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汉语阅读中词N+2的预视对高频词N+1加工影响的眼动研究*

2015-02-06

心理学报 2015年2期
关键词:负荷效应中央

(天津师范大学心理与行为研究院,天津 300074)

1 问题提出

在阅读过程中,视野中心2°视角范围的中央凹处(fovea)视敏度最高,周围副中央凹(parafovea)视区随着与中央凹距离的增大,视敏度显著下降,提取信息的能力也显著降低。在阅读句子“我们应该保持积极和乐观的心态去面对生活中的困难”时,如果读者注视“积极”一词(即中央凹处注视词 N),可对“积极”一词的意义完全提取;同时对后面的“和”(即副中央凹处注视词 N+1)甚至“乐观”(即副中央凹处注视词 N+2)进行预视并能获得其相关信息。这种在阅读过程中,读者对当前注视词进行加工的同时,对其右侧副中央凹处的词也进行加工并获得部分信息的现象,称为预视效应(preview benefit)(白学军等,2011;Rayner,1998,2009;王穗苹,佟秀红,杨锦绵,冷英,2009)。换言之,当读者对词N右侧的词N+1进行预视,会促进词N+1的识别。

边界范式(boundary paradigm)是研究预视效应的有效方法,该范式可揭示读者能从副中央凹中获得何种预视信息以及多大范围内获得预视信息(白学军等,2011;Rayner,1975,2009;闫国利,巫金根,胡晏雯,白学军,2010),如图1所示。

图1 边界范式示意图

目前,眼动控制模型主要有序列注意转换模型(sequential attention shift,SAS)和注意梯度指引模型(guidance by attentional gradient,GAG)。前者主张知觉广度内词的加工是序列的,注视词加工完成后,才开始对下一个词进行加工,如 E-Z读者模型(E-Z Reader model);后者主张注意资源在知觉广度内是梯度分配的,既能对注视词进行加工,又能对知觉广度内的其他词进行加工,如 SWIFT模型(白学军等,2011;Engbert,Nuthmann,Richter,&Kliegl,2005;胡笑羽,刘海健,刘丽萍,臧传丽,白学军,2007;Rayner,White,Kambe,Miller,&Liversedge,2003;Richter,Engbert,&Kliegl,2006;Reichle,Pollatsek,&Rayner,2006)。

采用边界范式的研究发现读者可以从注视点右侧(即词 N+1)获得稳定的预视效应(Ashby,Treiman,Kessler,&Rayner,2006;Chace,Rayner,&Well,2005;Drieghe,Rayner,&Pollatsek,2005;Johnson &Rayner,2007;Miellet &Sparrow,2004;Pollatsek,Lesch,Morris,&Rayner,1992;Rayner,2009;Rayner,Well,Pollatsek,&Bertera,1982;White,Rayner,&Liversedge,2005)。对此现象,E-Z读者模型的解释是:由于读者对注视词加工完成后,开始进行下一次的眼跳计划时虽然注视点仍停留在注视词上,但注意已转移到了下一个词上并开始对其进行加工,所以注视点转移到下一个词上时,可以产生促进效应(Rayner et al.,2003;Reichle et al.,2006);SWIFT模型的解释是:注意资源在知觉广度内是梯度分配,不仅加工注视词,也能对注视词右侧的其他词汇进行加工,即对词N进行注视时,也开始了对词N+1的加工,所以注视点转移到下一个词上时,可以产生促进效应(Engbert et al.,2005;Richter et al.,2006)。

而在更能区分两类模型的词 N+2预视效应的研究中,目前的研究结果并不一致。一些研究中发现了词N+2的预视效应(Yang et al.,2009;Yan et al.,2010);另一些研究中则没有发现(Angele &Rayner,2011;Rayner,Juhasz,&Brown,2007;Yang,Rayner,Li,&Wang,2012)。虽然SWIFT模型可以预测词N+2的预视效应(Yan et al.,2010),但E-Z读者模型也可以进行一定的解释:在完成对词 N的加工后,注意转移到词 N+1上并同时开始下一个眼跳计划,如果在眼跳计划完成前,对词N+1的加工完成,注意将转移到词 N+2上,并取消对词 N+1的跳读计划,开始以词N+2为眼跳目标,进行新的眼跳计划,这种情况下读者也能够获得词 N+2的预视效应(Angele &Rayner,2011;Schotter,Reichle,&Rayner,2014)。

虽然对词 N+2预视效应的研究结果并不一致,但在使用边界范式对词 N+2预视效应进行的研究中,发现操纵词 N+2的预视会对词 N+1的加工产生影响(Kliegl et al.,2007;Radach,Inhoff,Glover,&Vorstius,2013;Yang et al.,2009;Yan et al.,2010):词 N+2的预视影响词 N+1的加工时间,或者影响词N+1的被注视率。Risse和Kliegl(2012)的研究中同时操纵了词 N+2的加工难度(分别为高频词和低频词)和预视难度(分别为高频词预视和低频词预视),如果词N+2的预视对词N+1的加工是由于眼跳错误引起的,即眼跳目标为词 N+2,但是由于眼跳错误注视点落在了词N+1上,那么,词N+2的加工难度将会对词 N+1的加工产生影响,但词 N+2的预视难度则不会对词N+1的加工产生影响。然而,实验结果表明,词 N+2的预视难度对词 N+1的加工产生了影响,而没有发现词N+2的加工难度的作用。从而表明这种效应并不是由于眼跳误差引起的注视点着陆位置错误所导致的,而是一种稳定的效应。这种效应支持了注意梯度指引模型(GAG),比如 SWIFT模型的注意资源在知觉广度内梯度分配的观点。研究者认为,这种现象的进一步深入探讨为知觉广度内复杂的时间和空间加工结构以及两类眼动阅读模型提供了一个新的视角(Risse &Kliegl,2012)。

