（应用心理学专业论文）内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证.pdf

内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 摘要 已有大量研究探讨了视觉观察空间的表征方式，近年来出现的内在参照系理 论能较好地解释这些研究获得的结果。但是，言语描述想象空间的表征方式是否 符合“内在参照系”理论，则并未得到系统验证。 本研究以圆形房间7 个物体位置分布的文本描述为刺激材料，初步考察文本 描述空间中，在不同描述视点( o 。视角内在突显轴一端、2 2 5 。视角内在 非突显轴一端) 和描述方式( 视点描述、路线描述) 下形成的空间表征是否符合 内在参照系理论。研究包括两项实验：实验一采用单一视点的描述手段，比较3 种描述条件( o 。视角视点描述，0 。视角路线描述，2 2 5 0 视角路线描述) 下表征方 式的异同，尤其是路线描述与视点描述方式的差异，考察单视点下内在参照系表 征理论的假设。实验二采用多视点的路线描述手段，比较了2 种描述条件( 先0 。 视角后2 2 5 。视角、先2 2 5 。视角后o 。视角) 下表征方式的异同，以考察多视点学 习条件下的表征方式是否符合内在参照系理论假设。 本研究获得以下结果： ( 1 ) 在单视点学习条件下，文本注视描述的学习绩效优于路线描述。 ( 2 ) 单视点文本描述形成的空间表征存在朝向特异性。 ( 3 ) 在单视点文本条件下，路线描述不能为非突显轴视点提供突显轴表征 线索，表现出学习视点的依赖性。 ( 4 ) 在多视点学习条件下，表征没有出现朝向特异性，被试表征了多个朝 向。 综上所述：内在参照系理论能够应用于单视点文本描述空间的表征，但在多 视点文本描述条件下的表征则不符合内在参照系理论的预测。 关键词：语言空间表征方式内在参照系理论 v e r i f i c a t i o no fi n t r i n s i cf r a m e so fr e f e r e n c ei ns p a t i a l r e p r e s e n t a t i o na c q u i r e df r o m t e x t s a b s t r a c t al a r g en u m b e ro fr e s e a r c h e sh a db e e nd o n et oi n v e s t i g a t er e p r e s e n t a t i o n d e r i v e df r o mv i s i o n a m o n gm a n yr e p r e s e n t a t i o nt h e o r i e s , i n t r i n s i cf r a m e so f r e f e r e n c ep r o p o s e dr e c e n t l yc o u l d e x p l a i nr e s e a r c h r e s u l t sb e t t e rt h a no t h e r s h o w e v e r , t h i st h e o r yh a sn o tb e e nv e r i f i e di nl a y o u t sd e s c r i b e di nt e x t s t h et e x tt h a td e s c r i b e dt h el a y o u to f7o b j e c t sd i s p l a y e do nt h ef l o o ro far o u n d r o o mw a su s e da sm a t e r i a l si nt h i sr e s e a r c h ，i no r d e rt ot e s tw h e t h e ri n t r i n s i cf r a m eo f r e f e r e n c ec o u l da l s ob e a p p l i e d t o e x p l a i ne x p e r i m e n t a l r e s u l t si n s p a t i a l r e p r e s e n t a t i o na c q u i r e df r o mt e x t t w oe x p e r i m e n t sw e r ei n c l u d e d i ne x p e r i m e n t1 ， p a r t i c i p a n t sl e a r n e dt h el a y o u to fo b j e c t sf r o mo n es i n g l ev i e w p o i n td e s c r i b e d i nt e x t s ， b u tf r o md i f f e r e n tv i e w p o i n t ( 0 。o r2 2 5 。) a n du s e dd i f f e r e n tl e a r n i n gs t y l e ( n a v i g a t i o n o rs t a t i c ) i ne x p e r i m e n t2 ，e a c hp a r t i c i p a n tl e a r n e dt h el a y o u tf r o mt w ov i e w p o i n t s ( 0 。