顾及性别差异的电子地图空间认知分析

颜 言,龙 毅＊,沈倩茹,王 剑

(1.南京师范大学地理科学学院,江苏南京 210046;2.虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏南京 210046;

3.南京师范大学教育科学学院,江苏南京 210046）

顾及性别差异的电子地图空间认知分析

颜 言1,2,龙 毅1,2＊,沈倩茹3,王 剑1,2

(1.南京师范大学地理科学学院,江苏南京 210046;2.虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏南京 210046;

3.南京师范大学教育科学学院,江苏南京 210046）

电子地图是人们进行地理空间信息应用与认知的重要载体,而性别差异影响着地图空间认知的结果。该文通过一系列地图认知实验,分析了不同性别在观察地图、认知地图、形成心象地图和表述地图信息过程中的差异。实验表明,男性对空间关系较为敏感,而女性对要素注记、形状、位置及空间面积的认知能力更为突出。

电子地图;空间认知;性别差异;心象地图

0 引言

地图是人类进行空间认知的重要工具之一。廖克提出:“把‘图像信息机理’、‘地学信息机理’、‘地图认知’与‘地学信息图谱’作为基础理论研究的中心,深入研究各种空间信息的分布特征与规律”[1]。地图认知是一门综合性科学,其中空间地图认知又是较为重要的一环。在研究地图空间认知的过程中发现,不同原因(性别、年龄、专业、社会经历等）形成的各类人群对地图的认知都有一定的差异,这些差异产生的原因、在地图空间认知表达过程中这些差异隐藏的规律及其内容均值得探讨和挖掘。心理学将研究性别差异作为一个重要议题,与此同时,生物学同样进行了性别与认知关系的研究。

空间一般有感知空间、认知空间和符号空间,而“空间对象”与“空间特征”是空间认知的两个基本单元[2]。电子地图是电子化的地图空间认知工具,具有许多不同于纸质地图的特点。为了有效设计与使用电子地图,以充分发挥电子地图作为空间认知工具的效能,必须对电子地图进行空间认知研究。以往的电子地图认知研究针对的是模拟地图,因而忽略了其它感知通道对获取、存储和表达空间信息的作用[3]。本文主要针对视觉及听觉认知进行研究。考虑不同人群对地图的需要是构建 GIS的基础。基于电子地图平台的应用程序的增多大大推动了地理信息服务的发展,其中不可忽视性别差异的影响。男性和女性的关注点不同,在认知方式上也有一定的差异。本文主要研究性别差异对电子地图空间认知的影响。

1 性别差异在电子地图认知上的空间表现

1.1 性别差异在模拟地图上的空间表现

模拟地图即使用图像表达的电子地图,是较为传统的电子地图表达方式,其空间表现形式较其它新型电子地图更为明了。为了对模拟地图的空间表现进行分析,笔者进行了两类实验。第一类是模拟地图转化为心象地图的实验,主要通过投影屏幕播放显示地图,被测试者在一定时间内进行地图认知,在结束投影播放后进行地图表达绘制及一系列问题的回答;第二类是模拟地图转化为文字空间表达的实验,主要是给被试者一张指定路线的地图,要求被试者用自然语言描述路径。

1.1.1 性别差异在模拟地图转化为心象地图过程中的表现 心象地图是指人通过多种手段获取空间信息后,在头脑中形成的关于认知环境(空间）的“抽象代替物”,其形成是环境加工的过程,是认知制图;认知制图是空间认知能力的一种表现形式,是一种过程,心象地图是这种过程的中间产物[4]。实验主要目的在于探索模拟地图在通过空间认知后进行心象地图的空间表达过程中,性别差异对其影响及寻找其中潜在的规律。

(1）实验过程。首先通过投影仪显示大比例尺电子地图,阅读1.5 m in后,关闭图像,要求被试者仅凭记忆绘制出该地图,再回答针对地图提出的相关问题。参与测试的共23人(男生13人,女生10人）,其年龄为20～22岁。

(2）实验表现。1）空间表达的表现。表1是模拟地图转化为心象地图实验的统计,由表1可知,性别差异对此转换有一定的影响。女性对注记的记忆比男性高近6%,而在形状的记忆及位置的表达上略逊于男性。这符合生物学中认定的男女差异:男性较女性有更强的视觉空间能力。由此推知,在模拟地图的认知过程中,男性能够更好地掌握地图要素的形状、位置。在地图认知的细节认知方面(如注记的认知等）,女性较男性能力更强。2）不同空间类型的表现。表2展示了图像转化为心象地图实验中一系列问题的正确率,共有15道相关问题,其中,1～5是拓扑关系相关问题,6是距离关系相关问题,7是面积关系相关问题,8～15是方位关系相关问题。在模拟地图转化为心象地图的过程中,空间拓扑关系、距离相关习惯问题等方面,男性较女性更具优势,而在面积关系相关问题上,女性较男性更强;但方位关系相关的问题较难界定:在第8、9、13和15题中女性明显超出男性,而在另几道题中这种优势不明显。在模拟地图转化为心象地图的过程中,性别差异对空间方位关系的影响还需要进一步实验讨论。

