时间情景模型的动态更新：从短时工作记忆到长时工作记忆*
2015-02-02何先友杨惠兰赵雪汝
何先友 杨惠兰 张 维 赵雪汝 谢 毅
(1华南师范大学心理应用研究中心/心理学院/心理健康与认知科学广东省重点实验室,广州 510631)
(2乐山职业技术学院新能源工程系,乐山 614000)
1 前言
人们阅读文本时,常随着文本所描述事件的转换不断更新情景模型。20世纪70年代,Kintsch和van Dijk (1978)首次提出文本表征包括表层编码、文本基础表征以及情景模型。之后,Zwaan,Langson和Graesser (1995)等人结合实验研究,提出了“事件标记模型” (Event-Indexing Model),认为情景模型中表征了关于事件的空间、时间、因果、意图和主角等五个维度的信息。其中,对记叙文中时间信息加工的研究主要集中在时间转换是否会引起情景模型更新以及时间转换大小对情景模型更新的不同作用两个方面(Anderson,Garrod,&Sanford,1983;Radvansky,Copeland,&von Hippel,2010;Radvansky,Zwaan,Federico,&Franklin,1998;Rich&Taylor,2000;Speer &Zacks,2005;Zwaan,1996;Zwaan et al.,1995;郭艳彪,陈琳,陈广耀,莫雷,2013;何先友,赵雪汝,杨惠兰,赖斯燕,林席明,2013;冷英,莫雷,韩迎春,黄浩,2004)。关于时间转换大小对情景模型更新的影响,强印象假设(Strong Iconicity Assumption)与场景理论(Scenarios Account)存在明显的分歧。场景理论认为,时间信息为场景转换提供线索,时间转换的大小会影响到情景模型更新的进程,只有那些表示场景发生转换的足够大的时间信息才能导致情景模型的更新;而强印象假设则认为,只要出现时间短语的转换,读者就会更新情景模型,换而言之,时间转换的大小不是区分情景模型是否发生更新的条件。
所谓时间转换大小,指的就是时间词跨度的大小(Speer &Zacks,2005)。Anderson 等人(1983)提出的场景理论认为,场景是以时间跨度作为线索,当文本时间信息超越了场景的时间跨度时,场景才会发生转换。据此,场景理论预测的关键句阅读时间的模式是: 短时(一会之后)=中时(一小时后)<长时(一天之后)。Ditman,Holcomb和Kuperberg (2008)的研究发现,随着记叙文的展开,跨度大的时间转换词比跨度小的时间转换词引发更大的N400效应,他们的结论是: 时间转换引起阅读时间的增加,是由于时间词暗含了时间转换时持续的时间信息,从而引起情景模型更新时认知努力的增加。李英迪和何先友(2009)采用探测范式,发现时间信息的加工受到人们日常生活经验模拟的影响,时间跨度大的信息比时间跨度小的信息更容易被知觉为事件的边界。以上研究结果都支持场景理论的观点,即时间转换的大小影响情景模型的更新。
然而,另一些研究却发现了不一致的结果。Zwaan (1996)发现,在记叙文阅读中,无论时间间隔是否位于同一个场景中,只要存在时间间隔,读者就倾向于认为两者不属于同一情景模型,就需要更新情景模型。所以,强印象假设预测的数据模式是: 短时(一会之后)<中时(一小时后)=长时(一天之后)。Kelter,Kaup和Claus (2004)的研究发现,当读者在遇见“一小时之后”及“六小时之后”这样的时间状语时,他们倾向于“新的开始” (a fresh start),重新建立一个新的模型(Kelter et al.,2004;李伟兰,何先友,2009;鲁忠义,仝宇光,张丽芳,2010)。Zwaan (1996)的研究还发现,与“一会儿之后”条件相比,“一小时之后”与“一天之后”的条件下先前信息的通达性确实显著降低了,但“一小时之后”与“一天之后”二种条件之间却无任何显著差异。以上研究表明,不管时间转换的大与小,目标句的阅读时间都没有出现显著差异,结果支持了强印象假设。
此后,许多研究试图解决强印象假设与场景理论存在的争论(Radvansky &Copeland,2010;Speer&Zacks,2005;Zwaan,1996;何先友,李惠娟,魏玉兵,2011;何先友,杨惠,邓玉梅,吴爽,2012;冷英等,2004;夏天生等,2013)。Radvansky和Copeland (2010)认为,如果时间转换的大小影响情景模型的更新进程,那么这种影响应该出现在情景模型更新的不同阶段。以往研究仅采用了关键句的阅读时间或回指探测等指标来衡量情景模型是否得到更新,这种测量指标的单一性可能是造成以上分歧的主要原因。因此,他们把情景模型的更新分为信号的转换(shift signal,指情景结构的转换,采用时间转换句阅读时间作为指标)、新结构的建立(new framework establishment,主要以与新结构相关探测词的反应时作为指标)、实体保留(maintaining entities,以事件转换后仍然为相关实体的实体可通达性作为指标,情景更新后实体仍与新的情景相关,因此其通达性不会有所变化)与实体移除(removing entities,以事件转换后与新模型不再相关的实体可通达性为指标,情景更新后,实体与新的情景无关,其通达性会降低)四个方面。