，2 2 5 。，r e s p e c t i v e l y ) ，b u ti nd i f f e r e n to r d e r s ，h a l fo ft h e ml e a r n e df r o m0 。f i r s t l y a n d2 2 5 。l a t e l y ，t h eo t h e r sr e v e r s e d s e v e r a lr e s u l t sw e r eo b t a i n e da sf o l l o w s ： ( 1 ) i ns i n g l ev i e w p o i n tl e a r n i n g ，t h er e s u l to fg a z ed e s c r i p t i o ni sb e t t e rt h a nr o u t e d e s c r i p t i o n ； ( 2 ) i ns i n g l ev i e w p o i n tl e a r n i n g , o r i e n t a t i o ns p e c i f i c i t yi sg a i n e d ； ( 3 ) i ns i n g l ev i e w p o i n tl e a r n i n g , r o u t ed e s c r i p t i o ni sn o tb e n e f i ti nf i n d i n gs a l i e n t i n t r i n s i ca x e s ，t h eo r i e n t a t i o ns p e c i f i c i t yi sv i e w p o i n td e p e n d e n t ； ( 4 ) i nm u l t i - v i e wl e a r n i n g , s p a t i a lr e p r e s e n t a t i o ni so r i e n t a t i o nf r e e i tw a sc o n c l u d e dt h a tt h ei n t r i n s i cf r a m eo fr e f e r e n c ec o u l db ec o n f i r m e di l l s i n g l ev i e w p o i n tl e a r n i n gb u tc o u l dn o tb ev e r i f i e di nm u l t i - v i e wl e a r n i n ga c q u i r e db y t e x t k e y w o r d s ：l a n g u a g e ，s p a c e , r e p r e s e n t a t i o n ，i n t r i n s i cf r a m eo fr e f e r e n c e i i 浙江大学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 第一部分引言 人们很难不借助于参照系而清楚描述某个物体的空间位置。例如，对于 教室中某把椅子的位置，人们可以借助房间来描述( 如“椅子在房间靠门的 角落里”) ，也可以用与其它椅子的关系来陈述( 如“这把椅子是第三排的第 二个”) ，或通过观察者来说明( 如“这把椅子在我的前面”) 。因此，人类对 空间信息的表征需要借助于参照系。 对参照系的划分有很多种方法【1 - 2 】，最为广泛接受的是将其分为两类：自 我参照系( e g o c e n t r i cr e f e r e n c es y s t e m s ) 和环境参照系( e n v i r o n m e n t a lr e f e r e n c e s y s t e m s ) 。在自我参照系中，物体的位置是相对于观察者( 如眼睛、头和躯 体等) 来表征的，而在环境参照系中，物体的位置相对于环境中其他物体( 如 标志性建筑、主要道路等) 来表征。 早期的大量研究显示，对物理环境的心理表征是由自我参照系定义的 1 3 - 6 1 。其主要证据是，人们总能在学习过的方向上表现出最高的信息提取绩效， 因此可推测人们基于学习的方向来表征物体的分布关系。但是，后来的进一 步实验发现，这种表征并非一成不变，物体空间分布固有的内在结构会对空 间表征朝向产生决定性影响 7 1 。与这一观点相关的内在参照系理论因而被认 为能更好地解释空间表征。 1 空间表征参照系研究概述 i i 自我参照系理论 物理三维空间上的物体在心理模型上是如何表征的? 最早的研究有两 种理论 3 1 ，一种是各方向“表征等同性理论”( e q u i a v a i l a b i l i t y ) ，另一种是“心 理旋转模型”( m e n t a lt r a n s f o r m a t i o n ) 。表征等同性理论认为，如果各个方向 上的物体与观察者的物理距离相等，那么从空间记忆中提取这些物体所需要 的时间和提取的准确度也相等，即表征的难易与方向无关。