【透视纸笔与文化基因】之六：为何数字阅读仍不能替代纸质阅读？敬请继续关注实验数据揭示的真相！

第五章  可操作性对阅读的影响

5.1各种类型的阅读

一般来说，正如18世纪法国画家让·弗拉戈纳尔（Jean Fragonard）的画作《读书的少女》（图5.1）所示，当我们想到“阅读”时，总是倾向于联想到一种特定的阅读模式，那就是坐在椅子上一页一页地阅读。

图5.1 读书的少女 （法国画家Jean Fragonard，华盛顿国家美术馆）

然而，这种理解与现实有非常大的差距，至少在商业或学习环境中是如此。我们有时会快速浏览一份文件以了解其大致情况，或在文件中来回移动、以“之”字形模式阅读，同时阅读多份文件，跨不同媒体阅读（如纸张、PC、智能手机等），或在阅读时做注释（Sellen和Harper 2001）。此外，我们有时会和很多人一起阅读一份文件，站着或者躺着读。阅读有不同的目的，不同的方式、位置和姿势。

为了讨论阅读这样一个多样化的概念，我们必须首先明确与阅读相关的术语。根据读者对阅读的态度，阅读可以分为两种类型：接受性阅读和主动性阅读。在接受性阅读中，读者以类似于听力的方式接收一段连续的文本（O'Hara 1996）。一个典型的例子是消遣时读小说。另一方面，阅读有时涉及评估或质疑某事的批判性思维和学习，以及理解文本。这种以积极态度阅读的方法被称为积极阅读（阿德勒和范多伦1972年；希利特等人1998年）。主动阅读也称为响应性阅读。

根据阅读情景，阅读可以分为两种类型：休闲阅读和工作相关阅读。休闲阅读是在休闲环境中进行的，与工作相关的阅读是在工作环境中进行的----当然工作并不局限于办公室工作，学术环境中的阅读也属于与工作相关的阅读。

我们主要关注的是主动性阅读和与工作相关的阅读。阿德勒等人（1998）详细分析了与工作相关的阅读。他们获得了不同行业15名知识工人的五天活动记录。根据他们的研究结果（如图5.2），82%的受试者工作时间使用纸质或数字文件，并且在这些与文件相关的工作中，约有70%伴随着某种类型的阅读。

阿德勒等人根据阅读目的,将阅读活动分为10种类型。图5.2显示了阅读活动的分类及其频率。交叉引用阅读这种阅读形式，涉及相互比较或验证文档不同部分的描述，这包括检查多个文档之间的数字以及检查术语的定义等任务；阅读搜索答案这种阅读方式的目的，是假定想知道的信息就在文档中，需要翻到相应位置找出问题的细节或答案，如查阅字典或在手册中搜索信息等任务；阅读以支持讨论是指在讨论过程中阅读或参考相关文件；略读是浏览文档中的关键字，以获得文档的概述；编辑或审阅性阅读是为了纠正文档中的错误或重新编辑文档而阅读；为自我发展而阅读，是为了获得一般知识以实现自我成长。

正如我们可以从这些不同类型的阅读中推断的那样，在不同类型的阅读过程中对文档执行的物理操作也是多种多样的。例如，您可以调整多个文档的位置，更改重叠文档的顺序，翻阅页面以搜索答案，在文档的不同部分之间来回切换，或者在讨论期间指向文档中的内容以向其他人显示等等。在本章的其余部分中，我们将考察在上述阅读类型中执行各种操作的难易程度----即媒体的可操作性----如何影响商业或学习环境中的阅读。

5.2操作的认知负荷

在介绍一系列研究媒体可操作性如何影响阅读表现的实验之前，我们先解释认知负荷的概念，并介绍如何测量认知负荷。

5.2.1认知负荷的测量

人类的记忆包括短期记忆和长期记忆，前者暂时存储信息几秒钟到几分钟，后者存储信息的时间更长。短期记忆也称为工作记忆，因为信息是在短期记忆中处理的。如果你想一想计算机内存和硬盘之间的关系，就很容易理解短期记忆和长期记忆之间的关系了。用于快速执行计算的计算机随机存取存储器（RAM）对应于我们的短期内存（工作内存），而大容量、相对低速的硬盘对应于我们的长期记忆。

