1、汉语词切分和字号对阅读知觉广度的影响:眼动的证据*郭梅华1,2兰泽波3巫金根1,4李赛男5吴俊杰1闫国利1(1教育部人文社会科学重点研究基地天津师范大学心理与行为研究院,天津师范大学心理学部,学生心理发展与学习天津市高校社会科学实验室,天津300387)(2闽南师范大学教育与心理学院,闽南师范大学应用心理学研究所,福建省应用认知与人格重点实验室,漳州363000)(3福建医科大学健康学院,福州350122)(4阳光学院儿童发展与教育学院,福州350015)(5天津市教育科学研究院,德育与教育心理研究所,天津300191)摘要本研究采用移动窗口范式,探讨汉语词切分线索和字号对阅读知觉广度的影响,
2、采用 3(词切分线索:不切分、正确词切分、错误词切分)2(字号:大、小)4(窗口:L1R2、L1R3、L1R4、整行)的被试内实验设计。结果发现,字号与窗口交互作用不显著,词切分线索、字号与窗口的交互作用也不显著。结果表明,字号对汉语阅读知觉广度的影响可能非常有限,词切分线索也不调节字号对汉语阅读知觉广度的影响。关键词字号,阅读知觉广度,词切分线索。分类号B8421引言阅读知觉广度(perceptualspaninreading)是指读者一次注视所获取的有效信息范围(闫国利等,2013;McConkie&Rayner,1975)。已有研究证明,知觉广度受阅读能力和阅读材料难度等认知因素的影响(
3、李赛男等,2021;Meixneretal.,2022;Rayner,2009;Sperlichetal.,2016;Suetal.,2020),字号作为视觉信息的一种重要特征,是否影响阅读知觉广度?一种观点认为,阅读知觉广度主要受注意资源、阅读材料难度等认知加工因素的影响,至少在一定范围内,像字号这种低水平的视觉因素并不影响阅读加工过程(Mielletetal.,2009;Morrison&Rayner,1981)。另一种观点认为,由于眼跳幅度对视觉信息变化尤为敏感,是阅读知觉广度的重要评估指标(Inhoff&Liu,1998;Osaka,1992),因此,可通过字号改变读者眼跳幅度的研究结
4、果(Shuetal.,2011),推断字号影响阅读知觉广度(Yanetal.,2015)。两种观点在拼音文字研究和汉语研究中均得到一定的验证和支持。早期对拼音文字阅读的研究发现,一次注视所感知的字母数量不受字号等因素的影响(Huey,1908)。但也有研究发现,阅读知觉广度受字号等排版因素的影响(Knehr,1941;Luckiesh&Moss,1941)。近年来,更加精准的眼动研究发现,阅读知觉广度不受字号影响,例如,Miellet 等人(2009)采用副中央凹放大范式,将副中央凹处字母的字号放大,从而增加信息的清晰度,结果发现,成人读者阅读知觉广度并未随副中央凹字号的增大而改变。该研究认为
5、阅读知觉广度不受文字的视觉特征影响,而是受注意资源等认知加工因素的限制。总体而言,拼音文字研究倾向认为阅读知觉广度不受字号影响(Rayner,2009)。然而,拼音文字的研究结论是否能够推广到视觉特征完全不同的汉语中,需要进一步的研究和验证。Shu 等人(2011)研究发现,汉语读者的向右眼跳幅度(以字符数为单位)随着字号的增加显著下降。Yan 等人(2015)据此假设汉语阅读知觉广度可能更容易受字号影响,该研究采用移动窗口范式,使用三种字号(分别为 24、36、48 像素,对应视角为 0.7、1.0、1.3)对母语为德语和汉语的两组被试分别进行实验。结果发现,汉语读者阅读小字号的知觉广度范围