上述研究已初步发现词 N+2的预视会对词N+1的加工产生影响,但到目前为止尚没有明确词N+2处预视的何种预视信息会对词 N+1的加工产生影响。该问题的探讨可以进一步为研究知觉广度内的信息加工方式以及两类眼动阅读模型的争论提供实验证据。本研究将通过操纵词N+2的正字法预视,来探讨汉语阅读中词 N+2的预视对词 N+1加工产生的影响。选择操纵正字法的预视类型是基于以下两点原因:(1)不论在拼音文字还是在中文的研究中,正字法的预视效应都稳定存在(Rayner,1998,2009),这为探讨词N+2预视对词N+1的影响提供了可能性;(2)在中文阅读过程中,读者首先获得的是正字法信息(陈宝国,彭聃聆,2001;陈宝国,王立新,彭聃聆,2003)。

本研究的逻辑思路是:首先,考察词N+2的预视是否对词N+1的加工产生影响。如果词N+2的预视对随后词N+1的加工产生了影响,表明读者能够从词N+2处获取预视信息。这为进一步探讨被试从词N+2处获取的何种预视信息会对词N+1的加工产生影响提供了基础。其次,通过操纵词N+1和词N+2首字正字法的相似性和词N+2首字正字法的预视类型,来探讨词N+2中处获取的正字法信息是否对词N+1的加工产生影响。

为此,在实验1中,由于词N+2的预视受到词N+1加工负荷的调节(Yang et al.,2009;Yang et al.,2012;Yan et al.,2010),当词N+1为低加工负荷时,读者更有可能获得词N+2的预视信息,因此本研究选择高频单字词作为词N+1(低加工负荷)。操纵双字词 N+2首字的预视类型,包括同一预视(为词N+2首字本身预视)和非字预视。在Risse和Kliegl(2012)的研究中虽然没有发现词 N+2的预视效应,却发现了词 N+2的预视对词 N+1加工的影响;而Rayner,Juhasz和Brown(2007)的研究中却没有发现词 N+2的预视对词 N+1加工的影响,导致这一结果的原因可能有:第一,读者没有对词N+2进行预视加工;第二,对词N+2进行了预视加工,但没有对词 N+1的加工产生影响。本研究通过操纵词N+1的预视加工负荷来研究该问题。词N+1的预视类型包括目标预视(词 N+1本身预视)和控制预视(非字预视)。由于词N+1为高频单字词,因而目标预视为低预视加工负荷;结合以往研究结果(如叶文玲,2007),与控制预示相比,副中央凹中的非字预视将占用更多的注意资源,因此选择非字预视作为高预视加工负荷的控制条件。当预视词N+1的加工负荷高时,读者无法对词N+2进行加工;当预视词 N+1的加工负荷低时,读者才能对词 N+2进行加工(Yang et al.,2009;Yang et al.,2012;Yan et al.,2010)。如果是由于读者没有对词 N+2进行预视加工,因而没有出现词 N+2的预视对词 N+1加工的影响,那么当词N+1的预视为高加工负荷的非字预视时,词 N+2的预视则不会对词 N+1的加工产生影响,而当词N+1的预视为低加工负荷的目标预视时,由于对词N+2进行了预视加工,那么词N+2的预视则会对词 N+1的加工产生影响;如果是由于读者对词N+2进行了加工但并不对词N+1的加工产生影响,那么不管词N+1为何种预视,词N+2的预视也不会对词N+1的加工产生影响。

实验 2,采用与实验 1相同的实验范式,所不同的是将词 N+2的首字与词 N+1正字法相似,其他方面与实验1相同。如果在副中央凹的预视加工中能够获得词N+2首字的正字法信息,那么词N+2首字的预视将会对词 N+1的加工产生影响;如果词 N+2的预视受到词 N+1预视加工负荷的调节,那么在词N+1为目标预视时词N+2的正字法预视信息对词 N+1的加工产生影响,而当词 N+1的预视为控制预视,词N+2的正字法预视信息不会对词N+1的加工产生影响。

在实验 2中,当读者注视词 N+1时,由于词N+2的首字与词N+1正字法相似,这种正字法的相似可能会产生副中央凹-中央凹效应(Vitu,Brysbaert,&Lancelin,2004)的混淆。为了控制副中央凹-中央凹效应的混淆,在实验3中,我们将与词N+1正字法相似字只作为词N+2的一种预视条件呈现。具体做法为:选择高频单字词作为词N+1,词N+2首字与词 N+1正字法、语音均不相同,词 N+2首字预视类型为同一预视(为该字本身预视)和词N+1正字法相似字预视。因此,与词N+1正字法相似字的信息只呈现在了预视当中,而当注视点转移到词N+1上时,副中央凹的词 N+2处不存在正字法相似字,因而可以控制正字法的副中央凹–中央凹效应。为了深入研究词N+1本身的预视对词N+2预视对其随后加工的影响,在本实验中,词N+1的预视均为低预视加工负荷,包括目标预视(词N+1本身预视)和少笔划数字预视(笔划数少的预视,如“少”,共 4笔划)。在本实验中,如果词 N+2的正字法预视信息对词 N+1的加工产生影响,那么词 N+2的两种预视类型将对词 N+1的加工产生不同的影响;如果词N+1本身的预视也对这种作用产生影响,那么词N+1的两种预视类型下,词N+2的预视对词N+1加工的影响将有所不同。

2 实验1:词N+2预视信息对高频单字词N+1加工的影响

本实验的目的在于检验词 N+2的预视是否会对词N+1的加工产生影响。

2.1 研究方法

2.1.1 实验设计

本实验采用2(词N+1预视类型:目标预视、控制预视) × 2(词N+2首字预视类型:同一预视、非字预视)的被试内实验设计。词 N+1为高频单字词,预视类型的目标预视为该词本身预视,控制预视为非字预视。目标预视为低加工负荷,控制预视为高加工负荷。词N+2首字预视类型中同一预视为词N+2首字本身的预视,非字预视作为一种控制条件。

表1 实验1材料举例

2.1.2 被试

被试为 32名天津某高校在校学生,平均年龄

M

=21.70岁(

SD

=1.70)。被试的裸视或矫正视力正常,均不了解实验目的。母语均为汉语。实验结束后,被试可以获得一份小礼品作为实验报酬。

2.1.3 实验材料

从词频表中选择高频单字词49个(平均笔划数

M

=7.08,

SD

=2.68;平均词频

M

=2251.93/百万,

SD

=2953.71)为词N+1。再选择60个双字词作为词N+2,词 N+2的首字与词N+1字形字音都不相似,且与词N+1不能构成词。根据所选择的目标词,编制相应的实验材料句子,共 60句。30名大学生对所编制的实验材料句子进行通顺性的7点等级评定,“1”表示非常不通顺,“7”表示非常通顺。句子通顺性的评定等级为

