英文數字數量信息對中國大學生時間知覺的影響的研究與分析論文
一、引言
（一）理論基礎
我們的生活中充滿了時間信息與數量信息，我們可以感知時間的流逝，也可以辨識身邊物體的數量。人們以往一直認為人類對于這兩種信息的認知是兩個獨立的過程，但是后來研究者發現數量信息可以影響人類對于時間長度的主觀感知，時間知覺和數量信息之間的關系可以影響人類在日常生活中的行為。時間、空間和數字的心理表征是人們認知系統的基本內容，之前也有很多研究者探討了時間、空間和數字間的關系。近年來，有不少研究者對時間知覺與數量信息之間的關系進行了研究，結果表明在不同的認知系統中數量和時間信息之間確實存在著緊密的關系。
針對時間、數量以及空間之間的關系，提出了數量理論。根據這一理論，在人類的認知系統中存在一個普遍的數量系統。這個數量系統之中包含了時間、空間和數字數量信息等組成部分，這些不同的部分通過相同的“計量動作”相聯系。無論是可數的還是不可數的數量信息，都可以通過“心理數量”這一形式表現出來，而這也使得認知系統中的各種數量成分相互之間可能存在干擾。模式控制模型也提出了類似的理論。根據這一理論，時間和數字雖然包含了不同維度的有關“量”的信息，但是這些信息可以通過轉化，最后在一個特定的度量體系內被分析、比較。
Brown的雙重任務實驗的結果表明，在三種雙重任務條件下，只有心算任務與計時任務之間相互產生了干擾，計時任務不會對其他任務產生干擾。認為這可能是由于心算任務和時間估計任務共享執行功能所造成的，也有研究者認為這是由于時間和數字加工共用了一種數量加工機制。有研究者在操控了一系列圓點的呈現時間和數量之后，要求被試對這些圓點的呈現時間和數量分別進行比較，發現數量將影響被試的時間知覺。Dl（PIO9—IZ4>這些研究都為數量理論提供了可靠的依據。甚至在以動物為對象進行的研究中，研究者也發現了數量和時間之間存在關聯的現象。Mick和Church的研究表明動物能夠同時自動地加工數量和時間兩個維度的信息，計時和計數任務具有共同的內部心理機制。研究也證實，動物對數量和時間信息的反應模式是一致的，數字數量和時間之間存在著某種關聯。不過人與動物之間還是存在一定的差異的：相比于數量信息，動物對時間信息更加敏感，而人類則對數量信息比對時間信息更加敏感。
在之前的研究中，有一些研究者通過操縱數字刺激的數值大小等方式研究數量信息對時間知覺的影響。Oliver等人分別給被試呈現目標刺激“1" "5" "9" "11" "15" "19”以及“I” “M ”，要求被試比較目標刺激的呈現時間與固定參照刺激的呈現時間之間的長短。研究者發現被試在任務中總會自動激活數字的數量信息，即使在當前任務中被試無須對數量信息進行任何加工，被試也會高估較大數字的呈現時間而低估較小數字的呈現時間。然而當目標刺激為字母時，被試對其呈現時間的估計則不會受到影響。中國研究者發現漢語數字也可以被納入到綜合的數量理論體系中：無論目標刺激是標準的簡化漢字（“一”“五”“九”）還是大寫的漢語數字（“壹”“伍”“玖”），被試均會低估較小數字的呈現時間而高估較大數字的呈現時間。除了數字數量外，其他不同形式的數量信息也會影響被試的時間知覺。有研究證明，物理維度的數量信息，例如個數、面積、亮度，均會使被試的時間知覺出現偏差。[3]可見，數量信息是造成被試時間知覺出現偏差的一個重要因素。
（二）問題提出
近年來，中國明顯加快了全球化的步伐，當代中國大學生已經普遍完成了十年左右的英語學習，對簡單的英文數字應該已經非常熟練。但是研究者并不確定中國大學生在看到英文數字后是否會自動激活數量表征信息，同時也無法確定這種數量加工的深度，即英文數字的數量信息是否可以被納入到認知系統中的數量成分中，進而影響到被試的時間知覺。到目前為止，我國學者對數字數量與時間知覺之間的關系所進行的研究并不多，且大都是以漢字或阿拉伯數字為刺激材料進行的研究，目前還沒有出現以英語材料為刺激進行的研究。出于以上原因，研究者決定用英文數字數量信息對中國大學生的時間知覺的影響進行研究。
