（发展与教育心理学专业论文）小学生内源性与外源性注意转移能力发展的研究.pdf

摘 要 i 摘 要 注意转移是注意的三个基本特征之一。在视觉环境中，我们随着头部和眼睛的运动 或并不伴随头部和眼睛的运动，将注意从一个指向转向另一个指向的过程就是注意转 移。注意转移按照线索来源分类可以分为：内源性注意转移和外源性注意转移。 该研究采用注意线索范式对小学阶段儿童内源性和外源性注意转移能力的发展， 以 及线索来源、干扰项的数量和提示线索与目标间隔时间（soa）等因素对小学生注意转 移能力发展的影响进行了研究。被试为小学一、三、五年级学生。实验一主要考察小学 阶段儿童内源性注意转移能力及其影响因素， 实验二则考察小学阶段儿童外源性注意转 移能力及其影响因素，最后对二者进行综合分析。研究结果表明： 不论年级高低、 干扰项多少、soa 长短，也不论是男生还是女生，小学阶段儿童内源性注意转移速度均 低于外源性注意转移速度；不论是内源性注意转移还是外源性注意转移能力，都随着 小学阶段儿童年级的升高而提高； 不论是内源性注意转移还是外源性注意转移的速 度，都随着干扰项的增多而提高，soa 的增长而降低。 关键词 小学生 注意转移发展 内源性注意转移 外源性注意转移 年级 干扰项 soa abstract ii abstract shift of attention is one of the characters of attention. in the visual environment, our attention will shift from one point to another, and the shift process is the shift of attention. according to source of clues, shift of attention can be divided into: endogenous attention shifts and exogenous attention shifts. the present study was intended to reserch the development of attention shifts of primary school children and its influential factors. the subjects were first, third, and fifth grade students. we focused on how the number of interference items and stimulus onset asynchrony (soa) affect the development of attention shifts of primary school children.experiment 1 studied the ability of endogenous attention shifts and its influential factors, and experiment 2 studied the ability of exogenous attention shifts and its influential factors. the results showed that: regardless of grade level, the number of distractors, soa length, and whether boys or girls, primary school children, the speed of endogenous attention shifts is lower than exogenous attention shifts; the childrens attention shifts ability