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西方语言认知心理学研究范式的演进及其评述*

2012-03-19何文广

外语学刊 2012年3期
关键词:范式心理学加工

何文广

(北京师范大学,北京100875)

语言不仅是人类表达思想、交流情感的重要工具,而且还是通向人类心灵深处、揭示大脑认知过程的重要渠道。众所周之,语言认知是一个复杂的心理过程,其间涉及到词素的识别、词汇意义的提取、句法结构的建构、语句意义的整合及其文本思想的通达等,而且还受到诸如动机、情感、经验、认知水平等因素的影响。

基于此,语言认知近几十年来成为认知语言学、认知心理学、神经语言学等诸多交叉学科关注的对象。人们希望通过对语言认知过程的研究,不仅能有效地揭示语法、语义加工的内在历程,勾画出复杂的语言网络谱系,而且能更加深入地揭示大脑的运作机制,以便能从根本上阐释语言产生、获得和发展的脉络。为此,自上世纪60年代开始,并以80年代为繁荣标志的西方语言认知心理学得到蓬勃的发展,学者们在各自的领域里不但作出了一系列富有见地的理论阐释,而且研究出许多颇具信度及效度的方法和程序。本文旨在通过对西方语言认知心理学领域里方法的梳理,勾画出该领域研究范式的演进过程,在增进人们对西方语言认知心理学深层次认识的同时,为我国语言认知心理学的建设和发展提供些现实的帮助和思想上的启迪。

“范式”(paradigm)系美国科学哲学家kuhn在其《科学革命的结构》一书中提出的一个哲学概念。尽管其前后措辞不一,内涵变换不定,但总的来看,主要是指:某一领域的科学家或科学家集团在从事相关研究时所共同持有的研究信念、信仰,表现在具体操作上则体现为一套稳定的规则、方法、程序。(kuhn 1962:43-51)。kuhn引进该概念的核心目的在于以此为标尺对科学的发展作出评判。在他看来,有无成熟的研究范式是衡量某一科学是否成熟的重要标志。科学的进步不可避免地体现为研究范式间的变更和替代。范式概念的提出不仅使人类可以从更高的哲学角度上俯瞰人类科学变更、演进的历史,而且也为学者们剖析某一具体科学领域的发展提供有力的工具。基于此,我们认为,当前西方语言认知心理学正处于范式迭起、方法纷呈的局面中,对其研究范式的梳理和审视有极为重要的现实和理论意义。

1 语言认知心理学的行为研究范式

行为研究是较早进入语言认知心理学领域、且目前仍较为普遍的一类研究范式。该范式旨在通过操纵实验条件来观察个体的行为表现,以此来推断其内部的心理活动,并在此基础上分析实验材料的语言特性。由此看来,其思想根基是行为主义哲学理论。自定步速移动窗口任务(self-paced moving window task)、眼动操控技术(eye-moving monitor technology)、语言迷津任务(language maze task)是语言认知心理学行为研究范式下较为常用的三种技术。

自定步速移动窗口任务在语言认知任务中,考查的内容比较宽泛,涉及到词汇(Broersma 2002)、语法(Waters&Caplan 2001)及语义(Assche et al.2011)等言语材料的加工和理解。该技术主要基于被试对项目材料的反应时和理解的准确性两个指标。具体做法是,根据实验目的,把实验材料按照要求分割成不同的考查单位,而后运用计算机语言编写相应程序。被试注视电脑显示屏,并对屏中的内容按要求进行反应,计算机自动记录被试的反应时和理解的准确性。该方法给予被试一定的主动性,易于引起被试的兴趣,提高了被试的注意程度。但其分割呈现刺激单位的方式,显然破坏了句子水平上的自然呈现所传达的语言意义,而且,附在每项任务后面有关句子理解水平问题的测试也妨碍正常的阅读速度。显然,这些与被试在自然环境下的阅读行为有着明显的不同。而眼动操控技术的运用则克服了自定步速移动窗口任务的上述不足。在该任务中,被试可以在自然阅读环境下自由地完成阅读任务,而且可以随时地对不确定的阅读单位的意义进行斟酌和思考。计算机负责记录被试视线运动变化的轨迹,并借助于对该轨迹的分析来洞悉人类的阅读模式,进而推测不同语言现象背后的差异。(Staub 2010,Traxler et al.2005)虽然上述两种实验任务对于测量被试的阅读反应时、句意理解水平、视线变化轨迹等方面较为有效,但语言认知更多的是基于句子水平上的认知行为,即它更多的体现为即时性的、信息竞争加工的过程。为有效测量信息的渐增效应和竞争过程是如何影响语言认知的,Forster(2009)等人提出了语言迷津任务。在该任务中,测量句子中的每个词汇是在其它词汇伴随下同时呈现在屏幕上,被试的任务是确定选择哪个词汇以构成一个符合语法,且语义连贯的句子。若选择正确,则自动进入下一个界面的操作,若选择错误,系统会告知被试,且终止操作。与前面提到的两种操作任务比较起来,语言迷津任务具有如下几点优势:第一,在克服言语加工溢出效应(spillover effects)现象的同时,强迫被试进入到一个严格的信息量渐增的加工模式中,从而对加工每个词所付出的心理代价做出准确的测量;第二,由于呈现速度相对较慢,故能较好地协调按键反应和阅读速度间的关系;第三,其间不须要加入理解测验,且能保证每个词汇获得充分的理解。