M

=5.75(

SD

=0.69),符合实验要求。参与句子通顺性评定的大学生不参加随后的正式实验。实验材料中,还有8个练习句子,20个填充句子,每一名被试需要阅读88个句子。

实验材料中词N+1的控制预视和词N+2首字的非字预视均为非字,使用 Windows系统的专用字符编辑器编制。每一组句子中选择两个非字分别在不同的条件下对词N+1、词N+2首字进行掩蔽。表1为实验材料举例。

2.1.4 实验仪器

实验采用Eyelink 2000型眼动记录仪,采样频率为1000 Hz。呈现变化的延迟时间为6~12 ms。被试机屏幕刷新频率为 150 Hz,分辨率为 1024×768像素。被试眼睛与屏幕之间的距离为75 cm,刺激以宋体形式呈现,每个汉字在屏幕上的大小为 27×27像素,每个汉字成0.8°视角。

2.1.5 实验程序

被试进入实验室后,首先向被试简单的介绍实验室环境。之后,被试开始阅读指导语,阅读完毕,主试将实验指导语简述给被试,以确保被试对实验程序理解正确。然后,进行三点校准。校准完毕后开始实验,实验的第一部分是练习句子。练习完毕之后,开始正式的实验。在实验中20个句子后面有简单的“是”或“否”的判断问题,以确保被试确实认真阅读了句子。实验过程中的句子随机呈现。整个实验过程大约需要25 min。

2.2 结果与分析

有1名被试回答问题的正确率低于75%,因而将被试数据整体删除,共获得 31名被试的有效数据。根据以往的研究过短或过长的注视时间不能反映阅读的加工信息(Rayner,1998),因此,将注视时间短于80 ms或长于800 ms的数据删除,根据如下标准将不符合要求的数据进行删除:(1)被试在句子上的注视点少于3个;(2)边界变化提前或者延迟;(3)边界变化或注视目标词时眨眼的数据;(4) 3个标准差之外的数据。总共删除的数据占总数据的14.5%。

结合以往的同类研究(Kliegl et al.,2007;Rayner,Juhasz,&Brown,2007;Risse &Kliegl,2012;Yang et al.,2009;Yan et al.,2010),在结果中主要分析了当前注视字N、词N+1和词N+2的眼动数据,选取如下3个反映阅读过程的早期眼动指标:首次注视时间(first fixation duration)、凝视时间(gaze duration)和单次注视时间(single fixation duration)。在以下数据分析中,字N为边界之前的字,词N+1为边界后的第一个词,词N+2为词N+1右侧的相临词汇。对数据进行了方差分析,其中

F

为被试分析,

F

为项目分析。

2.2.1 字N的注视结果

当前注视字N的分析可以作为检验副中央凹–中央凹效应的证据,当前注视字的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,如表2所示。

表2 当前字N眼动分析结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明,(1)词N+1预视类型的主效应在3个眼动指标上均显著,

F

s >4.5,

p

s <0.05,词N+1的控制预视显著阻碍了当前注视字的加工。(2)词 N+2首字预视类型的主效应在3个指标上都不显著,

F

s <1.5,

p

s >0.05。(3)两因素的交互作用在首次注视时间上显著,

F

(1,30)=6.26,

p

<0.05;

F

(1,59)=5.27,

p

=0.05。在凝视时间和单次注视时间上发现了边缘显著地交互作用(凝视时间,

F

(1,30)=3.72,

p=

0.063;

F

(1,59)=4.50,

p

<0.05;单次注视时间,

F

(1,30)=5.61,

p

<0.05;

F

(1,59)=3.87,

p

=0.054)。进一步分析发现:当词 N+1的预视为目标预视时,词 N+2首字的同一预视显著促进了当前注视字的加工(首次注视时间,

F

(1,30)=3.23,

p

=0.08;

F

(1,59)=4.67,

p

<0.05;单次注视时间,

F

(1,30)=4.21,

p

<0.05;

F

(1,59)=5.36,

p

<0.05),而凝视时间只在项目分析上发现了显著效应(

F

(1,30)=1.96,

p

>0.05;

F

(1,59)=4.27,

p

<0.05);而当N+1的预视为控制预视时,词 N+2首字预视类型对当前注视字的影响在首次注视时间的被试分析中发现了显著效应,

F

(1,30)=4.70,

p

<0.05;而项目分析不显著

F

(1,59)=1.83,

p>

0.05;在凝视时间和单次注视时间上均没有发现显著的效应,

F

s >2.30,

p

s

>

0.05。

以上分析表明,词N+1的预视对当前注视字的加工产生了影响,表现为副中央凹–中央凹效应;并且当目标字的预视类型为目标预视时,词N+2首字的预视类型对当前注视字的加工也产生了显著影响,可见副中央凹处的信息加工对当前注视字的加工产生了影响。

2.2.2 词N+1的注视结果

对词N+1注视时间的分析,在检验预视效应的同时,也可以检验词N+2首字的预视是否对词N+1的加工产生了影响。其首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表3所示。

表3 词N+1的眼动分析结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明,(1)词N+1预视类型的主效应在3个眼动指标上均显著,

F

s >30.09,

p

s <0.001,发现了显著的预视效应。(2)词N+2首字预视类型的主效应在3个指标上都不显著,

F

s <1.3,

p

s >0.05,没有发现词N+2首字预视对词N+1加工的影响。(3)两因素的交互作用在3个眼动指标上均显著,

F

s >8.14,

p

s <0.01。简单效应分析表明,当词N+1的预视类型为目标预视时,词N+2首字预视对词 N+1的加工产生了显著影响,

F

s >6.09,

p

s <0.05,词N+2首字的同一预视相比非字预视显著促进了词N+1的加工。当词N+1的预视为非字预视时,词 N+2首字的预视类型对词 N+1的加工没有产生显著影响。

