触屏交互比鼠标操作更易诱发具象化思维,通过10项实验证实其神经机制与行为影响,为数字界面设计提供认知科学依据。 ## 1. 触屏与鼠标交互的认知差异 - **主效应**:触屏直接触摸激活感觉运动系统,使用户思维更具体(低解释水平),鼠标间接操作则偏向抽象思维(高解释水平)。 - **神经证据**:脑电实验显示触屏增强顶叶theta波段活动(感觉运动激活),减弱alpha波段活动(抽象思维抑制),支持具身认知理论。 ## 2. 行为与决策表现 - **分类与视觉加工**:触屏用户采用更窄分类标准(类别包容性任务弱样例接受度低16%),视觉匹配更关注局部特征(Kimchi任务局部偏好+22%)。 - **决策偏好**:触屏界面下用户更倾向高可行性选项(消费研究中选择简易相机的比例达82.5%,鼠标组56.4%),公共传播中可行性框架说服效果提升65%。 ## 3. 跨场景验证与普适性 - **多领域实验**:网络安全(触屏组防护动机提升40%)、健康行为(皮肤癌检测工具使用率触屏组65.7% vs 鼠标组49.2%)均验证效应。 - **跨文化稳健性**:欧美、亚洲被试结果一致,排除设备类型、屏幕大小等混淆因素,结论具普适性。 ## 4. 理论贡献与实践意义 - **填补空白**:首次系统揭示交互方式对基础认知模式的影响,为界面心理学提供新范式。 - **应用方向**:指导数字界面设计(如电商强调触屏可行性)、公共传播策略优化(健康宣传适配触屏具象思维)。
港中深郭羽童等在国际信息系统顶刊ISR发文,我们轻触屏幕和点击鼠标时的思考方式是否不同?
2026-04-25 15:38

港中深郭羽童等在国际信息系统顶刊ISR发文,我们轻触屏幕和点击鼠标时的思考方式是否不同?

本文来自微信公众号: 学说平台 ,作者:韩人斌,原文标题:《港中深郭羽童等在国际信息系统顶刊ISR发文!我们轻触屏幕和点击鼠标时的思考方式是否不同?》


在数字化高度渗透的当今时代,人机交互模式已从传统的鼠标非触摸交互全面转变为触屏触摸交互。Zion Market Research的数据显示,2023年,全球触摸屏市场规模达到757.1亿美元,预计到2032年将以13.8%的年复合增长率增长至2423.6亿美元。触屏已成为绝大多数数字设备的标准交互方式。


尽管触屏已实现广泛普及,但现有研究仍存在明显局限。过往的界面心理学(Interface Psychology)研究大多聚焦于触屏在特定场景下对用户心理与行为的影响,仅解答了“界面影响用户思考的内容”,却未能回应更为根本的问题,即不同的交互界面是否会改变人类最基础的认知加工模式,也就是“用户的思考方式”。解释水平理论(Construal Level Theory,CLT)指出,人类认知存在抽象与具象两个核心层次:高解释水平的抽象思维关注“为什么”的核心目标与宏观价值,低解释水平的具象思维则关注“怎么做”的执行细节与即时可行性,这是决定人类几乎所有认知与决策活动的核心基础。具身认知理论(Embodied Cognition Theory)进一步表明,身体的感觉运动体验会深刻塑造认知加工过程。基于此,作者提出以下命题:触屏与鼠标所带来的差异化感觉运动体验,是否会引发用户解释水平的系统性偏移?其背后的神经机制与行为影响是什么?


为此,浙江大学的彭希羡、奥克兰大学的Xinwei Wang、香港中文大学(深圳)的郭羽童、新加坡国立大学的Hock Hai Teo于2025年10月在信息系统领域国际顶级期刊《Information Systems Research》上在线发表论文“Do We Think Differently When Tapping the Screen or Clicking the Mouse?Effects of Computer Interfaces on Level of Construal”。


该研究以数字化时代人机交互方式的根本性变革为切入点,聚焦触屏与鼠标这两类主流交互界面对用户认知模式的差异化影响,依托具身认知理论与解释水平理论构建研究框架,通过包含脑电神经实验在内的10项系列研究,首次系统证实了触屏交互会诱发用户更低的解释水平、更具象化的认知思维,揭示了数字界面交互影响人类基础认知的神经机制与行为规律,填补了界面心理学领域关于交互方式与核心认知模式关联的研究空白,为数字时代人机交互设计、商业营销、公共传播等领域的实践提供了坚实的认知科学理论支持。



