缺氧環(huán)境下漢字識別字義通達(dá)類型研究

繆麗珺，徐節(jié)峰2，謝旭慧

(1．上饒師范學(xué)院，江西 上饒 334001； 2．汪村學(xué)校，江西 上饒 334101)

一、引言

單字詞識別中，詞義是如何通達(dá)的，根據(jù)內(nèi)隱性認(rèn)知原理設(shè)計出的大量實驗研究，得出相應(yīng)有價值的理論三種：詞形信息直接通達(dá)詞義信息的直通理論[1]；詞形信息轉(zhuǎn)換成語音信息后再通達(dá)詞義信息的語音中介理論[2]；詞形信息直接通達(dá)詞義信息和詞形信息經(jīng)由語音信息再達(dá)詞義信息這兩條通路同時并存的雙通道理論[3，4](他們以英文詞為實驗材料)。

在已進(jìn)行的各種研究設(shè)計范式中，各有自己的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實驗的缺氧環(huán)境條件，研究實驗設(shè)計較適宜借鑒陳寶國和彭聃齡[5，6]的實驗范式，比較缺氧干擾對基于語義和基于語音的啟動反應(yīng)時的影響，用以探索缺氧條件下詞義通達(dá)的理論類型。實驗操作采用漢字啟動法，選取形似字對、音同字對、義近字對及無關(guān)字對，對各SOA條件中，單字詞形音義啟動反應(yīng)時與無關(guān)啟動反應(yīng)時進(jìn)行比較，觀察形似字對、音同字對、義近字對啟動效應(yīng)出現(xiàn)的SOA時間，從而證明詞義通達(dá)理論類型。在陳寶國和彭聃齡的實驗報告中，高頻漢字為實驗材料時，基于語音的啟動范疇判斷作業(yè)條件下，音同字對沒有出現(xiàn)啟動效應(yīng)，也許此種實驗設(shè)計模式音同啟動需要更長的SOA時間。根據(jù)Perfetti(1998)的實驗結(jié)果[7]：SOA為57ms、85ms、145ms時，正好語音效應(yīng)開始出現(xiàn)、語義效應(yīng)開始出現(xiàn)、語義加工進(jìn)一步完整的時間點(diǎn)，結(jié)合陳寶國和彭聃齡的基于語音的啟動范疇判斷作業(yè)條件下，高頻漢字語音效應(yīng)沒有出現(xiàn)的實驗結(jié)果，加之缺氧環(huán)境會干擾認(rèn)知的特點(diǎn)，缺氧環(huán)境下漢字識別詞義通達(dá)類型研究設(shè)計SOA時間探索性地選語音、語義效應(yīng)均出現(xiàn)的145ms，同時在缺氧放大時間差的前提下，分別比較必須完成語義加工的基于語義的啟動范疇判斷作業(yè)條件下缺富氧環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時的差異和必須完成語音加工的基于語音的啟動范疇判斷作業(yè)條件下缺富氧環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時的差異，間接得出詞義通達(dá)理論類型。有大量研究表明[8，9]，實驗材料的使用頻率影響著形音義啟動反應(yīng)時。本研究在選擇實驗材料時，也充分考慮了字頻效應(yīng)，選取大于30次/百萬的漢字為高頻漢字，而低于30次/百萬的漢字為低頻漢字。

缺氧環(huán)境的典型代表地為高原，高原地區(qū)氣壓低,氧分壓低，大氣含氧量低。研究實驗地之一選取為青藏高原，據(jù)科學(xué)測定[10]，青藏高原空氣稀薄,海拔4000米以上地區(qū)空氣中的含氧量只有海平面的60%。缺氧環(huán)境對人們正常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生大量消極影響，尤其干擾個體的認(rèn)知活動。在這種特殊的缺氧環(huán)境下研究漢字認(rèn)知詞義通達(dá)類型，極大地豐富了漢字認(rèn)知的實驗條件，同時也為缺氧環(huán)境條件下的漢字教學(xué)提供理論依據(jù)，并能為缺氧環(huán)境下其它語言的認(rèn)知研究提供借鑒作用。