以上分析表明,有效的预视显著地促进了词N+1的加工,即表现出了预视效应;并且当词N+1为目标预视时,词N+2首字的预视类型显著地影响了词 N+1的加工,词 N+2首字为同一预视较之非字预视显著地促进了词N+1的加工。

2.2.3 词N+2的注视结果

对于词N+2的分析,可以检验是否存在词N+2的预视效应。词N+2的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表4。

表4 被试对词N+2的注视结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明,词N+1预视类型在单次注视时间上的主效应显著,

F

(1,30)=4.97,

p

<0.05;

F

(1,59)=6.02,

p

<0.05。词N+1的目标预视显著促进了词N+2的加工。在首次注视时间和凝视时间的分析上被试分析不显著,项目分析显著:首次注视时间,

F

(1,30)=2.13,

p

>0.05;

F

(1,59)=5.58,

p

<0.05;凝视时间,

F

(1,30)=1.80,

p

>0.05;

F

(1,59)=4.01,

p

<0.05。词N+2首字预视类型的主效应及两因素的交互作用均不显著,

F

s <2.05,

p

s >0.05。以上结果表明,没有表现出词N+2的预视效应。

在完成上述分析之后,进一步分析当词N+1被跳读时,词N+2的注视情况,以检验当词N+1被跳读时是否存在词N+2的预视效应。词N+2的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间见表5。

表5 词N+1被跳读被试对词N+2的注视结果(ms)

经重复测量方差分析,结果表明,(1)词N+1的预视类型在3个眼动指标上的主效应均不显著,

F

s<1.68,

p

s >0.05,词N+1的预视类型对随后词N+2的加工没有产生显著影响。(2)词 N+2首字的预视类型在凝视时间和单次注视时间上被试分析显著,项目分析不显著;凝视时间,

F

(1,30)=4.64,

p

<0.05;

F

(1,59)=2.52,

p

>0.05;单次注视时间,

F

(1,30)=5.63,

p

<0.05 ;

F

(1,59)=2.95,

p

=0.09。在首次注视时间上没有发现词 N+2首字预视类型的主效应,

F

(1,30)=1.59,

p

>0.05;

F

(1,59)=0.83,

p

>0.05。(3)两因素的交互作用在3个指标上均不显著,

F

s <3.79,

p

s >0.05。

通过对词N+2在词N+1被跳读时的进一步分析发现,在凝视时间和单次注视时间在被试分析上发现了词N+2首字的预视对其产生了显著影响,同一预视产生了显著地促进作用,即表现为词N+2的预视效应,但是在项目分析中并没有发现显著的效应。

2.3 讨论

实验1操纵了词N+1和词N+2首字的预视类型,以检验词N+2首字的预视对词N+1的加工产生的影响。与之前研究相类似(Kliegl et al.,2007;Rayner,Juhasz,&Brown,2007;Yan et al.,2010;Yang et al.,2009),本研究也选择高频词作为词N+1,以增加在副中央凹的加工中获得词N+2预视信息的可能性。

实验结果表明,当副中央凹中词N+1的预视为高加工负荷的非字控制预视时,当前注视字N的加工时间显著变长。并且,当词N+1的预视为低加工负荷时,词N+2首字的预视类型也对当前注视字的加工产生了显著影响。由此可见副中央凹中的预视加工负荷对当前注视字的加工产生了显著影响。

3 实验2:词N+2正字法预视信息对高频单字词N+1加工的影响

实验2在实验1的基础上,将词N+2首字换成与词 N+1正字法相似的字,探讨词 N+2处的正字法预视信息是否对词N+1的加工产生影响。由于在汉字加工中,读者首先获取的是汉字的字形信息,在词N+1为高加工负荷的非字控制预视时,也可能对词N+2首字的字形信息进行了一定程度的加工。而这种正字法信息由于与词N+1相似,因而在这种预视条件下可能对词N+1的加工会产生显著影响。

3.1 研究方法

3.1.1 实验设计

本实验采用 2(词 N+1预视类型:目标预视、控制预视)×2(词N+2首字预视类型:同一预视、非字预视)的被试内实验设计,词N+1与词N+2首字为正字法相似的字。其他操纵与实验1相同。

3.1.2 被试

被试为 36名天津某高校在校学生,平均年龄

M

=21.0岁(

SD

=2.3)。被试的裸视或矫正视力正常,均不了解实验的目的。母语均为汉语。实验结束后,被试可以获得一份小礼品作为实验报酬。

3.1.3 实验材料

词N+1与实验1中的相同为49个高频单字词(平均笔划数

M

=7.08,

SD

=2.68;平均词频

M

=2251.93/百万,

SD

=2953.71)。词N+2首字为与词N+1正字法相似的字。对其字形的相似性进行了评定。共27名研究生对字形的相似性进行了5点等级评定,“1”为完全不相似,“5”为完全相似。评定的字形相似度结果平均数为

M

=3.84(

SD

=0.45),符合实验要求。根据评定的结果,选择60个双字词作为词N+2。再根据所选择的目标词,编制相应的实验材料句子,共 60句。30名大学生对句子的通顺性进行 7 点等级评定,“1”表示非常不通顺,“7”表示非常通顺。句子通顺性评定等级为

M

=5.59(

SD

=0.59),符合实验要求。所有参与实验材料评定的被试均不参加随后的正式实验。每个汉字在屏幕上的大小为27×27像素,每个汉字成0.8°视角。正式实验时还有8个练习句子,20个填充句子,每一名被试总共阅读88个句子。

3.1.4 实验仪器

同实验1。

3.1.5 实验程序

同实验1。

3.2 结果分析

本实验的数据处理与实验1相同,总共删除的数据占总数据的15.8%。

3.2.1 字N注视结果

当前注视字N的分析可以作为检验副中央凹–中央凹效应的证据,其首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表6。