实验结果表明,长时(“一天之后”)的时间转换之后,关键句的阅读时间显著增加,建立了一个新的结构,但是实体的通达性在保留和移除的情况下没有显著差异,所以情景模型的更新没有完成。这与Speer和Zacks (2005)的研究结论不一致。Speer和Zacks (2005)采用的长时条件是“一小时之后”,他们发现,在实体移除的情况下,长时条件下先前信息的提取速度变慢,实体的通达性在保留和移除的情况下显著差异,完成了情景模型的更新;而在 Radvansky和 Copeland(2010)的研究中,实体移除的情况下,短时和长时条件下先前信息的提取速度并无显著差异,情景模型的更新尚未完成。Radvansky等认为,这可能是由于时间跨度不同造成的,“一小时”时间转换的跨度比“一天”要小,因此,更有可能使人的活动保持在同一情景中。冷英等人(2004)使用Zwaan (1996)的实验范式再次检验了场景理论和强印象假设。该研究在固定场景跨度条件下,采用缩短时间间隔(如“几分钟之后”)或拉大场景跨度(如“一年以上”)两种方式来缩小时间间隔在场景中的比例,结果两个实验都支持场景理论。何先友等(2013)提出了事件框架依赖假设,认为情景模型的更新会受到事件框架的影响。当时间转换信息处于事件框架内,则不标识事件的变化,不会引起情景模型的更新;而时间转换信息处于事件框架外,则标识着事件的变化,能引起情景模型的更新。赵雪汝等(2014)的研究则进一步丰富了事件框架依赖假设,该研究发现在事件框架内,维度转换并不是情景模型更新的充分条件,活动信息的变化能引起时间情景模型的更新,客体信息的变化则能引起空间情景模型的快速更新;当维度转换处于事件框架外,则能引起情景模型更新。由此可以看出,时间转换大小是否影响情景模型的更新尚未达成一致意见。
具身认知理论的提出则为解决强印象假设与场景理论的分歧提供了新方法,具身认知理论认为情景模型建构的关键在于对所描述信息进行心理模拟,“具身经验”在其中起着核心作用(薛灿灿,叶浩生,2011;叶浩生,2011)。情景模型仅仅是一种表征模式,它与其它感知觉加工、躯体动作、表象等非语言认知具有相同的模式。Zwaan和 Madden(2004)在此基础上提出了经验渗入框架模型(Immersed Experiencer Framework,IEF),作为语言理解体验观的一种理论,它是在整合其他语言理解观点的基础上提出的一种新观点,强调具身经验的重要作用,将语言理解过程划分为激活(activation)、解读(construal)和整合(integration)三个成分。何先友等(2011)提出了时间信息的加工二阶段模型,认为文本阅读中时间信息的加工包括两个阶段: 第一个阶段是低水平自动化的加工,只需要激活先前信息,符合强印象假设;而第二个阶段则是更高水平的加工,负荷主要来自对记忆中信息进行整合,符合场景理论。不难发现,强印象假设侧重于时间信息加工中的激活阶段,而场景理论侧重于时间信息加工的整合阶段,因此以往研究产生分歧的原因可能是因为并未把时间情景模型的更新当做一个动态的心理经验模拟过程,只片面侧重于情景模型更新的某一阶段。而时间情景模型的更新核心在于对语言所描述的事件状态进行经验模拟,本质上是对个体经验的建构。时间转换的幅度越大,情景模型的更新所需要的时间也就越长。本研究拟在短时工作记忆与长时工作记忆两个阶段中,考察时间转换大小对时间情景模型更新进程的影响,进而考察时间情景模型的动态更新过程。
以往探讨情景模型更新的研究大多是针对短时工作记忆中的信息更新(Anderson et al.,1983;Kelter et al.,2004;Radvansky &Copeland,2010;Zwaan &Radvansky,1998)。实际上,当信息进入长时工作记忆后仍需要更新,该系统中的更新是否与短时工作记忆中的信息更新模式一致? 两个记忆系统的差异是否可以揭示情景模型更新的进程?这些问题都需要进一步的实验研究。Speer和Zacks(2005)研究发现,阅读时间的延长是因为时间的变换导致加工时间词和更新情景模型本身所带来的困难,这一观点得到了大量研究的支持(Malhotra,Thomas,Carroll,&Miller,1980;Radvansky,Copeland,Berish,&Dijkstra,2003;Zwaan &Radvansky,1998;Zwaan,Radvansky,Hilliard,&Curiel,1998)。Kintsch(1988)提出了建构整合模型(Construction Integration Model),该模型指出,文本阅读主要包含两个过程:建构过程与整合过程,建构过程是指输入与语篇理解有关的命题,整合过程是指将读者建构的命题与头脑中的知识网络进行联结,以形成连贯符合语篇的心理表征。