二、實驗一

1.研究目的

采用基于語義的啟動范疇判斷作業(yè)(即要求被試判斷目標(biāo)字是否是表示動物名稱的字)，考察缺氧、富氧環(huán)境條件下，漢族大學(xué)生高低頻單字詞啟動反應(yīng)時的差異性。

2.研究方法

(1)被試

缺氧環(huán)境條件下大學(xué)生和富氧環(huán)境條件下大學(xué)生各21名，其中缺氧環(huán)境條件下大學(xué)生來自富氧地區(qū)，共計42名，文理各半，男女各半，視力正常。

(2)設(shè)計

實驗采用4×2×2三因素混合實驗設(shè)計，自變量有三個：啟動類型有四個水平，分別為形似啟動、音同啟動、義近啟動和無關(guān)啟動；環(huán)境條件有兩個水平，分別為缺氧環(huán)境和富氧環(huán)境兩個水平；字頻有兩個水平，分別為高頻單字詞和低頻單字詞兩個水平。其中啟動類型和字頻為被試者內(nèi)因素。環(huán)境條件為被試者間因素。

(3)材料

實驗材料之一為高頻和低頻的形似字對、音同字對、義近字對和無關(guān)字對，每種字對各20組。各字對中，第一個字為啟動字，第二個字為目標(biāo)字?；谂袛嗳蝿?wù)的要求，規(guī)定兩字都不是表示動物名稱的字及兩字的讀音都不為“yi”，漢字選自《現(xiàn)代漢語頻率字典》。 實驗材料之二為60對目標(biāo)字為動物名稱字的單字詞對，這些字的頻率和筆畫數(shù)和四種啟動條件下目標(biāo)字的頻率和筆畫數(shù)匹配。舉例如表1。

表1 實驗一材料舉例

(4)程序

實驗的反應(yīng)時和錯誤率記錄均通過DMDX3.1.4.1版軟件在清華同方臺式電腦上自動執(zhí)行。實驗用字在電腦上以6cm×6cm大小呈現(xiàn)，被試坐在60cm處反應(yīng)。實驗開始時首先在計算機(jī)屏幕中心呈現(xiàn)實驗指導(dǎo)語：請你們仔細(xì)、認(rèn)真地看第一個字，然后又快又準(zhǔn)地判斷第二個字是否是表示動物名稱的字。如果是，按“←”鍵，如果不是，按“→”鍵。啟動單字詞呈現(xiàn)145ms后，緊接著呈現(xiàn)目標(biāo)單字詞，若1000ms后被試不做出反應(yīng)，目標(biāo)單字詞消失，按錯誤記錄這一反應(yīng)，并呈現(xiàn)下一啟動單字詞、目標(biāo)單字詞，循環(huán)操作直至實驗結(jié)束。正式實驗前給被試一定的練習(xí)，使其熟悉實驗任務(wù)及操作。

3.基于語義啟動范疇判斷作業(yè)條件下實驗結(jié)果

在基于語義啟動范疇判斷作業(yè)條件下，對啟動類型×字頻×環(huán)境條件的MANOVA分析表明，啟動類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(3，38)=12.917，P<0.001；字頻主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1，40)=4.574，P<0.05；環(huán)境條件主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，40)=0.890，P=0.351。啟動類型 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(3，38)=1.190，P=0.326，字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(1，40)=1.247，P=0.271，啟動類型 * 字頻交互作用不顯著，F(xiàn)(3，38)=2.761，P=0.055。啟動類型 * 字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(3，38)=0.871，P=0.464。即基于語義啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，反應(yīng)時數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，各交互作用均不顯著。主效應(yīng)中，啟動類型主效應(yīng)顯著，對其進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)形似啟動反應(yīng)時小于音同啟動、義近啟動和無關(guān)啟動反應(yīng)時，且存在顯著差異，其它兩兩間不存在顯著差異。這一結(jié)果說明實驗有形似啟動效應(yīng)出現(xiàn)(見表2)。

啟動類型主效應(yīng)顯著，這與陳寶國和彭聃齡的實驗證明類似；字頻主效應(yīng)顯著，這與許多研究結(jié)果是一致的[9，10]，即漢字頻率影響著形音義啟動反應(yīng)時；環(huán)境條件主效應(yīng)不顯著，說明環(huán)境氧含量對基于語義啟動范疇判斷作業(yè)實驗漢字啟動時間沒有影響。

