来源：编译自《Psychological Science》2014年第25卷
本文选自第50期《幼教评论》
导语
大量证据表明专注力对编程和工作表现有着重要影响。然而，对于尚不具备有效管理注意力的幼儿来说，他们却经常需要在装饰满满的教室里学习，而这些装饰与他们的学习活动并无太大关联。为此，我们展开调查，以确认这些装饰是否对幼儿在学习期间的注意力保持和学习有影响。我们在一间实验教室安排一些幼儿完成了6次入门级科学课程的学习，并通过实验手段对教室内部的视觉环境进行相应操作。
结果发现，在高度装饰的教室环境下，儿童注意力更容易受到视觉环境的干扰，无法集中于学习，学习收获也相应更少。
许多研究人员认为，专注力的重要性贯穿于终身学习的各个方面（Fisher，Thiessen，Godwin，etal.）：“如果我们不断转移注意力，那就很难深入了解任何一件事物或事件。”（Oakes，etal.，2002）在幼儿学习成就方面，有一种公认的说法，即在其他条件相同的情况下，一个人学习的机会越多（如，专注于一项活动的时间越长），学习效果就越好。（Bloom，1976，Carroll，1963）
在这项研究中，我们对于教室视觉环境是否会对幼儿注意力分配及学习效果造成影响展开了调查。有证据充分表明，人的注意力控制能力会随着年龄的增长而渐增（DeMarie-Dreblow，Miller，1988，Higgins，Turnure，1984，Humphrey，1982，Ruff，Capozzoli，2003）。
例如，在进行识别力和记忆力考核时，学龄前儿童和一、二年级幼儿相比，前者极易受外界刺激的影响，但后者却可以相对容易地加以克服（Higgins，Turnure，1984，Humphrey，1982）。而且，这种外界刺激无论是听觉性的（如走廊中的噪音），还是视觉性的（如放置在课桌旁的一面镜子，都会不同程度地降低幼儿的学习表现力。
注意力分散是随着幼儿成长发育逐渐减弱的，这主要是由于个人抑制控制和工作记忆能力的不断提高。具体来说就是，要做到保持注意力专注，就需要克制对其他不相关事物或事件的注意力投入，同时积极专注于既定任务目标的完成。（Colombo，Cheatham，2006，Kane，Engle，2002，Ruff，Rothbart，2001）这两个过程会一直持续发展到人们的青春期晚期和成年期早期。（for reviews，see Diamond，2006；Luna，2009）
对于幼儿来说，要想在视觉环境复杂的教室里保持注意力专注，具有挑战性。教室内部的高装饰现象对他们正在发育且脆弱的抗干扰能力造成了负担，幼儿尚且无法轻易做到忽视干扰因素专注于任务目标。
事实上，幼儿年龄与典型的教室室内设计之间存在着一定程度的矛盾关系。一些年纪较小的幼儿（如幼儿园和小学孩子）经常处于有着很多潜在干扰源的学习环境中，如学习过程中丰富多彩的学习资料和周围环境中其他视觉展示。
这个问题的复杂性还在于，幼儿园里的幼儿和小学孩子通常在固定的区域或者固定的教室来进行教学活动和学习（也就是说，并没有根据不同的学习内容设置相应的教室，这一现象在初、高中也很普遍）。
因此，不免出现幼儿学习时，周围充斥着大量的与教育内容无关的视觉信息的情况。一天，我坐在教室的角落，观摩一名老师和25名一年级孩子上科学课。在课堂间隙，我观察了这所教室，而且了解到这是一个典型的小学教室：19个扇形边框的公告栏在墙壁上一字摆开，公告栏上贴满了单词、班规、日历、字母、数字等内容，还装饰着各种形状、颜色，以及大量的卡通人物和动物……色彩艳丽的装饰就挂在孩子们头顶正上方的天花板上……（Tarr，2004）