（三）研究假設
中國大學生在數量信息加工和時間知覺任務中會自動激活他們已熟練掌握的英文數字的數量信息，英文數字數量信息可以影響中國大學生的時間知覺，英文數字數量信息也被包含在中國大學生的普遍數量系統之中。
二、實驗一
（一）方法
1。被試
被試為20名在校本科生，年齡在18到23歲之間，視力或矯正視力正常，母語為漢語，英文學習時間為8——10年。
2。實驗工具與刺激
實驗工具為戴爾1014型號筆記本電腦，該筆記本電腦顯示器的刷新頻率最高可達100Hz。實驗程序為primal。 1。
在實驗中，屏幕背景色為白色。練習時呈現的.刺激為隨機的英文字母。在正式實驗階段，為排除英文數字中字母的個數對被試加工數量信息時的影響，研究者以“zero， five，nine”作為英文數字目標刺激，參照刺激為“five。相應的中文數字目標刺激為中文數字“零”“五”“九”，參照刺激為“五”。英文數字的字體為Times New Roman，中文數字字體為宋體，中英文數字大小均為72號，顏色為黑色。
3。實驗程序
本實驗為單因素被試內設計。在實驗中，被試需要判斷目標刺激的呈現時間與參照刺激的呈現時間之間的長短關系。在每個試次中，參照刺激均為中文數字“五”或英文數字“five，呈現時間為300ms。目標刺激為中文數字“零”“五”“九”或英文數字“zero；five；nine；zero five，nine。目標刺激在參照刺激之后呈現，兩種刺激之間的間隔為500，600或700ms。目標刺激呈現時間的變化范圍為250ms——350ms，以10ms為最小單位從250ms變化至350ms，因而每個目標刺激共有11種呈現時間，平均呈現時間為300ms o
本實驗共分為六個區組。在區組一和區組二中，一個區組只呈現中文數字，另一個區組只呈現英文數字。在每個區組中，各個目標刺激以每種呈現時間呈現2次。若被試認為目標刺激的呈現時間長于參照刺激的呈現時間則按“J”鍵，短于參照刺激的呈現時間就按“F”鍵。區組三和區組四以同樣的方式和數量呈現刺激，但被試的按鍵方式與區組一和區組二相反：若被試判斷目標刺激的呈現時間長于參照刺激的呈現時間則按“F”鍵，短于參照刺激的呈現時間就按“J”鍵。中、英文刺激呈現的先后順序在區組一、二和區組三、四之間進行了隨機化處理，在每個區組內部，不同呈現時間、不同數值的目標刺激的呈現順序也被進行了隨機化處理。在區組五和區組六中，每個區組內既會有中文刺激也會有英文刺激，不同文字類型、不同數值以及不同呈現時間的刺激各呈現一次，對不同刺激的呈現順序進行隨機化處理，每個刺激在每個區組內只呈現一次。被試在區組五中的按鍵要求與區組一和二的要求一致，被試在區組六的按鍵要求與區組五相反。每個區組均包含66個試次。
（二）結果與分析
首先對被試的按鍵反應進行賦值、編碼。假若被試認為標準刺激的呈現時間長于參照刺激的呈現時間，則將此反應賦值為“+1"；假若被試認為標準刺激的呈現時間短于參照刺激的呈現時間，則將此反應賦值為“—1 ”。
在實驗中，有些被試因為程序不穩定或理解出現偏差而沒有完成實驗，還有的被試的反應與樣本均值之差的絕對值大于三個標準差，因而共有4名被試的數據被完全剔除。剩余被試對不同中文數字的反應的均值為M。采用單因素重復測量方差分析對數據進行分析，結果顯示，表明中文數字的數量大小確實會影響到被試的時間知覺。事后比較的結果表明，被試對實驗中的任意兩種中文數字的時間知覺之間均存在差異。
被試對不同英文數字的反應的均值為Z。單因素重復測量方差分析的結果表明，表明英文數字的數量大小確實會影響到被試的時間知覺。事后比較的結果表明，被試對的時間知覺之間存在顯著的差異，被試對“zero”和“nine”的時間知覺之間的差異邊緣顯著，不難發現，在本實驗中，英文數字對被試時間知覺的影響模式存在一定的異常：被試高估了“nine”的呈現時間，卻對“zero”的呈現時間判斷得較準，并且低估了“five "的呈現時間。依照實驗的假設，被試應該會低估了“zero”的呈現時間，面對“five”的呈現時間判斷得較準。