increases with age, whether endogenous or exogenous shift of attention; whether the speed of endogenous or exogenous attention shifting, both increase with the increase of distractors numbers and the reduction of soa. key words primary school children development of attention shifts endogenous attention shifts exogenous attention shifts grade interference items soa 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 注意是指人的心理活动对一定对象的指向与集中1。 注意的分类方法有多种。 posner 将注意分为内源性注意（endogenous attention）和外源性注意（exogenous attention）两 种。内源性注意指根据观察者的行为目标或意图来分配注意，外源性注意指观察者的视 野外部的信息所引起的注意定向2。注意包含注意广度、注意稳定性等很多特性，注意 转移就是其中之一。注意转移是在视觉环境中，伴随或不伴随头部和眼睛的运动，我们 的注意从对一个目标的指向转向对另一个目标指向的过程3。请看以下的场景： 一堂小学数学课上， 老师请同学们先看课本五分钟， 自己预习一下将要学习的知识， 然后看黑板上老师写的公式。五分钟后，大部分同学都将目光集中在黑板上，认真听老 师讲课，也有小部分同学在忙着自己手中的小动作；这时，突然有位家长因有急事找孩 子敲响了教室的前门，循着敲门声，不论是认真听讲的孩子还是做小动作的孩子以及老 师的目光都不约而同地投向了教室的前门。 在以上的场景中就包含着两种注意转移的形式，一种是大部分学生看完书后，自觉 地将注意投向黑板，开始看老师板书的公式；另一种是循着敲门声，所有人都将目光投 向了教室的前门。前一种属于内源性的注意转移，而后一种属于外源性的注意转移。 从以上场景中我们可以看到， 在老师引导学生进行内源性注意转移将注意从书 本转向黑板时， 有些同学并没有按照老师事先的要求去做， 而当门被敲响时， 所有学生， 包括老师都将注意转向了教室前门。也就是说，在这一场景中，外源线索引导的注意转 移效果要显著好于内源线索引导的注意转移。 走出这个场景， 是否还会出现这种结果呢？是否外源线索引起的注意转移一定比内 源线索引起的注意转移所需时间更短呢？这一现象跟年龄有关系吗？是否随年龄的发 展而发生变化呢？本研究在前人研究的基础上， 探讨了小学阶段儿童在外源性线索引导 下与在内源性线索引导下注意转移能力的差异。 河北大学教育学硕士学位论文 2 第 2 章 研究综述 2.1 注意转移的概念 詹姆斯说：“注意是以清晰生动的形式，让数个同时可能的物体或思维序列之一占 据心灵它意味着，为了更有效地加工一些刺激，其他的要退缩出来。”1 注意是指人的心理活动对对象的指向与集中。注意具有三个基本特征：注意的选择 性，注意的持续性和注意的转移。注意的转移是指根据人的需要、目的与意愿，把对某 刺激信息的注意转移到对另一个刺激信息的关注上1。具体来讲，注意转移就是在视觉 环境中，伴随着头部和眼睛的运动或不伴随头部和眼睛的运动，我们的注意从一种信息 指向另一种信息的过程 34。 2.2 内源性和外源性注意转移 早在一个世纪多以前，詹姆斯就已经提出了存在两类注意：主动的，随意的，耗费 心神的；被动的，反射性的，不随意的，不费心神的。现在一般称这两类注意过程为内 源性注意和外源性注意5。 内源性注意和外源性注意的分类是以注意线索的来源为标准的， 内源性注意依靠观 察者内部的行为目标或意图对注意进行分配， 外源性注意是指由观察者外部的信息所引 起的注意指向。