知識(shí)背景效應(yīng)對(duì)分類加工過程影響的眼動(dòng)研究

楊偉岡　陳婉茹　王有智　宋寶萍

摘要：在目標(biāo)匹配范式下，使用表示現(xiàn)實(shí)生活中的物體和場(chǎng)景關(guān)系的手繪黑白圖片材料，通過眼動(dòng)記錄法考察了68名知識(shí)背景不同的文理科大學(xué)生分類加工過程的差異。結(jié)果表明，知識(shí)背景對(duì)大學(xué)生分類加工過程有影響，其主要作用于分類加工的首次加工階段。文科學(xué)生在首次加工中對(duì)問題區(qū)分配的注意多于選項(xiàng)區(qū)，而理科學(xué)生對(duì)問題區(qū)和選項(xiàng)區(qū)平均分配注意。文科生相對(duì)于理科生能夠更早的注意到正確選項(xiàng)，在加工中重視對(duì)上位概念概括（問題區(qū)目標(biāo)概念）和下位概念與上位概念間（選項(xiàng)區(qū)待分類概念和目標(biāo)概念）的比較，而理科生更加重視同水平概念間的比較。

關(guān)鍵詞：知識(shí)背景效應(yīng)，分類加工，眼動(dòng)，大學(xué)生。

分類號(hào) B842.5

1問題提出

分類是人類基本的思維活動(dòng)的一部分，異同的比較可以使知識(shí)系統(tǒng)化，從而使人們遇到新的事物時(shí)可以根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)將其劃分到已有的類別中，并參考類別的屬性對(duì)其反應(yīng)。此外分類還可以促進(jìn)日常生活中學(xué)習(xí)新事物新知識(shí)的重要單元（Hollv&Eva，2012）。

分類活動(dòng)中的知識(shí)背景效應(yīng)是指已有知識(shí)背景對(duì)分類和類別學(xué)習(xí)活動(dòng)的影響。它是基于理論的分類觀提出的。其基本觀點(diǎn)認(rèn)為在分類活動(dòng)中，原有的知識(shí)會(huì)影響類別的形成，從而進(jìn)一步的影響分類活動(dòng)（Johnson，1999）。在類別的學(xué)習(xí)中，Murphv和AUopenna（1994）研究了知識(shí)對(duì)概念形成和表征的影響，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)類別中的共生特征能夠由一個(gè)主題聯(lián)系起來(lái)時(shí)，類別學(xué)習(xí)顯著加快。說明了知識(shí)對(duì)類別整合的促進(jìn)作用。Wattenmaker（1999）考察了知識(shí)結(jié)構(gòu)和編碼策略之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使在無(wú)意識(shí)學(xué)習(xí)的條件下，被試對(duì)概念結(jié)構(gòu)中有因果聯(lián)系的共生關(guān)系的覺察也顯著超過了無(wú)因果關(guān)系的共生關(guān)系，且與有意識(shí)條件下的學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著差異。說明即便是在無(wú)意識(shí)的學(xué)習(xí)中，原有的知識(shí)也會(huì)對(duì)類別的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。

在分類的理論觀的基礎(chǔ)上，知識(shí)背景效應(yīng)問題成為概念和類別形成研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，被試的知識(shí)背景不僅影響事物的分類而且影響類別的結(jié)構(gòu)和表征（kim&Rehder，20ll；Reshanne&Marius，2013）。

已有知識(shí)對(duì)類別學(xué)習(xí)有影響已得到大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證（Kaplan&Murphyl 1999；Rehder&Ross，200 1；Rehder&Hastie，2001；Wattenmaker，1999），但是分類加工任務(wù)的加工過程有一定的復(fù)雜l生，知識(shí)到底是如何影響分類過程的還知之甚少（kim&Re，hdel，2011）。知識(shí)作為加工者的背景在加工中的各個(gè)階段都有可能起作用。那么知識(shí)背景對(duì)類別學(xué)習(xí)的影響是作用于加工過程的哪個(gè)階段？是部分階段還是貫穿整個(gè)加工過程？不同知識(shí)背景下個(gè)體的加工方式有何差異？這些問題都還有待探討。