Title:Do We Think Differently When Tapping the Screen or Clicking the Mouse?Effects of Computer Interfaces on Level of Construal


我们在轻触屏幕与点击鼠标时的思维方式是否不同?——计算机界面对于解释水平的影响


People interact with digital devices to perform a variety of activities.Notably,these interactions are characterized by a shift from a mouse-based,nontouch interface to a touchscreen-based,touch interface.The findings of 10 studies(N=1,712)demonstrate that different sensorimotor experiences associated with touch versus nontouch interfaces induce alternative mental states differing in construal levels.Neural evidence obtained from an electroencephalogram study shows that using the touch(versus nontouch)interface enhances the engagement of the sensorimotor system and induces brain activity patterns associated with concretizing.We also reveal the behavioral and decision-making manifestations of cognitive concretization when people interact with the touchscreen.Specifically,individuals use concrete descriptions to identify actions,apply narrower structures to differentiate concepts,focus more on local versus global features,and prefer more feasible options in decision making when using the touch interface than the nontouch interface.Given that the concrete/abstract mindset is fundamental to human cognition and behavior,the domain-general effect of the touch interface documented in this research provides a theoretical basis for future research to explore the impacts of the penetration of touch-based digital devices on innumerable aspects of our lives.


人们通过数字设备进行各种活动。值得注意的是,这些交互的特征表现为从基于鼠标的非触摸界面转向基于触摸屏的触摸界面。十项研究(样本量共1,712人)的结果表明,与触摸界面和非触摸界面相关的不同感觉运动体验,会诱发解释水平各异的心理状态。来自脑电图研究的神经证据显示,使用触摸(相较于非触摸)界面能够增强感觉运动系统的参与,并诱发与具体化相关的脑活动模式。我们还揭示了人们在操作触摸屏时认知具体化在行为与决策层面的表现。具体而言,相较于非触摸界面,当使用触摸界面时,个体倾向于使用具体描述来识别行为,采用更窄的结构来区分概念,更加关注局部而非整体特征,并在决策中更偏好更具可行性的选项。鉴于具体/抽象的思维模式是人类认知与行为的基石,本研究所揭示的触摸界面的领域通用效应,为未来探索基于触摸的数字设备对我们生活方方面面的影响提供了理论基础。


介绍


01


理论基础与研究假设


本研究以界面心理学、解释水平理论、具身认知理论为三大核心理论支撑,通过严密的逻辑推导构建了完整的研究假设,明确界定了界面交互、感觉运动体验、认知解释水平与决策行为之间的因果关系,具体而言(见图1):


触屏交互与鼠标交互的本质区别在于二者带来了截然不同的感觉运动体验。鼠标交互属于间接的、非接触式操作,用户手部动作与屏幕内容之间存在物理隔离,仅能借助光标移动实现间接操控,手部动作相对静止,感觉运动系统的参与程度极低;而触屏交互通过点击、滑动、拖拽等手势,实现了手部与屏幕内容的直接物理交互,形成了“触摸内容本身”的直接视觉隐喻,不仅带来了更为丰富、动态的手部动作,还能激活更强烈的具身心理模拟,使用户对屏幕内容产生更具体的物理交互感知。


基于具身认知理论中的“身体感觉运动体验与认知加工的联合激活机制”,人类自婴儿期起便通过手部的直接触摸与动作执行,建立了与具象化、细节化思维的稳定联系,手部的直接动作会自动激活低解释水平的具象认知。据此,作者提出核心的主效应假设:与鼠标式非触摸界面相比,使用触屏界面会使用户对屏幕内容形成更具象化的认知表征,即更低的解释水平(H1a);两类界面所带来的感觉运动体验差异,是界面类型影响用户认知解释水平的核心中介机制(H1b)。


在此基础上,作者进一步从神经科学层面提出了可验证的假设。现有神经科学研究已证实,大脑顶叶皮层的theta波段事件相关同步化(ERS)与感觉运动系统的激活程度呈显著正相关;而顶叶皮层的alpha波段事件相关去同步化(ERD)则与抽象概念加工、远程联想形成等高解释水平的认知活动密切相关,alpha波段ERD的减弱直接对应着具象化认知活动的增强。基于此,作者提出神经层面的假设:与非触摸界面相比,触屏界面的使用会使顶叶皮层产生更强的theta波段ERS(H2a),同时使顶叶皮层产生更弱的alpha波段ERD(H2b),从神经机制层面验证感觉运动系统的激活与具象化认知的形成。