建构整合模型认为,理解过程是自上而下的,是通过预期和假设而形成,建构与整合过程密不可分。Graesser,Singer和Trabasso (1994)的研究则进一步丰富了建构整合模型,认为读者会在文本阅读的过程中构建出整合的情景模型,情景模型的构建涉及了不同的记忆阶段,短时工作记忆使用序列加工,信息提取的速度快且认知负荷小,因此,当信息输入情景模型时,读者会首先把信息储存于短时工作记忆中,以提高信息提取的速度。但是短时工作记忆的认知资源有限,一旦认知负荷超过了短时工作记忆容量或者与先前信息相关的背景信息主要存储于长时记忆时,情景模型的更新则需要进入长时工作记忆进行信息的加工与提取,长时工作记忆采用并行加工方式,信息提取的速度慢但记忆容量大,因此较为复杂的情景模型更新过程在长时工作记忆阶段也能完成。因此,我们认为在短时工作记忆中,由于时间跨度大,从动态观的角度看,被试将时间信息与先前经验进行模拟比较的时候,需要更新的信息越多,被试没有足够的时间去完成情景模型的感知加工、解读与整合,因此需要将信息推进长时工作记忆中,才能更新情景模型。因此,以往的研究结果之所以不一致,可能是因为受到加工时间的限制,使得时间跨度大条件的情景模型不能得到更新;而当信息进入长时工作记忆后,则会有相对充足的时间去完成情景模型的更新,因此,时间跨度大条件的情景模型能否得到更新是一个值得探讨的问题。我们的基本设想是: 在短时工作记忆中由于记忆容量和加工时间的限制,时间跨度大的条件(“一天之后”)的情景模型更新不能完成,而在时间跨度小的条件(“一小时之后”)下情景模型的更新则能够完成。而当信息推进长时工作记忆后,时间跨度大的条件(“一天之后”)的情景模型更新也能完成。如果信息在推进长时工作记忆后情景模型也能得到更新,则说明时间转换的大小会影响到情景模型更新的进程,时间转换幅度越大,对情景模型所描述的事件进行经验模拟则越困难,所需时间也越长,从而进一步从不同记忆阶段证明时间情景模型更新的动态性。
本研究运用Radvansky和Copeland (2010)的研究范式,设计了 2个实验,进一步探讨在不同的记忆加工阶段,记叙文阅读过程中时间转换引发的更新过程。实验1主要探讨在短时工作记忆中,不同时间跨度(大/小)转换条件引发的情景模型更新模式。实验 1a探讨在短时工作记忆中跨度大的时间转换(“一天之后”)对情景模型更新的影响,而实验1b则探讨在短时工作记忆中跨度小(“一小时之后”)的时间转换对情景模型更新的影响。实验1的逻辑是: 在短时工作记忆系统中,由于受到加工时间的限制,在时间转换跨度较大(“一天之后”)的条件下,情景模型的更新不能完成,在实体移除条件下时间转换后实体仍维持在原模型中,移除实体的通达性不会降低;而在时间转换跨度较小(“一小时之后”)的条件下,情景模型的更新则能够完成,移除实体已不存在于新模型中,因此,其通达性会降低。因此,预期的数据模式是: 在实验1a中,信号的转换:短时<长时,新结构的建立: 短时<长时,实体保留:短时=长时,实体移除: 短时=长时。在实验 1b中,信号的转换: 短时<长时,新结构的建立: 短时<长时,实体保留: 短时=长时,实体移除: 短时<长时。
实验2探讨信息进入长时工作记忆后情景模型的更新,实验逻辑是: 在文本阅读中,读者会构建当前模型,把信息储存于短时工作记忆中,便于读者对先前信息进行提取与整合,但是当填充句增加到 4句时,根据建构整合模型,这时读者建构出整合模型,把事件的信息储存在长时工作记忆中(Cook,Halleran,O’Brien,1998;Graesser el at.,1994;O'Brien,Rizzella,Albrecht,&Halleran,1998;李伟兰,何先友,2009)。因此,如果是因为转换跨度较大引起更新难度增加需要更长的加工时间,那么在时间转换句之后把填充句增加到4句,从而使当前信息进入长时工作记忆,为被试提供了足够的时间加工当前信息,因此,他们则很有可能对情景模型进行更新,构建出整合的情景模型。换言之,在长时工作记忆中被试有相对充足的时间和记忆容量去更新情景模型,因此在实体移除条件下时间转换后,实体不存在新模型中,实体的其通达性会降低。因此,预期的数据模式是: 信号的转换: 短时<长时,新结构的建立: 短时<长时,实体保留: 短时=长时,实体移除: 短时<长时。
2 实验1a
2.1 实验目的
探讨在中文条件下短时工作记忆中跨度大的时间跨度转换对情景模型更新的影响,验证Radvansky和Copeland (2010)的研究结果。
2.2 研究方法
2.2.1 被试
37名本科生参与正式实验,其中男生 17名,女生20名;母语为汉语,无阅读障碍。均自愿参加实验,实验后给予适当报酬。
2.2.2 实验材料
与 Radvansky和 Copeland (2010)的材料相似,实验材料包括12个故事(45～57个句子),每个故事包括 5个关键句,其中位置转换上有 2个关键句:短时转换关键句与长时转换关键句;在客体关系上有3个关键句: 保持客体关键句、移除客体关键句、中性客体关键句。分为长时和短时两种时间条件。在长时版本中,时间转换词为 “一天之后”,在短时版本中,时间转换词为“一会儿之后”。每个故事都包括10个探测词,其中5个是关键词,5个是填充词。