2 语言认知心理学的发展研究范式

诸多的语言现象和规律借助于行为研究范式获得了很好的实证支持。(Traxler 2002,Chen 2008)但这些语言现象是基于经验学习的产物,还是来自于人类先天的遗传,行为研究很难给出有力的支持。为此,研究者们开始从发展心理学的角度,研究人类语言认知,以期对上述问题作出回答。

鉴于儿童的知识经验和语言理解的特点,研究者们对传统的行为研究范式进行了修改,提出了行为-表现任务(act-out task)、价值判断任务(value judgment task)和自发语言分析(spontaneous language analysis)等多种实验设计。

行为-表现范式(act-out paradigm)有时又称作“句子-图片匹配任务”(sentence-picture matching task),其具体操作如下:首先建构由测验材料构成的资料库,而后按照每个句子的的描述匹配相应的图画。被试在听过每个句子的陈述后,按照句子的描述和自己的理解,选择能反映句子中相关事物关系的图片,或运用图片建构句子中相关事物的关系。考查指标主要为被试的操作时间和任务完成的准确性。Eisenberg(2002)运用该范式对3-6岁儿童宾、主关系从句的理解特点进行了研究。结果证实了来自于成人被试的研究结果:在印-欧语系中,主语关系从句比宾语关系从句加工更加容易一些,说明宾主、关系从句加工不对称性现象①并非来自人们的经验学习。但Friedmann和Novogrosk(2004)基于双向句子-图片匹配任务(binary sentence-picture matching task)对母语为希伯来语10岁组(平均)且患有具体语言障碍(specific language impairment,SLI)的儿童和4-6岁组语言正常的儿童在宾、主关系从句的理解方面进行了对比研究,但结果表明,主语关系从句加工较为容易一些。

为什么两项研究会出现不一致的结果呢?有些学者认为,由于该任务中需要儿童根据关系从句的描述匹配相应的图片,即需要儿童更好的“表现”,从而增加了任务的困难程度,不能有效地揭示儿童关系从句理解能力的发展水平。为此,Smith(2003)等为了探讨错误信念推理和关系从句的获得间的关系,选用了价值判断任务。在该任务中,让3-5岁的儿童根据关系从句的描述来匹配由拿着相应玩具的实验者所创造的情景。已有研究表明,这样能更加精确和可靠地对儿童语言能力作出评估。实验材料为三种不同类型的句子:单一事件的关系从句、双事件的关系从句和并列联合句。结果表明,3岁组儿童无一例外地在三种类型句子上的表现均差于4-5岁组儿童,但对于3岁组儿童的表现是否是基于随机却不好判断。为此,作者基于卡方检验(chi-square)进一步作了分析,发现4-5岁组儿童的表现显著高于随机水平,对于3岁组儿童来说,在单一事件的关系从句上,其表现有明显高于随机水平的趋势,但对于双事件的关系从句,其理解水平却与随机水平没有显著性差异。说明该年龄阶段的孩子还不具备加工关系从句的能力,从而表明人类句子加工的能力主要基于经验和学习。

人类语言认知大多发生于真实的生活环境中,所以,通过实验获得的语言认知特点似乎缺乏说服力。为此,Brandt(2008)等为研究德语儿童关系从句的获得,录制了383节(注:每节1小时)2-5岁儿童与成人互动的场景,并以此为材料对儿童关系从句的发展进行分析。结果显示,儿童早期关系从句的建构主要围绕某一主题进行,和简单句差异不大,它们涵盖单一主题、实施者先于其他受试者、表达一新信息且以主要从句的字词序列方式呈现。之后,镶嵌于主句中的复杂的关系从句开始出现。具体来看,在记录到的所有的关系从句中,名词短语的关系从句数量最多,比例最高,为38.25%,其次为人称代词短语的关系从句,为25.29%,宾语关系从句为21.31%,主语关系从句为4.11%。该发现显示宾语关系从句较之于主语关系从句更具有偏爱性。