之后,作者依据解释水平理论中的“解释匹配原则”,推导出决策行为层面的假设。该原则表明,用户会对与自身认知解释水平相匹配的信息与选项表现出更高的偏好与接受度:具有具象化思维的用户会更关注选项的可行性,即“怎么做”的执行层面信息;具有抽象化思维的用户则更关注选项的渴望性,即“为什么”的价值层面信息。由此,作者提出决策行为层面的假设:与非触摸界面相比,在触屏界面下,用户会对强调低层级、可行性属性的屏幕内容做出更积极的反应,并表现出更高的接受度(H3)。



02


研究设计与实证检验


为全面验证上述研究假设,作者精心设计了10项紧密关联、逐步深入的实验研究。同时,作者通过严谨的实验设计排除了各类替代性解释,确保研究结论具备稳健性与普适性(见表1)。


关于实验设计的严谨性,作者采用了多重关键设计以分离核心变量:其一,在实验室研究中,所有被试使用同一台可在触屏与鼠标模式间切换的电脑/平板设备,仅改变交互界面这一变量,从而彻底排除了设备类型、屏幕大小、内容呈现等混淆因素的干扰;其二,在真实场景研究中,采用被试自有设备完成实验,涵盖了不同品牌、不同类型的数字终端,同时通过双重方式精准识别用户使用的交互类型,极大地提高了研究结论的外部效度;其三,所有实验均设置了严格的操纵检验、控制变量与重复验证,在欧洲、北美、大洋洲等不同地域的被试群体中完成了结论复制,证实了研究效应的跨文化普适性。



2.1神经机制与基础认知效应验证


研究1通过脑电(EEG)实验,同时完成了神经机制与基础认知效应的双重验证。该研究采用被试内设计,招募61名被试使用同一台可切换交互模式的设备,分别完成触屏与鼠标模式下的类别包容性(Category Inclusiveness)任务,同时通过相关设备全程记录大脑神经活动。类别包容性任务是解释水平的经典测量范式,具象化思维的用户会采用更为狭窄的分类标准,对类别弱样例的归属认可度更低,而抽象思维的用户则会采用更为宽泛的分类标准。实验通过空白屏与注视点屏的设计,排除了实际点击/触摸动作本身对脑电信号的干扰,确保采集到的神经信号仅对应不同界面对认知加工的影响。


实验结果表明,在行为层面,使用触屏界面时,被试对类别弱样例的归属认可度显著低于鼠标界面,而对强样例的判断无显著差异,直接证实了触屏界面会诱发更狭窄的分类标准、更低的解释水平,支持了主效应假设H1a。在神经层面,脑电数据结果与假设完全相符:触屏界面下,被试顶叶皮层出现了显著更强的theta波段ERS,证实了触屏交互确实带来了感觉运动系统的更强激活,支持了H2a;同时,触屏界面下被试顶叶皮层的alpha波段ERD显著减弱,证实了触屏交互降低了大脑的抽象思维加工,诱发了具象化的认知模式,支持了H2b。此外,研究还发现图片刺激相比文字刺激,会进一步放大触屏界面对具象化认知的诱发效应,为后续研究提供了补充视角。


研究2通过行为识别任务完成了中介机制的验证与替代解释的排除。该研究采用被试间设计,55名被试被随机分配到触屏组与鼠标组,使用同一台可翻转笔记本电脑完成实验。被试首先通过模拟网购任务熟悉对应交互模式,填写感觉运动体验、感知心理距离、触摸需求等量表,随后完成经典的行为识别形式(Behavior Identification Form)任务,该任务通过被试对行为的描述偏好测量解释水平,选择“怎么做”的具体描述对应低解释水平,选择“为什么”的抽象描述对应高解释水平。


实验结果显示,触屏组被试报告的感觉运动体验强度显著高于鼠标组,同时在行为识别形式任务中选择了更多的具象化行为描述,再次验证了主效应H1a。更为关键的是,bootstrap中介分析结果显示,感觉运动体验在界面类型与解释水平之间发挥了完全中介作用,界面类型对解释水平的直接效应在纳入中介变量后不再显著,完美支持了中介假设H1b。同时,作者通过额外的中介分析排除了“感知心理距离”的替代解释,证实了触屏与鼠标的认知差异并非源于手部。与屏幕的物理距离并非关键因素,其核心根源在于感觉运动体验的差异。