2)不同钙硫比条件下粉煤灰的化学形态分析(图5)。由图5可知,添加固硫剂CaCO3后粉煤灰成分与未添加固硫剂时基本一致。随固硫剂添加量增加,CaO与Ca(OH)2的衍射峰逐渐增强,说明粉煤灰中CaO与Ca(OH)2含量逐渐增加。同样,对不同钙硫比下的粉煤灰进行XPS定量分析,结果见表2和图6。由表2可知,Ca元素含量逐渐增加,说明钙化合物量逐渐增多。对应图6,可以推断为未反应的固硫剂分解产生。由于固硫剂进入炉膛后首先进行分解,即CaCO3=CaO+CO2,这一反应为吸热反应,因此加入固硫剂会影响炉膛温度场,进而影响钙元素的形态。

表6 当前字N的眼动分析结果(ms)

经重复测量方差分析,结果表明:(1)词 N+1预视类型在 3个眼动指标上主效应都显著,

F

s >4.58,

p

s <0.05,词N+1的控制预视显著阻碍了当前注视字的加工。(2)词 N+2首字的预视在 3个眼动指标上主效应均不显著,

F

s <1.58,

p

s >0.05。(3)两因素的交互作用在3个眼动指标的被试分析中均显著,

F

s >4,

p

s <0.05,但在项目分析中均不显著,

F

s <2.5,

p

s >0.05。

以上分析表明,词N+1的预视对当前注视字的加工产生了显著影响,相比于控制预视时,在词N+1预视为目标预视时当前注视字的加工时间更短。词N+2首字的预视没有对当前注视字的加工产生显著影响。

3.2.2 词N+1注视结果

词N+1的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表7。

表7 被试对词N+1注视结果(ms)

经重复测量方差分析,结果表明:(1)词 N+1预视类型在3个眼动指标上的主效应均显著,

F

s >17.87,

p

s <0.001,词N+1的目标预视相比控制预视显著地促进了随后词 N+1的加工,表现为预视效应。(2)词 N+2首字的预视类型的主效应在首次注视时间和单次注视时间上被试分析显著(

F

s >4.5,

p

s <0.05),项目分析不显著(

F

s <1.72,

p

s >0.05)。在凝视时间上没有发现显著的主效应,

F

(1,35)=1.54,

p

>0.05;

F

(1,59)=0.79,

p

>0.05。(3)两因素的交互作用不显著,

F

s <2.58,

p

s >0.05。

该结果表明,词N+1的预视类型对其随后的加工产生了显著地影响,目标预视时的注视时间显著地短于控制预视时的注视时间,即出现了典型的预视效应。

3.2.3 词N+2的注视结果

对于词N+2的分析,可以检验是否存在词N+2的预视效应。词N+2首字的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表8。

表8 被试对词N+2注视结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明,3个眼动指标上均未发现显著的主效应或交互作用

F

s <1.5,

p

s >0.05。这表明在词N+2的分析上,并没有发现预视效应的存在,词N+2首字的同一预视与非字预视相比,并没有显著的促进其随后的加工。

3.3 讨论

实验2在实验1的基础上,将词N+2首字选为与词 N+1正字法相似字,用以检验词 N+2首字的预视是否对随后词N+1的加工产生影响。

本实验同样发现了副中央凹–中央凹效应,即词 N+1的预视类型对当前注视字的加工产生了显著影响,副中央凹中的高预视加工负荷显著延长了当前注视字的加工。然而与实验1不同的是在本实验中,当词N+1的预视为低加工负荷的目标预视时,词 N+2首字的预视类型并没有对当前注视字的加工产生显著影响。

本实验同实验 1,发现了词 N+1的预视效应,但是并没有发现词 N+2首字的预视类型对词 N+1的加工影响。这可能是由于,当注视点转移到词N+1上时,词N+2的首字与词N+1正字法相似,此时副中央凹中的加工对当前注视词 N+1的加工产生了影响,即产生了副中央凹–中央凹效应的干扰。从而没有表现出词N+2的预视对词N+1加工的影响。

在对词 N+2的分析中,没有发现词 N+2首字的同一预视的促进作用,即没有表现出词N+2首字的预视效应。此外,我们分析了词N+1被跳读时词N+2的注视情况,分析结果同样也没有发现预视效应的存在。这可能同样是由于注视词N+1时副中央凹处正字法相似的字对其随后的加工产生了干扰。

4 实验3:副中央凹词N+2正字法信息对高频单字词N+1加工的影响

为解决实验 2中可能存在的副中央凹–中央凹效应的干扰,同时为解决词N+1的控制预视为非字预视时需要更多的注意资源进行加工,而分配到词N+2首字的资源会减少的问题。在本实验中,对词N+1的控制预视采用少笔划数的字作为掩蔽刺激,由于这种预视为低加工负荷,因而词N+2处可以获取更多的注意资源。将与词N+1正字法相似的字作为词 N+2首字的一种预视条件,只在预视时呈现,以控制副中央凹–中央凹效应的影响,以检验从词N+2首字获取的预视信息在词N+1加工中作用。

4.1 研究方法

4.1.1 实验设计

本实验采用 2(词 N+1预视类型:目标预视、少笔划数字预视)×2(词N+2首字预视类型:同一预视、目标相似字预视)的被试内实验设计。由于选择的词 N+1为高频单字词,因此词 N+1的两种预视均为低加工负荷条件,从而检验在词N+1为低加工负荷时词 N+2的预视对其随后加工的影响。词N+2首字的同一预视为该字本身,这种预视对于词N+1的加工来说是无效预视,但对于词N+2首字来说是有效的;目标相似字预视对于词 N+2首字来说是无效的预视,可以作为词N+2首字预视效应的控制预视,但对于词N+1来说,由于其与词N+1正字法相似,因而对于N+1词的加工是一种有效的预视。即词N+2首字的两种预视互为控制预视。

4.1.2 被试

被试为 48名天津某高校在校学生,平均年龄

M

=21.2岁(

SD

=1.9)。被试的裸视或矫正视力正常,不了解实验的目的。母语均为汉语。实验结束后,被试可以获得一份小礼品作为实验报酬。

4.1.3 实验材料

词 N+1为 78个高频单字词(平均笔划数

M

=7.71,

SD

=3.09;平均词频

M

=119.34/百万,标准差

SD

=293.73)。对词N+2首字预视的目标相似字与词N+1的字形相似性进行评定,共13名大学生对字形的相似性进行了 5点等级评定。“1”为完全不相似,“5”为完全相似。字形相似度的评定等级为