来自于发展研究范式的证据表明,作为人类特有的语言现象,人类在加工、理解中所表现出来的一些特征并非先天所就,而是基于后天经验的学习。但为什么对于类似宾、主关系从句等语言现象,人类在加工时所付出的心理资源不同呢?词汇加工中音、形、义提取的时间历程有何不同呢?句法、语义加工是一种什么样的关系?上世纪80年代兴起的认知神经科学为上述问题的解答可以提供有力的支持。

3 语言认知心理学的认知神经科学的研究范式

与语言认知密切相关的认知神经科学技术主要包括两类:一类是功能性神经成像 (functional neuroimaging)技术,如正电子辐射断层摄影(PET)、功能性磁共振技术(fMRI)等,该类技术侧重于探究语言加工过程中脑区的定位问题;另一类技术则侧重于描述语言加工的时间历程或心理过程,主要包括事件相关电位技术(the event-related brain potential ERPs)、脑电图(EEG)、脑磁描记法(MEG)及红外线光学成像技术等。其中比较成熟的包括ERPs和fMRI技术。

ERPs是基于人脑自发电位(EEG)在一定刺激诱导下产生的、反映认知过程中大脑的神经电生理改变。由于ERPs有着很高的时间分辨率,该技术目前在语言认知领域已得到广泛的应用。

上世纪80年代初,Kutas与Hillyard(1980)在句子阅读任务中,最初发现了与语义加工有着密切关系的N400,从而激发了后来研究者的广泛兴趣。一系列与语言加工有关的脑电位,诸如词汇加工负波(LPN)、左前额负波(LAN)、早期左前额负波(ELAN)、句法加工正波(P600)、句尾加工负波(CEN)等陆续被发现,为有效展示语言加工的心理历程及揭示语言特征提供很好的生理学指标。同时,也找出一些比较成熟的研究方法。

Oddball范式是ERPs研究中最为经典的研究方法。实验中随机呈现同一感觉通道的两种概率不同的刺激。大概率刺激为标准刺激(﹥70%),小概率刺激为偏差刺激(﹤30%),即需要被试反应的刺激。由于出现概率的差异,而诱发出相应的ERP成分。学者们运用该范式对词汇加工、词汇识别、语音辨认、图片命名等语言认知任务进行分析,结果发现了显著的N400、P200、P600等效应。(Holcomb & Anderson 1993,Aaltonen et al.1992)

Go-Nogo范式是ERPs研究中另一种较为常用的研究方法。该实验中刺激出现概率没有差异,被试须要反应的刺激为Go刺激(靶刺激),不须要反应的刺激为Nogo刺激。Falkenstein,Koslykova和kiroj(1995)等运用此方法研究了视、听两通道刺激加工中的ERPs成分,发现视觉字母刺激引起明显的N2成分,听觉刺激则没有。同时发现视觉刺激引发了N400成分,而听觉刺激则同时诱发出N400和P507成分,从而揭示了不同感觉通道信息加工方面的差异。

此外,研究者还提出了诸如n-back范式、双任务加工范式(dual-task paradigm)、联想测验范式等,为语言认知的深入研究提供了便利。

虽然ERPs目前是语言认知心理学领域中应用最为广泛的神经科学范式,但由于其空间分辨率的局限,而使其很难准确定位出语言认知过程中涉及到的脑功能区。因此,一些人开始尝试着把ERPs技术和fMRI技术结合起来使用。

fMRI技术较为突出的优势是具有较高的空间分辨率,能为心理活动进行准确的空间定位。在确定认知过程和脑区活动的关系上较之以往的技术更提高了一步。Just,Carpenter和Keller(1996)运用该技术成功地发现三种关系句②的加工对相应脑区激活的程度不同,随从句复杂程度的增加而扩大。Friderici和Kotz(2003)在研究句法和语义加工关系的过程中,于颞叶前部发现了两个独立的神经活动网络,支持了句法、语义分别加工的观点。

神经科学研究范式的引入,为洞悉“黑箱”之谜及有效揭示语言认知过程的内在神经机制提供了切实有效的方法。但语言认知并非是一个纯机械的神经机制运行的结果,其间还受到许多诸如情感、动机、期待等因素的影响。故而完全根据神经的生理变化来推测语言认知的过程是不完善的。当前,有关N400、P600、LAN等脑电位的语言认知的心理学意义的争论和分歧,就是很好的明证。

4 语言认知心理学的病理学研究范式

病理学研究范式是语言认知心理学领域出现最早的研究范式。早在19世纪60年代,法国医生Broca就借助于该方法发现了言语运动区。此后,该方法在语言认知心理学领域得到广泛的应用。但鉴于当时生理学和医学知识所限,研究者还不能在被试不受损伤的情况下研究语言认知,更不可能根据研究目的有意识地操控被试的大脑活动来研究语言认知。随着微电极技术、区域冷冻技术的应用,解决上述问题逐渐成为可能。

