不同性质材料对解决THOG推理的眼动研究__

４４临床心身疾病杂志２０１０年１月第１６卷第１期．，ＣｌｉｎＰｓｙｃｈｏｓｏｍＤｉｓ，Ｊａｎ．２０１０。Ｖｏｌｌ６，Ｎｏ．１·论著·不同性质材料对解决ＴＨＯＧ推理的眼动研究周鹏生【摘要】目的探讨抽象和具体实验材料对解决ＴＨＯＧ问题眼动指标的影响。方法采用美国应用科学实验室生产的５０４眼动记录仪，对２１名大学生进行２（材料性质）Ｘ２（答题正误）×２（专业）的三因素混合实验。结果材料性质的主效应显著（Ｆ＝３．５４２，Ｐ＜０．０５）；抽象材料组的瞳孔直径显著大于具体材料组（ｆ＝２．４３７，Ｐ＜０．０５）；各眼动指标在抽象组兴趣区和具体组兴趣区之间的差异是不同的。结论以抽象材料呈现的ＴＨＯＧ问题需要更多的认知加工，错误回答者在条件句中的各关系词上需要较多的加工；不论是抽象材料还是具体材料，在条件句中的不同关系词对理解ＴＨＯＧ问题起着不同的作用。【关键词】材料性质；抽象材料；具体材料；ＴＨＯＧ问题；眼动指标ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—１８７Ｘ．２０１０．０１．０１９．００４４—０３【中图分类号】Ｒ３９５【文献标识码】Ａｄｉｆｆｅｒｅｎｔ爹篡嚣÷磊芸Ｅｆｆｅｃｔｓ。ｆＴＨＯＧ向：心理健康教育、咨询。ｎａｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓ。ｎｅＹｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｅｘｓｏｌｖｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｒｔｈｚｏｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒＮａ—ＺｈｏｕＰｅｎｇｓｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏＦＭｏｄｅｒｎｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，７３００７０，Ｇａｎｓｕ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］０ｂｊｅｃｔｉｖｅｒｅｃｔＴｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｂｓｔｒａｃｔａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｏｎｅｙｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｅｘｓｏｌ－ｖｉｎｇＴＨＯＧｐｒｏｂｌｅｍ．ＭｅｔｈｏｄｓｏｒＴｈｒｅｅｆａｃｔｏｒｍｉｘｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆ２（ｍａｔｅｒｉａｌｎａｔｕｒｅ）×２（ａｎｓｗｅｒｓ：ｃｏｒ—ｅｒｒｏｒ）×２（ｓｐｅｃｉａｌｔｙ）ｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎ２１ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓｕｓｉｎｇＡＳＬ５０４Ｅｙｅ－ｔｒａｃｋｉｎｇＳｙｓ－ＴｈｅｍａｉｎｅｆｆｅｃｔｏｆｍａｔｅｒｉａｌｎａｔｕｒｅｉＳｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ（Ｆ＝３．５４２，Ｐ＜０．０５）；ｔｈｅｐｕｐｉｌｄｉａｍｅｔｅｒｔｅｍ．ＲｅｓｕｌｔｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌａｒｇｅｒｉｎａｂｓｔｒａｃｔｔｈａｎｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｒｉａＩｅｙｅｇｒｏｕｐ（￡一２．