數字時代的閱讀大腦:為何紙質閱讀仍然勝過螢幕

隨著技術的進步,電子閱讀器和平板電腦越來越受歡迎,但紙質閱讀仍然有其優勢

過去兩年中最具爭議的病毒式 YouTube 影片之一,其開頭平淡無奇:一個一歲的女孩玩著 iPad,手指劃過觸控式螢幕,滑動圖示組。在隨後的場景中,她似乎在紙質雜誌的頁面上進行捏合、滑動和戳擊,就好像它們也是螢幕一樣。這段影片戲劇性地以特寫鏡頭重放了這些手勢。

對於這個女孩的父親來說,這段影片——雜誌是一臺無法工作的 iPad——證明了代際轉變。在隨附的描述中,他寫道:“對於數字原住民來說,雜誌現在毫無用處且無法理解”——也就是說,對於那些從小就與數字技術互動的人來說,他們不僅被紙質書籍和雜誌包圍,還被智慧手機、Kindle 和 iPad 包圍。

無論他的女兒是否真的期望雜誌像 iPad 一樣執行,這段影片都引出了一個與我們所有人息息相關的問題:我們用來閱讀的技術究竟是如何改變我們的閱讀方式的?


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自 20 世紀 80 年代以來,心理學、計算機工程以及圖書館和資訊科學領域的研究人員已經發表了 100 多項研究,探討人們在紙質和螢幕上閱讀方式的差異。 1992 年之前,大多數實驗的結論是,人們在螢幕上閱讀故事和文章的速度較慢,並且記住的內容也較少。然而,隨著各種裝置螢幕解析度的提高,開始出現更為複雜的發現。最近的調查表明,儘管大多數人仍然更喜歡紙質閱讀——尤其是當他們需要長時間集中注意力時——但隨著平板電腦和電子閱讀技術的改進,以及為獲取事實和樂趣而閱讀數字文字變得越來越普遍,人們的態度正在發生變化。在美國,電子書目前佔面向公眾銷售的所有圖書的 20% 以上。

儘管技術越來越使用者友好和普及,但自 20 世紀 90 年代初以來發表的大多數研究都證實了早期的結論:作為閱讀媒介,紙質仍然比螢幕具有優勢。實驗室實驗、民意調查和消費者報告共同表明,數字裝置會妨礙人們有效地瀏覽長文字,這可能會微妙地抑制閱讀理解能力。與紙質閱讀相比,螢幕在閱讀時可能會消耗我們更多的腦力資源,並使我們在閱讀完後更難記住我們所讀的內容。人們是否意識到這一點,他們通常以一種不如對待紙質閱讀時更有利於學習的心態來對待電腦和平板電腦。而且,電子閱讀器無法重現紙質閱讀的某些觸覺體驗,有些人發現這種缺失令人不安。

塔夫茨大學的認知科學家瑪麗安·沃爾夫說:“閱讀具有物理性,甚至可能比我們想要思考的更多,因為我們正蹣跚步入數字閱讀時代——當我們向前邁進時,也許反思得太少了。我希望保留舊形式的絕對精華,但也要知道何時使用新形式。”

文字景觀
要理解紙質閱讀與螢幕閱讀的不同之處,需要解釋人腦如何解讀書面語言。儘管字母和單詞是代表聲音和想法的符號,但大腦也將它們視為物理物件。正如沃爾夫在她 2007 年出版的著作《普魯斯特與魷魚》中所解釋的那樣,我們並非天生就擁有專門用於閱讀的大腦回路,因為我們在進化史上相對較晚才發明文字,大約在公元前四千年左右。因此,在童年時期,大腦透過將致力於其他能力的神經組織(例如說話、運動協調和視覺)編織在一起,臨時構建了一個全新的閱讀迴路。

其中一些重新利用的大腦區域專門用於物體識別:例如,它們幫助我們根據蘋果和橙子的獨特特徵立即區分它們,但又將它們都歸類為水果。同樣,當我們學習閱讀和書寫時,我們開始透過字母的特定線條、曲線和中空空間排列來識別字母——這是一個需要眼睛和手共同參與的觸覺學習過程。印第安納大學布盧明頓分校的卡琳·詹姆斯最近的研究表明,當五歲兒童練習手寫字母時,他們大腦的閱讀迴路會活躍起來,但當他們在鍵盤上打字時則不會。當人們閱讀草書或複雜的字元(例如日語漢字)時,即使雙手是空的,大腦也會真實地經歷書寫的動作。