这个理论得到了 l e v i n e ( 1 9 8 2 ) 等简单认知地图实验( s i m p l ec o g n i t i v em a p ) 结论的支持。 k o s s l y n ( 1 9 7 8 ) 等的地图扫描实验( m a p s c a n n i n g ) 结果也说明提取的难易 学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空问表征中的验证 只与距离有关，与方向无关。心理旋转模型否认各方向表征等同性理论，认 为空间的心理表征不能类比于物理地图的机械扫描，因为观察者是沉浸于所 观察的空间中的。总有些物体在你当前想象的“视野”内，而另一些不在该 “视野”内。该理论认为，在当前“视野”内的物体将得到最快的加工。在 想象空间重新定向后，前方朝向物体的可接近性( a c c e s s i b l e ) 最好，即反应 时最短，准确率最高，而后方物体的表征最差，其余方向的表征绩效随其与 当前朝向方向夹角的增大而下降。这个理论得到了s h e p a r d c o o p e r ( 1 9 8 2 ) 实验的支持。 f r a n k l i n & t v e r s k y ( 1 9 9 0 ) 进行了想象空间物体的搜索实验，结果不符 合以上两种理论，因而提出了三维空间自我参照系表征模型( e g o c e n t r i c s p a t i a lf r a m e w o r k ) 1 3 】。在实验中，他们首先给被试呈现一段描写戏院场景的 文本，文本主要阐述了5 个物体与主角的位置关系，这些物体分别处于人物 角色的上、下、前、后、左或右，人物角色处于一个定点，通过身体仰俯和 环视去观察四周物体。指导语要求被试阅读文本，形成对所描述环境的想象。 被试可以无限时地阅读该文本，直到他确信已经记住周围物体的位置，一旦 交还给实验者，就不能再重新阅读该文本。测试时，被试在计算机屏幕上按 自己的速度继续阅读同一场景的故事，但此时的阅读不可逆。呈现的句子要 求被试在想象空间中连续顺时针或者逆时针直角旋转，每次面对一个新物体 时呈现“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”中的某个方位探测词，要求 反应出此时该方向上物体的名称。结果发现，被试对处于上下方位的物体反 应时最短，其次是位于前后物体，而对左右放置的物体反应最慢。t v e r s k y 认为，这个自我中心的空间框架( s p a t i a l f r a m e w o r k ) 在环境观察时用于整合 观察者与环境中物体的空间关系；上一下轴比前一后轴突出，而前一后轴比 左一右轴突出。重力是上一下轴突出的主要原因，前一后突出则因为：( 1 ) 人类的知觉以此为导向；( 2 ) 这是人类移动的方向；( 3 ) 人类更倾向于与其 前方的物体产生作用。而左右方向没有显著的不同，因此使用起来最为困难 【4 1 。 f r a n k l i n & t v e r s k y 的实验结果虽然基于三维空间，但充分显示了观察者 对于物理空间表征的决定性意义。当它应用于二维平面空间时，表现为学习 2 一 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 者对学习视点的表征依赖( v i e w p o i n t d e p e n d e n t ) ，这也得到了很多实验的支 持睁9 1 。例如，s h e l t o n & m c n a m a r a ( 1 9 9 7 ) 要求被试从两个相互垂直的视角 依次学习一个房间内7 个物体的位置，然后用鼠标控制模拟圆周面的指针来 对物体的位置进行反应。实验结果显示，与学习过的朝向平行的朝向判断比 起没有学习过的朝向更迅速且准确。这说明，被试由学习过的这两个垂直的 视角分别形成了自我中心的两个表征，就像从每个视点上拍了一张照片一样。 从表征朝向上提取物体位置，可不必进行额外的心理旋转，因此反应时间快 且准确性甜n 。 在对半侧忽略症( h e m i s p h e r en e g l e c t ) 病人的实验研究中，也发现了支 持物体位置自我参照系表征的证据。比如，某些类型的半侧忽略病人总是忽 略( 觉察不到) 其左侧的物体，但其对左右空间的划分却是随着头、眼睛或 者身体的转动而相应变化【1 0 l 。g r a z i a n o 等也发现( 1 9 9 7 ) ，在额叶腹侧前运 动区存在着基于肢体的空间信息参照框架。在这个框架中，视觉一触觉双模 神经元的视觉感受野随着肢体或面部的移动而相应变化。这表明，至少在知 觉层次上，存在着以自我为参照系的空间表征【1 0 1 。 自我参照系理论( e g o c e n t r i cr e f e r e n c es y s t e m ) 认为物体的位置相对于观 察者来表征，并随观察者的运动不断更新这一表征。它强调个体的经验在空 间认知中的作用，特别是在物体空间到心理表征的转换中，个体以自己身体 坐标系构建的三个平面( 冠状面、水平面及矢状面) 对物理空间中位于自己 身体不同位置的物体进行表征。该理论比表征等同性理论和心理旋转模型更 好地拟合了空间心理加工的数据。 1 2 内在参照系表征理论 随着实验数据的累积，逐渐出现了自我参照系理论不能解释的资料。