在 posner(1980)及其同事的空间提示研究范式中，在注视点处呈现信号， 标明目标可能出现的位置，以此来引发内源性注意转移，在目标位置临近处突然呈现的 信息引发外源性注意转移2。外源性注意转移相对于内源性注意转移来说，受记忆负荷 的影响较少， 但抑制的难度更大， 观察者对注意没有预期时也可能发生外源性注意转移， 即便提示信息对目标信息位置不具有预示作用的时候， 外源性注意也会引起对位置的指 向效应，而内源性注意则需要提示信息的预示作用5 9。 以往的研究，采用经典的线索提示范式，揭示了外源性注意转移和内源性注意转移 的一些特点：比如外源性注意转移更少受到认知负荷的影响，而内源性注意转移受到工 作记忆负荷的影响更大；被试可以忽略内源性提示信息，但是没有办法忽视外源性提示 信息；外源性提示信息比内源性提示的效应更加显著；内源性提示与外源性提示相比， 受到更多提示效度比例和预测值的影响；内源性注意的发展是渐进式的，一开始是宽泛 第 2 章 研究综述 3 的注意，然后是狭窄的集中，而外源性注意引起的是立即的、快速的、狭窄的集中；外 源性注意的作用是两个阶段的，加速反应后会产生返回抑制，内源性注意只有在引发眼 球运动系统准备做出自发的眼跳时才会出现返回抑制5。 显然，这两种注意在产生机制和对认知加工的影响大小上都有着显著的差异。那么 在注意转移的加工中， 到底哪种注意线索提示方式会对转移速度产生更多的影响？产生 何种影响？这是本研究关注的问题之一。 2.3 注意转移与眼跳的关系 眼动主要指眼球运动，它与人体的其它的肌肉运动一样是一种运动，由于必须在刺 激信号通过皮层中枢的作用下，下行眼动核才能启动眼球运动。期间的意识作用是不可 避免的（这里不包括纯粹的生理性眼跳） ，所以眼动又被称为主动性眼动。眼睛的快速 眼动称为眼跳，其作用是使视域中观察者感兴趣的部分落入其中央窝处，从而进行充分 地加工。眼跳可分为外源性眼跳和内源性眼跳。外源性眼跳是由外源性刺激眼跳，如边 缘视域某一刺激的突然出现引起的眼跳。外源性刺激在视觉搜索中主要指前注意信息， 是指刺激物所具有特征，比如，颜色、大小、形状、方向等等。对前注意信息是无意识 的，不受意识支配。内源性眼跳，则是由个体主动的眼跳，如被试按指导语要求跳往前 头指示的方向。 注意和眼跳之间有着非常密切的关系，可以说眼跳是注意的一个外显性指标。不同 学者对于两者之间的关系，分别提出了不同的看法。klein 首先提出了视动准备假说， 认为自主的内源性注意指向某个位置是眼睛准备跳向该处的结果， 这易化了对眼跳目标 处刺激的加工。henderson 提出的序列注意模型认为，首先，前注意加工会对目标进行 定位，然后人们通过注视将注意定位于中央窝视野中的刺激处。注意定位到这个新的位 置有两个作用，一是对该刺激的特征进行高水平加工，二是为指向该刺激的眼跳进行准 备。这一理论得到了很多研究的支持，英语阅读中，掩蔽注视点右侧文字相对于掩蔽注 视点左侧文字对阅读的影响更大。 许多研究表明，在视觉注意的活动中，注意转移与眼跳有着密切的联系。deubel 通过考察注意转移位置与眼跳位置的抑制程度， 发现眼跳与注意转移在时间上和空间上 都是紧密联结的10。godijn 和 pratt 的研究结果显示内源性眼跳前存在注意转移，并且 注意转移的位置与眼跳的位置是相同的11。但随着研究的进一步深入，也有些研究者不 河北大学教育学硕士学位论文 4 同意上述观点，认为注意转移与眼跳指向是不一致的。lawrence 等人认为眼动不仅是注 意转移，也会对工作记忆中的注意成分产生干扰12。smyth 的研究结果表明空间工作记 忆信息的维持受注意转移的影响，但是与注视点的转移没有关系13。宋耀武等人的研究 证明，眼跳比注意转移对于位置信息的保持来说起更大的干扰作用，在位置和颜色特征 的整合与保持过程中呈现出眼跳与注意转移的不一致性，但也存在交互关系，对于位置 信息或颜色信息的整合，指向记忆刺激的外显注意转移和眼跳都非常必要，但是长距离 眼跳会干扰注意转移过程中对位置信息的整合与储存， 不过对于颜色信息的整合与储存 没有发现干扰作用14。 