表2基于語義啟動范疇判斷作業(yè)下缺富氧環(huán)境條件下的反應(yīng)時比較(ms)

高頻 漢字缺氧(M±SD)富氧(M±SD)差異量低頻 漢字缺氧(M±SD)富氧(M±SD)差異量形似啟動685.22±74.15655.60±56.1429.62711.63±104.61682.48±50.1929.15音同啟動718.40±107.48696.60±59.5921.80717.50±91.20717.55±47.49-0.05義近啟動721.43±83.68700.11±54.4921.33737.31±104.99705.83±64.9231.48無關(guān)啟動726.50±113.57696.99±55.9529.51702.52±106.10698.88±50.273.64

(*表示在.05水平上顯著，**表示在.01水平上顯著)

對錯誤率的數(shù)據(jù)分析表明，啟動類型主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(3，38)= 0.315，P= 0.815；字頻主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，40)=1.872；P=0.179；環(huán)境條件主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，40)=1.918；P=0.174。啟動類型 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(3，38)=0.722，P=0.545；字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(1，40)=0.408，P=0.527；啟動類型 * 字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著；F(3，38)=1.879；P=0.150，啟動類型 * 字頻交互作用顯著，F(xiàn)(3，38)=3.560，P<0.05。即基于語義啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，錯誤率數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，各主效應(yīng)均不顯著。交互作用中，只有啟動類型 * 字頻交互作用顯著，對其進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗，發(fā)現(xiàn)在以高頻漢字為實驗材料時，無關(guān)啟動錯誤率顯著高于形似啟動和義近啟動的錯誤率，其它兩兩間不存在顯著差異，這一現(xiàn)象說明從錯誤率角度反映了實驗有形似啟動和義近啟動效應(yīng)出現(xiàn)；而在以低頻漢字為實驗材料時，兩兩間均不存在顯著差異。

總之，實驗一的結(jié)果從反應(yīng)時維度上表明，缺氧環(huán)境條件下，基于語義啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，漢字啟動出現(xiàn)在形似啟動效應(yīng)上；但從精確判斷維度上表明，缺氧環(huán)境條件下，基于語義啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，漢字啟動出現(xiàn)了形似啟動和義近啟動效應(yīng)。這一實驗結(jié)果支持缺氧環(huán)境下漢字識別詞義通達(dá)符合直通理論。

三、實驗二

1.研究目的

采用基于語音的啟動范疇判斷作業(yè)(即要求被試判斷目標(biāo)字的讀音是否為“yi”)，考察缺富氧環(huán)境條件下，漢族大學(xué)生高低頻單字詞啟動反應(yīng)時的差異性。

2.研究方法

(1)被試

另外42名大學(xué)生，來自缺氧環(huán)境條件下大學(xué)生和富氧環(huán)境條件下大學(xué)生各21名，其中缺氧環(huán)境條件下大學(xué)生來自富氧地區(qū)，文理各半，男女各半，視力正常。

(2)設(shè)計

實驗設(shè)計為4×2×2三因素混合實驗設(shè)計，啟動類型、環(huán)境條件、字頻是其三個自變量，水平分別為4、2、2，被試者內(nèi)因素有啟動類型和字頻，被試者間因素為環(huán)境條件。

(3)材料

高低頻的形似字對、音同字對、義近字對和無關(guān)字對各20組實驗材料與實驗一相同，實驗材料之二為60對目標(biāo)字為讀音是“yi” 的單字詞對，這些字的頻率和筆畫數(shù)和四種啟動條件下目標(biāo)字的頻率和筆畫數(shù)匹配。舉例如表3。

表3 實驗二材料舉例

(4)程序

運(yùn)用DMDX3.1.4.1版軟件在清華同方臺式電腦上自動記錄實驗的反應(yīng)時和錯誤率，實驗用字大小也為6cm×6cm，被試與電腦的間距也為60cm，實驗的其它程序與實驗一相同，但實驗開始時呈現(xiàn)的實驗指導(dǎo)語改為：請你們仔細(xì)、認(rèn)真地看第一個字，然后又快又準(zhǔn)地判斷第二個字是否是讀音為“yi”的字。如果是，按“←”鍵，如果不是，按“→”鍵。啟動字與目標(biāo)字的SOA時間仍然為145ms，判斷無反應(yīng)為錯誤的時間間距標(biāo)準(zhǔn)也為1000毫秒，同樣給被試足夠的練習(xí)。

