第 10章 眼动实验法
主要内容
? 一、眼动技术
? 二、眼动实验
一、眼动技术
? （一）眼动实验方法的发展
? 眼动仪：运用方法和原理
? （二）眼动实验原理
? 眼动的基本形式
? 眼动信息加工模型
注视
跳动
追随运动
漂移
眼震颤
微小的不随意眼跳
(三 )眼动仪的应用：基础和应用领域
神经生理学和眼科学
眼跳程序；眼动控制；
眼球平滑追踪；眼球震颤诊断
会聚眼动
知觉和认知
早期视觉和心理物理学；
临床研究
精神错乱：精神分裂症
发展性障碍：诵读困难,ADHD
神经退化疾病：帕金森氏症，
闭合性头部损伤
应用研究
眼跳整合；变化检测；
场景、面部和物体知觉；三维
知觉；眼 — 手协调；
视觉注意和视觉搜索；注意和
动作；心理语言学；
阅读和语言加工；双语和言语；记忆编码和提取；工作记忆；推理和决策
人机互动；人因学；工效学；
图形用户界面和网络应用评价；广告心理学；眼控人机界面；注视跟随；虚拟现实；
生物医学工程；人工智能和机
器人学；
警觉；运动心理学；军事；航
空和交通心理学；人事评鉴
? 通过分析注视位置、次数、时间、回扫、眼跳等眼动指标来
研究各个水平的阅读问题。沈德立、舒华、陈烜之等为代表。
? 开窗法（ opening window technique）,设置有界限的窗口让被试
阅读，可度量阅读广度，都涉及到注视跟随技术。
移动窗口法 （ moving window,McConkie & Rayner,1975 ）跟随
注视点的窗口不断移动，其余部分被遮蔽。即时加工、边界
效应；眼音距（ eye-voice span）测量。
移动遮蔽法 （ moving mask,Rayner et al.,1979 ）刚好相反，探
索阅读策略。阅读知觉广度的不对称性。
指定法、反应时法（蔡志的汉字视角对再认速度的影响研
究）、命名法等。
? 阅读中的主要眼动模式：注视、眼跳、回扫、回视。
2 典型研究示例 ——
经典领域：阅读和语言、问题解决概述
2 典型研究示例 ——
经典领域：阅读和语言研究概述
? 影响阅读效率的因素：材料条件、眼动机能、阅读节奏、边
缘视觉、眼动控制、其他阅读策略。
? 阅读的眼动模型：视觉缓冲器加工理论（ Bouma,1974）、直
接假说和眼 —脑假说（ Just & Carpenter,1980;1978）、聚光灯
理论（ McConkie,1979）、战略战术模型（ O’Regan,1992）、
E-Z Reader模型（ Reichle）。
? 儿童阅读能力发展（争议很大）、快速阅读研究（影响因素
有头部跟随移动、默读、逐字阅读、频繁回扫），速读训练
—— 一个成长的学习领域！
? 语言障碍：阅读困难、注意缺陷、口吃、失语症、盲视。
? 中文阅读研究 ——方兴未艾！
推荐入门书：天津师大，沈德立, 学生汉语阅读过程的眼动研究, （教育
科学出版社）、阎国利, 眼动分析法在心理学研究中的应用, （修订版，
天津教育出版社）！
2 典型研究示例 ——拓展的基础领域
Visual Search和其它领域
? 选择性和视觉搜索是图像、物体和场景认知区别于一般阅读
的关键之一。
? 兴趣点、特征检测、眼动扫描轨迹。对发展心理学来说更有
意义，眼动能力和眼动模式发展。
? 眼动与视错觉、双关图形认知。
? 眼动与问题解决：密码算题、解应用题（杨东关于学生解题
专家和新手阅读题面的眼动模式研究）,Tower of Hanoi、心
理旋转、几何解题。
? 眼动指标与情绪、兴趣、态度：瞳孔变化及其与非言语交流，
瞳孔灵敏度的遗传性、瞳孔变化与记忆、思维关系密切；眨
眼与认知活动、眨眼与说谎、眨眼与焦虑（ Nixon effect）。
? 眼动和能力、人格研究：一般能力、能力倾向测验、言语测
验、棒框测验、投射测验。
同性恋者观看同性
裸体照片时的反应
与异性恋者相反。
瞳孔大的通常被
认为情绪愉快、
吸引人、兴奋。
2 典型研究示例 ——
Chess Cognition,A Comparison
专
家
集
中
新
手
集
中 专
家
分
散
新
手
分
散
分析注视和兴趣区域，
确定关键项目和计算信息
传递效率；分析不同区域
和项目的偏好眼动轨迹，
确定信息加工流和计算有
关信息集群间的距离，达
到优化设计目的。
通过分析眼动轨迹、
反应时、情绪反应，设计
最佳的用户界面，包括家
用电器、仪器仪表、汽车、
飞行器控制面板、化妆品
等。
2 典型研究示例 ——广告和产品分析
2 典型研究示例 — — GUI和网络应用评价
2 典型研究示例 — — Our Experiments
? HR选拔和评鉴
神经动作机能测试、注意和控制系统测试、植物神经系
统反应测试、记忆测试,通过分析注视准确度、时长和次数，
眼跳幅度、时长、速度和加速度、潜伏期、捕获、眨眼次数、
平滑追踪轨迹来测试员工的基本认知功能，为一般心理测试
提供客观依据和交叉验证。
? 交通心理学和航空心理学
研究驾驶经验对驾驶员眼动特征的影响，路况和场景对
驾驶员眼动特征影响，性格特征对驾驶员眼动的影响；汽车
和飞行器驾驶舱设计对飞行效能的影响，飞行任务要求、不
同飞行状况（起飞、着陆、导航飞行等）等对飞行员眼动特
征的影响及眼动和心理负荷的关系。
? 运动 心理学
研究过各种球类、拳击、自行车、体操运动员的眼动特
征，不同水平教练和观众欣赏体育比赛时的眼动特征。
2 典型研究示例 —— 其他应用心理学
Useful Links!