认知负荷是完成一项任务所需的心智资源量（即工作记忆量）（Sweller 1988；Schnotzand Kürschner 2007）。人类工作记忆的容量是有限的。短期记忆容量因人而异，但米勒的研究（1956年）首次称，短期内可以学习的有意义信息片段（块）的数量为72。后来，Cowan（2001）将该值修改为41。我们想强调的不是实际的数字，而是我们工作记忆的小容量。它比计算机的存储容量小得多，不能自由扩展。因此，对于人类信息处理来说，有效利用这一小的存储空间是非常重要的。

一般来说，不可能直接测量一个人工作记忆的哪一部分用于执行某项任务。然而，通过引入被称为双任务法的实验方法，可以判断在多个任务中哪个任务使用了更多的心智资源，也就是说，哪个任务需要更高的认知负荷。

在双任务法中，除了阅读文本或写笔记等主要任务外，参与者还执行子任务，如对视觉或听觉刺激做出反应或同时记忆信息。然后，基于子任务的性能表现，我们可以检查主任务的认知负荷的大小。

图5.3双任务方法

如图5.3所示，当主任务的认知负荷较低时，人们可以毫不费力地完成主任务和子任务。然而，当主任务的认知负荷较高时，分配给执行子任务的心智资源减少，子任务的绩效结果下降。

在双任务方法中，我们根据子任务的表现来估计主任务的认知负荷。也就是说，当子任务的表现结果良好时，我们认为主任务的认知负荷是低的，当子任务的表现结果很差时，我们判断主任务的认知负荷很高。

为了理解这个实验范式，让我们想象一下驾驶一辆汽车。如果一个球滚到汽车前面的街道上，新手驾驶员就不能立即踩下制动踏板，因为新手驾驶员必须注意很多事情，例如方向盘和加速器的操作以及安全状态确认等。司机的头脑（心智资源）被这些东西占据着，这就会导致驾驶员对情况的判断延迟，从而延迟驾驶员转向应对滚动球的动作。与之形成对比的是，一个熟练的驾驶员不需要为驾驶行为本身分配大量的脑力资源，因此可以立即对滚球做出反应。

基于这些事实，我们可以通过受试者对滚动球的反应速度来估计驾驶行为占用受试者的认知负荷。如果我们将这个例子放进双任务方法中，驾驶就对应于主任务，响应滚动球对应于子任务。该实验框架可用于测量各种任务的认知负荷，如阅读（Mayes et al.2001；Wästlundet al.2008）、记笔记（Piolat et al.2005）和写作（Kelloggand Mueller 1993）。

5.2.2翻页的认知负荷

我们进行了一项实验，显示了使用纸张翻页和使用数字方法翻页在认知负荷上的差异。我们使用双任务法比较了纸质阅读和屏幕阅读中翻页的认知负荷（Takano等人，2012年）。在这个实验中，24名20多岁和30多岁的参与者戴着耳机阅读小说，我们要求他们在听到耳机发出的哔哔声时立即踩下踏板。本实验的目的是测量从哔哔声到参与者踩踏板的延迟时间，并检验不同媒体类型阅读的认知负荷大小。

在实验中，我们要求参与者以三种方式阅读：阅读纸质书，从平板设备上阅读、采用滑动（手指左右滑动的手势）翻页，以及用平板电脑阅读、采用触屏翻页（轻触屏幕左侧或右侧的手势）。我们在纸质书和平板设备上展示了一本字体大小和格式相同的小说。我们在实验中采用iPad平板电脑。

实验结果如图5.4所示。当参与者在阅读页面的中间行----即除了页面的最后一行（即翻页前的那一行）和第一行（即翻页后的那一行）之外的其他行----听到哔哔声时，在这三种阅读情况下，响应哔哔声所需的时间没有显著差异。这支持了之前的研究结果，即无论你是在纸上或平板设备上阅读，阅读表现没有差异。这个结果似乎表明，媒体的呈现质量对阅读的影响很小。

图5.4双任务方法中响应蜂鸣所需时间的比较

另一方面，当参与者在翻页之前或之后阅读台词时发出哔哔声时，参与者在纸上翻页时所需的响应时间最短，在用刷子翻页时次之，在用轻触翻页时所需的响应时间最长。这三种情况在时间上存在显著差异。