M

=4.23(

SD

=0.35)。根据所选择的目标词,编制相应的实验材料句子,共 80句(实验材料举例见表9)。选择 30名大学生对句子的通顺性进行 7点等级评定。“1”表示非常不通顺,“7”表示非常通顺。句子通顺性的评定等级为

M

=6.56(

SD

=0.33),句子的通顺性符合实验要求。对目标区的预测性进行评定。选择了21名研究生,给被试呈现目标区域之前的句子,让被试填写首先想到的字词,包括词 N+1和词N+2共填写3个字。评定结果为词N+1的预测性平均数为 0.09,词 N+2的预测性平均数为0.04。根据已有文献,在阅读的研究中通常将预测性低于 0.1作为低预测性(Fitzsimmons &Drieghe,2013),将词N+1之后的两个字作为词N+2区域。参与句子通顺性评定的大学生不参加随后的正式实验。作为词N+1少笔划数字预视类型刺激的少笔划数字平均笔划数为

M

=3.7(

SD

=0.5)。正式实验时还有8个练习句子,10个填充句子,每一名被试总共阅读98个句子。

4.1.4 实验仪器

同实验 1。实验中字的大小为34×34像素,为1.01°视角。

表9 实验3实验材料举例

4.1.5 实验程序

同实验1。

4.2 结果分析

本实验的数据处理与实验1相同。有一名被试的回答问题的正确率低于75%,其数据没有纳入数据分析。总共删除的数据占总数据的15.3%。

4.2.1 字N注视结果

当前注视字N的分析可以作为检验副中央凹–中央凹效应的证据,其首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表10。

表10 当前注视字N的眼动分析结果(ms)

经重复测量方差分析,结果表明,3个眼动指标上均未发现显著的主效应或交互作用,

F

s<1.53,

p

s>0.05。该结果表明,副中央凹的加工对当前注视字的加工并没有产生显著影响。

4.2.2 词N+1注视结果

词N+1的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表11。

表11 被试对词N+1注视结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明:(1)词N+1预视类型的主效应在3个眼动指标上都显著,

F

s >4.67,

p

s <0.05,在词N+1上发现了预视效应。(2)词N+2首字预视类型的主效应在3个眼动指标上都显著,

F

s >9.25,

p

s <0.01。目标相似字预视相比同一预视显著阻碍了词 N+1的加工。(3)两因素的交互作用在3个眼动指标上都显著,

F

s >2.83,

p

s <0.05。简单效应分析发现,当词N+1的预视为目标预视时,词N+2首字的目标相似字预视显著阻碍了词N+1的加工,

F

s >14.77,

p

s <0.001。当词N+1的预视为少笔划数字预视时,在首次注视时间和凝视时间上,词N+2首字的预视类型被试分析不显著,项目分析显著:首次注视时间,

F

(1,46)=0.96,

p

>0.05;

F

(1,79)=4.49,

p

<0.05;凝视时间,

F

(1,46)=1.32,

p

>0.05;

F

(1,79)=4.87,

p

<0.05。在单次注视时间上,没有发现词N+2首字预视的作用。

从以上分析可以看出,在词N+1上表现出了预视效应,并且词N+2首字的预视类型也显著地影响了词N+1的加工。当词N+1为目标预视时,词N+2首字的目标词相似字预视与同一预视相比显著地阻碍了词N+1的加工。当词N+1的预视为少笔划数字预视时,词N+2首字的目标词相似预视也产生了相似的阻碍作用。

4.2.3 词N+2的注视结果

词N+2的首次注视时间、凝视时间、单次注视时间,见表12。

表12 被试对词N+2注视结果(ms)

经重复测量的方差分析,结果表明,(1)词N+1预视类型在凝视时间和单次注视时间上的主效应不显著

F

s <2.6,

p

s >0.05。在首次注视时间上被试分析边缘显著,

F

(1,46)=3.77,

p

=0.056;项目分析显著,

F

(1,79)=5.98,

p

<0.05。(2)词N+2首字预视类型在凝视时间发现了显著的主效应,

F

(1,46)=4.56,

p

<0.05;

F

(1,7 9)=4.67,

p

<0.05;在单次注视时间上的主效应不显著,

F

(1,46)=1.65,

p

>0.05 ;

F

(1,79)=2.87,

p

>0.05;在首次注视时间的主效应被试分析不显著,

F

(1,46)=3.09,

p

>0.05;项目分析显著,

F

(1,79)=3.99,

p

<0.05。(3)两因素的交互作用在首次注视时间上显著,

F

(1,46)=5.41

p

<0.05;

F

(1,79)=4.45,

p

<0.05。当词N+1预视为目标预视时,词 N+2首字的预视类型对词 N+2的加工产生了显著地影响,

F

(1,46)=8.73,

p

<0.01;

F

(1,79)=9.28,

p

<0.01;在凝视时间上,交互分析边缘显著,

F

(1,46)=3.73,

p

=0.06;

F

(1,79)=3.76,

p

=0.056。当词N+1预视为目标预视时,词N+2首字的同一预视显著促进了词N+2的加工;在单次注视时间上交互作用不显著,

F

(1,46)=3.73,

p

>0.05;

F

(1,79)=1.32,

p

>0.05。

总之,对词N+2进行分析时,发现了显著的预视效应,这表现在凝视时间的指标上。此外,在首次注视时间的分析中,词 N+1的预视类型也对词N+2的加工产生了显著影响,这可能与词N+1的跳读造成的。我们对词N+1被注视时词N+2的注视情况进行的分析中没有发现这种效应,从而证明这种假设是合理的。

4.3 讨论

本实验结果与前两个实验不同,并没有发现副中央凹–中央凹效应,这可能是由于本实验中词N+1的两种预视类型都为低加工负荷,因而没有对当前注视字的加工产生显著影响。

在词N+1的分析中发现了词N+2首字预视的显著影响。与预期相似,当词N+1的预视为少笔划数预视时,词N+2的预视对其随后的注视产生了显著地影响,目标相似字预视显著的阻碍了词N+1的加工。可见,词 N+2的预视信息能否对词 N+1的加工产生影响,与词N+1的预视加工负荷有关。