例 如，w j m e r & s c h m i d t ( 1 9 9 9 ) 让住在某个小镇内的学生想象自己站在该小 镇两条主干道交叉的十字路口上，并想象自己朝向多个方向，报告指定方向 上的路标。结果发现，当想象朝向与其中一条主干道平行的时候，路标的提 取速度最快且准确率高。这一结果提示，被试对小镇的表征是以道路格局为 参照轴的【1 1 l 。在s h e l t o n m c n a m a r a ( 2 0 0 1 ) 的实验中，被试从两个观察点 3 浙江大学硕士学位论文 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 依次学习一个房间内7 个物体的分布。一个观察点与房间是平行的( 0 。) ，另 一个( 1 3 5 。) 则不平行( 参看图1 - 1 1 ) 。然后，要求做相对位置判断。结果 发现，在想象空间中，从0 。朝向对物体的提取时间最短且准确率最高，而从 1 3 5 。朝向提取的时间和错误率与没有学习过的朝向类似 7 1 。 图1 - 1 1s h e l t o n & m c n a m a r a 实验中的实物布置情景 m o u & m c n a m a r a 据此提出了人类空间记忆以“环境内在参照系” ( i n t r i n s i c f r a m e s o f r e f e r e n c e ) 来表征的观点。他们认为，决定环境空间信息 表征的是场景本身具有的内在结构而不是自我为中心的观察视线( e g o c e n t d c v i e w p o i n t ) 1 7 - 9 1 。 在内在参照系中，对方向或轴的选择是基于线索的1 6 - 7 , 1 1 】。这种线索，既 包含学习空间结构时的视角、个人的空间认知经验等个性化成分较多的信息， 同时也包含环境信息，如上述物体所在房间的墙壁走向。也就是说，内在参 照系事实上是对自我中心的参照和环境架构参照的一个整合。根据这个理论， 学习一个新的环境中的物体位置关系，与图形识别先要决定图形的“上部” ( t o p ) 类似1 9 。第一步需确定概念上的“向北”( n o r t h ) 朝向，这个“向北” 朝向与真实的地理的“北”方向不一定一致。这一过程有助于后面的信息提 取和表征转化。这种内在参照系可通过观察者自我中心和环境参照中的信息 4 大学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空同表征中的验证 线索而获得，如自我为中心的视角【6 1 、环境的局部或全局结构1 7 , 9 1 以及指导语 1 8 1 。这样，在同一确定的环境中，某些位置上的物体可能有许多内在轴 ( i n t r i n s i ca x e s ) ，但基于感知觉整体认知的原则，如图形的相似性和相近性， 一些轴可能比另一些轴更加突显( s a l i e n ti n t r i n s i ca x e s ) 。例如，图1 - 1 2 给出 了图1 - 1 1 的一些自然轴，如0 。1 8 0 。、9 0 。- 2 7 0 。、1 3 5 。- 3 1 5 。，等。环境的某 些线索( 如该封闭房间的墙壁) 导致一些轴( 如o o 1 8 0 。内在轴) 比其他轴要 更突显。 3 l s 图1 - 1 2图1 - 1 1 中物体布局中所具有的内在轴 m o u & m c n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 证实，在整合众多线索信息的过程中，除非 环境的线索可知，否则自我中心的经验最容易成为形成内在参照系的依据嗍。 他们依次推进做了3 个实验。在实验1 中( 见图1 - 1 3 ) ，使用了大小相同、 标注了不同字母的不同颜色的盘子( 物品材料) ，其中a 、b 是蓝色的，c 、 d 、e 是绿色的，f 、g 是红色的。这些盘子放在一个正方形的毯子上，而该 毯子又放置在一个矩形的房间里，后者的边与房间的墙壁平行。反应任务是 相对位置指向。例如，“想象你站在a 的位置上面对着d ，请指出g 的位置”， 其中，前两个盘子( “a ”和“d ”) 确定想象站立的点和朝向的方向，第三个 5 一 内在参照系理论在文本描述空问表征中的验证 盘子则为目标位置( “g ”) 。想象的朝向从图i - 1 3 中0 。到3 1 5 0 逆时针方向以 4 5 0 递增，共有8 个。0 。想象的朝向是所有与图1 - 1 3 中0 0 箭头平行的方向( 如 站在a 朝向b ，站在c 朝向d ) ，而3 1 5 。想象的朝向是所有与3 1 5 。箭头平行 的方向( 如站在a 朝向d ，站在c 朝向g ) 。实验中将被试蒙住双眼后带到 3 1 5 0 箭头位置，要求他们从0 - 1 8 0 。轴观察学习这些字母盘分布的空间位置。 结果发现，被试的空间表征不是基于学习的视点( 3 1 5 。) ，而是基于0 。1 8 0 。 轴。这说明，被试能以非自我中心的参照系表征物体的分布。 图1 - 1 3m o u & m e n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 的实验1 示意图 为迸一步考察该参照系是由这些物体放置的毯子和房间的环境信息，还 是由这些物体的颜色和字母名称信息，或这些物体固有的位置结构产生的， 他们进行了实验2 ( 见图1 1 4 ) 。