24名不参加正式实验的学生参与了评定实验。要求被试在7点量表上对实验材料中的时间句和后面紧跟的事件句的句法与语义的合理性程度进行评定。根据评定结果从 14个故事中选出句法与语义合理性的平均分都高于4分的12个故事。剩下的 12篇材料中,在句法方面,“一会儿之后” (M
=4.78,SD
=1.33)、“一小时之后” (M
=5.01,SD
=0.71)和“一天之后” (M
=4.21,SD
=1.49)三种时间条件的时间句与事件句的句法合理性没有显著差异,F
(2,22)=2.61,p
=0.10。在语义方面,三种时间条件的时间句跟事件句的语义合理性差异显著,F
(2,22)=6.80,p
<0.01,其中“一会儿之后” (M
=5.08,SD
=0.78)和“一小时之后” (M
=4.89,SD
=0.17)差异不显著,F
(1,11)=0.19,p
=0.46;“一会儿之后” (M
=5.08,SD
=0.78)和“一天之后” (M
=4.02,SD
=0.38)差异显著,F
(1,11)=1.05,p
=0.01;“一小时之后” (M
=4.89,SD
=0.17)和“一天之后” (M
=4.02,SD
=0.38)差异显著,F
(1,11)=0.86,p
=0.03。这个评定结果说明三种时间条件下的时间句跟事件句在句法合理性上差异不显著,在语义合理性方面,“一会儿之后”和“一小时之后”合理性较高,而“一天之后”合理性相对较低。节选的实验材料样例如下:
詹姆斯躺在草地上晒太阳。一会儿之后
,他在那里见到了一个老朋友。(短时转换关键句,探测词:太阳)詹姆斯躺在草地上晒太阳。一天之后
,他在那里见到了一个老朋友。(长时转换关键句,探测词:太阳)詹姆斯拿起咖啡,走向书房。一天之后
,詹姆斯听到一声巨响。(长时转换保持客体关键句,探测词: 咖啡)
图1 实验1a流程图
詹姆斯放下咖啡,走向书房。一天之后
,詹姆斯听到一声巨响。(长时转换移除客体关键句,探测词: 咖啡)詹姆斯拿着咖啡,犹豫着要不要走向书房。一会儿之后,詹姆斯听到一声巨响。(短时转换中性客体关键句,探测词: 咖啡)
2.2.3 实验设计
实验采用单因素(时间转换: 短时“一会儿之后”/长时“一天之后”)两水平被试内设计。每个被试都要阅读12篇文章,每篇文章都设置5个关键句的探测,关键句的位置采用拉丁方顺序平衡。对于信号的转换指标,自变量为时间转换大小,包括短时转换和长时转换,因变量为时间转换句的每个字的平均阅读时间(ms/字)。对于新结构的建立指标,自变量为时间转换大小,包括短时转换和长时转换,因变量为探测词的反应时和正确率;对于实体保留和实体移除指标,自变量为时间转换大小和客体状态,时间转换大小为短时转换和长时转换,客体状态有保持客体、中性客体和移除客体,在结果分析时进行保持客体、移除客体与中性客体的比较,因变量为目标客体的反应时和正确率。
2.2.4 实验程序
实验电脑为 IBM14显示器,被试与显示器之间的距离大约为40 cm左右,使用 E-prime 1.1呈现文本,字体为18号字体,颜色为黑色,背景为白色。实验采用移动窗口技术以及探测范式。首先在电脑屏幕中央会呈现一个红色的“+”符号注视点1000 ms,篇章语句随即呈现,窗口内一次只显示单个句子,被试按空格键开展自定步调的按键阅读,被试按键的时间间隔被作为对窗口所呈现句子的阅读时间;在阅读的过程中,屏幕中央会不间断的呈现红色的“?”符号提示,800 ms后“?”自动消失,屏幕会出现一个词语,被试需要判断这个词语在前面的语句中是否出现过,第一组被试,若出现过,按“F”键;若未出现过,按“J”键,第二组被试反之。词语在被试按键反应后消失,若3000 ms内被试仍没有做出反应则词语自动消失。计算机自动记录反应时间和正确率。判断完毕后,屏幕继续呈现红色的“+”,操作同前面的操作一样,直至这篇文章阅读完毕。实验流程图见图1。
2.3 结果与分析
使用SPSS 16.0对数据进行分析。首先删除探测词正确率85%以下的被试数据,据此删除了3名被试的数据,然后删除反应时间在 2.5个标准差之外的极端数据,删除的数据不超过总数据的 5%。对剩余的数据进行方差分析,所有的数据均进行了被试检验和项目检验。结果见图2。
图2 不同时间转换情况下关键句的阅读时间和探测词的反应时(ms)
对于时间转换信号这一指标,我们测量了关键句的阅读时间。“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下关键句的阅读时间差异显著,F
(1,33)=22.03,p
<0.001,η=0.400;F
(1,23)=4.95,p
=0.036,η=0.177。对于新的时间结构这一指标,“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下探测词的反应时差异显著,F
(1,33)=5.10,p
=0.031,η=0.134;F