词N+2的首次注视时间上发现了词N+1预视类型的影响,这可能是由于词N+1的跳读所造成的,我们对词N+1被注视时词N+2的注视结果进行了分析。结果显示,在词 N+1被注视时词 N+1预视类型的主效应消失,从而说明词N+2首字的分析中的词N+1预视类型的主效应是由于词N+1的跳读所造成的。

总之,本实验中词N+2首字的预视加工对随后词 N+1的加工产生了显著地影响,表现为词 N+2目标相似字预视与同一预视相比,词N+1的注视时间显著的要长。

5 总讨论

本研究使用边界范式同时控制词 N+1和词N+2首字的预视类型,来研究词N+2处正字法预视信息对词N+1加工的影响,实验结果发现了副中央凹预视的不同加工负荷显著影响当前注视字的加工;并且词 N+2的预视信息会对词 N+1的加工产生显著影响;实验3中在凝视时间上发现了词N+2的预视效应。

5.1 副中央凹–中央凹效应

本研究在实验 1和实验 2中都发现了词 N+1的预视对当前注视字N的加工产生了显著影响,即发现了副中央凹–中央凹效应。并且,在实验1中发现当词N+1的预视为低加工负荷的目标预视时,词N+2首字的预视类型也对当前注视字的加工产生了显著影响,这与之前的研究相类似(Pynte,Kennedy,&Ducrot,2004)。但不同的是在Pynte等人(2004)的研究中词 N+2的错误拼写预视要显著短于拼写正确的预视,而本研究实验 1的结果却与之相反,当词 N+1为目标预视时,词 N+2首字为非字预视时的注视时间要显著长于同一预视。这可能是由于在 Pynte等人(2004)使用的错误拼写预视虽然不是真正的词汇,但是符合拼写规则,而在本研究中使用的非字预视不符合汉字的书写规则,可能需要更多的加工资源,从而导致当前注视字的加工时间显著延长。

与实验1和实验2不同,在实验3中并没有发现副中央凹–中央凹效应,词 N+1的不同预视对当前的注视字的加工并没有产生显著影响。这可能是由于在实验3中词N+1的两种预视类型均为低加工负荷,因而对当前注视字的加工没有产生显著影响。可以认为副中央凹中不同的加工负荷会对当前注视字的加工产生显著影响。这种结果符合SWIFT模型的假设,当词N+1需要更多注意资源进行加工时,当前注视字N处获得注意资源则会减少,从而导致当前注视字的加工时间的延长。

5.2 词N+2首字的预视对词N+1加工产生的影响

本研究的实验1发现,当词N+1为目标预视时,词N+2首字的预视对随后词N+1的加工产生了显著影响,词 N+2首字的非字预视显著地阻碍了词N+1的加工。为了深入探讨词N+2的哪些预视信息会对随后词N+1的加工产生影响,在实验2中将词N+2的首字控制为与词N+1正字法相似,但是实验结果却没有发现如实验1中发现的词N+2预视对词N+1加工的影响,这可能是受到了副中央凹–中央凹效应的混淆。实验 3为了控制副中央凹–中央凹效应的混淆,将与词N+1正字法相似的字只呈现在词 N+2首字的预视中,并且为了深入探讨词 N+2首字的预视会对词N+1的加工产生何种影响,将词N+1的控制预视改为低加工负荷的少笔划数字预视,实验结果表明,词N+2的预视对词N+1的加工产生了显著影响,目标相似字预视显著延长了词N+1的加工时间。

序列注意转换模型(SAS),如 E-Z读者模型认为词N+2的预视可能是由于眼跳误差所造成的,即注视点的下一次眼跳目标是词N+2,但是由于眼跳误差注视点落在了词N+1上。虽然注视点在词N+1上,所加工的确是词N+2(Angele &Rayner,2011)。为了检验这种可能性,分析了实验3中词N+2首字的字频对词 N+1加工的影响,如果词 N+2的预视对词N+1加工的影响是由眼跳误差所引起的,那么词N+2首字的字频应该会对词N+1的加工产生影响,因为此时注视点所反应的是词N+2的加工。我们将词N+2首字的字频以中位数为标准,分为高字频组和低字频组,将字频作为组间变量纳入到对词N+1分析的重复测量方差分析当中。分析结果表明,在3个注视指标上,没有发现显著的主效应或交互作用(

F

s<2.07,

p

s>0.05),因此,词N+2首字预视对词N+1加工的影响并不是由于眼跳误差所造成的。

在一些研究中虽然没有发现词 N+2的预视效应,却发现了词 N+2的预视对词 N+1加工的影响(Kliegl et al.,2007;Risse &Kliegl,2012);而Rayner等(2007)却没有发现这种效应。根据本研究的结果,我们认为,产生这种差异的原因可是副中央凹词N+1的预视加工负荷不同所造成的。当词N+1的预视加工负荷高时,分配到词N+2的注意资源不足以对词该词进行较充分的加工,因而在随后词N+1被注视时,没有对其产生影响。

Yan等人(2010)认为知觉广度不仅受到中央凹加工负荷的影响,同时也受到副中央凹加工负荷的影响。本研究的实验结果在一定程度上支持了该假设,当词N+1的预视为低加工负荷时,词N+2的预视对随后词 N+1的加工产生了显著影响,而当词N+1的预视为高加工负荷时,并没有产生这种影响。这可能是由于当词N+1的预视为低加工负荷时,分配到词N+2的注意资源更多,读者能够从词N+2获取预视信息,并且这种信息会对随后词N+1的加工产生影响,而当词N+1为高加工负荷时,词N+2没有获得预视加工。可见,词N+1的预视加工负荷影响对词 N+2的预视加工,这与 Yan等人(2010)的研究结果相似,表明词N+1的加工负荷影响了阅读知觉广度的大小。

在实验3中,词N+1的两种预视类型同为低加工负荷,词 N+2的预视信息在词 N+1为目标预视时对其随后的加工产生的稳定的影响,而当词N+1的预视为少笔划数字预视时,这种影响只在首次注视时间和凝视时间的项目分析中显著,在被试分析中不显著。这可能说明词N+2的预视对随后词N+1加工是否会产生影响,不仅受到词N+1预视加工负荷的影响,而且还可能受到其他因素的影响。例如,Cutter,Drighe和Liversedge(in press)最近的研究中发现,当词 N+1与词 N+2是一个有空格的复合词时,发现词N+2的预视显著影响了词N+1的加工。