在实验2 中，将实验1 中标注了字母且有 颜色的圆盘换成了大小类似的实物，排除了物体本身的线索，其他实验条件 相同。结果依然发现存在基于0 。1 8 0 。轴的表征参照系。为进一步排除房间和 毯子的环境线索，他们又进行了实验3 ( 见图1 - 1 5 ) 。在实验3 中，使用了 圆形的幕布以排除环境线索，同时将实验2 的物体放置在地板上，其他实验 条件同上。结果仍出现了基于0 。1 8 0 。轴的表征参照系。与3 1 5 。内在轴相比 较，0 。内在轴上的物体场景表征具有明显的对称性。这就有力地证实了内在 参照系理论。 6 浙江大学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 图1 - 1 4m o u m c n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 实验2 示意图 图1 - 1 5m o u & m c n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 实验3 示意图 内在参照系理论克服了自我参照系表征理论的两个弱点【l o l 。第一，自我 参照系理论中物体空间关系是通过物体相对于观察者的表征计算出来的，更 容易出现错误，而内在参照系表征是直接贮存在空间记忆之中；第二，内在 参照系表征比自我参照系表征更稳定和持久，从而可允许个体在较长时间范 围内( 如数月或数年后) 恢复和提取物体位置和空间关系的信息。 7 一 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 1 3 表征的朝向特异性问题 空间表征的朝向特异性( o r i e n t a t i o ns p e c i f i c i t y ) ，是指环境中物体位置和 空间关系的心理表征是否具有特定的优势朝向。在这个问题上，主要有两种 观点：空间表征依赖于朝向( o r i e n t a t i o n s p e c i f i c ) 和空间表征独立于朝向 ( o r i e n t a t i o n - f r e e ) 。前者认为，环境中物体之间的空间关系是以具有优势朝 向( p r e f e r r e dd i r e c t i o n ) 的空间参照系来表征的，表现为从这个优势朝向上提 取空间信息比非优势朝向上提取信息更迅速和准确1 6 , 7 , 1 1 】；后者则认为，表征 物体位置与空间关系的参照系并不存在优势朝向，表征中的信息可以在不同 朝向上被同等程度的提取【1 2 1 3 1 。目前看来，更多的实验证据支持空间表征依 赖于特定朝向的观点。 内在参照系理论支持空间表征依赖于朝向的观点，认为空间表征依赖于 环境本身的内在参照系【邵，1 0 1 。但也有人提出，空间表征依赖于多个观察视点， 如自我中心参照理论认为所有学习过的视点都是空间表征的优势朝向，从这 些朝向提取空间信息比从其他未曾观察过的朝向提取信息更为准确和迅速 d 4 , 1 5 1 。m c n a m a r a ( 2 0 0 3 ) 由此提出存在两种空问表征的假说，认为空间记忆 中可同时存在空间记忆表征( s p a t i a lm e m o r y ) 和视觉记忆表征( v i s u a l m e m o r y ) 。其中，空问表征对方位判断任务敏感，它依赖于场景本身的内在 参照系，在与内在参照系一致的朝向上，方位判断比较精确，而在与其不一 致的朝向上，不管是否从该朝向上观察过场景，方位判断都不精确。视觉记 忆表征则对场景再认任务敏感，它依赖于所有观察过的视点，在与观察点一 致的朝向上，场景再认比较迅速，而在未曾观察过的朝向上，不管该朝向是 否与场景内在参照系一致，场景再认都相对较差【9 】。 w a l l e r ( 2 0 0 2 ) 提出，在表征特异性上存在一个重要的问题，即空间表 征可能因经验而改变【1 6 1 。最常见的是，在空间中巡游需要不断地更新空间表 征的心理模型【1 7 ，l s l 。空间认知的许多研究集中在巡游过程中的空间更新 ( s p a t i a lu p d a t i n g ) 问题上1 1 7 - 2 0 1 。这些研究表明，在空间中真实行走时，即使 排除视觉信息，空间工作记忆也会自然且很容易地随在环境中的运动而旋转 更新。因此，如果空间更新会影响对空间的工作记忆表征，那它会不会影响 这些表征的朝向特异性呢? 有实验结论表明，在空间中运动可使从多视点想 8 浙江大学硕士学位论文 内在参照系理论在文本描述空问表征中的验证 象该空间的表征变得容易【1 乙1 5 】。这种多视点的学习使表征也变得更有弹性和 灵活，表现出空间表征依赖于多个朝向【7 ，1 8 】。但是，w a l l e r 和同事们( 2 0 0 2 ) 的研究得到的结论则与此相反，他们重复了以前的实验范式，得出了表征特 异性的结论。他们的结果还表明，个体的学习经验有助于形成具有优势朝向 的表征，这个表征的朝向可能是个体没有学习过的方向【1 6 l 。 ， 赵民涛( 2 0 0 5 ) 考虑到外界参照线索对选取特定朝向空间参照系具有决 定作用，因此让被试在没有外界参照线索的圆形房间里，从三个观察视点自 然学习物体场景，首次以场景再认范式( s c e n er e c o g n i t i o n ) 探讨空间记忆中 场景表征的朝向特异性问题。