2.4 注意转移的研究范式 在 20 世纪 60-70 年代，人们对注意的研究主要集中在探讨选择性注意的问题上， 这一时期的研究范式主要是过滤作用范式（filtering paradigm） 。这一范式主要采用选择 性倾听的方法和局部报告法， 向被试同时呈现有关和无关两种刺激， 这些刺激数量较大， 对被试的记忆负荷要求较高，有关的刺激控制着反应选择和执行的相对复杂的过程，以 反应的精确性作为主要的测量指标， 区分有关刺激与无关刺激的特性通常为一种简单的 物理特征是不同的15。 从 70 年代末 80 年代初开始，注意的研究范式发生了巨大的变化。心理学家对注意 的研究范式从过滤作用范式转向了选择性定势范式（selective-set paradigm） 。kahneman 认为， 这种范式在设计上主要采用搜索和启动方法， 在通道的选择上主要使用视觉通道， 在刺激词和反应上只安排了较少的数量，被试的记忆负荷较低，在测量的指标上主要使 用反应时。总之，在这种研究范式下，自动化加工的问题受到了高度的重视1542。 2.4.1 眼跳与注意转移的研究范式 双任务范式由 deubel 和 schneider 于 1992 年创建， 并由 schneider 和 deubel 在 1995 年进一步精细阐述10， 该范式满足了研究内源性和外源性注意转移能力测查的许多重要 需求。作为注意焦点的量度，相信使用双迫选（2afc）分辨任务代替通常使用的反应 时范式是很重要的。反应时范式需要被试几乎在眼跳的同时准备和结束手动反应，这便 增加了动机和反应延迟干扰的可能性。这些影响，是众所周知的心理不应期（prp） ，当 人们试图执行两个相互重叠的快速任务时，对一个或两个任务的反应总是更慢；第二个 任务在第一个任务之后很快开始时，执行速度常常成问题。快速任务同时执行时的这种 第 2 章 研究综述 5 变慢结果被称为 prp 效应。人们可以比较容易地对感觉刺激的物理特征进行知觉加工， 同时做第二个任务。 不过人们不大容易适应一个以上需要选择一个反应、 检索记忆信息， 进行其它各种认知作业的认知任务。wolf 和 pashler 解释过手动按键反应和眼跳的特定 联结的 prp 效果。因此，prp 可能潜在地掩蔽注意转移和眼跳之间的联结。眼跳和手 动反应被延长的现象确实在相似的文献中能够看到10。 该范式是使用目标-干扰项字符串伴随着前掩蔽的短时呈现。这样的实验方法假设 能够减少刺激呈现的时间和允许进入注意关注的瞬间内容的视觉过程。另一方面，在反 应时范式中有连续的刺激呈现， 反应时也可能反应在目标被察觉到之前项目到项目间的 注意转换所需时间。 但是， 该范式使得实验者在项目间注意转换的最小可能性的条件下， 测定注意的瞬间关注。 此外，在目标刺激呈现之前，应该向提供客体的一个前结构区域。这一点很重要是 有很多原因的：首先，一个项目突然呈现在一个空旷的视野可能自动地引起注意转移。 项目的消失发生在目标的前掩蔽和干扰物转换时； 另一方面， 不存在这样一个 “自动化” 注意效果。分心目标的短暂呈现本身也不能吸引注意力（因之干扰眼跳目标选择过程） 。 由于这个原因，相同数量的瞬时变化应用到目标元素中，也就是所有干扰物因素中。此 外，目标由于认为原因不能从干扰物中凸显出来，也使得注意被自动吸引到分心目标上 去16。 最后，刺激呈现的时序控制保证了分心目标在眼动之前消失。为了保证稳定的眼动 贯穿每个部分，被试收到目标区域的后眼跳反馈。理想地，眼跳过程本身不能被注意转 移的知觉测验所影响。 2.4.2 内源性和外源性注意转移的研究范式 ponsner 等人发展了注意线索实验范式，用来研究外源性和内源性注意。该范式通 过感官上的变化，如外周刺激突然发亮或开始连续闪动，或者改变颜色，以此来呈现突 出的信息即外源性提示。