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除了將單個字母視為物理物件外,人腦還可能將整個文字視為一種物理景觀。當我們閱讀時,我們會構建文字的心智表徵。這種表徵的確切性質尚不清楚,但一些研究人員認為它們類似於我們建立的地形(例如山脈和小徑)以及室內物理空間(例如公寓和辦公室)的心理地圖。無論是在軼事中還是在已發表的研究中,人們都報告說,當試圖在書中找到特定段落時,他們經常會記住它在文字中出現的位置。正如我們可能回憶起在開始爬山穿過森林之前,我們在遠足小徑的起點附近經過了紅色農舍一樣,我們也會記得我們在簡·奧斯汀的《傲慢與偏見》的早期章節之一的左手頁面的左下角讀到達西先生拒絕伊麗莎白·班納特跳舞。

在大多數情況下,紙質書比螢幕文字具有更明顯的地形特徵。開啟的紙質書為讀者呈現了兩個明確定義的區域——左手頁和右手頁——以及總共八個角,可以用來確定方向。您可以專注於紙質書的單頁,而不會失去對整個文字的感知。您甚至可以用一隻手感受到已讀頁面的厚度,另一隻手感受到尚未閱讀頁面的厚度。翻閱紙質書的頁面就像在小徑上留下一個又一個腳印——它具有節奏感,並且清晰地記錄了行進的距離。所有這些特徵不僅使紙質書中的文字易於導航,而且還使形成連貫的文字心理地圖變得更容易。

相比之下,大多數數字裝置會干擾文字的直觀導航,並阻礙人們在腦海中繪製閱讀旅程的地圖。數字文字的讀者可能會滾動瀏覽無縫的文字流,一次點擊向前翻一頁,或者使用搜索功能立即找到特定的短語——但很難在整個文字的上下文中看到任何一個段落。作為一個類比,想象一下,如果 Google 地圖允許人們逐條街道導航,以及瞬間移動到任何特定地址,但阻止他們縮小以檢視街區、州或國家。同樣,瞥一眼進度條給人的位置感遠不如感受已讀和未讀頁面的重量。儘管電子閱讀器和平板電腦複製了分頁,但顯示的頁面是短暫的。一旦閱讀,這些頁面就會消失。您不是自己徒步旅行,而是觀看樹木、岩石和苔蘚以閃光的方式掠過,沒有留下任何先前的有形痕跡,也無法輕鬆看到前方的事物。

微軟劍橋研究院的阿比蓋爾·J·塞倫說:“物理書本中隱含的位置感比我們意識到的更重要。”她與人合著了 2001 年出版的《無紙化辦公室的神話》。“只有當你拿到電子書時,你才會開始想念它。我認為電子書製造商沒有充分考慮如何視覺化你在書中的位置。”

精疲力竭的閱讀
至少有一些研究表明,螢幕有時會損害理解能力,正是因為它們扭曲了人們在文字中的位置感。在挪威斯塔萬格大學的安妮·曼根及其同事於 2013 年 1 月進行的一項研究中,72 名十年級學生學習了一篇敘事文字和一篇說明文。一半的學生在紙上閱讀,另一半在電腦上閱讀 PDF 檔案。之後,學生們完成了閱讀理解測試,在此期間他們可以訪問文字。在電腦上閱讀文字的學生表現稍差,這很可能是因為他們必須一次滾動或點選 PDF 檔案的一個部分,而紙質閱讀的學生則將整個文字握在手中,並在不同頁面之間快速切換。曼根說:“您可以輕鬆地找到開頭、結尾以及介於兩者之間的一切,並且始終與您的路徑、您在文字中的進度保持聯絡,這可能是在認知上減輕負擔的一種方式。” “您有更多的自由能力用於理解。”

其他研究人員也認為,基於螢幕的閱讀會降低理解能力,因為它比紙質閱讀更費腦力,甚至更令人身體疲憊。電子墨水像紙質書上的墨水一樣反射環境光,但電腦螢幕、智慧手機和平板電腦則將光線直接照射到人們的臉上。今天的 LCD 螢幕當然比它們的前身陰極射線管 (CRT) 螢幕更柔和,但長時間在光滑的自發光螢幕上閱讀會導致眼睛疲勞、頭痛和視力模糊。在當時在瑞典卡爾斯塔德大學的埃裡克·韋斯特隆德進行的一項實驗中,在電腦上參加閱讀理解測試的人得分較低,並且報告的壓力和疲勞程度高於在紙上完成測試的人。

在韋斯特隆德的一組相關實驗中,82 名志願者在電腦上完成了相同的閱讀理解測試,要麼是分頁文件,要麼是連續文字。之後,研究人員評估了學生的注意力和工作記憶——這是一系列心理才能,使人們能夠暫時儲存和處理腦海中的資訊。例如,志願者必須快速關閉一系列彈出視窗,或者記住在螢幕上閃爍的數字。像許多認知能力一樣,工作記憶是一種有限的資源,會隨著勞累而減少。