结果表明；( 1 ) 在多视点学习条件下，场景空 间表征依然依赖于特定朝向，不支持空间表征独立于朝向和空间表征依赖于 多个朝向的观点；( 2 ) 场景空间表征的朝向依赖性不仅表现在方位判断任务， 也同样表现于场景再认任务；( 3 ) 场景本身的内在结构对空间表征中参照系 的选取有重要影响1 2 l l 。 ? 总之，较多的实验证据支持空间表征依赖于特定朝向的观点【6 7 1 1 2 。 m c n a m a r a 及其同事提出的空间表征依赖于内在参照系的理论，为探讨该问 题提供了一种较好的尝试【剐。因为支持空间表征独立于朝向的实验证据大多 来自于被试在两个相对朝向上的相同表现，而这两个朝向则属于内在参照系 理论中同一参照轴的两个方向。 2 以往研究中待解决的问题 ? 。 根据以往的研究结果，我们认为下述问题有待进一步探讨： ( 1 ) 内在参照系理论是否适合于言语描述空间的情景? 自我中心参照理论的提出起源于文本描述情境材料的实验结果，而内在 参照系理论所依据的实验范式则始终基于视觉空间物体位置的学习。认知神 经科学研究证据表明，视觉输入和语言文本输入的空间表征存在不同的通路 和表征区域 2 2 m 1 。如果能在言语描述空间中验证内在参照系理论，则该理论 将成为一个适用更广的空间认知表征理论。 ( 2 ) 想象运动是否会改变表征特性? 虽然在实验室情境中研究空间物体的表征可以严格控制实验变量，但应 9 浙江大学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空问表征中的验证 注意提取真实生活环境中的关键条件信息尽量接近模拟的事实。在 f r a n k l i n 3 】的场景描述中，故事中的主角在原处旋转身体而没有运动，在m o u 8 】 的视觉观察任务中，被试也只是站立在一个静止点进行观察，而没有在物体 之间巡游。但在真实的空间任务中，旋转和直行往往都是需要的。也有实验 证据表明，这种物体问的巡游能不断更新学习者的空间工作记忆l “2 z - 。那么， 言语描述空间的巡游是否也能提供类似的更新? 是否有利于学习者发现由物 体布置结构决定的优势内在参照轴? ( 3 ) 实验任务反应方式是否对实验结果产生了影响? 有研究发现，对想象空间中的物体表征进行搜索和探测，所使用的应答 方式可能存在干扰，即被试的“指向”( p o i n t ) 应答与“言语”( v e r b a l ) 应 答存在差异嘲。在想象空间中“指向”较容易发生混乱，而语言通道的加工 特性可能会掩盖空间表征的特点，典型的是关于空间认知中方位效应的讨论。 人们对“上”、“下”方位的反应时快于“前”、“后”，而“左”、“右方位的 反应时间最长，这就是方位效应。d ev e g a ( 1 9 9 6 ) 等考察了物体定位任务中 被试报告场景中物体的方式对方位效应的影响。结果发现，如用语言报告 ( v e r b a ll a b e l i n g ) ，则反应时模式为“前后 左= 右”；而用方向键反 应，则出现“前= 左= 右 后”旧。牟炜民( 1 9 9 8 ) 的实验证实，方位 效应是由物体一身体空间关系的知觉表征与物体身体空间关系的概念表征 转换而形成的【2 7 l 。f r a n k l i n 3 】的实验采用了言语应答，而m o u i s 等的实验采用 了单纯指向的反应方式，两者存在差异。 ( 4 ) 学习视点位置和方式是否对表征构成影响? 从记忆中的情境模型得到的信息，其可利用性受到被试建立表征时视点 的影响【2 8 l 。如果采用内部观察者的空间框架( i n t e r n a ls p a t i a lf r a m e w o r k ) ，对 “前”的反应比对“后”的反应快；若采用外部观察者的空间框架( , d x t e m a l s p a t i a lf r a m e w o r k ) ，对“前”的反应和对“后”的反应一样快。在f r a n k l i n 3 1 的想象空间物体搜索实验范式中，采用的是内部观察者的视角，学习者沉浸 度高，而m c n a m a r a z l 的实验范式中采用的是外部观察者的视角，学习者从 物体布置之外观察物体。t a y l o r & t v e f s k y 将视点描述方式分为三种：路线描 述( r o u t ed e s c r i p t i o n s ) 、注视描述( g a z ed e s c r i p t i o n s ) 和纵览描述( s u r v e y 1 0 函 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 d e s c r i p t i o n s ) 【2 9 捌。路线描述指的是让听者作为观察者，在环境中做一次心 理旅行；环境中物体的位置是依据以观察者为中心的空间关系描述的。路线 描述的参照物是人( “你”) 而不是物。在注视描述中，被试采用环境以外的 视点( 通常在房间的入口) ，按照“前”、“后”、“左”、“右”的视点来描述物 体的位置。与路线描述不同的是，注视描述不会对环境进行心理旅行。纵览 描述则采用从一个环境上方鸟瞰的方式，按照“东“南”、“西”、1 “北”传达 物体间的相对位置。体验环境时，像从一个高处或一张地图上方观察整个环 境。 