语言认知心理学的病理学研究范式是基于这样一种思想:人类的认知活动基于大脑的某种生理结构,如果该结构受到损伤,其功能必然受到影响。同样,通过被试作业中的某些表现可推测其脑区的活动模式。20世纪80年代前,语言病理学的研究基本上是反推式的,即通过言语障碍病人的临床表现来探究其脑损伤的区域,而后提出某种矫正方案。从80年代后期开始,研究者们根据理论预测,主动地采取某些措施来控制大脑某些区域的活动,进而观察其行为表现,然后撤除控制条件,使被试恢复到原有状态,再观察其行为表现。Lomber(2010)等人采取区域冷冻技术对天生聋猫的视觉机能补偿现象进行了研究,结果发现负责听觉区域的脑皮层在某种程度上承担了视觉的部分功能,为不同感觉通道间的相互作用和机能补偿现象提供了直接的理论基础,同时也为研究聋哑人群的言语认知特征提供了帮助。

目前,语言认知的病理学研究范式主要体现在言语障碍人群的研究上。诸如言语发展迟缓、阅读障碍、表达功能受限、失认证或失读症等成为该领域最为关注的研究课题。其具体的方法主要是个案分析、相关考查和分离模式等。

语言认知病理学研究开辟了一条卓有成效的研究途径,但也面临着一些亟待解决的问题。首先,它属于一个跨学科的领域,需要心理学、医学、生物学和计算机科学等多方合作。其次,患者选择性障碍的出现不受研究人员的主观控制,有些障碍的稳定性差,不具有充分的代表性等。所以,该范式的使用须要综合医学、社会文化背景、研究者对被试的了解等因素,才能真正体现其效用。

5 结束语

语言认知心理学的发展也有着类似其它学科的发展趋势,经历着哲学思辨向科学求证过程的转变。行为研究范式的引入就是其追求科学实证的明证。固然,行为研究范式因其研究过程的可操作化、观察指标的客观化、研究结果的数量化而增进了语言认知心理学的科学主义倾向,但其研究中所观察到的现象及其获得的结果由于其外在性而难以对诸多语言现象寻求到根本性的解释,更难以推进其研究成果的应用。发展研究范式、认知神经科学研究范式和神经病理学研究范式的引进,在很大程度上克服了行为研究所具有的弊端,解决了一些有关语言发展是基于经验还是人类大脑先天优势的争论,不但就语言的产生、发展、异常提出了许多成熟的理论,而且为诸如语音识别、字词辨认、句法建构、语义提取、文本信息整合等语言现象寻求到了其神经基础。在提高语言认知心理学科学素养的同时,也促进了其应用性。

纵观语言认知心理学研究范式演变的发展历史,不难看出蕴藏其间的一些趋势:(1)重量化研究,轻质性分析。量化研究一直是科学主义心理学所彪炳的,其核心是借助于实验操作和可靠的数据来揭示现象间的关系和隐藏于其背后的规律。这种做法固然可以揭示现象间精密而细微的关系,并为它们之间的比较提供了稳定的平台。但语言的社会性和多变性使得其间的诸多关系和现象多呈现出不稳定的态势,故适当增加一些个案研究、话语分析等方法有利于语言现象的探讨。在学科结合上还当注重语用学、语料学、社会学、文化学、人类学的介入。(2)重生理、神经基础的分析,轻社会、文化的探讨。虽然语言的产生更多的是基于人类特有的神经生理基础,加强神经生理基础的研究,能够有效揭示语言的产生。但其意义的表现和交流形式的达成却承载着浓厚的社会、文化意义。所以,语言现象的研究应该在生理、社会、文化的基础上综合展开。(3)多微观理论模型的建构,少系统、宏大理论的构想。丰富的微观理论建构有助于语言现象的解释和规律的呈现,但其背后却显出语言认知心理学研究范式的混乱和模糊,而且容易导致语言认知心理学走向唯方法论的窠臼。正如美国心理学史大师查普林(James P.Chaplin)所言,方法建设对于心理学学科的发展和理论的建构固然重要,但唯方法却会阻碍理论的生成,甚至误入歧途。

注释

①主、宾关系从句加工不对称性是指两种关系从句的加工难度存在显著差异性。印欧语系下主要表现为主语关系从句加工较为容易,宾语关系从句加工较为困难。Subject relative clause(主语关系从句):The senator that attacked the lawyer was a thief.Object relative clause(宾语关系从句):The senator that the lawyer attacked was a thief.

②该实验中运用的3种关系从句类型Cojoined clause(联合关系从句):The senator was a thief and the lawyer attacked him.Subject-relative clause(主语关系从句):The senator that attacked the lawyer was a thief.Object-relative clause(宾语关系从句):The senator that the lawyer attacked was a thief.

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