3.3 基于語音啟動范疇判斷作業(yè)下實驗結(jié)果

在基于語音啟動范疇判斷作業(yè)條件下，對啟動類型×字頻×環(huán)境條件的MANOVA分析表明，啟動類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(3，32)=5.057，P<0.01；字頻主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，34)=1.407，P=0.244；環(huán)境條件主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1，34)=11.265，P<0.01。啟動類型 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(3，32)=0.528，P=0.666；字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(1，34)=3.302，P=0.078；啟動類型 * 字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著，F(xiàn)(3，32)=1.621，P=0.204；啟動類型 * 字頻交互作用顯著，F(xiàn)(3，32)=3.549，P<0.05。主效應(yīng)中，啟動類型主效應(yīng)顯著，對其進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)形似啟動反應(yīng)時小于音同啟動和無關(guān)啟動反應(yīng)時，且存在顯著差異，其它兩兩戒不存在顯著差異；交互作用中，只有啟動類型 * 字頻交互作用顯著，對其進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗，發(fā)現(xiàn)在以高頻漢字為實驗材料時，形似啟動反應(yīng)時小于音同啟動和無關(guān)啟動反應(yīng)時，且存在顯著差異，其它兩兩間不存在顯著差異；而以低頻漢字為實驗材料時，兩兩間均不存在顯著差異。

環(huán)境條件主效應(yīng)顯著，對不同字頻材料中不同環(huán)境條件下，反應(yīng)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從表4中可以看出，無論是以高頻漢字為實驗材料還是以低頻漢字為實驗材料時，基于語音啟動范疇判斷作業(yè)條件下，高平原環(huán)境間在形似啟動、音同啟動、無關(guān)啟動三個緯度上反應(yīng)時平均數(shù)均存在顯著差異。義近啟動在以高頻漢字為實驗材料時，高平原環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)不存在顯著差異，在以低頻漢字為實驗材料時，高平原環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)也存在顯著差異。

表4 基于語音啟動范疇判斷作業(yè)下缺富氧環(huán)境條件下反應(yīng)時比較(ms)

(*表示在.05水平上顯著，**表示在.01水平上顯著)

啟動類型主效應(yīng)顯著，這與陳寶國和彭聃齡的實驗結(jié)果類似；字頻主效應(yīng)不顯著，這可能與實驗任務(wù)有關(guān)，即被試判斷目標(biāo)字的讀音是否為“yi”時必須完成語音加工，而語音加工的時間相對較長，其漢字頻率影響相對就小到忽略不記，表現(xiàn)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計上沒有顯著差異；環(huán)境條件主效應(yīng)顯著，說明缺氧干擾對漢字啟動語音加工產(chǎn)生顯著影響。

在對不同字頻材料中不同環(huán)境條件下，反應(yīng)時數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)高頻義近啟動條件下，缺富氧環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)不存在顯著差異，在以低頻漢字為實驗材料時，缺富氧環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)卻存在顯著差異，這進(jìn)一步證明語義獲得的時間早于語音，而低頻字使用頻率較低，其漢字啟動反應(yīng)時相對較慢，缺氧干擾效應(yīng)就明顯表現(xiàn)出來了。