儘管兩組人的表現都一樣好,但那些必須滾動瀏覽不間斷文字的人在注意力和工作記憶測試中表現較差。韋斯特隆德認為,滾動——這要求讀者有意識地專注於文字以及他們如何移動文字——比翻頁或單擊頁面更消耗腦力資源,後者是更簡單、更自動的手勢。轉移到瀏覽文字上的注意力越多,可用於理解文字的注意力就越少。 2004 年在佛羅里達州立大學進行的一項研究得出了類似的結論。

一項新興的研究強調,除了螢幕可能比紙質閱讀消耗更多注意力之外,人們一開始並沒有在螢幕上投入那麼多的腦力。根據聖何塞州立大學的劉子明於 2005 年對加利福尼亞州北部 113 人進行的詳細調查,他得出結論,在螢幕上閱讀的人會採取很多捷徑——與紙質閱讀的人相比,他們花費更多的時間瀏覽、掃描和搜尋關鍵詞,並且更有可能閱讀文件一次且僅一次。

在螢幕上閱讀時,個人似乎不太傾向於參與心理學家所說的元認知學習調節——設定具體目標、重讀困難部分以及檢查自己沿途理解了多少。在 2011 年以色列理工學院進行的一項實驗中,大學生參加了關於電腦或紙質說明文的單項選擇題考試。研究人員將一半的志願者限制為僅僅七分鐘的學習時間;另一半可以隨意複習文字。當在快速閱讀的壓力下時,使用電腦和紙質閱讀的學生表現同樣出色。然而,當管理自己的學習時間時,使用紙質閱讀的志願者得分高出約 10 個百分點。據推測,使用紙質閱讀的學生比使用螢幕閱讀的同齡人採取了更認真的態度來對待考試,並且更有效地引導了他們的注意力和工作記憶。

即使研究發現螢幕和紙質閱讀之間的閱讀理解能力差異很小,從長遠來看,螢幕閱讀器也可能無法像紙質閱讀器那樣徹底記住文字。在 2003 年的一項研究中,當時在英國萊斯特大學的凱特·加蘭和她的團隊要求 50 名英國大學生在電腦顯示器上或活頁裝訂的小冊子中閱讀入門經濟學課程的文件。閱讀 20 分鐘後,加蘭和她的同事對學生進行了測驗。無論採用哪種媒介,參與者的得分都一樣好,但在他們記憶資訊的方式上有所不同。

心理學家區分了記住某事——一種相對較弱的記憶形式,在這種形式中,某人回憶起一條資訊,以及背景細節,例如學習的時間和地點——和知道某事:一種更強的記憶形式,定義為確信某事是真的。在參加測驗時,加蘭的志願者既標記了他們的答案,也標記了他們是“記住”還是“知道”答案。閱讀螢幕學習材料的學生更多地依賴於記住而不是知道,而閱讀紙質材料的學生則同等程度地依賴於這兩種記憶形式。加蘭和她的同事認為,閱讀紙質材料的學生更快更徹底地學習了學習材料;他們不必花費大量時間在腦海中搜索文字中的資訊——他們通常只是知道答案。

也許隨著人們態度的持續變化,紙質閱讀和螢幕閱讀之間在閱讀理解方面的任何差異都會縮小。也許《雜誌是一臺無法工作的 iPad》的主角長大後,不會對螢幕產生微妙的偏見,而這種偏見似乎潛伏在年長一代人中。然而,最新的研究表明,在早期用螢幕代替紙質閱讀具有我們不應輕易忽視的缺點。紐約市瓊·岡茨·庫尼中心在 2012 年進行的一項研究招募了 32 對父母和 3 至 6 歲的兒童。孩子們記住了他們在紙上閱讀的故事的更多細節,而不是他們在電子書中閱讀的增強了互動動畫、影片和遊戲的故事。這些花哨的功能將注意力從敘事轉移到裝置本身。在對 1,226 名父母進行的後續調查中,大多數父母表示,他們和他們的孩子在共同閱讀時更喜歡印刷書籍而不是電子書。

朱莉婭·帕裡什-莫里斯(現就職於賓夕法尼亞大學)及其同事在今年 9 月的《心智、大腦與教育》雜誌中描述的兩項研究得出了幾乎相同的結果。當給 3 歲和 5 歲的孩子閱讀紙質書時,父母會很有幫助地將故事與孩子的生活聯絡起來。但是,當閱讀當時流行的帶有音效的電子控制檯書時,父母經常不得不打斷他們通常的“對話式閱讀”,以阻止孩子擺弄按鈕並迷失在敘事中。這種分心最終導致三歲的孩子甚至無法理解故事的要點,但所有孩子都能很好地理解紙質書中的故事。