二、眼动实验
? （一）阅读的眼动研究
? （二）图形认知的眼动研究
? （三）眼动与其他心理活动
（一）阅读的眼动研究
? 1.阅读中眼动的基础研究
? 2.阅读理解过程中的眼动研究
1.阅读中眼动的基础研究
? （ 1）阅读过程中的眼动模式
? 注视
? 跳动
? 回视
? 回扫
? （ 2）阅读的知觉广度
2.阅读理解过程中的眼动研究
? （ 1）阅读过程中词加工的眼动研究
? （ 2）阅读过程中句法加工的眼动研究
? （ 3）阅读过程中语段加工的眼动研究
? （ 4）阅读中眼动特征的年龄差异
? （ 5）汉语阅读的眼动研究
（二）图形认知的眼动研究
? 1.眼动与图画观看
? 2.眼动与视觉搜索和模式识别
1.眼动与图画观看
? （ 1）信息量与眼动
? （ 2）图画观看与扫描轨迹
? （ 3）眼动与图画记忆
? （ 4）图画观看的眼动顺序性
2.眼动与视觉搜索和模式识别
（三）眼动与其他心理活动
? 1.眼动与视错觉
? 2.眼动与双关图形
? 3.眼动与心理表征
? 4.眼动与性格特征
眼动研究评价
? 可提供对于认知活动的实时测量；
? 可满足心理学研究对于生态学效度的要
求；
? 多媒体技术的发展为眼动技术的运用提
供了更为广阔的空间。
? 对于许多高级的内在心理活动过程无法
通过眼动记录观察到。
主要内容
? 一、眼动技术
? 二、眼动实验
一、眼动技术
? （一）眼动实验方法的发展
? 眼动仪：运用方法和原理
? （二）眼动实验原理
? 眼动的基本形式
? 眼动信息加工模型
注视
跳动
追随运动
漂移
眼震颤
微小的不随意眼跳
(三 )眼动仪的应用：基础和应用领域
神经生理学和眼科学
眼跳程序；眼动控制；
眼球平滑追踪；眼球震颤诊断
会聚眼动
知觉和认知
早期视觉和心理物理学；
临床研究
精神错乱：精神分裂症
发展性障碍：诵读困难,ADHD
神经退化疾病：帕金森氏症，
闭合性头部损伤
应用研究
眼跳整合；变化检测；
场景、面部和物体知觉；三维
知觉；眼 — 手协调；
视觉注意和视觉搜索；注意和
动作；心理语言学；
阅读和语言加工；双语和言语；记忆编码和提取；工作记忆；推理和决策
人机互动；人因学；工效学；
图形用户界面和网络应用评价；广告心理学；眼控人机界面；注视跟随；虚拟现实；
生物医学工程；人工智能和机
器人学；
警觉；运动心理学；军事；航
空和交通心理学；人事评鉴
? 通过分析注视位置、次数、时间、回扫、眼跳等眼动指标来
研究各个水平的阅读问题。沈德立、舒华、陈烜之等为代表。
? 开窗法（ opening window technique）,设置有界限的窗口让被试
阅读，可度量阅读广度，都涉及到注视跟随技术。
移动窗口法 （ moving window,McConkie & Rayner,1975 ）跟随
注视点的窗口不断移动，其余部分被遮蔽。即时加工、边界
效应；眼音距（ eye-voice span）测量。
移动遮蔽法 （ moving mask,Rayner et al.,1979 ）刚好相反，探
索阅读策略。阅读知觉广度的不对称性。
指定法、反应时法（蔡志的汉字视角对再认速度的影响研
究）、命名法等。
? 阅读中的主要眼动模式：注视、眼跳、回扫、回视。
2 典型研究示例 ——
经典领域：阅读和语言、问题解决概述
2 典型研究示例 ——
经典领域：阅读和语言研究概述
? 影响阅读效率的因素：材料条件、眼动机能、阅读节奏、边
缘视觉、眼动控制、其他阅读策略。
? 阅读的眼动模型：视觉缓冲器加工理论（ Bouma,1974）、直
接假说和眼 —脑假说（ Just & Carpenter,1980;1978）、聚光灯
理论（ McConkie,1979）、战略战术模型（ O’Regan,1992）、
E-Z Reader模型（ Reichle）。
? 儿童阅读能力发展（争议很大）、快速阅读研究（影响因素
有头部跟随移动、默读、逐字阅读、频繁回扫），速读训练
—— 一个成长的学习领域！
? 语言障碍：阅读困难、注意缺陷、口吃、失语症、盲视。
