广州华商学院神经经济学重点实验室
基于协作脚本的好奇心培养与批判性思维提升教育实验设计
教育实验设计
一、实验基本信息
实验名称 |
基于协作脚本的好奇心培养与批判性思维提升教育实验设计 |
实验班级 |
24本会计学1班、24本会计学2班（N=60） |
实验周期 |
如，共10周（含前测1周、教学干预8周、后测与追踪1周） |
实验设计类型 |
准实验被试内交叉设计。 自变量为教学条件（两水平：A传统教学；B协作脚本教学），因变量为特质-状态好奇心得分及批判性思维测验得分。 |
实验负责人 |
|
二、教学设计
1.课程教学目标
掌握认知好奇心、批判性思维能力的核心概念，理解其与创新发展力的内在关联；
理解课前好奇心提问制造知识空缺的激发原理，掌握协作脚本的 4 大核心模块；
了解EyeLink1000 眼动仪的基本原理，能读懂好奇心相关眼动指标含义；
学会自主提出高质量探究问题，在小组讨论中使用结构化句式进行理性表达与质疑。
2. 培养目标
素养 |
培养目标 |
对应的教学环节 |
认知好奇心 |
针对本领域问题、新异情境产生求知欲，持续追问和深度思考。 |
认知冲突导入、自主提问训练、悬念式任务设计 |
批判性思维 |
能够清晰陈述立场、提出关键问题、评价他人观点并进行综合判断。 |
辩论式讨论、证据可信度评价、观点反驳练习 |
协作与沟通能力 |
在小组讨论中尊重异议、轮流发言、建设性反馈 |
小组讨论 |
自主学习能力 |
通过录音回听和眼动反馈，反思自身探究与讨论过程，结合协作表现优化学习策略，主动调整注意力分配与问题探究方式。 |
录音回听、眼动反馈反思、学习策略调整记录、目标设定 |
3. 教学内容与学时分配
教学内容 |
教学方法 |
学时 |
好奇心、批判性思维理论介绍 |
讲授法、案例教学 |
2 |
条件A：传统教学（A） |
讲授法、常规互动提问、 探究式教学、开放任务设计 |
8 |
条件B：协作脚本教学 |
课前提问引导、认知冲突、探究式教学、开放任务设计 |
8 |
EyeLink1000Plus眼动仪原理与好奇心测评指标 |
仪器演示、指标讲解 |
2 |
4.教学方法
4.1教学法：以教师为中心，系统讲解课程核心知识点，完成知识传递与巩固。
4.2问题导向教学法：采用知识回忆型、有标准答案的封闭式提问，检测知识掌握程度。
4.3小组讨论：学生自由分组讨论给定问题，不提供话语框架或角色分配。
4.4好奇心激发提问教学：课前通过知识缺口、反常识问题制造认知冲突，激活探究动机。
4.5协作脚本式教学法：按“陈述观点 — 提问回应 — 评价观点 — 综合评估”结构化脚本规范小组讨论。
4.6 探究式教学法：围绕开放任务自主探究、协作分析，生成创新解决方案。
三、教育实验设计
1.研究目的
探究课前好奇心提问制造知识空缺及课堂协作脚本引导教学模式，对学生认知好奇心、批判性思维、协作探究能力的提升作用；通过EyeLink1000 Plus 眼动数据客观验证好奇心激活状态，实现仪器为教学服务，构建 “问题驱动—协作探究— 眼动验证 — 反馈优化”的精准教学路径。
2.研究假设
H1:协作脚本教学下，学生状态好奇心、批判性思维得分显著高于传统教学；
H2:协作脚本教学下，好奇心眼动指标（注视时长、注视次数、回视次数、瞳孔直径）显著更高，热点图更分散，可客观反映好奇心与深度探究状态；
H3:眼动指标与好奇心得分、批判性思维得分呈显著正相关，眼动仪可作为课堂好奇心与探究效果的精准测评工具；
3.研究方法
3.1参与者
24本会计学1班、24本会计学2班（N=60）全体学生。所有学生自愿参加教学实验并签署知情同意书。
3.2实验设计
采用准实验被试内交叉设计，自变量为教学条件（两水平：A传统教学；B协作脚本式教学）。所有60名学生先后接受两种教学条件。为平衡顺序效应，将60人随机分为两个顺序组：
24本会计学1班（AB组，30人） ：先A后B；
24本会计学2班（BA组，30人） ：先B后A。
3.3实验材料与工具
仪器：EyeLink1000（采样率1000Hz）眼动仪
测量：状态-特质好奇心量表（Naylor，1981），36题；加利福尼亚批判性思维技能测验（CCTST）（Facione，2000），34题
教学材料：课前好奇心提问任务单、协作脚本手册（陈述观点 / 提问回答 / 评价观点 / 综合评估）、结合课程的开放探究任务。
辅助材料：知情同意书、眼动反馈记录表、反思日志。
3.4实验过程
阶段 |
周次 |
教学过程 |
眼动测量 |
前测阶段 |
第1周 |
签署知情同意书； 前测：状态-特质好奇心量表、加利福尼亚批判性思维技能测验。 |
EyeLink1000 Plus 眼动基线测试 |
第一轮教学 |
第2-5周 |
按分组进行条件A或B教学 （每周2学时） |
第5周采集眼动实验数据 |
第二轮教学 |
第6-9周 |
交换教学条件开展教学 |
第9周采集眼动实验数据 |
后测阶段 |
第10周 |
施测后测（同前测测量问卷） |
无 |
3.5干预过程
采用问题驱动式教学法，以好奇心激发为核心，融合以下具体方法：
条件A：传统教学
时间 |