结果表明，纸质书翻页和平板电脑翻页在操作认知负荷上存在显著差异，纸质书翻页的认知负荷小于平板电脑翻页。当轻触翻页时，必须轻触屏幕边缘，同时目视确认轻触的位置是否合适。此外，即使您主观上想正确点击面板，有时也可能无法翻页。因此，点击后，您必须目视确认页面已成功翻页。

在采用滑动翻页的情况下，可以通过手的粗略移动来翻页，因此操作时无需注意滑动的位置。然而，翻页的操作感觉，例如翻页需要滑动手指多少，在不同的应用程序中是不同的。因此，仍然需要目视确认页面是否已成功更改。

与之形成对比的是，纸质书则可以在不看页面的情况下用手触摸而完成翻页，并且可以仅通过触摸就能获得关于是否正确翻页的反馈。看来，正是这种操作差异在实验的检测中体现为操作认知负荷的差异。

虽然没有测量鼠标滚动的认知负荷，但为了滚动，有必要通过视觉确认光标位置，因此我们可以很容易地想象，其认知负荷将高于滑动或点击翻页的情况。

关于这些结果，你可能会说，“只要我能翻页，那就足够了”，“我不在乎认知负荷的差异”，或者“翻页只是偶尔发生的事情”。事实上，在闲暇时间阅读小说（即接受性阅读）的情况下，很少有回头和重读，因此翻页的频率较低。即使这种特殊的实验方法检测到每几分钟翻一次页的认知负荷有轻微差异，但它对阅读体验的影响似乎并不显著，甚至可以说非常小，无法产生影响。

然而，在紧张工作时，人们不喜欢被打扰，即使打扰很小。例如，当你在做复杂的计算时，仅仅有人跟你说话就可能使你无法进行计算。重要的不是中断的时间长短，而是在思考的过程中发生哪怕是很短的中断这一事实本身。如果你正在做需要高度集中注意力的工作，你真的不想把任何心智资源用于其他事情。

在商务或学习环境中观察到的主动性阅读与接受性阅读有很大不同。如前所述，主动性阅读涉及对文档执行频繁的操作，例如移动文档和翻页。这方面的典型例子是，在阅读多份文件时，摆放文件以比较其中的信息；在阅读学术论文时，经常要到最后去看参考文献，然后又回到原始位置……这些任务包括移动文档、稍微移动重叠文档的位置、将多个文档捆绑在一起、切换重叠文档的顺序、翻转页面以及在不同页面之间来回移动。这种行为在阅读过程中经常发生。如果其中的每一个动作都要增加额外的认知负荷，并且读者的思维被打断，那么整个阅读的效率和质量可能会下降。

Thayer等人（2011年）通过访谈和日记研究调查了学生在学术活动中如何使用Kindle DX。他们得出结论，Kindle DX对于接受性阅读是可以接受的，接受性阅读的过程通常是循序渐进的，但对于主动性阅读来说是不够的，主动性阅读通常涉及批判性思维。事实上，纸张相对于数字媒体的优势恰恰就体现在这种深度阅读中。

在Ackerman和Goldsmith（2011年）、Ackerman和Lauterman（2012年）的一系列研究中，纸上学习的理解分数显著高于控时环境下的屏幕学习，这比非控时环境下的认知要求更高。Lauterman和Ackerman（2014年）发现，在一项让学生总结文本的深度阅读测试中，学生在纸上学习后的测试分数高于在屏幕上学习后的测试分数。在Mangen等人（2019年）的一项研究中，与在Kindle上阅读的学生相比，从纸上阅读的学生在重建故事情节的任务中表现更好。

在认知要求较高的深度阅读（或响应性阅读，或主动性阅读）中，读者经常用双手与文档互动。纸质阅读的优势（或数字媒体阅读的劣势）可能归因于这些与文档交互的认知负荷。

在本章的剩余部分，在展示了阅读时要采取的各种动作之后，我们进行了一些实验，检验了在纸张和数字媒体上阅读时每个动作的易操作性对阅读性能的影响。在这些实验中，我们处理经常涉及这些动作的阅读。

王涛（微信号：ioxroom）

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