6、比大字号更大,但德语字号不影响阅读知觉广度大小。该研究认为由于收稿日期:20220915*基金项目:2022 年度教育部人文社会科学重点研究基地重大项目(22JJD190012)。通讯作者:闫国利,E-mail:。心理与行为研究 2024,22(1):17Studies of Psychology and BehaviorDOI:10.12139/j.1672-0628.2024.01.0011汉语是一种表意语言,且词与词之间不存在边界信息,这些特征导致汉语阅读知觉广度比德语更容易受字号的影响。Yan 等人(2015)进一步采用副中央凹词切分假说(Yanetal.,2010)解释了字号对阅读知
7、觉广度的影响。读者在阅读汉语时,首先会在副中央凹进行初步词切分,如果词切分失败,则下一次注视时,在中央凹再次进行词切分。为保证副中央凹词切分成功,下一个将被注视词的词尾边界显得十分重要。与小字号相比,大字号导致下一个注视词边界更远、更不确定,阻碍了读者对副中央凹词的切分,从而使阅读知觉广度范围变窄。因此,缺乏词切分线索是字号影响汉语阅读知觉广度的重要原因。与前述研究结果相反的是,一些研究并未发现字号影响阅读知觉广度。巫金根等人(2014)发现,汉语读者阅读小字号(18 磅,对应视角 0.75)和大字号(36 磅,对应视角 1.50)文本时,向右眼跳幅度随着字号增大而减小,但两种字号的阅读知觉广
8、度均为四个汉字。该研究认为,与拼音文字一样,汉语阅读知觉广度大小不受字号大小影响。Xie 等人(2020)对大学生和老年读者进行不同字号的汉语阅读知觉广度研究,也未发现阅读知觉广度受字号影响的证据。该研究进一步指出,汉语读者在长期的阅读训练中,发展出较为成熟的词切分能力(Zhouetal.,2013),缺乏词切分线索并不是汉语读者副中央凹加工的主要障碍(Rayneretal.,2010),不会导致汉语阅读知觉广度受到字号的影响(Xieetal.,2020)。综上所述,拼音文字研究结果认为字号不影响阅读知觉广度,但汉语研究存在两种不同观点。Yan 等人(2015)认为汉语阅读存在副中央凹词切分过
9、程。由于中文缺乏词切分线索,导致读者阅读大字号材料时,下一个注视词边界离当前注视点更远,阻碍了副中央凹词的切分,使阅读知觉广度范围变窄。相反,Xie 等人(2020)则认为汉语成人读者具有成熟的词切分能力,缺乏词切分线索不会导致汉语阅读知觉广度受到字号的影响。为了探讨副中央凹词切分是否调节字号对阅读知觉广度的影响,本研究采用 Yan 等人(2015)和 Xie 等人(2020)研究中 0.7和 1.3两个视角分别代表小字号和大字号,同时增加词切分操作条件。如果研究支持 Yan 等人的假设,那么词切分、字号和窗口在阅读效率指标上的交互作用显著。具体表现为,在不切分条件下,字号与窗口交互作用显著;
10、提供词切分线索条件下,将帮助读者提前完成副中央凹词切分,字号与窗口交互作用的效应降低;提供错误词切分线索,将阻碍读者副中央凹词切分,大字号更加不利于副中央凹词切分,导致阅读知觉广度更小,即字号与窗口交互作用效应提高。如果研究支持 Xie 等人的观点,那么词切分、字号和窗口在阅读效率指标上的交互作用不显著。2研究方法2.1被试天津市某高校 48 名(女生 31 名)大学生参加实验,被试平均年龄 20.471.73 岁,视力或矫正视力正常。实验完成后均得到一定的报酬或者礼品。2.2实验材料从现代汉语语料库(https:/corpus.zhonghuayuwen.org/#/ylkzx/xdhyyl