而通过认知信号，比如一个箭头或者单词标明目标可能出现的 位置是内源性提示，它所引发的是立即的对目标注意的指向。对于正常成人来说，外源 性注意转移和内源性注意转移是分离的，如此注意转移既可以是外源性提示自动引起 的，也可以是认知提示内源性引起的2。 实验过程中，被试的注视点始终固定在中央注视点，提示信息或者出现在目标呈现 河北大学教育学硕士学位论文 6 的位置， 或者出现在不是目标呈现的位置。 实验要求被试对目标做出迅速而准确的反应。 在内隐式注意范式下， 需要完成的任务是检测一个以固定的可能性呈现在两个位置的任 何一个目标。指向提示线索促进有效提示后对目标的检测加快，而指示提示线索对无效 提示后的目标的检测减慢有损。对于内源或外源性的提示，动觉反应是一样的。在内隐 注意研究中，自变量一般是提示类型、提示效度、提示和目标呈现之间的时间间隔 （soa） ，表现差异等。 2.5 内源性注意和外源性注意的神经机制 外显注意和内隐注意的神经机制很多地方是重叠的， 但并不是完全一样的。 同样的， 脑功能的研究说明，对于外源性注意转移和内源性注意转移来说，尽管它们的发生是相 互独立的，但是具有相同的脑机制。 首先，darren 等人，通过运用 fmri 来确定两类注意转移激活的脑区，得出的结论 是： 其中一个是以外源空间启动为基础的， 另一个是以内源空间预期方向提示为基础的。 并且发现额叶视野、扣带回、丘脑和后顶叶皮层都受到激活。颞下回、颞-枕叶皮层中 部、前脑岛、腹侧额叶皮层、小脑及次级活动区也有不同程度的激活。通过对两个任务 下的比较的直接比较发现两者几乎是完全重合的。但是，相对于内源性注意转移来说， 外源性的空间启动任务更明显地表现出右向不对称， 聚合分析表明右脑后顶叶皮层被更 多激活。而且，在内源性注意转移的任务中，后顶叶和颞-枕叶皮层的激活更加明显。 这表明了内源性注意转移和外源性注意转移是受到共同的皮层和次皮层网络支持的。 但 是由于任务性质的不同，也反映在了右向不对称性的程度上17。 mort 等人也运用 fmri 技术比较内源性和外源性的眼跳，发现内源性眼跳相对于外 源性眼跳来说，会产生比较多的额叶视野激活。外源性眼跳与顶下回的角回的相对激活 是有关系的，并且在右半球偏强。通过 fmri 技术的研究便证实了注意转移与眼跳眼动 的联系，发现他们激活了共同的皮层网络18。 indovina 等人也同样运用事件相关 fmri 技术研究视觉空间外源性控制激活脑区的 相互作用， 研究了注视点从一个指向的位置转移到之前没有被注意的位置之间的联结的 变化。中央线索引导被试将注意指向左边或者右边。外围线索随机出现在注意侧或者非 注意一侧，被试需要完成两项迫选辨别任务。indovina 等人发现在非注意位置一侧的空 间主义引发了颞顶叶区的结合调节。 该研究还发现在加工视觉刺激的区域在进行无效试 第 2 章 研究综述 7 验期间活动增强。以上表明脑区之间的联结的变化能够反应出注意的加工过程，就像刺 激所引导的空间注意转移一样19。 mayer 及其同事通过事件相关 fmri 的研究考察了外源性激起、内源性激起及返回 抑制等不同成分的注意反应，发现外源性和内源性的激起能够导致更多的皮层活动，例 如双侧颞顶联结区、双侧颞上回等区域。反之，返回抑制仅仅引起左颞上回的一个区域 被激活。以上结果表明了现对于外源性注意来说，内源性的注意能够激起更大的皮层网 络，以此来取得注意资源的转移的内部产生20。 veccra 等人认为自下而上的（即外源性的或者材料指引的注意）和自上而下的（即 内源性的或者目标指引的内源性注意是注意） 控制的两个认知参数。 通过 veccra 等人的 研究发现，顶叶受到损伤的病人的外源性注意控制受到影响，这就表明外源性注意跟顶 叶有关2122。 2.6 注意能力的发展性研究 2.6.1 儿童注意能力的发展 儿童的注意转换能力随着年龄的增长而增长。