４３７，Ｐ＜０．０５）；ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｃｏｎｃｒｅｔｅｏｆａｌｌｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｅｘｅｓｉｎｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｏｆａｂｓｔｒａｃｔａｎｄｇｒｏｕｐｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴＨＯＧｐｒｏｂｌｅｍｏｆａｂｓｔｒａｃｔｍａｔｅｒｉａｌｓｎｅｅｄｓｍｏｒｅｃｏｇｎｉｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅｃｅｓｓｉｎｇｏｆａｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｗｏｒｄｓｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｓｅｎｔｅｎｃｅｓ；ｗｈｅｔｈｅｒａｂｓｔｒａｃｔｔｉｖｅｗｏｒｄｓｐｌａｙｖａｒｉｏｕｓｒｏｌｅｓｏｎｏｒｅｒｒｏｒａｎｓｗｅｒｅｒｄｏｅｓｍｏｒｅｐｒｏ—ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｌａ—ｃｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＴＨＯＧｐｒｏｂｌｅｍｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｓｅｎｔｅｎｃｅｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］Ｍａｔｅｒｉａｌｎａｔｕｒｅ；ａｂｓｔｒａｃｔｍａｔｅｒｉａｌ；ｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｒｉａｌ；ＴＨＯＧｐｒｏｂｌｅｍ；ｅｙｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｅｘ自Ｗａｓｏｎ（１９７７）研究演绎推理时首次设计ＴＨＯＧ问题以来，国外研究者采用各种各样的具体材料对这一问题进行了研究，研究结论并不一致。有些研究发现具体材料对理解ＴＨＯＧ问题有帮助，但多数研究未能发现具体实验材料对ＴＨＯＧ作业成绩有促进效应［１’２］。国内学者的研究结论也是同样。这些结论基本上是基于纸笔实验或者外加口语报告法，通过口语报告的成绩来推断ＴＨＯＧ推理的内部机制的。研究者早就发现，被试注视某个词时，就在对其进行心理加工［３］。由于眼动指标通常能够反映人们对题目的内部表征过程，对问题的注视时间、注视次数、瞳孔直径等指标都能在很大程度上体现出对问题的感知和理解过程，因此，本研究尝试利用眼动仪来研究ＴＨＯＧ推理，重点探讨不同性质材料对ＴＨＯＧ推理产生的影响，以期推动人们对ＴＨｏＧ等困难推理问题的研究。１对象与方法名，其中男８名，女１３名；视力或矫正视力均正常。１．２方法１．１对象样本选自某师范大学学生，共入组２１作者单位：７３００３０（甘肃·兰州）西北民族大学现代教育技术学院１．２．１实验设计实验材料采用Ｗａｓｏｎ经典抽象材料和以此设计的具体材料各一份。采用美国应用科学实验室（ＡＳＬ）生产的５０４型眼动仪，平均每秒采集５０次。进行眼校准后，向被试宣读指导语和练习，确认被试正确理解指导语后再进行正式实验。实验设计为２（材料性质）×２（答题正误）Ｘ２（专业）的三因素混合实验。材料性质与专业为被试问因素，答题正误为被试内因素。１．２．