11、k)选取 300 个句子,其中12 个句子为练习句,288 个句子为实验句,所有句子均进行适当改编,使每个句子长度在 15 到 25 个汉字之间(M=21.48,SD=2.51),包含 8 到 17 个词(M=12.35,SD=1.75)。20 名未参加正式实验的大学生对材料进行通顺度(“1”代表“非常不通顺”,“5”代表“非常通顺”)和难度评定(“1”代表“非常容易”,“5”代表“非常难”),最终得出通顺度平均值为 4.04(SD=0.45),难度平均值为 2.21(SD=0.31)。2.3实验设计采用 3(词切分线索:不切分、正确词切分、错误词切分)2(字号:大、小)4(窗口:L1R2、L
12、1R3、L1R4、整行)的被试内设计。词切分线索根据信息处理用现代汉语切分标准(https:/corpus.zhonghuayuwen.org/#/ylkzx/fchcxbz)和现代汉语语料库,采用红色和黑色交替的方式,对句子进行了三种不同的词切分操作,见表 1。采用移动窗口范式呈现句子,读者阅读时,在注视点周围呈现46 个汉字的可视窗口(L1R2 表示被试可看到注视点 1 个汉字、左侧和右侧分别 1 个汉字和 2 个汉字;L1R3 表示被试可以看到注视点 1 个汉字、左侧和右侧分别 1 个汉字和 3 个汉字;L1R4 表示被试可以看到注视点 1 个汉字、左侧和右侧分别 1 个汉字和 4 个汉
13、字)和整行句子(FL 表示控制条件,即被试阅读完整句子),为了与 Yan 等人(2015)和 Xie 等人(2020)的研究进行更好的横向对比,本2心理与行为研究第22卷研究同样用正字法结构相同的形似字作为掩蔽替代窗口外的文字信息(材料呈现示例见表 1)。阅读材料包含大字号和小字号两个条件,分别设置为每个汉字 56 像素和 32 像素,对应视角分别为1.3和 0.7。原句子中汉字笔画数平均值为 7.19(SD=0.72)、字频平均值为每百万字出现 6125 次(SD=16814)。掩蔽字笔画数的平均值为 7.00(SD=0.65)、字频平均值为每百万字出现 5223 次(SD=16344)。表
14、1不同实验条件材料呈现示例词切分线索窗口句子不切分L1R2大祖双力甲天云的天空土想盯看玫空约全互。*L1R3大祖双力甲天云的天空上想盯看玫空约全互。*L1R4大祖双力甲天云的天空上照想看玫空约全互。*FL太阳从万里无云的天空上照射着故宫的金瓦。*正确切分L1R2大祖双力甲天云的天空土想盯看玫空约全互。*L1R3大祖双力甲天云的天空上想盯看玫空约全互。*L1R4大祖双力甲天云的天空上照盯看玫空约全互。*FL太阳从万里无云的天空上照射着故宫的金瓦。*错误切分L1R2大祖双力甲天云的天空土想盯看玫空约全互。*L1R3大祖双力甲天云的天空上想盯看玫空约全互。*L1R4大祖双力甲天云的天空上照盯看玫空约
15、全互。*FL太阳从万里无云的天空上照射着故宫的金瓦。*注:*代表注视点,在句子呈现中不出现该符号,红色和黑色交替代表相应条件的词切分结果;下划线表示在相应窗口条件下可见的原句汉字,下划线之外汉字为掩蔽字。2.4实验仪器与程序实验采用 EyeLink1000 眼动记录仪,采样频率为 1000Hz。被试机为 19 英寸 DELL 液晶显示器,刷新频率为 120Hz,分辨率为 19801080 像素。被试眼睛距离显示屏 70cm。实验开始之前,向被试讲解指导语。之后进行三点校准,保证校准精度小于 0.4。校准成功后进入正式实验。要求被试注视显示屏中央左侧的一个注视点,之后,显示屏中央呈现一行句子,被
16、试默读完该句子后按键进入下个试次。实验中有 25%的句子后跟随一道理解题,被试按键作答后,进入下个句子。整个实验持续 45 分钟左右。3结果被试阅读理解平均正确率为 91.52%(SD=13.41%),说明被试认真阅读并理解了实验材料。参考两个同类研究(Xieetal.,2020;Yanetal.,2015)对数据进行如下删除:(1)小于 80ms 大于 1200ms 的注视点;(2)因实验过程发生意外导致没有完整阅读的句子,或阅读过程中注视点突然消失,及注视点小于 5 个的句子;(3)由于阅读速度和平均注视时间指标数据不符合正态分布,参考线性混合模型(LMMs)对数据的处理要求和建议(Baa