對錯誤率的數(shù)據(jù)分析表明，啟動類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(3，32)=3.615，P<0.05，進(jìn)一步進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)形似啟動錯誤率小于音同啟動和義近啟動錯誤率，且存在顯著差異，其它兩兩間不存在顯著差異，這一現(xiàn)象說明從錯誤率角度反映了實驗出現(xiàn)了形似啟動效應(yīng)；字頻主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1，34)= 4.589，P<0.05；環(huán)境條件主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，34)=3.338，P=0.076。啟動類型 * 環(huán)境條件交互作用以及字頻 * 環(huán)境條件交互作用均不顯著；啟動類型 * 字頻 * 環(huán)境條件交互作用不顯著。啟動類型 * 字頻交互作用顯著，F(xiàn)(3，36)=8.94，P<0.001，對其進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗，發(fā)現(xiàn)在高頻漢字中，義近啟動錯誤率遠(yuǎn)小于音同啟動和無關(guān)啟動，這一結(jié)果說明從錯誤率角度反映了實驗中義近啟動早于音同啟動和無關(guān)啟動；而在低頻漢字中，由于被試出現(xiàn)焦慮情緒，義近啟動錯誤率遠(yuǎn)大于形似啟動和無關(guān)啟動，音同啟動錯誤率也遠(yuǎn)大于無關(guān)啟動。

總之，實驗二的結(jié)果從反應(yīng)時維度上表明，缺氧環(huán)境條件下，基于語音啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，漢字啟動出現(xiàn)在形似啟動效應(yīng)上；但從精確判斷維度上表明，缺氧環(huán)境條件下，基于語音啟動范疇判斷作業(yè)實驗中，漢字啟動出現(xiàn)了義近啟動效應(yīng)；同時，由于在基于語音啟動范疇判斷作業(yè)任務(wù)中，實驗者判斷任務(wù)的完成必須獲得語音信息，實驗結(jié)果是缺富氧環(huán)境條件下漢字啟動反應(yīng)時比較除了高頻義近啟動反應(yīng)時平均數(shù)不存在顯著差異外，其它維度漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)均存在顯著差異，說明缺氧環(huán)境對語音信息的獲得造成極大的影響，而對語義信息的獲取影響不大，即反映為在高頻漢字任務(wù)中沒有影響，只有在不太熟悉的低頻漢字中才出現(xiàn)影響。這一實驗結(jié)果進(jìn)一步支持缺氧環(huán)境下漢字識別詞義通達(dá)符合直通理論。

四、綜合討論

由漢字識別詞義通達(dá)三種理論的內(nèi)容可得知，如果漢字識別詞義通達(dá)符合直通理論，則語義加工的時間短于語音加工的時間；如果漢字識別詞義通達(dá)符合語音中介理論，則語義加工的時間應(yīng)該長于語音加工的時間；再如果漢字識別詞義通達(dá)符合雙通道理論，則語義加工的時間應(yīng)該或短于或長于語音加工的時間。實驗一采用基于語義啟動范疇判斷作業(yè)任務(wù)，實驗者判斷任務(wù)的完成必須完成語義加工，獲得語義信息，且其缺富氧環(huán)境間漢字啟動反應(yīng)時間不存在顯著的差異，說明語義加工時間較短，缺氧干擾對其造成的影響不大。實驗二采用基于語音啟動范疇判斷作業(yè)任務(wù)，實驗者判斷任務(wù)的完成必須完成語音加工，獲得語音信息，但這一實驗結(jié)果是除了高頻義近啟動反應(yīng)時平均數(shù)不存在顯著差異外，其它維度漢字啟動反應(yīng)時平均數(shù)均存在顯著差異，說明語音加工時間較長，缺氧干擾對其造成極大的影響。綜合兩個實驗的結(jié)果，可以認(rèn)為字義加工早于字音加工，這充分說明在缺氧這一特殊環(huán)境下漢字識別詞義通達(dá)符合直通理論。這一結(jié)果與以往的很多研究結(jié)果是相同的[5、11、12]。

漢字是當(dāng)今世界上獨(dú)一無二的表意文字，因形表意，字形是它的本體。雖然漢字中有大約90%的形聲字，但其聲旁的總體表音度僅為66.04%[13]，但卻有85.92%的形聲字形旁與意義有一定的聯(lián)系，可見漢字的義旁對字義的提取有重要的影響[14]，加之漢字的字形和語音能夠獨(dú)立分離，漢字中存在很多讀音相同而字形不同的字，也存在字形相似而語音不同的字[15]，所以在漢字認(rèn)知的過程中，語音與字形聯(lián)系的緊密程度遠(yuǎn)小于語義與字形聯(lián)系的緊密程度?？梢哉f缺氧環(huán)境條件下漢字識別詞義通達(dá)符合直通理論也是由它本身的特點(diǎn)決定的。