２兴趣区的划分将表述ＴＨＯＧ的条件句作为一个大的兴趣区，其中划分出若干小的兴趣区：抽象材料中为“当且仅当”和“但不同时包括”；具体材料中为第一个“或者”（文中简称为“或者１”）、第二个“或者”（文中简称为“或者２”）和“不同时满足”。这是因为条件句是理解ＴＨＯＧ问题的重点，而“当且仅当”、“或者”、“不同时满足”是条件句中的关系词，是理解条件句必不可少的词语。参考兴趣区为三个词语：“白色圆形”、“黑色圆形”、“白色菱形”。１．２．３统计方法所有数据采用ＳＰＳＳＩＯ．０统计软件包处理，并进行单因素、多因素方差分析，配对资万方数据临床心身疾病杂志ＺＯＩＯ年１月第１６卷第１期＿，ＣｌｉｎＰｓｙｃｈｏｓｏｍＤｉｓ。Ｊａｎ．２０１０，Ｖｏ／１６，Ｎｏ．１４５料比较采用ｔ检验。质的主效应显著（Ｆ－－－－－３．５４２，Ｐ＜Ｏ．０５）；三个图形的２结果答题正误不存在主效应（Ｆ＝２．０１５、０．５５１、１．２６９，２．１不同因素的眼动指标比较２（材料性质）×２Ｐ＞Ｏ．０５）；专业的主效应也不存在（Ｆ＝１．１２５，Ｐ＞（答题正误）×２（专业）多因素方差分析表明，材料性０．０５）。不同因素的眼动指标比较见表１。表１不同因素的眼动指标比较（至±ｓ）注：与具体材料组比较｝Ｐ＜Ｏ．０５；与答题错误比较△Ｐ＜Ｏ．０５，△△Ｐ＜０．０５’表１显示，抽象材料组的瞳孔直径显著大于具体材料组（ｔ－－－－－２．４３７，Ｐ＜ｏ．０５）；回答错误组的平均注视时间和平均眼跳距离均大于正确组（￡＝２．９５ｌ、２．２７８，Ｐ＜０．０１或０．０５）；文科组与理科组所有眼动指标间均无显著性差异，但理科组的相对注视时间、相对注视次数和瞳孔直径均大于文科组。２．２抽象材料组不同兴趣区的眼动指标比较抽象材料组的不同兴趣区分别设为：“当且仅当”（编号为１）和“但不同时包括”（编号为２），参考兴趣区为三个词组：“白色圆形”（编号为３）、“黑色圆形”（编号为４）、“白色菱形”（编号为５）。对条件句中两个兴趣区和选项中三个兴趣区分别进行比较，结果见表２。表２抽象材料组不同兴趣区的眼动指标比较（；±ｓ）表２显示，兴趣区“当且仅当”与“但不同时包括”间及参考兴趣区“白色圆形”、“黑色圆形”与“白色菱形”的各眼动指标比较均无显著性差异（Ｐ＞０．０５）。２．３具体材料组不同兴趣区的眼动指标比较具体材料组的不同兴趣区分别设为：“或者１”（编号为表３具体材料组不同兴趣区的眼动指标比较（；±ｓ）指标Ⅲ注视时间（ｓ）６７８９６）、“或者２”（编号为７）和“不同时满足”（编号为８），参考兴趣区为三个词组：“白色圆形”（编号为９）、“黑色圆形”（编号为１０）、“白色菱形”（编号为１１）。对条件句中三个兴趣区和选项中三个兴趣区分别进行比较，结果见表３。１０５．６０±ｚ．１５１１３．２３士４．７２０．８４士０．４０１．４９＋０．９０３．００＋１．４１１．８１士ｏ．７７０．２８－ｔ－０．０８３．３１±２．２９５．２２＋２．１７９．１４＋６．７２７．８５±４．２６１４．６０＋４．９１１９．８６４－６．３６３．７３士２．３３７．２３＋３．５４相对注视时间（％）４．１０＋３．２２注视次数（次·ｓ一１）７．５７ｔ１１．７０相对注视次数（％）３．６０：ｔ：３．４４平均注视时间（ｓ）０．４７＋０．１５１０．７８＋１．８５１６．７１土３．０４１０．ｇｌ：ｋ１．Ｚ８０．３４＋０．１３９．１４＋４．９８５．６１士３．１１０．４３＋Ｏ．１５０．７０土０．３６４．６４－ｔ－０．３９５．０６士１．８８０．３７士０．０７１．２８：ｔ：０．２４４．３４－＋０．３８１２．０９ｊ：３．２６０．３８＋０．１３０．８３士Ｏ．２６４．６６－ｔ－０．４６平均眼跳距离（度）０．４９：１：０．５５瞳孔直径（ｍｍ）４．３９－ｔ－０．４９０．１２＋０．３１４．２７＿４－０．４９１．１１±Ｏ．３５４．７２－ｔ－０．４６表３显示，经单因素方差分析发现，相对注视时别在兴趣区“或者１”与“不同时满足”之间、“或者２”间、平均注视时间和平均眼跳距离在兴趣区“或者与“不同时满足”之间存在显著性差异（Ｐ＜０．