演讲时的手势可以帮助听众理解。图片来源：Pixabay
当我们说话的时候，我们会自然而然地做出手势——我们可能张开手掌，指指点点，或是为了强调而在空中比划。而这些动作可能不仅仅是不必要的手部挥舞。相反，它有助于向听众传达想法，甚至似乎还能帮助演讲者思考和学习。
越来越多的心理学研究开始探索学生或教师在教学中运用手势的潜在影响力。研究发现，当人们自发做出手势、观看教师的动作或用手和手臂模仿教师时，他们会更好地记住材料。最近的研究也表明，让学习者做出特定的手势可以帮助他们学习——即使他们不知道自己为什么要做这些动作。
在一项研究中，研究者要求参与者挥动或伸展手臂，并告知他们这个动作是为了帮助血液流动。研究人员发现，挥动手臂的一组人更有可能解决以下这个需要特定洞察力的难题：如何将两根挂在天花板上，因相距较远而无法被同时抓住的线连接在一起。解法是他们需要在其中一根线上附加重物，将其变成一个摆。实验过程中，“血液流动”的说辞也得到了信服：只有三名参与者怀疑摆动或伸展手臂的动作与解决任务之间有关系。可见，即使手部运动与人们在做的事情没有任何意识层面上的联系，也能帮助他们思考。
加州大学洛杉矶分校和加州州立大学洛杉矶分校的研究者们完成的一项新工作扩展了这一发现。“我们试图测试手势力量的边界在哪里。”加州大学洛杉矶分校的心理学研究生、论文的第一作者Icy（Yunyi）Zhang说。为了实现他们的目标，研究人员着手探究指导下的手部动作对统计学中某一抽象概念的学习所产生的潜意识影响。
该研究刊登在了《认知科学》2月刊上。他们的两个实验中，第一个实验邀请了60名本科生来到实验室，站着观看一段简短的解说视频。视频解释了统计模型的概念，即一种用于产生预测的函数。其中，数据的平均值以直方图的形式呈现（能代表一个数据集合最简单的模型便是它的平均值)。参与者被分为三组。对照组只观看了视频。“匹配”组观看了同样的视频与一个动画的叠加，于是他们会看到，当视频中讲解者说到“一组数据比另一组的变异性更大”（表现为直方图x轴上出现的条形直方更多）时，图的下方会出现两根正逐渐横向远离彼此的红色竖条。这些参与者被要求用手模仿红条的移动，假装垂直地握住它们并将它们分开。而尽管“不匹配”组也被指导模仿红条的移动，他们观看的动画中红条移动的方式却与视频的内容不符。例如，在描述变异性的过程中，呈现的是在竖直方向上相互分开的横向红条。
在看完三遍视频后，所有参与者进行了简短的测验。匹配组的表现以平均16.3分比12.6分优于不匹配组（总分23分），对照组的成绩则介于两者之间。第二个实验用130名大学生重现了结果，这次他们是坐在笔记本电脑前完成。匹配组的平均得分为4.4分（总分5分），超过了对照组（4分）和不匹配组（3.8分）。
一名学生在观看视频并做出手势。图片来源：原研究
威斯康星大学麦迪逊分校的心理学家Martha Alibali评价道：“这是一个很好的，很简洁的实验。”她主要研究教育中的手势，但没有参与这项研究。并且她认为，模型是“一个非常重要的概念，也是一个真正基础的统计概念”。
芝加哥大学的心理学家Susan Goldin-Meadow说：“我很高兴手势研究正在进入统计学这一新领域。”她在手势研究方面做了大量的工作，但也没有参与这项研究。
这个研究没有检验的一个问题是，仅仅观看动画演示是否会像模仿动画一样有助于参与者学习。但Zhang并不这么认为，她引用之前的工作来说明，做手势比看动画更有优势。
研究人员没有向学生们透露实验的目的。他们通过给予受试者一个虚假解释来隐藏自己的意图，说这项研究的重点是多任务处理。之后，他们让学生们猜测其真正目的。在那些做手势的人中，只有匹配组中三分之一和不匹配组中五分之一的人猜测这项研究与通过手势加强学习有关。即使排除掉猜对研究目的的学生，匹配组中的学生仍然明显得到了手势的帮助。Goldin-Meadow认为这个研究得到了“一个非常好的、有趣的结果”。
手势产生的无意识影响让Zhang印象深刻。“它让我信服了具身认知的力量”，她说，与周围环境进行身体互动甚至会以我们想不到的方式影响抽象思维。
图片来源：Pixabay
手势的另一个好处是能让学习者保持参与度。学生们评价了他们每一次观看视频后的理解程度。两个手势组的学生每次都给出了较高的评价。然而，对照组的评分从第二次到第三次观看时下降了约20%——这可能是由于不得不再次观看视频而感到沮丧，而不是理解度下降。手势组所要求的手部动作则可能让学习者保持较高的专注度。
学校里有些老师已经将运动作为一种学习工具。Alibali表示，在她女儿的代数课上，学生们做了“斜坡健美操”，他们离开座位，用手臂的移动来表示各种函数。Zhang认为，她的研究可能被应用在任何包含空间成分的课程教学中，而且它可以同时适应教室和在线学习。“既然手势运用一直以来都存在于课堂之中”Goldin-Meadow说，“那我们不如把它好好利用起来。”
撰文：Matthew Hutson，《科学》杂志的自由撰稿人，拥有布朗大学的认知神经科学学士学位和麻省理工学院的科学写作硕士学位。他主要撰写人工智能（AI）、机器人技术、网络安全和物联网相关内容。
翻译：刘思洁
审校：费哲妮
引进来源：科学美国人
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