《npj Science of Learning》：Producing concept-motivated signs supports learning of STEM in American Sign Language
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为解决聋哑及重听学生在STEM课程中因手语教学资源不足而落后的难题，研究人员开展了一项关于“英语驱动（EM）”与“概念驱动（CM）”两种手语教学风格的对比研究。通过开发、验证课程并比较学习效果，研究发现尽管两种风格在即时测试中无显著差异，但学习者在产出“概念驱动”手语时，与后测成绩提升显著相关。该结果表明，当学习者主动生成概念驱动手语时，具身学习的益处才得以显现，为优化手语STEM教育提供了实证依据。
想象一下，你正试图理解一个复杂的科学概念，比如“光合作用”或“牛顿第三定律”，但你能获取的学习材料主要是一种你不完全熟悉的语言。这正是许多聋哑和重听（Deaf and hard of hearing, DHH）学生在科学、技术、工程和数学（Science, Technology, Engineering, and Mathematics, STEM）课堂上面临的困境。由于针对性的手语STEM教学资源长期匮乏，这些学生往往在学业表现上落后于他们的健听同学。这一差距不仅关乎教育公平，也限制了未来科学领域人才的多样性与潜力。过去的研究表明，具身认知（embodied cognition）——即通过身体动作（如具有图像性的手势）来促进学习——对健听学生大有裨益。那么，这种具身学习的优势是否也能通过手语，惠及DHH学生呢？更重要的是，手语本身具有多样性，有的手势更贴近英语词汇的拼写或结构（英语驱动），有的则更直接地描绘概念本身（概念驱动）。哪种方式更能点燃DHH学生的STEM学习火花？这正是刊登于《npj Science of Learning》上的一项研究所要探索的核心。
为了回答上述问题，研究团队设计并实施了两项连续的研究。在研究1中，他们开发并验证了针对同一STEM主题（例如“浮力”）的两套手语教学课程，分别代表两种不同的手语风格：英语驱动（English-motivated, EM）和概念驱动（concept-motivated, CM）。在研究2中，他们招募了DHH参与者，将其随机分组，分别观看EM或CM风格的教学视频，并通过前测、后测以及让参与者用手语进行内容复述（即“手语总结”）等方式，系统比较了两种风格对知识学习的影响。
研究者们运用了课程开发与验证、随机对照实验设计、前后测知识评估、以及对手语总结视频进行编码分析等关键技术方法。其中，手语总结的编码是关键，它量化了参与者在复述时使用了多少EM和CM风格的特定手势。
研究结果
研究1：课程开发与验证
研究人员成功开发了EM和CM两种手语风格的课程对。通过由手语专家进行的评判验证，确认了这些课程在保持教学内容一致的前提下，清晰地体现了各自目标的手语风格差异（例如，EM手势更关联英语词汇，CM手势更直接表征概念），为后续的比较研究奠定了基础。
研究2：学习效果比较
主要发现如下：
- 1.
整体学习发生：所有参与者的后测成绩相比前测均有显著提高，表明无论观看哪种风格的教学视频，学习都确实发生了。
- 2.
教学风格无直接差异：然而，直接比较EM组和CM组的后测成绩，并未发现统计学上的显著差异。这意味着，单从观看教学视频后的即时测试成绩来看，两种手语风格的教学效果似乎不相上下。
- 3.
手势产出与学习的关键关联：当分析参与者个人产出的“手语总结”时，一个关键模式浮现出来。分析显示，参与者在复述时产出CM手势的数量，与其后测成绩的提升呈显著正相关。也就是说，一个学习者在复述时使用的CM手势越多，他/她的后测成绩往往越好。相反，产出EM手势的数量与后测成绩的提升没有显著关联。
结论与讨论
这项研究得出了一个富有深意的结论：虽然仅仅“观看”概念驱动（CM）手语课程，在即时测试成绩上并未显示出优于观看英语驱动（EM）课程的优势，但“主动生成”或“产出”CM手势这一行为本身，与更好的学习成果紧密相连。这表明，手语在STEM学习中的益处，特别是其可能通过具身认知机制带来的益处，并非被动接收就能完全实现，而在很大程度上取决于学习者是否主动地使用那些能直观体现概念的手势进行思考和表达。
这一发现具有重要的理论与实践意义。在理论上，它深化了我们对具身学习如何在手语语境中起作用的理解，强调了“产出”（production）而不仅仅是“感知”（perception）的关键作用。在实践中，它为教育工作者和教学资源开发者提供了明确的方向：在设计和实施手语STEM教学时，不应仅仅满足于提供概念驱动的教学视频，更应创造机会，鼓励和引导DHH学生主动使用、练习和产出这些概念驱动的手势。例如，在课堂中融入更多的互动、复述、解释和讨论环节，让学生“用手思考，用手表达”，从而最大程度地释放手语在促进STEM深度学习方面的潜力，帮助缩小DHH学生与健听同伴在科学素养上的差距。