０１）。１”、“或者２”与“不同时满足”之间存在显著性差异相对注视时间、注视次数、相对注视次数在“白色圆（Ｆ一４．８１３、５．８９３、１６．０９４）。经配对ｔ检验后发现，。形”、“黑色圆形”和“白色菱形”之间存在显著性差异相对注视时间、相对注视次数分别在兴趣区“或者（Ｆ＝７．１３０、８．５４８、１０．６１９、３．７３２）。进行均值间的２”与“不同时满足”之间存在显著性差异（Ｐ＜比较后发现，主要差异反映在“白色圆形”和“白色菱ｏ．０１）；平均注视时间在兴趣区“或者１”与“或者２”形”之间，前者在相对注视时间、注视次数、相对注视之间存在显著性差异（Ｐ＜ｏ．０１）。平均眼跳距离分次数方面要大于后者。万方数据４６临床心身疾病杂志２０１０年１月第１６卷第１期ＪＣｌｉｎＰｓｙｃｈｏｓｏｍＤｉｓ，Ｊａｎ．２０１０，Ｖｏｌｌ６．Ｎｏ．１３讨论３．１材料性质等因素对ＴＨＯＧ推理的影响抽象材料组和具体材料组的眼动指标中，具体材料组的平均眼跳距离显著大于抽象材料组，反映被试对具体的有意义材料的知觉广度要比抽象材料大。具体材料与被试生活紧密相连，被试能在单位时间内感知更广泛的内容。本研究显示，抽象材料组的瞳孔直径显著大于具体材料组（Ｐ＜０．０５）。由于瞳孔直径大小除了反映兴趣度外，还能揭示不同刺激条件对注意状态的激发【４］，也就能说明心理的负荷或者加工的深度。因此，抽象材料呈现的ＴＨＯＧ问题尤其是条件句引发被试更多的思考，涉及更多的认知过程。这与国外学者的研究结果相一致［５］。平均注视时间是指注视点的平均持续时间，反映加工的快慢。本资料中的错误组的平均注视时间和平均眼跳距离均大于正确组（Ｐ＜０．０１或０．０５），说明错误组被试在判断时需要消耗更多的注意资源，进行更为深入的内部加工。这和实验后的访谈结果一致，即当被试对选项犹豫不决时，需要花费更多的时间来作出选择。另外，错误组的相对注视时间、相对注视次数和瞳孔直径均大于正确组，虽然差异无屁著性，但也叮能反映出错误组在理解时需要更多的资源。所有眼动指标在不同专业组之间无显著性差异。已有实验证明，ＴＨＯＧ问题和经验似乎无多大的关系［６］，熟悉逻辑结构的理科被试和不熟悉逻辑结构的文科被试在解决ＴＨＯＧ问题时的内部加工并无显著差异。这说明ＴＨ（）Ｇ问题的表征是一个特殊的结构，专业知识很少发挥启动作用。从表１可以看出，理科组的相对注视时间、相对注视次数和瞳孔直径虽与文科组无显著性差异，但均大于文科组，说明理科被试在条件句兴趣区的加工可能要深于文科被试，这还需要进一步探讨。３．２抽象材料组不同兴趣区的地位本研究显示，抽象材料组在兴趣区“当且仅当”与“但不同时包括”的各眼动指标均无显著性差异，说明被试在条件句中这两个兴趣区的关注程度是等同的。由于它们是理解条件句的核心，注视时间在总体中占的比例大约是４％一５％，但在条件句中，“当且仅当”所占比例最小为３．７％，最大达到ｔ１．２％，平均为７．７３％；“但不同时包括”所占比例最小为４．５％，最大达到１７．９％，平均为１０．０２％。由此看来，“但不同时包括”在条件句中受到较多的关注，其地位要高于“当且仅当”。本研究还显示，参考兴趣区“白色圆形”、“黑色圆形”与“白色菱形”的各眼动指标比较均无显著性差异（Ｐ＞０．０５）。说明当以抽象形式呈现ＴＨＯＧ问题时，被试对这三个词组的关注程度是等同的。按理说，被试首先看到的是“白色圆形”，理应对该词组有更多的注视，但结果却不是这样，这需要进一步探讨。３．３具体材料组不同兴趣区的地位在本研究的具万方数据体材料组各眼动指标中，相对注视时间、相对注视次数分别在兴趣区“或者２”与“不同时满足”之间有显著性差异，“不同时满足”的这两个眼动指标显著大于“或者２”及“或者ｌ”。说明被试对“不同时满足”这个兴趣区的加工程度较深，这和具体材料组中对“但不同时包括”的相对地位是一致的，即都是最后一个关系词得到更多的加工。“或者１”的平均注视时间显著长于“或者２”，平均达２００ｍｓ以上。资料中“或者ｌ”的相对注视时间、相对注视次数均大于“或者２”。