关于执行功能的发展研究指出，儿童 的执行功能在 6 岁，10 岁和青春期有较大的发展，注意作为执行功能的重要成分，其发 展可能也在这个年龄范围，即儿童的注意转换能力在 10 岁左右可能存在发展的关键期 2324。 nicholas 等人的研究报告中指出，个体（7-82 岁）的任务转换能力是随年龄不断发 展的，个体的任务转换代价（即从一个任务转换到另一个任务任务转换所需的时间）是 呈 u-型曲线的形式发展的，年纪小的儿童和年级大的老人所需付出的转换代价更高。 转换代价会随着练习而降低，这一点特别适用于儿童26。 在阴国恩等人的研究中，采用划消不同数码的方法，以平均综合反应时为指标，研 究得出小学生注意转移的综合反应时随年龄的增长而缩短， 小学五年级儿童的平均反应 时比二年级的低 2.1744 秒， 且差异显著。 这表明了小学五年级儿童的注意转移能力高于 二年级的儿童。研究还比较了儿童注意转移的性别差异，小学二年级的女生注意转移时 间显著低于男生；到小学五年级的时候，这种差异基本消失。这表明小学二年级的男生 的注意转移的速度比女生慢，而到了小学五年级之后，男生和女生的注意转移速度基本 上呈现出同一水平3。 河北大学教育学硕士学位论文 8 miller 等人通过对小学生和学龄前儿童的研究，发现学龄前儿童的选择注意策略方 面存在发展的趋势，同时也具有发展的差异，同样，小学生在选择注意发展方面继续表 现出显著的发展趋势，并且在小学的某一阶段会表现出注意发展的波动。loache 等人对 儿童的研究表明，5 岁儿童能够自发运用空间组织能力识别学习过的物体特征和空间特 征，3 或 4 岁儿童在这方面能力的表现较 5 岁儿童略差一些。以上研究表明，在空间关 系的注意和知觉策略方面，儿童早期就已经得到了发展。taylora 和 khapna 在 3.55.5 岁儿童的视觉的选择注意研究中发现，4.5 岁以下儿童在协调空间注意任务时犯错误次 数多于年龄更大的儿童，这说明选择注意能力存在一个发展的过程。taylora 和 khapna 采用事件相关电位的研究也证明了早期视觉选择性注意发展的过程。 金志成等使用启动 范式比较学困生和学优生在选择性注意加工机制方面的差异， 结果表明学困生和学优生 的正启动量差异不显著，但学困生的负启动量显著小于学优生，这说明学困生在对目标 反应时易受分心物干扰。衣琳琳等人的研究表明，随着年龄的发展，相对于 8 岁儿童， 10 岁儿童注意返回抑制更加显著； konrad 等人和 edward 等人的研究发现随着年龄的增 长，儿童的注意神经网络和注意搜索能力有显著提高23。 张兴利等人在研究中探查了智力正常幼儿到成人的视觉注意发展的变化。 实验材料 根据经典的视觉搜索范式改编，通过 dmdx 程序控制材料的呈现和记录被试反应，结 果得出：5 岁幼儿的反应时明显长于其它几组儿童和成人的反应时，而从 7、9、11 到 13 岁儿童的反应时都随着年龄的增加而逐渐变快， 并且每两组之间的反应时的差异都达 到显著水平。 张兴利等人的实验证明了从幼儿期到童年期视觉搜索技能随着年龄的增长 而逐渐提高，在童年晚期逐渐成熟，该阶段儿童的搜索技能与成人没有显著差异，但是 从幼儿期到童年期的视觉搜索技能的增长量却逐渐减少41。 2.6.2 儿童内源性和外源性注意转移能力的研究 在内源性和外源性线索引导下，正常儿童和成人均表现出了提示效度效应，即当提 示能够正确地预测目标位置时，反应时比提示位置与目标位置不一致时短。儿童与成人 的提示效度效应量是不同的，年龄较小的儿童（5-7 岁）同时表现出更大的外源性提示 效度效应。 而 8-10 岁儿童的表现已经接近成人了， 但是表现不如成人的稳定。 nakayama 及其同事曾经报告了提示和目标呈现之间的时间间隔（soa）效应，即对于正常成人而 言，外源性注意效应在 soa 为 100ms 时最强大，而内源性注意效应则至少需要 soa 为 第 2 章 研究综述 9 200ms，并且在 soa 为 350ms 时最为强大。