（三）討論
在本實驗中，中文數字部分的實驗結論驗證了前人的研究結果，被試會高估較大中文數字的呈現時間，低估較小中文數字的呈現時間。而在英文數字部分的研究中，實驗結果與假設并未完全吻合。雖然說英文數字所代表的數量確實對被試的時間知覺有所影響，但是這種影響的模式與假設不符：被試低估了“five”的呈現時間，面對“zero”的呈現時間估計得較準。
被試為何對“zero”的呈現時間估計得較準呢？研究者認為這可能是因為實驗中呈現的表征較小數量信息的英文數字“zero”并未給被試傳遞足夠強的數量信息。因為在實際生活中，中國人經常使用的基本英文數字是從“rune”開始的，而不是從“zero”開始的。在書寫中，我們不常用到“zero”即使在口語中，“zero”也經常會被“0”代替。雖然被試知道“zero”代表了“0”，但是“zero”并不能同中文數字“零”一樣，激活“0”這個數量信息在深層次的心理數量體系中的表征。
那么被試為何會低估“five”的呈現時間呢？造成這一結果的原因可能是當“zero”在實驗中不能激活被試的心理數量的表征時，被試會將“five”和“nine”進行比較，此時“five”代表的是較小的數量“nine”代表的是較大的數量，所以被試會低估“five”的呈現時間而高估“nine”的呈現時間。
實驗一的結果與研究者預想的不一致。研究者認為主要原因是被試不熟悉英文數字zero所代表的數量信息。為了進一步確定產生這一現象的原因，研究者決定進行實驗二。在實驗二中，整體的實驗流程同實驗一類似，但是只以英文數字為刺激進行實驗，而且實驗一中的“zero被換為了one。如果實驗一中的反常結果是由于被試不熟悉英文數字的數量信息所造成的話，那么在實驗二中，這種反常結果就應該會消失，因為學習英語的中國大學生應該對one這個英文數字十分熟悉。在這種情況下，被試應該會高估“nine”的呈現時間，低估“one”的呈現時間，面對的呈現時間有一個較為準確的估計。此外，如果實驗一中的反常現象是因為英文數字數量信息對中國被試的影響本身就是不同于阿拉伯數字或中文數字的影響的話，那么實驗二應該仍舊出現一個反常的結果，而且這個結果可能與實驗一的結果也不同。如果實驗一的異常結果是由于程序方面的原因造成的話，那么實驗一中的異常結果應該仍舊會出現在實驗二中。
三、實驗二
（一）方法
1。被試
被試為19名在校本科生，其中男生7人，女生12人。年齡在18到23歲之間，視力或矯正視力正常，漢語為母語，英文學習時間為8——10年。
2。實驗工具與刺激
實驗二的實驗工具與實驗一相同。刺激為英文單詞“one”“five”和“nine”。英文數字的字體為Times New Roman，大小均為72號，顏色為黑色。
3。實驗程序
實驗二中每個試次的流程與實驗一相同。實驗共包含6個區組，每個區組內，各個數字以每種呈現時間呈現2次，一個區組包含66個試次。在三個區組中，若被試認為目標刺激的呈現時間長于參照刺激的呈現時間則按“J”鍵，短于參照刺激的呈現時間則按鍵。在另三個區組中，若被試認為目標刺激的呈現時間長于參照刺激的呈現時間則按鍵，短于參照刺激的呈現時間則按“J”鍵。不同區組因為其按鍵方式的不同，其呈現順序在被試間進行了隨機化處理。
（二）結果與分析
對被試的反應按照類似于實驗一中的方法進行賦值，即如果被試認為刺激的呈現時間長于參照刺激呈現時間，則該反應被賦值為“+1”，如果被試認為該刺激的呈現時間短于參照刺激呈現時間，則該反應被賦值為“—1 ”。
在進行賦值后，對被試所給出的分值進行分析。有兩名被試對“one”的反應與樣本均值之差的絕對值大于三個標準差，故剔除了這兩名被試的所有數據。剩余被試對不同刺激的評分的均值為M。單因素重復測量的方差結果表明，表明被試對不同刺激的呈現時間的判斷確實存在差異。事后比較的結果表明，被試對任意兩種英文數字的時間知覺之間均存在差異。