17、yen&Milin,2010;Meteyard&Davies,2020),删除数据 log 化后超出 3 个标准差的句子。本次实验共删除 1.85%的数据。在 R 语言环境下,利用 lme4 数据包(Batesetal.,2015),采用线性混合模型对数据进行分析。研究首先建立最大随机因子的模型,当最大模型不能收敛时,使用零相关参数模型,去掉产生最小方差的随机因子(Barretal.,2013),使模型达到收敛。研究以阅读速度为主要指标,同时报告平均注视时间、向右眼跳幅度(以字为单位),对未转换的数据和经过 log 转换的数据分析结果模式相同,因此只报告未转换数据的结果。3.1阅读知觉广度范围
18、在不切分条件下,探讨掩蔽窗口对阅读的影响(图 1)。结果发现,在阅读速度上,三个掩蔽窗口与整行窗口均达到显著差异(|t|s8.00,ps8.89,ps0.001),L1R3 与 L1R4 窗口相比差异不显著(b=2.28,SE=1.19,t=1.90,p=0.23),读者在 L1R4 窗口,仍无法达到整行句子的阅读速度和平均注视时间。推测采用相似字掩蔽的移动窗口范式实验,获得的阅读知觉广度左侧范围可能超过 1 个汉字,或右侧范围可能超过 4 个汉字。需进一步扩大窗口进行验证。在向右眼跳幅度上,L1R3 窗口与整行条件差异显著(b=0.07,SE=0.03,t=2.65,p=0.04),L1R4
19、 窗口与整行条件差异不显著(b=0.04,SE=0.03,t=1.42,p=0.49),说明在向右眼跳幅度指标上,阅读知觉广度为右侧4个汉字,左侧为1个汉字。3.2字号对阅读知觉广度的影响研究探讨在不切分条件下整行阅读的眼动指标发现,大字号的平均注视时间(b=17.82,SE=1.55,t=11.47,p0.001)、向右眼跳幅度(b=0.77,SE=0.04,t=18.01,p0.05)。为进一步确认窗口和字号之间的交互作用,使用R 语言软件中 BayesFactor 数据包的 lmBF 函数,对每个指标进行贝叶斯因子计算,窗口和字号交互作用的贝叶斯因子由“包含窗口和字号主效应及两者交互作用
20、截距的模型”与“包含窗口和字号主效应但不含交互作用截距的模型”比值所得,参考 Xie 等人的研究,贝叶斯因子小于 1 时认为不支持字号和窗口交互作用截距的模型。结果发现在阅读速度(BF=0.16),平均注视时间(BF=0.08)和向右眼跳幅度(BF=0.17)上的贝叶斯因子均小于 1。贝叶斯分析不支持字号和窗口的交互作用,以上结果均表明阅读知觉广度不受字号影响。200300400500阅读速度(字/分钟)200250300平均注视时间(毫秒)L1R2L1R3L1R4FLL1R2L1R3L1R4FLL1R2L1R3L1R4FL1.01.52.02.5向右眼跳幅度(字)图1不同阅读指标在四个窗口上
21、的差异比较小字号大字号小字号大字号小字号大字号320340360380400420320340360380400420320340360380400420不切分阅读速度(字/分钟)正确切分错误切分L1R3FL图2不同词切分条件、字号与窗口条件下的阅读速度3.3词切分线索与字号对阅读知觉广度的影响采用 L1R3 和整行条件窗口与字号、词切分线索进行三重交互作用分析,结果发现在阅读速度上三个因素交互作用不显著(|t|s0.05,见图 2),即不仅在不切分条件下,阅读知觉广度不受字号影响,在正确词切分和错误词切分两种条件下,也未发现阅读知觉广度受字号影响的证据。与阅读速度指标相同,平均注视时间与向右