我们将类似这样的视觉环境称作“视觉轰炸”（Bullard，2010）和“ 图像的不和谐”（Tarr，2004）。一些教育家警示，不要在幼儿园的学习环境中使用过多的感官刺激物。（Tarr，2004，Thompson，Raisor，2013）蒙台梭利（1949年）也建议幼儿园应减少教室内部的装饰，这一点至今仍然在蒙台梭利教室继续实施着。
然而，对于教室中的视觉环境对幼儿注意力分配和学习效果的影响，目前还没有实验研究。于是，我们进行这个课题。
本研究旨在解决两个研究问题：第一，与学习内容不相关的视觉环境会影响到幼儿的注意力分配吗？第二，不相关的视觉环境会影响到幼儿的学习吗？
一些研究表明，抗干扰以及专注于任务目标的能力会随着幼儿的成长发育而不断增强。（Diamond，2006，Luna，2009）在此基础上，我们推测，与教学活动不相关的一些视觉环境会削弱幼儿的注意力专注度，从而降低其学习效果。
该研究在某大学实验学校附近的一所实验室中进行。幼儿们将在这里完成6节课的教学活动。在此过程中，教师会为孩子们朗读某本书的部分内容。其中3节课将在布满装饰的教室里进行，剩下3节课则在没什么装饰的教室里进行。每节课后，孩子们都会立即参加测试，以检测其学习成效。
所有课程都以录像形式记录了下来，用于分析孩子们注意力分散的行为（非任务行为）和投入到老师的教学或书本等教学材料的学习行为（任务行为）。注视方向表现了孩子们的注意力集中点。眼睛的注视方向是视觉注意力的常见衡量标准，（Ferreira，2004，Just，Carpenter，1976）同时也是听觉注意力的衡量标准。（Reisberg，1978，Saffran，Aslin，Newport，1996）
虽然幼儿可以边听老师讲课，边看向其他地方，看似可以一心二用，但从定义的严格意义来说，这仍然属于注意力分散的行为，而不是注意力集中的表现。因此，在涉及视觉材料的教学环境下，眼睛注视方向是衡量幼儿注意力集中与否的一种合理方式，虽然这种方式还谈不上是完美。
实验方法
参与者
实验参与者共有24名幼儿园孩子，其中12名女孩，12名男孩，平均年龄为5.37岁。为避免实验教室过于拥挤，我们采用随机抽取的方式，将孩子们按照年龄和性别分成了两组。第1组共12人，男生6名，女生6名，平均年龄为5.37岁；第2组共12人，男生6名，女生6名，平均年龄为5.39岁。在实验进行的6节课中，1名幼儿缺席了其中4节课，因此，该幼儿的相关实验数据不在我们的分析范围之内。
所有参与者均来自美国中西部一所私立大学附属实验学校的幼儿园。参与者主要是白人（白人占74%，少数民族占26%），而且他们主要来自具有较高社会经济地位的家庭。
实验设计
为了符合实验，我们将孩子们进行学习的实验室改造成了普通教室的样子，并分别装饰成了两种状态。
在装饰性教室环境下，教室内部充满了典型幼儿教室中可能出现的一切注意力干扰因素，比如科学海报、地图、教师展示的幼儿艺术作品（见图1a）。所有这些装饰材料均购自教育用品商店。
在非装饰性教室环境下，我们撤掉了所有与教学活动无关的干扰材料（见图1b）。教室视觉环境是受试者内部因素，因变量则是根据幼儿测试所得出的注意力分散持续时长及其学习表现。
6节课在这两类教室里交替进行，即第一节课在非装饰性教室里进行，第二节课则在装饰性教室里进行，以此类推，以减少对幼儿造成的混淆。
图1：装饰性教室（a）和非装饰性教室（b）条件下的实验教室全景
实验步骤
在开始实验前，两组幼儿都参加了5次课程，以熟悉内容。我们利用课程（见图2a）来使参与实验的幼儿了解实验老师和评估方式，并通过（见图2b）展开相应的前测。在此期间，教室里有着适量的不相关视觉材料。在这之后，两组幼儿都参加了6节真正的实验课程（6节科学课程）。
两组幼儿在2周内完成了6节课的学习，学习方式是教师进行5~7分钟的朗读，朗读内容分别是火山、太阳系、虫子和飞行（示例课程内容参见图2a）。这些课程主题的选择与宾夕法尼亚教育部门明确要求的基础科学教育内容和学术标准相吻合。我们也已经在实验之前确定，参加实验的幼儿在本学年期间没有学习任何与这6次课程内容有关的知识。