(1,23)=9.16,p
=0.006,η=0.285。二者准确率没有显著差异,F
(1,33)=1.11,p
=0.300,η=0.032;F
(1,23)=1.87,p
=0.185,η=0.075。对于实体保留指标,“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下的反应时没有显著差异,F
(1,33)=2.02,p
=0.165,η=0.058;F
(1,35)=0.03,p
=0.861, η=0.001。在准确率方面也没有显著差异,F
(1,33)=0.95,p
=0.338,η=0.028;F
(1,35)=0.78,p
=0.384,η=0.022。对于实体移除指标,“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下的反应时没有显著差异,F
(1,33)=0.70,p
=0.408,η=0.021;F
(1,35)=1.61,p
=0.213,η=0.044。在准确率方面也没有显著差异,F
(1,33)=1.00,p
=0.325,η=0.029;F
(1,35)=0.21,p
=0.654,η=0.006。实验1a的结果与Radvansky和Copeland (2010)的研究结果一致,在阅读时间上出现了时间转换效应,而且,在长时转换之后,探测词的反应时更慢,人们开始更新并建立新的时间结构,但在实体移除指标上,并未发现实体信息在转换之后提取速度变慢。在实验1a中,时间词转换的跨度较大,更新时间情景模型时需要更新的信息更多,难度更大,因此,在实体移除这个指标上,没有发现长时转换与短时转换的显著差异,说明在短时工作记忆中情景模型更新可能没有完成。那么在时间跨度较小的情况下,时间情景模型的更新是否可以完成呢? 实验1b将探讨这一问题。
3 实验1b
3.1 实验目的
探讨在短时工作记忆中跨度小的时间转换对情景模型更新的影响。
3.2 研究方法
3.2.1 被试
30名本科生参与正式实验(其中男生13名,女生 17名),母语为汉语,无阅读障碍。均自愿参加实验,实验后给予适当报酬。
3.2.2 实验材料
把长时版本下的时间转换词从“一天之后”换成了“一小时之后”,其余同实验1a。
3.2.3 实验设计
实验采用单因素(时间转换: 短时“一会儿之后”/长时“一小时之后”)两水平被试内设计。其余同实验1a。
3.2.4 实验程序
同实验1a。
3.3 结果与分析
使用SPSS 16.0对数据进行分析。首先删除探测词正确率85%以下的被试数据,据此删除了3名被试的数据,然后删除反应时间在 2.5个标准差之外的极端数据,删除的数据不超过总数据的 5%。对剩余的数据进行方差分析,所有的数据均进行了被试检验和项目检验。结果见图3。
图3 不同时间转换情况下关键句的阅读时间和探测词的反应时(ms)
对图3的数据进行统计分析发现,对于信号的转换指标,在时间跨度小的情况下,阅读“一小时之后”条件下的关键句比“一会儿之后”条件下的关键句要显著地花费更长的时间,F
(1,26)=65.16,p
<0.001,η=0.715;F
(1,23)=12.84,p
=0.002,η=0.358。对于新的时间结构指标,“一会儿之后”条件与“一小时之后”条件下探测词的反应时差异显著,F
(1,26)=5.04,p
=0.034,η=0.162;F
(1,23)=7.17,p
=0.013,η=0.238。但准确率方面二者没有显著差异,F
(1,26)=3.50,p
=0.073,η=0.119;F
(1,23)=3.51,p
=0.074,η=0.132。对于实体保留指标,“一会儿之后”条件与“一小时之后”条件下的反应时没有显著差异,F
(1,26)=2.74,p
=0.110,η=0.095;F
(1,35)=0.16,p
=0.691,η=0.005。在准确率方面也没有显著差异,F
(1,26) <0.01,p
=1.000,η<0.001;F
(1,35)=0.61,p
=0.439,η=0.017。对于实体移除指标,“一会儿之后”条件与“一小时之后”条件下的反应时有显著差异,F
(1,26)=6.17,p
=0.020,η=0.192;F
(1,35)=13.85,p
=0.001,η=0.283。准确率方面却没有显著差异,F
(1,26)=0.14,p
=0.713,η=0.005;F
(1,35)=0.02,p
=0.900,η<0.001。实验1b的结果表明,在前3个指标上得出与时间跨度大时一致的结论,但在实体移除指标上,短时条件下(“一会儿之后”)的信息提取速度显著快于长时(“一小时之后”)条件,符合了实验预期,证明时间跨度的大小影响了情景模型的更新。
实验 1a中,“一天之后”由于转换的幅度太大,需要更新的信息更多,没有足够的时间进行经验模拟的整合加工,时间情景模型更新不能完成。那么是否把实验1的填充句从0句增加到4句,从而把时间信息和实体信息都推进到长时工作记忆,被试就有足够的加工时间进而完成时间情景模型的更新? 实验2将对这个问题进行探讨。