使用眼動(dòng)記錄的方法結(jié)合對(duì)過程的分離使研究者能夠直觀地“看到”不同分類加工過程中被試注意力的變化，也就使得研究者直觀地了解到被試在完成分類任務(wù)過程中的信息加工模式。在我國(guó)自高中二年級(jí)起，就讓學(xué)生進(jìn)行文理分科，而到大學(xué)階段這種分科更加明顯。文理科不同的學(xué)生學(xué)習(xí)不同的知識(shí)。接受不同的思維訓(xùn)練，因此，他們形成的知識(shí)背景必然存在差異。而這種背景知識(shí)上的差異也必然影響到他們的信息加工過程。使文理科學(xué)生在信息加工過程中表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。另外，有研究表明，在高中階段文理科學(xué)生在認(rèn)知方式上沒有顯著差異；而到大學(xué)階段，文科學(xué)生明顯偏向于場(chǎng)依存，理科學(xué)生明顯偏向于場(chǎng)獨(dú)立（宋廣文等，2003）。本研究擬通過選取知識(shí)背景不同的文科學(xué)生和理科學(xué)生，考察其在分類加工各個(gè)階段中的差異，探討知識(shí)背景效應(yīng)是發(fā)生在類別加工的哪些階段及知識(shí)對(duì)分類加工的影響。

2研究方法

2.1被試

從北京師范大學(xué)中文、哲學(xué)、教育、政治、法律、歷史等專業(yè)中選取自愿參加實(shí)驗(yàn)的文科生，從計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理等專業(yè)中選取自愿參加實(shí)驗(yàn)的理科生各60名。對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中因被試出現(xiàn)咳嗽、流淚、頭動(dòng)或連續(xù)按鍵導(dǎo)致圖片被跳過的項(xiàng)目的數(shù)據(jù)以及眼動(dòng)分析指標(biāo)中任一指標(biāo)在三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)之外的項(xiàng)目的數(shù)據(jù)予以剔除。保留被試的人數(shù)為68人，平均年齡20.71±1.43歲。其中文科生46人（其中男生20人，女生26人），理科生22人（其中男生9人，女生13人），矯正視力1.0以上，無(wú)色盲色弱。

2.2實(shí)驗(yàn)材料

為了排除相似性的干擾。實(shí)驗(yàn)中所使用的圖形不是有簡(jiǎn)單的有幾個(gè)維度的幾何圖形。而是一些模擬實(shí)物的或表示一定事物關(guān)系和場(chǎng)景的手繪黑白線條圖。每個(gè)題目中的目標(biāo)圖片和備選圖片表示的概念為下位概念，但整個(gè)題目是以上位概念為中心的。被試需要對(duì)題干中的圖片進(jìn)行加工，抽象概括出目標(biāo)圖片表示的上位概念也就是目標(biāo)概念，然后再對(duì)待分類的下位概念進(jìn)行分類。比如圖1中對(duì)漢堡、魚、白酒進(jìn)行抽象概括出上位概念就是食物，再對(duì)下面五張表示下位概念的圖片（微波爐、罐頭、筷子、蘋果、鍋鏟）進(jìn)行分類。選取表示食物（上位概念）的圖片填入A和B空欄里。題目分成3個(gè)水平，例如容易的題目是按具體概念分類，如圖1是食物，附錄中的A2是衣物：難的水平是抽象水平分類，如附錄中的A7是按自由分類。

首先對(duì)題目進(jìn)行篩選和修改，選取北京師范大學(xué)心理學(xué)院本科生和研究生被試20人紙筆方式完成題目。并給出意見（包括圖片是否能夠反映想考察的概念，圖片的難度梯度如何）。實(shí)驗(yàn)者根據(jù)反饋意見修改圖形，直到被試對(duì)圖形所表達(dá)的概念沒有異議。

最終選取圖片24張，其中練習(xí)實(shí)驗(yàn)圖片2張，正式實(shí)驗(yàn)圖片22張。見圖1。

2.3興趣區(qū)的劃分

興趣區(qū)是指研究者關(guān)注和感興趣的被試對(duì)刺激信息的注視區(qū)域，是分析眼動(dòng)結(jié)果的基本單位。為了對(duì)問題發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部認(rèn)知過程進(jìn)行更精確地考察，在導(dǎo)出眼動(dòng)數(shù)據(jù)之前作了興趣區(qū)的劃分。研究中共10個(gè)興趣區(qū)，將表示某一概念的圖片（1～8）分別作為一個(gè)興趣區(qū)共八個(gè)興趣區(qū)，每個(gè)興趣區(qū)面積為0.25cm²；將作為問題的五張圖片（9）作為第九個(gè)興趣區(qū)，將備選的五張圖片（10）作為第十個(gè)興趣區(qū)，面積為1.35cm²。見圖1。