表1 模拟地图转化为心象地图过程中的正确率分布Table 1 Correct distribution on elementsof map turning to mentalmap

表2 模拟地图转化为心象地图系列问题的正确率分布Table 2 Correct distribution on series questions of map turning to mental map

1.1.2 性别差异在模拟地图转化为文字空间表达中的表现 模拟地图转化为文字空间表达的过程是一种二维转化为一维表达的过程[2]。在这个过程中,性别差异的影响是本次实验讨论的中心问题。

(1）实验过程。本组实验用自然语言描述指定地图路径,给被试者一张指定路线的地图,要求其用自然语言进行路径描述,不对实验时间和使用的文字加以限制。参与测试的共有17人(男生7人,女生10人）,其年龄为18～20岁。

(2）实验表现。由分析可得,男女性别在正确率上的相关系数为0.720,显著性水平p＜0.001。显著相关性证明了性别差异在模拟地图转化为文字空间表达过程中有着较大影响。其中,以在描述空间关系时使用描述语言的不同进行讨论。

在进行空间关系表达时,62%的女性倾向于使用“上下左右”,而58%的男性则喜好使用“东南西北”。故可以猜测,在模拟地图转化为文字空间表达的过程中,男性会使用方位性明显的词汇而非口语化的语言,在描述地图时亦如此。在认知的过程中,男性的认知较女性更有方向感,说明男性在一定程度上拥有更好的认知地图方位关系的能力。

1.2 性别差异在语音电子地图上的空间认知表现

语音电子地图是新型电子地图中的一种。它不再局限于传统的地图表示方式,运用听觉与视觉认知结合作为地图的主要认知手段,在导航地图中起到了重要作用。本文主要探索性别差异对电子地图空间认知的影响,较之图像电子地图,语音电子地图的认知过程更为复杂。在听觉→认知→表达的过程中,研究性别差异的作用及其对图像转化为表达的过程中产生的影响即是本文的目的。

1.2.1 语音电子地图转化为图像空间(路径）表达的实验 语音电子地图运用听觉作为主要认知手段,听觉认知是一维转化为二维的过程。在这一过程中,受众的性别会不会导致有差异的理解是本测试的目的。本实验中的语音电子地图是以路径为引导对象的电子地图。

(1）实验过程。本组实验设想一个虚拟的场景,假设被试者手拿地图到陌生地问路,通过听觉感官通道进行地图认知。使用音频设备播放听力文本,绘制出录音中路径并回答相关问题。参与测试的共16人(男生5人,女生11人）,其年龄为18～20岁。

(2）实验表现。分析可得,男女性别在正确率上的相关系数为0.633,显著性水平p＜0.001。图1是语音电子地图(表示路径）转化为图像空间表达时男性及女性的正确率。其中,平均正确率为0.6923,男性的平均正确率为0.7153,女性的平均正确率为0.6818。由此推断出,男性在语音转化为图像表达过程中能力强于女性。

1.2.2 语音电子地图转化为图像空间(其它）表达的实验 在旅游过程中,除了对路径的认知表达之外,人们常常先对旅游景点进行大致了解。在该种情况下,性别差异对认知有何影响是本实验的目的。实验中的语音电子地图是以查询、漫游为目的的电子地图。

图1 语音路径电子地图转化为图像空间表达正确率Fig.1 Correct distribution on male and female of voicemap on path turning to image spatial expressing

(1）实验过程。本组实验设想一个虚拟的场景,通过聆听小学生春游后的日记进行地图认知。使用音频设备播放听力文本,绘制出录音中的公园场景,然后回答一系列与空间关系相关的问题。参与测试的共23人(男生13人,女生10人）,其年龄为20～24岁。

(2）实验表现。对语音电子地图转化为图像空间表达的分析分为4方面:1）注记。从图2a中可以看出,在语音电子地图转化为图像空间表达过程中,女性表示注记的能力高于男性,与1.1.1节实验结论一致。女性在生物学研究的结论中对语言的认知把握能力高于男性,所以在地图认知的过程中,女性对于地图注记的敏感程度远高于男性。2）位置与形状。从图2b看出,在语音地图转化为图像地图表达的过程中,男性与女性表达位置的能力基本相似。但总体而言女性的正确率较男性高。而从图2c可以看出,在语音电子地图转化为图像空间表达过程中,女性表示形状的能力远高于男性。这与1.1.1节中实验表现不同,可能是因为女性有着较强的语言能力,对于一维语言的接受能力远大于对于二维图像的接受。在对一维认知转化为二维表达的过程中,女性也可以较好地把握并表现出来。3）空间认知。本次测试中,共有5道不同空间表现的题型,分别进行了空间形状关系、空间位置关系及空间相对位置关系的考察。由图2d可以看出,在男女测试题的正确率对比中,女性的正确率明显高于男性,只在第3题考察空间相对位置关系时,略低于男性。这说明女性比男性更注重细节,但在空间关系的辨别上略逊于男性。