儿童和成人利用提示信息所需要的 soa 不 同，儿童比成人需要更长的 soa 来利用提示信息，当 soa 更长的时候，他们的表现更 加稳定。 eveline 等人在研究中要求被试在任务和反应之间自由的转换，发现儿童比成人在 转换任务中付出更大的代价，但在重复任务中不是这样的，在相容的任务中的转换代价 高于不相容任务的问题上，不存在年龄差异，该研究还表明，儿童在任务和反应之间建 立起短暂的联结，这妨碍了他们转换到当下任务的能力25。 河北大学教育学硕士学位论文 10 第 3 章 问题提出与研究设计 3.1 问题提出 从上述文献综述中可以看出，自从詹姆斯提出注意可以分为两类开始，研究者们就 对内源性注意和外源性注意进行着不懈的研究， 但是主要集中于注意的选择性特质进行 的研究。对儿童注意转移的外源性和内源性研究只是作为成人注意转移研究的一部分， 而专门对小学阶段儿童的内源性和外源性注意转移能力的发展性研究和影响因素很少。 本研究将小学阶段儿童作为被试进行单独研究， 并与成人内源和外源性注意转移能力进 行对比，期望得出小学阶段儿童内源性和外源性注意转移的发展规律及其影响因素。内 源性的注意转移和外源性的注意转移之间既有区别又有联系。 本研究主要探讨二者之间 的区别，即儿童内源性注意转移能力与外源性注意转移能力之间的差异。 一般认为，给一个人更长的时间去准备，他做一件事将花费的时间越短，将这个一 般的共识推广到注意转移能力的实验中，提示线索与目标线索之间间隔的时间越长，被 试就有更充分的时间准备反应，因此得出 soa 越长，被试的反应时越短，本研究将做 出相应的比较，看实验得出的结果是否与一般共识相符。 在现实生活的视觉场景中，我们一般认为周围的干扰物越多，我们越难分辨出目标 的特性， 在严格的实验条件下是否依然遵循这个规律呢？我们将在实验中加入干扰项的 因素，看是否干扰项越多，被试的反应时越长。 儿童的认知能力是随着年级的增长而增强的，这是公认的事实，但是针对儿童的注 意转移能力来说，是否随着儿童年龄的增长而增长？如果增长的话是按什么规律增长 的？是线性增长的吗？还是以其它函数方式增长？ 针对以上提出的问题，我们开始了本次研究的实验部分，来探讨在内源性线索指示 或者在外源性线索指示时，儿童注意转移能力的发展规律。 3.2 研究假设 小学阶段儿童的注意转移能力随年龄的增长而不断提高，年级间差异显著； 外源性线索引导的小学阶段儿童注意转移反应时与内源性线索引导的有差异， 表现为外源性线索引导的注意转移反应时小于内源性注意转移反应时； 第 3 章 问题提出与研究设计 11 小学阶段儿童注意转移能力存在性别差异； 小学阶段儿童的注意转换反应时随着干扰项的增多而延长； 小学阶段儿童注意转换反应时随着提示目标间隔时间的延长而延长。 3.3 研究意义 加深对小学阶段儿童注意转移能力的理解，特别是儿童注意转移能力发展规律 的理解：儿童的注意能力是其认知能力的一个方面，而注意转换能力又是注意能力的一 个品质，探究儿童注意转换能力的发展规律，有助于根据这些规律对儿童的注意能力分 阶段的、 循序渐进的培养， 针对不同年龄阶段的学生特征， 在注意能力培养上区别对待， 避免产生“一刀切” ，并且要注意各阶段之间的连续性和衔接性，引导学生的注意转移 能力从第一阶段向高一阶段过渡，收到良好的发展效果； 探索内源性注意转移与外源性注意转移的区别和联系，及造成两者差别的原因 和二者的相通之处： 内源性注意转移因为相比较外源性注意转移要耗费更多的认知负荷 而需要更长的时间来完成，如何将内源性注意转移与外源性注意转移联结到一起，使外 源性注意转移能力带动内源性注意转移，以此来提高内源性注意转移的速度，反过来对 外源性注意转移能够有一个很好的抑制作用。运用到实际生活中，比如课堂上，就可以 很好地吸引儿童对所讲内容的注意，并且更好地抑制无关刺激的干扰作用。 