实验3的实验结果与实验1相似,词N+2的有效预视信息(实验1中为同一预视,实验3中为正字法相似字预视)相比于无效预视都使词 N+1的加工时间显著延长。特别是当词N+1为少笔划数字预视时,词N+2的目标相似字预视相比于同一预视来说,获得的预视信息在随后词N+1被注视加工时,应该是有利于词N+1的加工。但与这种预期相反,即使在副中央凹加工中获得的词 N+1的预视信息对其随后加工是无效的,从词N+2处获得的有效的正字法预视信息也没有对其加工产生促进作用,反而显著延长了词N+1的加工时间。产生这种结果的原因可能是由于从词 N+2获得的预视信息并不是直接的应用到词 N+1的加工当中,而是与词 N+1的预视信息相互作用,共同对词 N+1的加工产生影响;或者可能是在对副中央凹中的词N+1与词N+2进行预加工时不仅获得词汇的正字法等语言学方面的信息,也可能同时获得相关的位置信息,这种位置信息对随后预视信息的作用产生的影响,从而使词 N+2处获得的预视信息不能直接的应用到词N+1的加工当中。

在以往采用边界范式同时操纵词 N+1与词N+2预视的研究中(Angele &Rayner,2011;Angele,Slattery,Yang,Kliegl,&Rayner,2008;Wang,Inhoff,&Radch,2009),研究者没有操纵词N+2的预视信息对词 N+1加工的作用,这有可能是没有发现词N+2的预视会对词N+1的加工产生影响的原因。而Cutter等人(in press)最近的研究中词N+2的信息对于词 N+1的加工是有效的信息,发现词 N+2的预视显著影响了词N+1的加工。而本研究中将词N+2控制为与词 N+1正字法相似,发现了词 N+2的预视对随后词N+1的加工产生了影响。这说明词N+1与词N+2之间的关系也可能是影响词N+2预视对词N+1加工的因素。

总之,副中央凹加工中词N+2首字的预视信息对随后词N+1的加工产生显著的影响,但是这种影响受到词N+1预视加工负荷的影响。当词N+1的预视加工负荷较低时,词N+2首字的预视对其产生影响;而当预视加工负荷较高时,则不会产生这种影响。

5.3 词N+2的预视效应

在本研究的实验1中当词N+1被跳读时,发现了词N+2的预视效应;在实验3中在凝视时间上发现了词N+2的预视效应,这与之前的研究结果相似(Yan et al.,2010;Yang et al.,2009)。虽然这种结果符合注意梯度指引模型(GAG),比如 SWIFT模型的注意资源在知觉广度内梯度分配的观点,但是也不能完全作为反对序列注意转换模型(SAS),比如E-Z读者模型的证据。根据序列注意转换模型(SAS),比如E-Z读者模型的观点,在对当前注视词的加工完成后,虽然注视点仍停留在该词上,但是注意转移到下一个词N+1上,并开始下一次的眼跳计划。如果对下一个词的加工在眼跳计划期间已经完成,那么注意转移到下一个词汇即词N+2上,并开始对其进行加工。此时,词 N+1的眼跳计划会被取消,开始对词 N+2的眼跳计划。因此,当词 N+1被跳读时,序列注意转换模型(SAS),比如 E-Z读者模型也能够对词N+2的预视效应进行解释(Angele &Rayner,2011)。实验1中也只在词N+1被跳读时发现了词N+2的预视效应。

更值得注意的是,虽然实验1只有当词N+1被跳读时才表现出了词N+2的预视效应,在实验3中也只在凝视时间上发现了稳定的词 N+2的预视效应,但是词 N+2的预视却对词 N+1的加工产生了影响。这与Risse和Kliegl(2012)的研究结果相似,没有发现词 N+2的预视效应,但是发现了词 N+2的预视对词N+1加工的影响。这说明虽然没有表现出词 N+2的预视效应,但是已经对词 N+2进行了一定程度的加工,传统的使用边界范式对词N+2的预视效应的研究中,在词N+2的注视上可能不能很好的反应词N+2的预视信息的作用。可见,在副中央凹中获取的预视信息在随后的注视中是如何产生作用的需要进一步深入探讨。

5.4 本研究对当前眼动阅读模型的争论的启示

Rayner,Li,&Pollatsek(2007)将E-Z读者模型扩展到了对汉语阅读的解释中,由于汉语与拼音文字,如英语存在的差异,能否将拼音文字的阅读模型直接应用到汉语阅读的解释中需要进一步检验。

在本研究与之前研究(Kliegl et al.,2007;Risse&Kliegl,2012;Yang et al.,2009;Yan et al.,2010)中发现了词 N+2的预视对词 N+1加工的影响,序列注意转换模型(SAS)如 E-Z读者模型,并不能对此做出合理的解释。根据该模型词汇序列加工的观点,阅读中不会存在这种词汇加工中的相互的影响。而注意梯度指引模型(GAG)主张注意资源在知觉广度内是梯度分配的,能够同时对多个词汇进行加工,同时加工多个词汇则可能产生词汇加工间的相互影响。

词N+2的预视对词N+1加工的影响作为研究知觉广度内信息加工方式的一个新视角(Risse &Kliegl,2012),通过副中央凹预视信息的相互影响,可以对当前的眼动阅读模型的争论提供新的依据,对于副中央凹中获得的预视信息,特别是词N+2的预视信息在随后注视中的作用提供了一种新的方法。

6 结论

本研究通过3个实验研究了词N+2的预视对词N+1加工的影响,实验结果表明读者可以对副中央凹词N+2进行预视加工,但是这种预视加工受到词N+1预视加工负荷的调节;从副中央凹词N+2处获得的正字法预视信息可能会影响随后词 N+1的注视加工。实验结果符合注意梯度指引模型(GAG)的假设,注意资源在知觉广度内是梯度分配的模式。

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