? 中文阅读研究 ——方兴未艾！
推荐入门书：天津师大，沈德立, 学生汉语阅读过程的眼动研究, （教育
科学出版社）、阎国利, 眼动分析法在心理学研究中的应用, （修订版，
天津教育出版社）！
2 典型研究示例 ——拓展的基础领域
Visual Search和其它领域
? 选择性和视觉搜索是图像、物体和场景认知区别于一般阅读
的关键之一。
? 兴趣点、特征检测、眼动扫描轨迹。对发展心理学来说更有
意义，眼动能力和眼动模式发展。
? 眼动与视错觉、双关图形认知。
? 眼动与问题解决：密码算题、解应用题（杨东关于学生解题
专家和新手阅读题面的眼动模式研究）,Tower of Hanoi、心
理旋转、几何解题。
? 眼动指标与情绪、兴趣、态度：瞳孔变化及其与非言语交流，
瞳孔灵敏度的遗传性、瞳孔变化与记忆、思维关系密切；眨
眼与认知活动、眨眼与说谎、眨眼与焦虑（ Nixon effect）。
? 眼动和能力、人格研究：一般能力、能力倾向测验、言语测
验、棒框测验、投射测验。
同性恋者观看同性
裸体照片时的反应
与异性恋者相反。
瞳孔大的通常被
认为情绪愉快、
吸引人、兴奋。
2 典型研究示例 ——
Chess Cognition,A Comparison
专
家
集
中
新
手
集
中 专
家
分
散
新
手
分
散
分析注视和兴趣区域，
确定关键项目和计算信息
传递效率；分析不同区域
和项目的偏好眼动轨迹，
确定信息加工流和计算有
关信息集群间的距离，达
到优化设计目的。
通过分析眼动轨迹、
反应时、情绪反应，设计
最佳的用户界面，包括家
用电器、仪器仪表、汽车、
飞行器控制面板、化妆品
等。
2 典型研究示例 ——广告和产品分析
2 典型研究示例 — — GUI和网络应用评价
2 典型研究示例 — — Our Experiments
? HR选拔和评鉴
神经动作机能测试、注意和控制系统测试、植物神经系
统反应测试、记忆测试,通过分析注视准确度、时长和次数，
眼跳幅度、时长、速度和加速度、潜伏期、捕获、眨眼次数、
平滑追踪轨迹来测试员工的基本认知功能，为一般心理测试
提供客观依据和交叉验证。
? 交通心理学和航空心理学
研究驾驶经验对驾驶员眼动特征的影响，路况和场景对
驾驶员眼动特征影响，性格特征对驾驶员眼动的影响；汽车
和飞行器驾驶舱设计对飞行效能的影响，飞行任务要求、不
同飞行状况（起飞、着陆、导航飞行等）等对飞行员眼动特
征的影响及眼动和心理负荷的关系。
? 运动 心理学
研究过各种球类、拳击、自行车、体操运动员的眼动特
征，不同水平教练和观众欣赏体育比赛时的眼动特征。
2 典型研究示例 —— 其他应用心理学
Useful Links!
二、眼动实验
? （一）阅读的眼动研究
? （二）图形认知的眼动研究
? （三）眼动与其他心理活动
（一）阅读的眼动研究
? 1.阅读中眼动的基础研究
? 2.阅读理解过程中的眼动研究
1.阅读中眼动的基础研究
? （ 1）阅读过程中的眼动模式
? 注视
? 跳动
? 回视
? 回扫
? （ 2）阅读的知觉广度
2.阅读理解过程中的眼动研究
? （ 1）阅读过程中词加工的眼动研究
? （ 2）阅读过程中句法加工的眼动研究
? （ 3）阅读过程中语段加工的眼动研究
? （ 4）阅读中眼动特征的年龄差异
? （ 5）汉语阅读的眼动研究
（二）图形认知的眼动研究
? 1.眼动与图画观看
? 2.眼动与视觉搜索和模式识别
1.眼动与图画观看
? （ 1）信息量与眼动
? （ 2）图画观看与扫描轨迹
? （ 3）眼动与图画记忆
? （ 4）图画观看的眼动顺序性
2.眼动与视觉搜索和模式识别
（三）眼动与其他心理活动
? 1.眼动与视错觉
? 2.眼动与双关图形
? 3.眼动与心理表征
? 4.眼动与性格特征
眼动研究评价
? 可提供对于认知活动的实时测量；
? 可满足心理学研究对于生态学效度的要
求；
? 多媒体技术的发展为眼动技术的运用提
供了更为广阔的空间。
? 对于许多高级的内在心理活动过程无法
通过眼动记录观察到。