接下來對被試的主觀相等呈現時間進行分析。分析每一名被試對三種刺激的評分，可以模擬出每名被試對每種刺激的評分與刺激的呈現時間之間的關系，然后根據這個關系函數，逆向求出當評分為0時，函數所對應的刺激的呈現時間，即為該被試認為的該刺激的主觀相等呈現時間。換言之，如果該刺激的呈現時間與主觀相等呈現時間相等的話，被試會認為此時該刺激的呈現時間與標準刺激的呈現時間相同。被試認為的不同刺激的主觀相等呈現時間的均值為M。單因素重復測量的方差結果表明，表明被試對不同刺激的主觀相等呈現時間確實存在差異。事后比較的結果表明，被試對“one”的主觀相等時間以及“one”和“nine”的主觀相等時間之間存在顯著的差異，p1 vs5 = 0。 008 } p1 vs9 = 0。 000，被試對的主觀相等時間之間的差異邊緣顯著。
（三）討論
實驗二的結果表明，英文數字數量信息對被試的時間知覺確實會產生影響，被試會低估較小的英文數字的數量信息，高估較大的英文數字的數量信息。這表明被試可以較快地激活這幾個英文數字的數量表征，同時這種表征影響到了深層次的認知系統。
通過實驗二與實驗一結果的對比，我們可以確定實驗一中異常的結果并不是由于實驗程序中的問題所導致的，英文數字對被試的時間知覺的影響模式與阿拉伯數字以及中文數字對時間知覺的影響模式類似。英文數字可以影響被試的時間知覺，但是這種影響的出現是建立在一定的條件之上的：被試一定要對這個英文數字的意義十分熟悉，例如“one" "five”等單詞。如果被試僅僅是知道某個英文數字的意義，而對這個意義并不十分熟悉、達不到自動加工的水平的話，這個英文數字就不會干擾到被試的時間知覺。
四、討論
研究者通過實驗一和實驗二研究了英文數字對中國大學生的時間知覺的影響。研究表明，如果被試對英文數字較為熟悉的話，即使是英文數字而非漢語數字或是阿拉伯數字，它仍舊可以對被試的時間知覺產生干擾。具體而言，被試會高估較大的數字的呈現時間，低估較小數字的呈現時間。
但是只有滿足了一定的條件，上述的理論才可以成立。如果被試學習過英語，但是對某些英文數字不夠熟悉的話，那么這些數字也無法對被試的時間知覺產生干擾。在實驗一中，因為被試對“zero”不夠熟悉“zero”就沒有對被試的時間知覺產生干擾。將這一結果與實驗二的結果以及實驗一中中文數字的結果進行對比，我們可以認為被試在對數字的熟悉程度上的差異造成了結果的差異。
在實驗二中，由于數字選擇上的限制，使得數字間的字母數量存在差異，one的字母個數相對較少。被試是否是因為這個原因低估了它的呈現時間呢？研究者否定了這一觀點。在同樣的實驗中，“five”和“nine”即使在字母數量上不存在差異，但是事后檢驗的結果表明被試對這兩個數字的時間知覺之間是有差異的。此外，在實驗一中，三個中文數字的筆畫也不相同，數量越大的數字筆畫數量越少，但是被試會高估了較大數字的呈現時間，表明中文數字不會通過筆畫的數量或復雜程度來干擾被試的時間知覺。在Oliver等研究者的研究中，也證實了被試判斷呈現時間并不以單詞長度作為依據（ Oliver et al。2008）。
那么這一結果是否會是由于數字的順序造成的呢？在現實中，“one”通常出現在前，+nine ；nine出現在靠后的位置，而“five”則居中。這種順序與空間信息存在一定的聯系，那么會不會與時間信息存在一定的聯系呢？研究者否定了這一可能，因為之前的研究者使用字母進行了類似的研究，但是發現被試對字母表中不同位置字母的呈現時間的感知沒有差異，因而排除了順序影響被試的時間知覺的可能。
五、結語
被試可以對較為熟悉的英文數字進行自動、深層次的加工，將其表征為心理數量的形式，這種數量信息對被試的時間知覺產生了一定的作用，并使得被試的時間知覺受到了英文數字數量信息的影響，使被試高估較大英文數字的呈現時間并低估較小英文數字的呈現時間。
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