22、眼跳幅度均未发现词切分线索、字号和窗口存在三重交互作用(|t|s1.73,ps0.05)。贝叶斯分析结果显示,在阅读速度(BF0.001),平均注视时间(BF0.001)和向右眼跳幅度(BF0.001)上的贝叶斯因子均小于 1。贝叶斯分析结果均不支持词切分条件、字号与窗口存在显著的三重交互作用。4讨论本研究在 Yan 等人(2015)及 Xie 等人(2020)对字号与阅读知觉广度关系研究的基础上,探讨词切分是否调节字号对阅读知觉广度的影响,得到三个主要结果:首先,汉语成人读者阅读知觉广度右侧为 3 个汉字空间。其次,字号不影响阅读知觉广度大小。最后,操作词切分线索不改变字号与阅读知觉广度的关
23、系。本研究结果与 Yan等人的假设不相符,支持 Xie 等人的观点,即汉4心理与行为研究第22卷语缺乏词切分线索不会导致阅读知觉广度受字号影响。4.1汉语成人读者的阅读知觉广度在阅读过程中,读者会自发决定何时(when)眼跳以及眼跳到哪里(where)(Findlay&Walker,1999)。这两个问题对应了知觉广度的两种不同类型指标以注视时间为代表的时间指标和以眼跳幅度为代表的空间指标,两种不同指标所获得的阅读知觉广度范围存在差异(Meixneretal.,2022)。本研究发现,在阅读速度和平均注视时间上,读者在 L1R4 窗口仍无法达到整行句子的阅读结果,说明汉语阅读知觉广度可能在左侧
24、范围超过 1 个汉字,或右侧范围超过 4 个汉字;而向右眼跳幅度范围是注视点左侧 1 个汉字,右侧 4 个汉字。由于阅读速度代表了整体的阅读效率(Meixneretal.,2022),是反映知觉广度最敏感和最有意义的指标(Rayner,1986)。参考以往研究(李赛男等,2021;Hikietal.,2009;Rayner,1986;Sperlichetal.,2016;Sperlichetal.,2015),本研究将阅读速度作为主要指标,但当前不能从阅读速度指标确定汉语读者阅读知觉广度的确切范围,需进一步操纵窗口,探讨以相似字为掩蔽的移动窗口范式下,读者阅读知觉广度左侧范围是否超过 1 个汉
25、字,或右侧超过 4 个汉字。4.2字号对阅读知觉广度的影响实验结果发现,眼动模式受到字号的影响十分显著,表现为小字号比大字号有更长的注视时间和眼跳幅度,该结果与其他同类研究的结果一致(刘志方等,2012;巫金根等,2014;Shuetal.,2011;Xieetal.,2020;Yanetal.,2015)。根据眼动控制理论,读者在阅读时首先会在早期视觉阶段(earlyvisualprocessingstage)对阅读材料进行登记,视觉登记依赖于阅读材料低水平的视觉特征(Li&Pollatsek,2020;Reichleetal.,2003),字号显著影响阅读眼动模式。尽管字号显著影响读者在阅
26、读早期视觉加工的眼动模式,但其对阅读知觉广度的影响并不显著,该结果与巫金根等人(2014)及 Xie 等人(2020)研究结果一致。这可能是因为与拼音文字一样,增加字号提高了文字的可见性(visibility),但也使阅读文本的偏心率增加导致副中央凹文字视敏度下降,这两者之间达到了平衡(Oregan,1990)。最终使阅读知觉广度不受字号大小影响。该结果与 Yan 等人(2015)的研究结论不一致。虽然 Xie 等人(2020)认为如果继续增加掩蔽窗口大小或改变掩蔽刺激类型,不排除存在字号对阅读知觉广度微弱影响的可能性。但本研究结果倾向支持影响阅读知觉广度的关键原因在于注意分配、工作记忆、词汇