3 本研究的目标和内容 3 1 研究目标和意义 鉴于以上分析，本研究拟探讨以下几个方面的问题： ( 1 ) 文本描述空间的表征是否也采用了内在参照系? ( 2 ) 文本描述的想象运动是否使得表征更加容易形成和提取? ( 3 ) 在初始学习视角为非表征内在突显轴的情况下，文本描述的想象运 动是否会有利于发现内在参照系的突显轴? 总之，本研究希望在以往研究的基础上，控制反应方式，考察内在参照 系理论在文本描述想象空间中是否成立。这样，可将言语描述的空间表征特 性与基于感知觉的空间信息表征相比较，从而探讨空间表征的特性，分析语 言与空间的基本关系。本研究结果有利于更清晰地理解语言产生空间的表征 方式，并为研究语言与空间的基本关系提出更多的证据。同时，也可为在实 际生活中利用言语传递空间信息提供更多的理论指导，使人们可更快更好地 表征空间环境，完成寻路( w a y f m d i n g ) 和寻找物体等空间中的目标搜索任 务。 3 2 研究内容 根据上述目标，为使实验具有可比性，我们采用了m o u m c n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 实验中的学习场景，但将视觉观察学习的方式变为文本描述的学习 方式。设计两项实验。分别是： 1 1 学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 实验一：内在参照系理论在单视点文本描述空间中验证 分别考察同一视点( 内在突显轴0 。视角) 不同描述方式( 注视描述、路 线描述) 下，同样描述方式( 路线描述) 不同学习视点( 内在突显轴0 。视角、 内在非突显轴2 2 5 。视点) 下，空间表征的朝向特异性。分析各种实验条件及 其组合对表征影响的差异，验证内在参照系理论在文本描述空间表征中应用 的合理性。 实验二：内在参照系理论在多视点文本描述空间中验证 考察多个学习视点不同学习顺序( 先从内在突显轴0 。视点再到内在非突 显轴2 2 5 。视点、先从非内在突显轴2 2 5 。视点再到内在突显轴0 。视点) 下空间 表征的朝向特异性，由此分析多视点学习及其学习顺序对表征的影响，进一 步验证内在参照系理论在文本描述空间表征中应用的合理性。 两项实验之问的关系 两项实验均希望验证内在参照系理论在文本描述形成的空间表征中的合 理性。其中，实验一从单视点出发，主要侧重于验证内在参照系理论的在文 本描述空间的普遍适用性；实验二则主要通过多视点的学习方式，考察内在 参照系表征的稳定性。 一 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 第二部分实验研究 1 实验一：内在参照系理论在单视点文本描述空间中的验证 1 1 实验目的 。 随着卫星技术、通信技术的发展，全球导航技术在技术上已经成为可能， 但对导航中的信息交流方式还没有深入的研究1 3 1 】。导航的主要方式之一是以 语言传递空问信息，尤其是驾驶员等的视觉通道一般较忙，应充分利用他们 的听觉通道【2 7 1 。为减少信息接收者的心理负荷，空间信息的传递一般以接收 者为主角描述。所以，对由语言产生的以接收者为中心的空间关系表征的研 究，不仅具有很强的理论意义，也有较高的应用价值。 m c n a m a r a 及其同事的研究发现，环境中物体位置与空间关系是以环境 本身的内在参照系( i n t r i n s i cf l a m eo fr e f e r e n c e ) 来表征的【8 , 9 1 。m o u 和 m c n a m a r a 的研究成功地分离了场景本身的内在参照系与观察者视线对物体 位置与空间关系表征的影响，提供了个体可以形成非自我中心的 ( n o n e g o c e n t r i c ) 空间表征的实验证据 s l 。m o u 和m c n a m a r a 等的新近研究 则进一步表明，与环境中物体位置和相互空间关系的表征一样，观察者自身 的位置和朝向也是相对于内在参照系来表征的p 2 】。这一表征理论克服了传统 的自我参照系理论的两个弱点( 参看前言1 2 ) ，能较好地解释已获得的实验 结论。但是，这一理论实验范式始终以基于视觉的空间物体位置学习开始。 认知神经科学研究证据表明，作为感知觉的视觉输入和作为语言的文本输入 的空间表征，两者有不同的通路和表征区域1 2 2 , 2 z l 。这一理论是否能够有效解 释文本描述空间的表征，则需要实验的检验。 根据这一设想，本实验拟比较单视点学习中，不同学习视点和学习方式 对表征特异性的影响，验证内在参照系理论在文本描述空间表征中应用的合 理性。 迭 内在参照系理论在文本描述空同表征中的验证 1 2 实验方法 1 2 1 实验设计 为使实验具有可比性，我们采用了m o u 和m c n a m a r a ( 2 0 0 2 ) 实验中的 物体布置结构( 参见前言1 2 ) 。 实验采用3 ( 学习条件) 8 ( 朝向) 的重复测量设计。被试问变量为学 习条件，分为三种情况：第一种采用突显轴( s a l i e n ti n t r i n s i ca x e s ) 0 。视点， 因为沿o 。1 8 0 。轴视点物体的布置里中心对称，而在这7 个物体的位置布局 中，不能再找到这样的一个类似的在空间关系上具有显著突出性的轴，因此 称为“突显轴”。