這些關於早期閱讀者的初步研究強調了紙質閱讀的一種特質,這可能是紙質作為閱讀媒介的最大優勢:它的樸素。誠然,數字文字在許多不同的情況下都提供了明顯的優勢。當一個人在最後期限前進行研究時,快速訪問數百個可關鍵詞搜尋的線上文件的便利性,遠遠超過了認真地在圖書館中逐本查詢和翻閱紙質書所帶來的理解和記憶方面的優勢。對於視力不佳的人來說,可調節的字型大小和 LCD 螢幕的鮮明對比是天賜之物。然而,與螢幕不同,紙張很少引起人們的注意,也不會將注意力從文字上轉移開。正如威廉·鮑爾斯在他的 2006 年的文章《“哈姆雷特的黑莓手機:為何紙質永恆”》中所寫的那樣,由於其簡單性,紙張是“意識的靜止點,錨點”。人們一直報告說,當他們真的想專注於文字時,他們會在紙上閱讀。在 2011 年對臺灣國立大學研究生的調查中,大多數人表示,他們會在網上瀏覽一個專案的幾個段落,然後打印出全文以進行更深入的閱讀。在 2003 年對墨西哥國立自治大學進行的一項調查中,近 80% 的 687 名學生更喜歡在紙上而不是在螢幕上閱讀文字,以便“清晰地理解它”。

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除了務實的考慮之外,我們對紙質書或電子閱讀器的感覺——以及它在我們手中的感覺——也決定了我們是在當地書店購買暢銷書的精裝本,還是從亞馬遜下載它。調查和消費者報告表明,紙質閱讀的感官方面對人們來說比人們可能認為的更重要:紙張和墨水的感覺;用手指撫平或摺疊頁面的選項;翻頁時發出的獨特聲音。到目前為止,數字文字尚未令人滿意地複製這些感覺。紙質書還具有立即可辨別的尺寸、形狀和重量。我們可能會將列夫·托爾斯泰的《戰爭與和平》的精裝版稱為“厚重的鉅著”,或將約瑟夫·康拉德的《黑暗之心》的平裝本稱為“輕薄的小冊子”。相比之下,儘管數字文字具有可以用捲軸或進度條表示的長度,但它沒有明顯的形狀或厚度。無論您閱讀的是馬塞爾·普魯斯特的鉅著還是一篇歐內斯特·海明威的短篇小說,電子閱讀器的重量始終相同。一些研究人員發現,這些差異會產生足夠的所謂觸覺失調,從而勸退一些人使用電子閱讀器。

為了彌補這種感官上的不協調,許多設計師努力使電子閱讀器或平板電腦的體驗儘可能接近紙質閱讀。電子墨水類似於典型的化學墨水,Kindle 螢幕的簡單佈局看起來非常像紙質書中的頁面。同樣,Apple 的 iBooks 應用程式試圖模擬某種逼真的翻頁效果。到目前為止,這些手勢更多的是美學上的而非實用的。電子書仍然會阻止人們隨意快速向前掃描,或者在某個句子浮現出他們之前閱讀的內容的記憶時輕鬆地翻到前一章。

一些數字創新者並沒有將自己侷限於模仿紙質書。相反,他們正在將基於螢幕的閱讀發展成完全不同的東西。《白鯨》這樣的長篇而密集的文字可能不適合滾動瀏覽,但《紐約時報》、《華盛頓郵報》、ESPN 和其他媒體已經建立了精美、高度視覺化的文章,這些文章無法在印刷版中出現,因為它們將文字與電影和嵌入式聲音片段融合在一起,並且完全依賴滾動來創造電影般的體驗。羅賓·斯隆開創了點選文章,它依靠物理互動來設定節奏和基調,只有當有人點選手機或平板電腦的觸控式螢幕時,才會顯示新的單詞、句子和影像。一些作家正在與計算機程式設計師合作,製作越來越複雜的互動小說和非小說作品,在這些作品中,一個人的選擇決定了接下來閱讀、聽到和看到的內容。

當涉及到深入閱讀長篇未經修飾的文字時,紙和墨水可能仍然具有優勢。但純文字並不是唯一的閱讀方式。

更多探索

無紙化辦公室的神話。 阿比蓋爾·J·塞倫和理查德·H·R·哈珀。麻省理工學院出版社,2001 年。

普魯斯特與魷魚。 瑪麗安·沃爾夫。哈珀出版社,2007 年。

大眾科學線上
ScientificAmerican.com/nov2013/read-poll 檢視關於人們閱讀習慣的民意調查

Ferris Jabr大眾科學的特約撰稿人。他也曾為《紐約時報雜誌》、《紐約客》和《戶外》撰稿。

更多作者:Ferris Jabr
大眾科學雜誌第 309 卷第 5 期本文最初以“為何大腦偏愛紙質閱讀”為標題發表於大眾科學雜誌第 309 卷第 5 期(),第 48 頁
doi:10.1038/scientificamerican1113-48
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