27、解码等认知加工因素,而不是字号大小这种低水平的视觉限制因素(Mielletetal.,2009)。4.3词切分线索与字号对阅读知觉广度的影响研究结果显示,在不切分、正确词切分和错误词切分三个条件下,字号均不影响阅读知觉广度。该结果进一步支持了 Xie 等人(2020)的观点,词切分线索不调节字号对阅读知觉广度的影响。出现该结果可能存在如下两个原因。第一,汉语成人读者在长期阅读训练中,逐渐适应了没有词切分线索的正常文本(Zhouetal.,2013),并掌握了成熟的词切分能力。无论是否提供词切分线索,汉语读者都能像英文读者阅读拼音文字一样,进行快速的词切分(Xieetal.,2020)。因此,词
28、切分线索的操纵并未导致字号大小对阅读知觉广度产生影响。第二,相比中央凹,副中央凹词切分过程的效率较低。汉语阅读模型(CRM)(Li&Pollatsek,2020)在解释汉语阅读过程的眼动行为中认为,知觉广度范围内汉字平行加工,但距离注视点越远,词汇识别效率越低(Lietal.,2022;Li&Pollatsek,2020)。由于词汇识别和词切分是同时发生的(Lietal.,2009),相比中央凹词切分,离注视点较远的副中央凹词切分效率也相应更低。即使不同字号影响了副中央凹词切分的效率,但对不同窗口的整体阅读效率影响也比较微弱。因此,无论何种切分方式,字号通过副中央凹词切分对不同窗口阅读效率的影
29、响都是一样微弱的。综上所述,与拼音文字研究结论相同,本研究未发现字号影响汉语阅读知觉广度的明显证据。可以推断,这种现象可能具有跨语言的一致性。本研究发现,在掩蔽材料为相似字的实验条件下,汉语词切分线索不能调节字号对汉语阅读知觉广度的影响。这可能是因为,掩蔽材料的不同会对阅读知觉广度范围产生影响(王丽红,闫国利,2020;Inhoff&Liu,1998)。不同掩蔽材料如何影响汉语知觉广度,这种影响是否会进一步影响词切分线索在字号与阅读知觉广度之间的调节作用,是未来值得进一步探索的问题。第1期郭梅华等:汉语词切分和字号对阅读知觉广度的影响:眼动的证据55结论本研究以形似字为移动窗口范式的掩蔽材料,
30、发现成人读者阅读知觉广度右侧范围为 3 个汉字;改变字号大小不影响阅读知觉广度;无论何种切分条件下,不同字号均不影响阅读知觉广度。参考文献李赛男,闫国利,王亚丽,刘敏,赵淑萍.(2021).一年级小学生阅读知觉广度的眼动研究.心理与行为研究,19(5),606611.刘志方,张智君,田迅.(2012).字号和词频对汉语阅读眼动模式的影响.人类工效学,18(1),1620.王丽红,闫国利.(2020).阅读知觉广度研究中掩蔽刺激干扰效应的眼动研究.心理学探新,40(4),318324.巫金根,闫国利,刘志方.(2014).大小字号的文本对中文读者阅读知觉广度和眼动模式的影响.心理科学,37(1)
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50、l Education and Educational Psychology,Tianjin Academy of Educational Science,Tianjin 300191)AbstractUsingamovingwindowparadigmandeyetracker,thepresentstudyprimarilyinvestigatedtheeffectofwordsegmentationandfontsizeonperceptualspaninChinesereading.Theexperimentemployedawithin-subjectexperimentaldesi