图2a：课程内容示例（“一些昆虫是与生俱来的优秀建筑师。蚂蚁擅长搭建洞穴通道，蜜蜂擅长搭建蜂巢，黄蜂则擅长搭建纸巢。无论它们外观如何，或者擅长搭建怎样的洞穴，它们都有6条腿，且身体主要分为3部分。”）
图2b：评估测试题示例（“请圈出图中符合昆虫身体特征的图片”）
备注：有关昆虫主题的教学内容（2a）和评估测试题（2b），部分摘自罗克韦尔和詹金斯（2001）所著图画书。所有图书均由授课教师进行口头讲述
学习时，幼儿与老师面对面坐在地毯上，围成半圆形。幼儿的座位安排采用与幼儿在幼儿园座位安排相似的随机分配的方式。所有课程均由一名老师进行讲授，她需要做到对所有幼儿一视同仁，不受周围条件影响，而且还需具有早期儿童教育经验。
朗读对于这个年龄段的幼儿来说，是非常典型的一种教育方式。老师会坐在地板上，面对幼儿进行朗读。每读完两页内容，她会依次缓慢地向幼儿展示书中的插图。在这6节课的主题朗读中，每个主题对应一本书，共6本书。而朗读的老师会按照适合这个年龄段孩子的教育方式开展课堂活动。
实验评估
前测时，已经让幼儿熟悉了评估方式，即老师会大声提问，要求幼儿在手中的评估手册相应问题下的4个图片选项中选出正确选项。前测时有70个问题，其中每节课程对应13~15个问题设置，且排序随机。
70道问题中有36道是前测题被选为后测问题，抽取标准取决于前测中问题回答的准确率。前测中，每节课回答准确率最低的6道测试题，会列入后测中。前测中准确率最低的这些问题，其平均准确率为22.7%，独立样本t（22）= 1.10，n.s。
为了平衡幼儿在两种教室环境下的前测表现，我们根据前测准确率将6节科学课分成了2组（较高与较低的前测准确率）。然后，我们有意地将两组课程安排在这两种教室实验条件下，而且每种实验条件不能包含前测获得较高或较低分数的所有课程。
据此，板块构造、火山和虫子这3节主题课程将在非装饰性教室里进行，而石器、太阳系和飞行这3节主题课程则在装饰性教室里进行。
每节课结束时都有一次后测，每次测试需要幼儿回答6道和该课程相关的问题。后测和前测过程一样，具体来说，就是幼儿需要从每道题的4个图片选项中选出1个正确选项。所有答案选项都是新制定的（幼儿在之前的熟悉内容的课堂上没有遇到过），以此来确保他们不会仅仅根据熟悉度来选择答案（测试题样本参见图2b）。
Howard Seltman 使用缩略图、录像带和实时观察对4名评估者进行了培训，并对评估者信度进行了检验，以确保评估者之间信度保持一致。
他们对幼儿的课堂行为进行抽样解码：首先根据幼儿的注视方向来对其任务行为和非任务行为进行了分类。如果幼儿的目光聚焦于老师或教学材料，则视为任务行为，其他则被视为非任务行为。如果幼儿行为被归类为非任务行为，则采用评估方案来判断该行为的分心来源。
根据评估方案，幼儿分心类别有：自我分心（摆弄自己的身体或衣服）、同伴分心（与其他同学有关）、环境分心（与教学无关的课堂材料有关）或其他。如果幼儿在同一时间表现出多种非任务行为，则通过其注视方向来判断主要干扰源。
图3：非任务时长占比与分心类别之间的关系，误差为±1 SEM
评估者需要记录幼儿每个非任务行为的开始和结束时间，以方便确定这些非任务行为的发生频率和持续时长。
实验结论
教室类型对幼儿非任务行为持续时长的影响
结合两种实验教室条件的综合情况，研究显示，儿童的任务行为持续时长占整个课时的66.5%，这一比例与之前研究中的数据相吻合（儿童的任务行为时长占比在57%~88%，Karweit，Slavin，1981）。
此数据证明，在本实验中，教师成功地让幼儿参与到了课堂学习活动中。同时，非任务行为发生的频率也在随着条件的变化而变化。幼儿在装饰性教室里的非任务行为时长占比明显高于在非装饰性教室的时长占比。