表明当关系词“或者”第一次出现时被试进行了较多的注视，因为在此之前尚未出现选项，他必然会预期出现第二个“或者”，这样当第二个“或者”出现后，他便予以较少的注视；而当最后一个关系词“不同时满足”出现时，便需要考虑前面的关系句，因此耗费了很多的注意资源来加工它，使它在总体中的比例居于三个兴趣区之首。综上所述，本实验发现材料性质对ＴＨＯＧ推理有明显影响。作为对ＴＨＯＧ问题眼动研究的尝试，本实验设计并未过多地考虑其他一些因素，如记忆提示、指导语、认知、外部条件等。在被试解决ＴＨＯＧ问题过程中，材料性质有可能和这螳因素交互起作用。已有研究发现，让被试通过动笔可以减轻记忆负担，更有利于问题的解决［７］。在本实验中，因担心头部活动而影响眼动数据收集，未能使被试通过动笔来解决问题。另外，实验证明了条件句中的不同的关系词在理解ＴＨＯＧ问题中起着不同的作用，而关系词和关系句的联系在ＴＨＯＧ推理中是否起着重要作用尚待进一步研究。总之，本研究认为：（１）以抽象材料呈现的ＴＨｏＧ问题需要更多的认知加工；（２）比起正确回答者，错误回答者在条件句中的各关系词上需要较多的加工；（３）不论是抽象材料还是具体材料，条件句中的不同的关系词在理解ＴＨＯＧ问题中起着不同的作用。参考文献［１］ＷａｓｏｎＰＣ，ＢｒｏｏｋｓＰＧ．ＴＨＯＧ：Ｔｈｅａｎａｔｏｍｙｏｆａｐｒｏｂ—ｌｅｍｌ－Ｊ］．ＰｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，１９７９，４１（１）：７９［２３０’ｂｒｉｅｎＤＰ，ＮｏｖｅｃｋＩＡ，ＤａｖｉｄｓｏｎＧＭ，ｅｔａ１．Ｓｏｕｒｃｅｓｏｆｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｄｅｄｕｃｔｉｖｅｒｅａｓｏｎｉｎｇ：ｔｈｅＴＨＯＧｔａｓｋ［Ｊ］．ＱｕａｒｔｅｒｌｙＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙ，１９９０，４２（２Ａ）：３２９［３］ＪｕｓｔＭＡ，ＣａｒｐｅｎｔｅｒＰＡ．Ｔｈｅｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙｏｆｒｅａｄｉｎｇａｎｄｌａｎｇｕａｇｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎ［Ｍ］．ＡｌｌｙｎａｎｄＢａｃｏｎ．Ｉｎｃ，１９８７：３７０—３７５［４］邓铸．眼动心理学的理论、技术及应用研究ｌ－Ｊ］．南京师大学报（社会科学版），２００５，５１（１）：９０Ｉｓ］ＧｉｒｏｔｔｏＶ，ＬｅｇｒｅｎｚｉＰ．Ｍｅｎｔａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｈｙｐｏ—ｔｈｅｔｉｃｏ—ｄｅｄｕｃｔｉｖｅｒｅａｓｏｎｉｎｇ：ＴｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅＴＨＯＧｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＰｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，１９８９，５１（３）：１２９［６］ＧｉｒｏｔｔｏＶ，ＬｅｇｒｅｎｚｉＰ．ＮａｍｉｎｇｔｈｅｐａｒｅｎｔｓｏｆｔｈｅＴＨＯＧ：ＭｅｎｔａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｓｏｎｉｎｇＥＪ－］．ＱｕａｒｔｅｒｌｙＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙ。１９９３，４６（４Ａ）：７０１［７］曹欢．ＴＨＯＧｆⅡＪ题阑难原因初探及促进效应［Ｄ］．重庆：西南师范大学硕士学位论文，２００４：１８—２０（收稿日期２００９一０７—２２）