随年龄增长学习新技能与信息愈发困难,但协作学习可为老年期学习带来益处。既往研究主要关注与人协作相较于单独学习在准确性与效率上的提升,而人与计算机协作学习的潜在益处研究不足。已有报道指出,老年人在Barrier Task中若认为自己在与人而非计算机交互,学习更高效准确。本研究考察了主体性(Agency)对Map Task(一种测量空间认知、要求参与者通过口头协作将一方地图上的路线复现于另一方地图上,比其它协作学习材料更具生态效度)表现的影响。研究人员采用Wizard-ofOz(WOz)范式,参与者与计算机系统交互但被告知正在与人助理或计算机交互。24名老年人(66–79岁)通过对话与(感知的)人伙伴或计算机完成改编版Map Task规划并执行路线。总体而言参与者与人及计算机伙伴互动程度相似,但当信息由人提供时回忆更准确,这可能被参与者对计算机所提供信息的负面认知所驱动。结果可影响面向老年终端用户的语音学习系统引入方式,及人机语音系统中主体性协商策略以影响老年协作学习,未来需在更大样本中复现。
论文解读——《The impact of perceived human and computer interaction on collaborative learning: insights from the Map Task》发表于Cognitive Processing
一、研究背景与立题依据
随着年龄增长,加工速度与工作记忆等学习相关认知能力衰退,使得老年人学习新知识和技能更为困难。协作学习(Collaborative Learning)通过与他人交流、合作建立共同基础(Common Ground)可缓解此困难。既往老年协作学习研究多比较与人协作vs单独学习,对人—计算机(语音助手、智能代理等)协作学习效果及感知主体性(Perceived Agency,即相信协作方是人还是计算机)的作用关注较少。已有采用Barrier Task配合Wizard-ofOz(WOz)范式的研究发现,老年人认为与"人"协作时学习效率与记忆保持优于与"计算机"协作,但Barrier Task生态效度有限。Map Task作为测量空间认知与真实沟通协作的经典范式,要求双方通过自然对话规划复现路线,更贴近日常导航与信息交流。因此研究人员探讨:感知主体性效应(人vs计算机)是否在使用更具生态效度的Map Task中同样存在,并考察其对即时及延时记忆保持的影响。
二、主要关键技术方法
研究人员招募爱丁堡大学志愿者库中24名认知健康老年人(66–79岁,平均72.21岁,17名女性),均通过WAIS-III UK与WMS-III UK筛选排除神经精神疾病。先完成标准化认知测验(TOF premorbid IQ、Rey–Osterrieth Complex Figure Test即ROCFT测视空间记忆、WAIS-IV Digit Span测工作记忆)。采用Python编写的WOz系统,两条件唯一区别为告知参与者协作方为研究助理"Rosie"(真人条件,自然女声苏格兰口音)或语音计算机系统(计算机条件,Festival合成女声"Nina"),实际均由邻室实验者键盘操控回应,语音响度经Normalize均衡。使用Anderson等原始Map A/B互为平衡,各条件3次试次,路线含12个地标,描述故意缺省方向细节诱导提问。学习准确率按地标顺序、侧别、距离三维度每地标最多3分满分36分;记录完成时间与话轮(Turn)数。立即、1小时(实验室)及1周(邮寄回家)后要求独立重绘路线并按同标准评分。每条件后用6项Likert量表问卷评估主观感受。线性混合效应模型(lme4包,随机截距(1+Condition|Participant),延时回忆用(1+Time|Participant))分析固定效应Condition(人/机)、Trial(1–3)、Delay(立即/1h/1周)及其交互,问卷用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验并做FDR校正。
三、研究结果
Cognitive tests
所有参与者三项标准化认知测验成绩均处于同龄健康老人预期范围,符合入组标准。
Computerised Map task efficiency(计算机化Map任务效率)
时间模型仅Trial主效应显著(p<0.0001),试次推进耗时缩短,Condition主效应不显著,Condition×Trial无交互,说明人/机条件下完成任务快慢与话轮数均无差异,随练习均变快变少(话轮Trial主效应p<0.0001),人与计算机伙伴互动投入度相当。
Recall accuracy(回忆准确率)
回忆准确率Condition主效应显著(p<0.0001),人条件下所学路线在各延时点(立即、1小时、1周)回忆准确率均显著高于计算机条件;Delay主效应显著(p<0.0001),信息随延时衰减,Condition×Delay无交互。表明尽管协作过程行为投入相同,但感知"人提供信息"促进更深编码,延时记忆保持更好。
Computerised Map task user questionnaire(计算机化Map任务用户问卷)
两组语音易懂度与任务难度评分无差异;但计算机伙伴被认为理解参与者话语能力更差(p<0.05)、路线描述质量更差(p<0.05)、更难互动(p<0.05),参与者对计算机条件下画出正确路线的自信度更低(p<0.05)。所有参与者未识破WOz欺骗。
四、讨论与结论翻译
讨论部分指出,老年人在Map Task协作过程中与人或感知为计算机的伙伴互动效率(时间、话轮)无差异,这与先前Barrier Task中发现的人条件后期更高效不同,可能因Map Task指令缺省信息具二元猜测空间使参与者可不追问即猜测通过。但回忆结果显示,由人提供的信息比由计算机(合成语音+被标定为计算机)提供的信息记忆保持更准确,此效应在立即、1小时及1周均存在,与先前Barrier Task结果一致,支持感知主体性影响老年协作学习编码深度或动机的解释。参与者虽认为两种语音同等易懂,但对计算机伙伴及其所提供信息评价更低(理解力、描述质量、互动易用性、自信度),这种负面态度可能削弱对计算机所提供信息的深度加工,导致较差的记忆保持。研究局限包括样本量较小、仅老年人、教育程度偏高、未测技术自我效能与技术经验、未让参与者直接评定感知主体性、未设高社交性计算机条件、未做语言交互转录分析。
结论(翻译):本研究发现老年人相信其与人或计算机协作学习时在协作与即学准确率上无显著差异;但当信息由人伙伴提供时长时记忆回忆更准确,说明感知主体性信念影响人们对信息的记忆编码。尽管参与者报告人与计算机同样易懂,但与计算机协作时被评更难且对自身表现信心更低。未来应考察人对计算机伙伴及其指令的感知是否直接影响学习表现。这些发现可为面向老年人的自然语言或合成语音学习材料设计及语音系统中主体性协商策略提供依据。