研究3借助视觉相似性匹配任务,进一步验证了主效应,并排除了新的替代性解释。74名被试被随机分配至触屏组与鼠标组,先完成注意力点位标记任务以熟悉交互模式,同时收集被试的注意力范围与信息加工量数据,随后开展Kimchi&Palmer经典视觉匹配任务。该任务通过被试对视觉图形的匹配偏好,衡量其整体/局部加工倾向,偏好局部特征匹配对应低解释水平的具象化思维,偏好整体形状匹配对应高解释水平的抽象思维。


实验结果表明,触屏组被试在视觉匹配中选择局部特征匹配的比例显著高于鼠标组,证实了触屏交互会使用户的视觉加工更聚焦于局部细节而非整体结构,从视觉感知维度再次验证了主效应H1a。同时,数据显示两组被试的注意力点位数量、注意力范围、任务完成时长均无显著差异,彻底排除了“触屏界面改变了用户的信息加工量与加工深度,进而影响认知模式”这一替代解释,进一步增强了研究结论的稳健性。


2.2决策行为层面的场景延伸


在完成神经机制与基础认知效应验证之后,作者通过4项实验,从消费决策、公共传播、健康行为等多个具有高现实价值的场景,验证了界面类型对用户决策行为的实质性影响,检验了假设H3。


研究4聚焦于消费决策场景,检验了界面类型对用户“可行性vs渴望性”产品选择偏好的影响。79名被试被随机分配至iPad触屏组与台式电脑鼠标组,完成数码相机产品选择任务,其中一款产品为高可行性、低渴望性选项(功能精简、小巧易用),另一款为高渴望性、低可行性选项(功能强大、厚重难用)。结果显示,触屏组被试对高可行性产品的评价显著更高,选择该产品的比例达到82.50%,远高于鼠标组的56.41%,直接证实了触屏界面会使用户在消费决策中更偏好高可行性的选项,支持了假设H3。


研究5A聚焦于网络安全传播场景,招募470名欧美被试,依据其使用的交互界面分为触屏组与鼠标组,随机接收强调可行性(如何安装漏洞扫描工具)或强调渴望性(为什么要安装漏洞扫描工具)的网络安全宣传信息,随后测量其防护动机。


实验结果表明,对于触屏组被试,强调可行性的宣传信息带来的防护动机显著更高;而对于鼠标组被试,两类信息的说服效果无显著差异,证实了在高风险的公共传播场景中,触屏界面下可行性框架的信息说服效果显著更优。


研究5B聚焦于健康行为场景,以在线皮肤癌检测工具的使用行为为研究对象,招募501名欧美被试,同样依据自有设备分为触屏组与鼠标组,随机接收强调可行性(工具如何易用)或强调渴望性(为什么要做皮肤癌检测)的宣传内容,最终以被试是否真实点击链接使用工具作为行为结果指标。


实验结果表明,结果与研究5A完全一致:触屏组被试在接收可行性框架的宣传后,使用检测工具的比例达到65.67%,显著高于鼠标组的49.21%;而渴望性框架的宣传效果在两组间无显著差异。该研究以真实的行为结果,再次验证了假设H3,同时证实了界面类型与信息框架的匹配效应,在真实的非商业场景中同样稳定存在。


此外,作者还通过4项补充实验,在不同地域、不同设备、不同任务类型中完成了结论的重复验证,进一步排除了各类混淆因素,最终全面证实了研究假设。


03


研究结论


在当今数字化时代,个体借助数字设备与信息进行交互的方式,对自身思维模式产生了深刻影响。本研究表明,与使用鼠标相比,触屏操作会促使个体形成更具象化、以行动为导向的心理解释水平。例如,当人们在iPad、笔记本电脑等设备上进行触屏交互时,会以更为细致、实操性更强的方式解读行为,将“锁门”这一行为具体理解为“把钥匙插进锁孔”,而非“保障房屋安全”这类更为宏观的概念。同时,触屏交互会使个体对事物采用更为狭窄的分类标准,在决策过程中更倾向于实用性而非功能复杂性,如会选择小巧便携的相机,而非功能高端复杂的相机。


鉴于心理解释水平从本质上决定了个体感知世界、与世界互动的方式,本研究的发现充分彰显了触屏界面对人类认知的重大影响。当前,在全球范围内,数字设备正日益深入地融入人们的日常生活,本研究也为探究触控技术全面普及所带来的更为深远的社会影响,奠定了理论基础。

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