一项结合眼动追踪(ET)和脑电图(EEG)的实验室实验，探讨了教师摄像头激活状态对学生视觉注意力、认知负荷和记忆巩固的影响。研究发现，摄像头开启会分散学生对课程内容的注意力，但认知负荷正向影响记忆效果；社会临场感显著调节摄像头使用与注意力之间的关系。该研究为优化在线教学策略提供了实证依据，强调需根据社会互动需求灵活调整视觉呈现方式。

　　

随着在线教育的迅猛发展，全球在线教育市场收入预计到2028年将达到2577亿美元，年增长率达8.61%。在这一背景下，如何优化在线课堂体验、提升学生学习效果成为教育工作者和研究者的核心关切。特别是在同步视频会议教学中，一个看似简单却至关重要的问题浮出水面：教师是否应该开启摄像头？尽管以往研究多关注学生摄像头的使用偏好，但教师摄像头的开关如何影响学生的认知加工过程尚不明确。

传统观点认为，教师现身屏幕能增强互动感，然而，这种视觉呈现是否真正促进学习，还是反而会增加认知负担、分散注意力？现有研究多依赖主观问卷，缺乏对认知过程的客观测量。此外，在线课堂中的“社会临场感”（social presence）——即学生在虚拟环境中感知到他人存在的程度——被认为能够缓解孤立感、促进归属感，但其是否会影响学生对教师摄像头使用的认知反应，仍有待深入探讨。

为回答这些问题，Costa-Feito等人在《International Journal of Educational Technology in Higher Education》上发表的研究，开展了一项精心设计的实验室实验。研究团队招募了132名属于Generation Z（1995-2005年出生）的大学生参与者，将其随机分为两组：一组观看教师摄像头关闭的在线课程视频，另一组观看摄像头开启的同一视频。课程内容为关于“元宇宙”的110秒讲解，模拟真实在线课堂环境。

研究采用多方法数据采集策略，核心是通过眼动追踪（ET）设备客观记录学生注视课程内容区域的时间（定义为“课程专注度”），同时利用脑电图（EEG）测量认知负荷（采用Theta-Alpha Ratio, TAR）和记忆巩固（通过theta频段全局场功率评估）。实验后还通过量表收集了参与者对社会临场感、先前知识等因素的主观感知。数据分析使用宏PROCESS for SPSS，检验了教师摄像头状态对社会临场感的调节作用，以及课程专注度和认知负荷对记忆效果的影响路径。

主要研究方法概述

研究采用实验室实验法，通过眼动追踪和脑电图技术同步采集参与者观看在线课程视频时的视觉注意和神经生理数据。实验设计严格控制环境条件（环境光照200 lx），使用Tobii Pro Nano眼动仪（采样率60 Hz）记录对课程内容区域（AOI 1）和教师图像区域（AOI 2）的注视时间，并通过12导联EEG系统（采样率256 Hz）提取theta和alpha频段功率，计算认知负荷指标（TAR）和记忆巩固指标（theta频段全局场功率）。数据分析阶段采用PROCESS宏程序检验调节效应和中介效应，并控制先前知识等协变量。

研究结果

教师摄像头激活对课程专注度的负面影响

结果显示，教师摄像头开启（相对于关闭）显著减少了学生注视课程内容的时间（β = -44.923, p < 0.001），假设H1a成立。这表明教师的视觉呈现会分散学生对核心学习材料的注意力，与多媒体学习认知理论（CTML）中减少外部认知负荷的原则一致。

认知负荷的中介作用与记忆效果

尽管摄像头开启并未直接显著增加认知负荷（H1b不成立），但课程专注度显著正向预测认知负荷（β = 0.129, p = 0.006），支持H2。更重要的是，认知负荷对记忆巩固表现出显著正向影响（β = 0.464, p < 0.001），假设H3b成立。这表明学生投入更多心理努力处理信息时，记忆效果更好。然而，课程专注度对记忆的直接作用不显著（H3a不成立），说明注意力持续时间本身不足以保证信息保留，认知加工深度更为关键。

社会临场感的关键调节作用

社会临场感显著缓冲了摄像头开启对课程专注度的负面影响（交互项β = 5.403, p = 0.012），支持H4。Johnson-Neyman分析进一步揭示，当社会临场感评分低于5.763（7分量表）时，摄像头开启的负面作用显著；但当社会临场感≥5.763时，该负面影响消失。这表明在高感知社会连接的环境中，教师摄像头不再被视作干扰，而是作为关系线索被接纳。相反，社会临场感对摄像头使用与认知负荷关系的调节作用不显著（H5不成立）。

研究结论与意义

本研究通过神经科学方法揭示了在线课堂中教师摄像头使用的双重效应：一方面可能分散学生对学习内容的注意力，另一方面通过提升认知负荷促进记忆巩固。社会临场感的调节作用突出表明，摄像头使用的效果高度依赖课堂社交氛围——当学生感受到高度人际连接时，摄像头的干扰效应减弱。

这些发现对在线教学实践具有重要启示：教师需权衡摄像头使用的利弊，在注重内容传递时可能需谨慎开启摄像头，而在强调互动氛围时可主动利用摄像头增强社会临场感。教学设计者应开发灵活的视觉呈现策略，例如在讲解复杂概念时聚焦内容共享，在讨论环节启用教师视频。对于Generation Z学生群体，可结合短视频等符合其认知习惯的形式，在控制认知负荷的同时提升参与度。

研究还指出未来探索方向：如何在元宇宙等新兴虚拟学习环境中利用沉浸式技术增强社会临场感，以及如何将研究延伸至高阶认知技能（如分析、创造）的培养。总之，这项研究突破了传统依赖自我报告数据的局限，为理解在线学习认知机制提供了客观证据，推动在线教育从“技术应用”向“认知优化”深化发展。