同时，采用注视描述方式，即被试采用环境以外的视点，按 照“前”、“后”、“左”、“右”的视点来描述物体的位置，描述的参照物是“物” 而不是“人”( “你”) 。第二种采用突显轴0 。视点路线描述方式，路线描述是 让听者作为观察者，在环境中做一次心理旅行( 注视描述不会对环境进行心 理旅行) ，环境中物体的位置是依据以观察者为中心的空间关系描述，描述时 的参照物是“人”( “你”) 而不是“物”。第三种采用非突显轴2 2 5 。视点路线 描述方式。对第一、二种情况进行比较可分析想象运动对表征方式的影响， 而对第二、三种情况进行比较可考察学习视点对内在参照系选择的影响。重 复测量的变量为想象空间中的朝向，将站在“帽子”位置、面向“杯子”的 朝向定义为0 0 ，然后顺时针方向4 5 。为一个间隔旋转，共分8 个朝向，如图 2 - 1 1 所示。 0 。 图2 - 1 1 实验一材料描述的物体空间分布示意图 1 4 一 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 在被试阅读文本材料直至记住物体位置关系后，用相对位置判断任务考 察所形成的空间关系表征。提问模式为“当你站在a 物体的位置上，面向b 物体的时候，c 物体在什么方向上? ”，其中“a ”、“b ”、“c ”是图2 - 1 1 中 的三个物体。因变量为做出判断的反应时和错误率。实验要求被试尽可能准 确地做出判断，所以反应时为主要因变量。 1 2 2 实验材料 本实验利用计算机呈现文本材料，文本的内容均采用第二人称的描述。 三种描述情况的文字材料如下所示： ( 1 ) 站在突显轴0 。视角注视描述： 你推开一个圆形房间的门，看见一些物体散放在地上。离你最近的是一 顶尘呈于帽子正前方一米的位置是一只兰垦= = 己杯子的正左方一米的位置是一 个垒乏，正右方一米的位置是一只丛! 够正前方一米的位置则是一只尘重堂 小球两边也有东西，正左方一米的位置是一把彳于，正右方同样距离则摆着 一把忽 ( 2 ) 从突显轴0 。视点起路线描述： 你走进一个圆形的房间，首先踩到了一顶放在地上的卫星兰，接着向前走 了一步，这时脚边有一只查乏，此刻，在你正左方一步远的位置是一个垒二己 而正右方一步远的是一只j 竖岔你环顾四周后继续向前一步，走到了一只尘 篮边，这时你的正左边是一把丝竖，而正右边是一把盖望。 ( 3 ) 从用非突显轴2 2 5 。视点起路线描述： 你来到一个圆形房间外面，推开一个门进去，发现一些物体散落在地上， 首先踩到的是一把趁，这时你发现在你正前方左手边4 5 。的地方，距离你 一步远的距离，有一只! 望塾而正前方右手边4 5 。一步远的位置则有一只尘 童叁你向前走了一大步，踩到了一只尘三己这时，在你正前方左手边4 5 。的 地方，距离你一步远的距离，有一顶尘呈玉正前方右手边4 5 。，距离你一步 远的位置，则有一只堑；于是你右转了4 5 。，并向前走了一步到了篮子边， 才看清楚正右方距离你一步远的位置有一拒理壁。 江大学硕士学位论文 内在参照系理论在文本描述空间表征中的验证 1 2 3 实验仪器和装置 本实验在室内灯光照明环境下进行。刺激材料通过1 9 英寸显示器呈现， 显示器分辨率为1 0 2 4 x 7 6 8 像素。 实验实施程序采用v b 6 0 + a c c e s s 2 0 0 0 编写，自动记录被试的判断结果和 反应时间。 1 2 4 实验程序 1 2 4 1 练习部分 ， 首先由计算机呈现学习文本材料供被试阅读学习。该部分不限定时间， 被试确认自己已经记住物体布局后，点击界面上的“开始”按键，开始练习 测试部分。练习的题库有5 8 道题( 附录1 ) ，从随机题号开始，但在题目编 排时，确保7 个物体能在任意连续的4 道题目中出现至少一次。程序设置连 续正确完成4 道题目后方可进入正式实验部分，以保证被试正确记忆7 个物 体的相对位置。在设置题目时，考虑到一些角度计算的困难( 如：“站在刷子 的位置，面向小球，闹钟在什么方向? ”，精确答案为“a r c t a n ( 0 5 ) ”) ，这样 的题目全部予以剔除，只保留答案为0 。、4 5 。、9 0 。、1 3 5 。、1 8 0 0 、2 2 5 。、2 7 0 。、 3 1 5 。的题。在反应作答界面上，提供了这8 个指向角度的图片，如图2 - 1 2 所示，圆点为想象站立位置( 如：“当你站在帽子的位置上，面向篮子的时候， 小球在什么方向? ”。问题中，“帽子”即位于图中圆点位置) ，粗线指向为想 象朝向方向( 即上题中朝向“篮子”的方向) ，此时小球位于右手边4 5 。位置， 因此图2 - 1 2 中细线指示的方向( 在实验程序中该指向指针为红色) 即为正 确答案，用鼠标点击该图片即可。这是为了避免被试在想象空间指向而发生 混乱，其余供选择图片请参看附录2 。实验指导语参看附录3 。 图2 - 1 2 供被试选择的指示图片示例( 4 5 。) 大学硕士学位论文内在参照系理论在文本描述空问表征中的验证 1 2 4 2 正式实验 正式实验问题模式与练习部分相同。在每个想象朝向中，需要进行方位 判断的第三个物体出现在“前”( 左手边4 5 0 方向顺时针到右手边4 5 。方向， 包含端点) 、“后”( 右手边1 3 5 。方向顺时针到左手边1 3 5 。方向，包含端点) 、 “侧”( 右手边4 5 。方向顺时针到右手边1 3 5 。方向，或左手边1 3 5 。方向