2 实验结果分析

本文研究性别差异对电子地图认知影响的4组实验结果的分析如表3。心理学研究表明,男性的优势在于记忆具有情景的视觉空间任务,女性的优势在于口头表达需要记忆的、有情节的语言材料,与此同时女性也擅长于需要很少或没有语言表达的任务[5]。在本文研究中,女性在认知以查询、漫游为目的的语音地图过程中,比直接认知二维图像地图更体现出其优势。男性无论对于何种地图在空间关系表达精准度方面均优于女性,但女性对于要素注记、形状、位置及空间面积关系更为敏感。商家或电子地图开发者在电子地图开发设计时,针对女性较为感兴趣的电子地图(如化妆品、服装专题地图等）,可以采用以查询、漫游为主要目的的电子地图设计方案,而男性则适用于路径引导的电子地图。此外,在使用表示方位的语言时,男性较适合使用方位专用语,女性偏向于口语化的方位语。

图2 语音电子地图转化为图像空间表达的空间认知题型正确率分布Fig.2 Correct distribution on series questions of voicemap turn ing tomap spatial expressing

表3 实验结果分析Table 3 Analysis of the experiment results

生物学认为,性别不同导致的认知差异源自不同性别的大脑构造差异。20世纪70年代以来的研究发现,女性大脑左半球的语言认知能力比男性更发达;女性大脑左半球具有的非语言能力更强,且右半球的语言能力比男性更优[6]。性别差异的脑半球功能特殊化对男女认知模块的影响和作用,在一定程度上导致了本文的研究结果。

3 结语

本文以性别差异为切入点研究地图空间认知问题,设计了模拟地图转化为心象地图、模拟地图转化为文字表达、语音地图转化为图像空间表达等地图空间认知实验。根据实验结果,本文总结了男女在认知及表达地图过程中的差异,得出不同性别人群进行地图空间认知时的规律性认识,并对基于自然语言的地图空间认知做了初步探索,为进一步的相关研究奠定了基础。

[1] 廖克.中国地图学展望[J].地图,2005(2）:36-37.

[2] 王家耀,陈毓芬.理论地图学[M].北京:解放军出版社,2001. 35-66.

[3] 陈毓芬.地图空间认知理论的研究[D].中国人民解放军信息工程大学,2000.

[4] 陈毓芬.电子地图的空间认知研究[J].地理科学进展,2001,20 (S1）:63-68.

[5] HERL ITZ A,LOVÉN J.Sex differences in cognitive functions [J].心理学报,2009,41(11）:1081-1090.

[6] 徐光兴.性别差异的脑半球功能特殊化及其认知模块观[J].华东师范大学学报(教育科学版）,2007,25(2）:48-52.

Spatial Cogn ition Analysis of Electron ic Map Concerns with Sex Difference

YAN Yan1,2,LONG Yi1,2,SHEN Qian-ru3,WANGJian1,2
(1.School of Geographic Science,N anjing N orm al University,N anjing 210046;
2.MOE Key Laboratory of Virtual Geographical Environment,N anjing N ormal University,N anjing 210046;
3.School of Education Science,N anjing N ormal University,N anjing 210046,China）

The electricmap isonemost crucial carry w hile peop le doing geography spatial information app lication and cognition, in the meanw hile,sex difference influences the spatial cognition about themap.This paper,via a seriesof map cognition experiments,analyzed the differences between male and female in observing,cognizing,shaping and exp ressing map p rocess.The experiment showed that male is more sensitive in spatial relation and female have more outstanding abilities in cognizing texts, shapes,location and area of the elements.

electronic map;spatial cognition;sex difference;mentalmap

P208

A

1672-0504(2011）04-0048-04

2010-12-20;

2011-03-25

国家863项目“汉语语音与移动GIS集成关键技术研究”(2007AA12Z218）;江苏省科技支撑计划(工业）项目“基于多传感器定位的智能语音对话导游服务系统”(BE2010100）;南京师范大学大学生创新实践项目“基于自然语言的地图认知及其应用”(1812200013）

颜言(1990-）,女,从事地理信息认知与地图表达研究。＊通讯作者E-mail:longyi@njnu.edu.cn