4 实验2
4.1 实验目的
探讨在时间信息和实体信息都进入长时工作记忆以后,跨度大的时间转换对情景模型更新的影响。
4.2 研究方法
4.2.1 被试
27名本科生参与正式实验(其中男生13名,女生 14名),母语为汉语,无阅读障碍。均自愿参加实验,实验后给予适当报酬。
4.2.2 实验材料
同实验 1a类似,不同之处是在实体移除下的时间转换句后面加入4句填充句。节选的实验材料样例如下：
詹姆斯放下咖啡,走向书房。
一天之后
,詹姆斯听到一声巨响。(长时转换移除客体关键句)詹姆斯把头探出窗外。(填充句)
詹姆斯看见一支军乐队沿着街道走了过来。(填充句)
只听见熟悉的音乐声越来越近。(填充句)
詹姆斯每次听见这首曲子的时候都会觉得心潮澎湃。(填充句)
探测词: 咖啡
4.2.3 实验设计
同实验1a。
4.2.4 实验程序
同实验1a。
4.3 结果与分析
使用SPSS 16.0对数据进行分析。首先删除探测词正确率85%以下的被试数据,据此删除了2名被试的数据,然后删除反应时间在 2.5个标准差之外的极端数据,删除的数据不超过总数据的 5%。对剩余的数据进行方差分析,所有的数据均进行了被试检验和项目检验。结果见图4。
图4 不同时间转换情况下关键句的阅读时间和探测词的反应时(ms)
对于信号的转换指标,“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下关键句的阅读时间差异显著,F
(1,24)=14.89,p
=0.001,η=0.383;F
(1,23)=8.05,p
=0.016,η=0.422。对于新的结构建立指标,“一会儿之后”条件与“一天之后”条件下探测词的反应时差异显著,F
(1,24)=5.99,p
=0.022,η=0.200;F
(1,23)=4.61,p
=0.043,η=0.167。二者的准确率没有显著差异,F
(1,24) <0.01,p
=1.000,η<0.001;F
(1,23)=0.09,p
=0.770,η=0.004。对于实体保留指标,“一会儿之后”与“一天之后”条件下的反应时没有显著差异,F
(1,24)=0.38,p
=0.545,η=0.015;F
(1,32)=0.65,p
=0.427,η=0.020。在准确率方面也没有差异,F
(1,24)=2.24,p
=0.148,η=0.085;F
(1,32)=0.01,p
=0.908,η<0.001。对于实体移除指标,“一会儿之后”与“一天之后”条件下的反应时差异显著,F
(1,24)=22.37,p
<0.001,η=0.482;F
(1,32)=7.87,p
=0.008,η=0.197。在准确率方面被试检验差异显著,F
(1,24)=6.09,p
=0.021,η=0.203;F
(1,32)=3.34,p
=0.077,η=0.095。实验2结果与实验预期相符,对于时间跨度大的信息,在短时工作记忆中不能得到即时更新,但在长时工作记忆中,在实体移除指标上,实体信息在转换之后提取速度显著变慢了,完成了情景模型的更新。但同时也发现,在增加4句填充句以后,物体探测的准确率有所下降,这是因为更新的难度加大,需要花费更长的时间进行更新,准确率下降也是合乎逻辑的。实验2的结果表明当信息进入长时工作记忆,时间跨度大条件下的情景模型也能得到更新,进一步证明了时间情景模型更新的动态性。
5 讨论
本研究通过2个实验探讨了不同记忆系统中时间转换大小对情景模型更新的影响。实验1a和1b探讨了在短时工作记忆中不同时间跨度(大/小)转换条件对情景模型更新的影响。实验2则探讨在长时工作记忆中,时间跨度大条件下情景模型的更新进程。综合研究结果发现,无论是在短时工作记忆还是长时工作记忆中,时间转换大小影响情景模型的更新,时间信息随着跨度大小变化在不同的记忆阶段进行着不同的加工。
5.1 短时工作记忆条件下时间转换大小对情景模型更新的影响
在以往情景模型的研究中,研究者主要关注了时间、空间、因果、意图、主角五个维度,其中时间维度是情景模型中一个非常重要的维度。前人的研究主要集中于短时工作记忆系统中时间转换大小对情景模型更新的作用,但是远未达成一致意见,部分研究支持了场景理论的数据模式,即短时=中时<长时(Anderson et al.,1983;Ditman et al.,2008;Speer &Zacks,2005;李英迪,何先友,2009),也有部分研究的数据模式符合强印象假设,即短时<中时=长时(Kelter et al.,2004;Zwaan,1996;李伟兰,何先友,2009;鲁忠义等,2010)。Radvansky和Copeland (2010)试图通过多指标探测范式整合强印象假设与场景理论存在的争论,实验设置了长时和短时两种时间条件,在长时条件“一天之后”下,情景模型的更新并未完成。而在Speer和Zacks (2005)的研究中把长时条件设置为“一小时之后”,结果发现在长时条件下完成了情景模型的更新。这可能是因为“一天之后”明显比“一小时之后”的时间跨度要大,从经验模拟的角度来看,当两种时间跨度的时间信息与读者在现实生活已有的事件经验相比较的时候,就可以发现时间跨度较大的情况下,需要更新的信息更多,更新情景模型的难度也就更大。而 Radvansky 和 Copeland (2010)与 Speer和 Zacks(2005)的研究是两个不同的实验,难以进行直接的比较。为解决这一问题,本研究的实验1同时设置了时间跨度不同的两种长时条件,进一步探讨是否把时间转换词从“一天之后”变为“一小时之后”,情景模型的更新就能完成。