为了测试该结果是否有可能是由于其中一小部分幼儿对视觉环境尤其敏感所造成的，我们进行了一次分数差的计算，将每个幼儿在非装饰性教室里的非任务时长占比减去在装饰性教室里的时长占比数。结果得出，很少有幼儿不受装饰性教室里多装饰的干扰；而且结果数据统计受到少数实验参与者表现的影响很小。
接下来，我们研究了每个分心类型的持续时间是否呈条件函数变化。在非装饰性教室环境中，幼儿受环境干扰的总时间只占整个教学时间的3.21%，而在装饰性教室环境中，这一比例则高达20.56%，两者之间的差异极其显著。相比之下，幼儿在非装饰性教室中耗费在自我分心和同伴分心上的时间多于在装饰性教室中的时间。
非任务行为时长与学习的关系
该发现表明，教室环境类型对孩子们的注意力分配产生了影响（课堂装饰越多，非任务行为时长就越长），而非任务行为时长又直接影响了了幼儿们的学习效果（非任务行为时长越长，学习效果越差）。
讨论
本研究还获得了一些新的发现：
第一，幼儿的注意力随着教室视觉环境的变化而变化。当幼儿处于装饰繁多的教室中时，他们更有可能因为视觉环境的影响而分心，而当他们处于装饰稀少的教室中时，他们则更容易因自身或周围同学的影响而分心。
第二，教室视觉环境对幼儿分心总时长有影响：在装饰繁多的教室中，幼儿分心总时长更长。实验中超过85% 的幼儿对此都有所体现。
第三，虽然在两种教室环境中，幼儿在课堂上都学有所得，但是在装饰稀少的教室中学习的幼儿，其学习表现更好。
第四，幼儿分心总时长与学习效果之间呈负相关关系。幼儿分心时长越长，学习效果越差。
最后，分心时长与教室环境类型和学习效果之间的关系——装饰繁多的教室导致幼儿分心时长更长，而较长的分心时长又降低了幼儿的学习效果。
这些研究结果为学习环境中的任务时间理论提供了支持（Carroll，1963）。尽管大量相关研究都为该理论提供了依据（Frederick，Walberg，1980，Roberge，Rojas，Baker，2012），但本研究首次提供了支持性的实验依据。
本研究结果表明，视觉环境对幼儿在课堂上的注意力分配有一定影响。易受环境干扰因素影响有可能与学习者的个体特征有关。比如，控制能力发展还不完善的儿童可能特别容易受环境干扰因素的影响。我们有必要对幼儿个体差异、注意力集中时长和学习之间的关系进行进一步的探索。
我们并不主张通过去掉所有装饰品、艺术品或教学展示来“净化”幼儿学习环境。研究结果证实，教室的视觉环境会引起幼儿注意力分配和学习成果的变化。然而，我们需要做的进一步研究是，对教室的最佳视觉刺激水平进行测试，从而制定出基于依据的最佳教室设计指南。
我们的实验发现是否可以普及推广到幼儿园以外其他年级的孩子，这点还尚不确定，虽然一些间接证据表明是可以的。巴雷特、张、莫法特和科巴斯（2013）对英国幼儿园、小学几种环境因素与孩子学习表现之间的关系进行了研究。
研究人员发现，即使对孩子所在家庭的社会经济地位因素有所控制，一些学校和课堂层面的因素也会对这些孩子的成绩分数产生影响。例如，成绩分数与教室的自然光亮度和空气质量呈正相关。作者起初假设教室中颜色种类越多，幼儿学习成绩就越好。人们普遍认为，小学教室需要给孩子提供视觉刺激。然而，巴雷特等人却发现课堂颜色丰富度与孩子成绩分数呈负相关。
我们目前的发现为解释这一惊人发现提供了理论框架。具体而言就是，色彩艳丽的视觉环境可能会加剧幼儿的分心行为，从而对他们的学习机会和学习表现产生不良影响。我们目前的发现是否可以普及应用到年龄较大的孩子们，还有待实验评估。然而，我们的发现和巴雷特等人的研究发现均认为，教室视觉环境的优化能够促进幼儿集中注意力的行为，并对改进孩子的学习表现有所助益。
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