教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
对应目标 |
10min |
复习导入与新课讲授 |
回顾上节课内容并导入新课讲授，以 PPT+板书为主，无知识冲突设计。 |
听讲、记录笔记，跟随教师节奏梳理知识点。 |
知识理解与记忆 |
35min |
知识点精讲与封闭式提问 |
系统讲解课程内容 |
个体回答问题，完成课堂基础练习题，核对答案。 |
知识掌握、基础理解 |
20min |
无脚本常规小组讨论 |
布置讨论题并设置参考答案，让学生自由分组讨论，教师仅巡视，不引导流程。 |
自由发言，无固定讨论规则。 |
基础问题解决、常规协作 |
15min |
小组分享 |
组织各小组代表发言总结讨论结果。 |
小组代表发言 |
沟通能力 |
10min |
课堂总结与作业布置 |
梳理本节课知识点，强调考试重点，布置课后习题作业（如完成教材课后计算题）。 |
记录作业，整理笔记，结束课堂。 |
知识巩固 |
条件B：协作脚本引导教学
时间 |
教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
对应目标 |
10min |
认知冲突导入、课前问题收集 |
收集学生课前任务单中的疑问，梳理共性问题，由此引出课程讲授的重点并导入课堂 |
分享课前思考与疑问，明确探究任务与讨论规则，进入问题情境。 |
认知好奇心、问题意识 |
20min |
核心知识讲授 |
系统讲授本节课核心知识点； 结合学生课前疑问，讲解重难点 |
听讲、记录笔记，梳理知识点框架； 回应教师提问，巩固核心知识； 关联课前疑问，明确知识点的应用场景。 |
知识掌握、基础理解 |
40min |
协作脚本小组探究 |
根据课程内容设置讨论活动，引导学生按照协作脚本组织讨论，并要求每位学生将自己的讨论发言进行录音。 模块 1：观点陈述（8min） 引导小组内轮流发言，每人陈述初步观点与依据； 模块 2：提问与回应（10min） 鼓励学生互相提出质疑性问题，要求回应同伴疑问、澄清逻辑； 模块 3：观点评价与反驳（12min） 引导学生对同伴观点进行支持 / 反驳，提供证据支撑； 模块 4：综合评估与方案生成（10min） 引导小组整合观点，形成统一的成本核算优化方案，明确方案的逻辑与可操作性。 |
小组内按脚本流程讨论，轮流发言、互相提问、有理有据地评价观点，最终生成小组探究方案。 |
批判性思维、协作与沟通能力、认知好奇心 |
15min |
成果展示与互评 |
组织各小组代表展示优化方案，引导其他小组提问点评，教师不直接评判，仅引导理性质疑。 |
小组代表发言，其他小组提问、评价方案的合理性与创新性，参与互评。 |
批判性思维、表达与沟通能力 |
5min |
课堂总结 + 眼动测试引导 |
回扣课前问题，梳理本节课知识点，引导学生通过录音回放反思自己的探究过程，撰写反思日志。 |
记录课堂要点，反思自己的讨论与思考过程，准备后续眼动测试与反思。 |
元认知与自主学习能力 |
四、实验数据分析与效果评价
1.数据分析
本实验采用量表、眼动生理数据、过程性行为数据、质性反思数据的多维数据收集，从多维度交叉验证两种教学条件对学生核心素养的影响。所有数据进行统计分析，通过重复测量方差分析、配对样本 t 检验、内容编码分析等方法，对比同一被试在传统教学与协作脚本式教学下的表现差异，以客观、多源证据判断学生能力是否提升。
2.教学效果评价
问卷得分评价、期末测试评价、课堂录音文本分析、眼动指标对比、课堂行为表现。其中课堂行为表现部分，通过课堂录音转录、小组讨论观察记录，对学生的协作与思维行为进行编码分析，补充量化数据之外的真实行为证据。
五、预期结果
1.核心素养及能力显著提升
协作脚本教学（条件B）下，学生的状态好奇心得分、批判性思维测验得分显著高于传统教学（条件A）；同时学生在小组讨论中的协作与沟通能力更优，表现为发言更均衡、观点更具逻辑性、反馈更具建设性，验证课前好奇心提问结合协作脚本的教学模式可有效提升创新发展力核心素养。
2.眼动指标的差异验证
相较于传统教学条件，协作脚本教学条件下学生的平均注视时长、兴趣区注视次数、回视次数、瞳孔扩张幅度均显著更高，且眼动热点图分布更分散，表明协作脚本教学可更深度激活学生认知好奇心与探究状态，证明EyeLink1000 Plus眼动仪能敏感捕捉教学干预引发的好奇心变化，可作为课堂好奇心与探究效果的客观形成性评价工具，实现仪器为教学服务的核心目标。
3.指标相关性与内在机制
学生的好奇心相关眼动指标变化量，与状态好奇心得分、批判性思维得分的变化量呈显著正相关，证实好奇心驱动的深度注意加工是高阶思维能力提升的重要内在机制。
4.自主学习能力提升效果
通过课堂录音回听、眼动反馈反思与日志撰写，学生能够清晰觉察自身讨论行为、注意力分配与探究过程的不足，主动优化学习策略与讨论方式，自主学习能力与元认知水平得到显著提升，体现“数据反馈—自我反思—行为优化”的培养价值。
5.教学模式实践价值
“问题驱动—协作探究— 眼动验证 — 反馈优化”的精准教学模式，兼顾知识传递与素养培育，可有效解决传统教学中讨论低效、好奇心不足、思维浅层化的问题，为人才培养提供可复制、可推广的实践范式。