实验 1采用了 Radvansky和 Copeland (2010)的多指标探测范式。实验 1a主要探讨在短时工作记忆中跨度大的时间转换(“一天之后”)对情景模型更新的影响情景,实验 1b主要探讨在短时工作记忆中跨度小的时间转换(“一小时之后”)对情景模型更新的影响。实验1a的研究结果与Radvansky和Copeland (2010)的研究结果一致,在阅读时间上出现了时间转换效应,而且,在长时转换之后,探测词的反应时更慢,人们开始更新并建立新的时间结构,但在实体移除指标上,并未发现实体信息在转换之后提取速度变慢。实验 1b把时间转换词设置为“一个小时之后”,结果发现在前3个指标上得出的结论跟时间跨度大时一致,但是在实体移除的情况下,短时条件下(“一会儿之后”)的信息提取速度显著快于长时(“一小时之后”)条件,符合实验预期,证明时间跨度的大小影响了情景模型的更新。综合实验 1结果发现,在短时工作记忆中,时间跨度的大小影响了情景模型的更新,“一天”的时间跨度比“一小时”要大,更新情景模型时时间转换的幅度就更大,需要更新的信息更多,在头脑中对事件进行感知加工、模拟比较与整合的周期则越长,所以更新难度更大。由于在短时工作记忆中的加工时间有限,因此,情景模型的更新未能完成。已有的文献对工作记忆中时间词的转变引发的情景模型更新时间变长的原因进行了探讨,Speer和Zacks (2005)提出时间跨度大会导致时间词的加工和更新情景模型更为困难,因此需要更多的时间去更新情景模型。在短时工作记忆中,时间跨度大条件下没有足够的时间去更新情景模型,因此需要进入长时工作记忆中去更新情景模型。Rinck和Weber (2003)指出,阅读时间的增加主要是因为记忆中对先前信息通达的难度增加。Ditman等(2008)的研究发现更新情景模型的难度增加和对先前词的通达是影响阅读时间延长的两个主要因素,加工时间词以及更新情景模型的数据模式符合强印象假设,而提取先前词的数据模式符合场景理论。结合前人的研究结果可以发现,受到短时工作记忆容量的影响和加工时间的限制,使得长时条件的情景模型不能得到更新,因此导致阅读时间延长的主要原因在于对时间词的感知加工、模拟比较以及将当前信息与先前信息的整合,特别是整合阶段是一个高水平的认知加工阶段,而时间转换幅度越大进行经验模拟的过程则更为困难,整合的过程也更为复杂,因此在短时工作记忆中情景模型更新不能完成。
同时,情景模型的更新会受到事件信息的影响,何先友等(2013)提出的事件框架依赖假设,认为当时间转换信息处于事件框架内,不会引起情景模型的更新;而时间转换信息处于事件框架外,则能引起情景模型的更新。Anderson等(1983)的实验中,设置了时间间断短语“十分钟后”与“七小时后”,结果发现 “十分钟后”关键句的阅读时间无显著变化,情景模型并未更新;而“七小时后”关键句阅读时间延长,情景模型得到更新。这可能是因为事件信息“看电影”一般不会超过三小时,“十分钟后”看电影这一事件并未结束,而“七小时后”看电影这一事件已经结束,不难发现情景模型的更新受到了事件信息的影响。在本研究中,“一小时”相比于“一天”更容易被知觉为处于同一事件框架中,“一天”的条件下则更倾向于建立一个新的情景模型,整合进同一情景模型所需的时间更多。因此,在短时工作记忆系统中长时条件下情景模型不能更新完成,时间信息的加工会受到事件信息的影响。因此,今后的研究需要把时间信息与事件信息结合起来进行探讨。
5.2 长时工作记忆条件下时间转换大小对情景模型更新的影响
实验2探讨在时间信息和实体信息都进入长时工作记忆以后,情景模型的更新完成情况。为了让被试有更多的时间进行更新,实验2在实体移除条件下的时间转换句后增加了4句填充句。实验2的结果发现,信息进入长时工作记忆以后,时间跨度大条件下也情景模型也能完成更新,具体表现在实体移除指标上时间跨度大与小条件之间的显著差异,这进一步表明不同跨度的时间信息在不同的记忆阶段进行着不同的加工,情景模型的加工具有动态性。
关于时间跨度大小对情景模型更新的影响,强印象假设与场景理论一直争论不一。强印象假设认为,在记叙文中只要存在时间间隔,读者就倾向于认为两者不属于同一个情景模型;场景理论则认为,读者是以场景等分离的信息块来建构情景模型的。以场景理论和强印象假设为代表的两个传统理论要么注重时间信息的序列性,要么注重的是持续性,两者之间的分歧长期没有得到解决,难以对时间信息的加工进行完善的解释。具身认知理论的出现则为解决这一争论提供了新角度,该理论的核心观点是认知是对经验的知觉,明确提出语言理解的体验观,强调经验、替代体验对语言理解的重要性(Barsalou,1999;鲁忠义,高志华,段晓丽,刘学华,2007)。Zwaan和Madden (2004)提出的经验渗入框架模型,强调具身经验的重要作用,认为语言理解包含三个主要的过程,即激活、建构和整合。在此基础上,李英迪和何先友(2009)提出了时间信息加工的“经验模拟假设” (Experience Simulation Assumption),他们认为,时间信息的加工包括: 对时间信息本身的感知加工、模拟比较和整合三个阶段,在模拟比较阶段主要涉及两个方面,一是模拟事件发生的时间序列经验,二是模拟事件持续时间的场景范围经验,而强印象假设注重事件发生的时间序列经验,而场景理论注重事件持续的场景范围经验。何先友等(2011)提出的时间信息的加工二阶段模型也支持了上述观点,该模型认为文本阅读中时间信息的加工包括两个阶段: 第一个阶段是低水平自动化的加工,只需要激活先前信息,负荷主要是来自于时间信息本身和情景模型更新,符合强印象假设;而第二个阶段则是更高水平的加工,需要对信息进行整合,负荷主要来自对记忆中信息进行整合,符合场景理论。
本研究认为,强印象假设与场景理论并不是完全对立的,其侧重的是情景模型更新的不同阶段,强印象假设侧重于情景模型更新的激活阶段,而场景理论则侧重于整合阶段,因此并不能把情景模型建构从感知加工、建构到整合经验模拟过程进行综合探讨,因此也就不能解决长期以来存在的争议。在短时工作记忆阶段情景模型更新的瓶颈主要在于对先前信息进行通达与整合,而在长时工作记忆阶段则有足够的时间让被试对时间跨度大转换条件的先前信息进行整合,情景模型也能更新完成。本研究认为,情景模型的更新具有动态性,情景模型的更新核心在于对语言所描述的事件状态进行经验模拟,本质上是对个体经验的建构。人们需要动态更新情景模型来对所描述的事件进行表征(Zwaan &Radvansky,1998)。Freyd (1987)认为动态心理表征的时间结构有一个描述性的功能。只要每一个新的句子是情景连续性句子时,人们会继续在先前情景模型的基础上构建动态表征。当一个新的句子表明了时间转换时,先前构建的动态表征就会停止,一个新的动态表征产生了。此外,Kelter等(2004)的研究证明了时间距离效应的存在,支持了动态观。按时间顺序描写的一个展开的事件包含三个即时连续事件: E1、E2和 E3。动态观认为当阅读文章时,一个连贯的动态p表征从E1通过E2再到 E3被建立起来了。El和E3之间的时间距离被反映在编码这两个事件之间的表征部分的距离上。动态观预测当 E2事件本身的持续时间较长时,加工E3所描述的与E1相呼应的句子的信息所花费的时间要长。反之,则短。因此,我们认为,时间转换大小会影响情景模型的更新,时间转换跨度越大情景模型的更新的周期越长,反之则越短。读者在加工时间信息时,需要参照先前经历过的事件的时间信息,当时间信息与先前经历的时间经验相一致时,后续的事件更容易获得即时整合,反之,整合所需时间则更多。因此,在实验 2中,时间跨度大条件下情景模型也能更新,时间情景模型的加工是一个动态的过程。
总之,本研究在前人的基础上,进一步深入探讨了在不同记忆系统中时间信息转换对情景模型更新的影响,进一步从不同记忆阶段证明了情景模型更新的动态观,从短时工作记忆、长时工作记忆中情景模型更新的差异入手,探讨了时间转换大小对情景模型更新的影响,为整合强印象假设与场景理论的争论提供了新的研究视角。首次从时间信息加工的动态性角度探讨情景模型更新的动态过程,从动态观的角度进一步拓展了情景模型更新的理论。但是,本研究只探讨了时间转换跨度大小在短时工作记忆条件下和长时工作记忆条件下对情景模型更新的影响,是否还有其他影响情景模型更新的因素还有待进一步探讨。其次,研究只从一个维度进行了探讨,因为在现实生活中往往是几个维度信息共同作用的结果,所以,只是单纯地从时间维度来考虑情景模型的更新进程是不够的,未来的研究应该考虑从其他维度上如空间、因果、意图来进行考察,或者是结合其中几个维度进行考察。最后,本研究采用行为研究范式,对于情景模型更新的机制还不能进行充分探讨,未来的研究可以考虑运用认知神经科学的ERP和fMRI等技术进一步研究情景模型更新的影响因素。
6 结论
总之,本研究从短时工作记忆、长时工作记忆中情景模型更新的差异入手,探讨了时间转换大小对时间情景模型更新的影响。结果表明,时间信息随着跨度大小变化在不同的记忆阶段进行着不同的加工。在短时工作记忆中,时间跨度小的条件下,在实体移除指标上实体信息在时间转换后提取速度显著变慢,说明该条件下完成了情景模型的更新;时间跨度大的条件下,在实体移除指标上实体信息在转换之后提取速度无显著差异,说明该条件下情景模型不能得到完全的更新;而在长时工作记忆中,时间跨度大的条件下,在实体移除指标上实体信息在转换之后提取速度显著变慢了,说明完成了情景模型的更新。该结果表明,在短时工作记忆与长时工作记忆阶段进行着不同的更新加工,表现为时间情景模型更新的动态性。
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