探索影响注意转移的相关因素，如 soa 和干扰项：一方面探索 soa，可以得出 呈现线索时间的长短与注意转移反应时的关系，这样便可知道在课堂教学中，老师向学 生布置任务，应该采用什么方式，提示信息呈现多长时间合适；另一方面，研究干扰项 的多少对注意转移反应时的长短有没有影响，有多大影响，这样可以帮助教学管理者进 行教学环境的设置，是不是课堂教学过程中越安静越好，还是有一定程度的干扰，效果 最好，另外干扰刺激增长到一定程度，再继续增长的话，干扰强度还会增加吗？ 河北大学教育学硕士学位论文 12 第 4 章 实验 4.1 实验一 内源性线索引导下的辨别任务 4.1.1 实验目的与假设 本实验的实验目的是： 探讨内源性线索引导下，不同年级的小学阶段儿童注意 转移能力的发展规律； 同样条件下， 分心物的数量及提示线索与目标间隔时间 （soa） 长短的不同对小学阶段儿童的注意转移任务完成有没有影响，如何影响。 本实验的实验假设为： 在内源性线索引导下，一、三、五年级的儿童注意转移 能力是不断提高的，并呈线性发展； 同样在内源性线索引导条件下，分心物的数量 越多，小学阶段儿童完成注意转移任务所花费的时间越长； 在内源性提示下，提示 线索与目标间隔时间（soa）越长，小学阶段儿童的准备越充分，完成注意转换任务所 需的时间越短。 4.1.2 被试 保定市中华路小学学生 62 人。一年级 21 人，平均年龄 6.8 岁，女生 11 人，男生 10 人；三年级 21 人，平均年龄 8.7 岁，女生 10 人，男生 11 人；五年级 20 人 10.3 岁， 女生 10 人，男生 10 人。所有学生视力或矫正视力正常，颜色知觉正常，均为右利手。 4.1.3 实验设计 实验为 3 3 3 混合实验设计，组间因素是年级（分为一、三、五年级） 。两个组内 因素为： 分心刺激数量：3、5、7 个水平； soa：300ms、600ms、900ms 三个水 平，具体见图 1。实验记录反应时。 4.1.4 实验仪器和材料 实验仪器为 14.1 吋宏碁 aspire 4730z 笔记本电脑和 e-prime 软件编写的注意转换实 验程序。 笔记本电脑的分辨率为 1280 800， 刷新率为 60hz。 被试与屏幕距离约为 50cm。 所有刺激呈现于灰色背景，刺激为黑色。实验材料为不同数量的“ ”型字符，随中央线 索箭头提示后发生变化，最后箭头指向项变为“ ”或“ ”，而其它条目为干扰项，变为“ ” 或“ ”， “ ”或“ ”即为目标项。 第 4 章 实验 13 4.1.5 实验程序 实验在中华路小学活动室进行，室内光线稍暗，周围环境安静。每次实验由助手带 领被试进入实验室。运行注意转换实验程序。被试正对计算机坐下，主试根据被试高度 调节座椅高低，以使被试眼睛与电脑屏幕中央保持平齐，眼睛距离屏幕大约 50cm。 被试坐好后，主试向被试解释本次实验的目的： “本次实验是为了研究儿童注意转 移能力的整体发展规律，跟平时的学业测验不一样，不是测你的学习好不好，能力强不 强，不经常用电脑也没关系，对电脑熟不熟悉跟这个实验的结果关系不大，不要紧张” 。 之后询问被试是否可以开始实验，低年级的同学因为认字不全，由主试逐一为被试解释 指导语，教会低年级学生如何对刺激进行反应，五年级的同学完全可以读懂指导语，只 有在练习时遇到不清楚的问题，被试给予解答。 首先进行一组练习实验，练习一共有 16 个 trial，均为 3 个干扰项。练习结束后问 被试是否已经清楚如何做出反应， 主试也需根据自己的观察判断被试是否熟练掌握反应 方式。被试掌握反应方式后，如果没有其它问题，实验正式开始。 图图 4-1 实验一实验一单次单次 trial 流程图流程图 500ms 1200ms soa 河北大学教育学硕士学位论文 14 具体实验程序（如图 4-1 所示）为：每次实验开始呈现中央注视点“+”500ms，然后 屏幕中央呈现 4、6 或 8 个“日”型符号作为掩蔽，持续时间为 1200ms，之后消失；紧接 着呈现带有线索（箭头“”指示）的图片，“日”型符号依然存在，这一图片呈现时间为 300ms、600ms 或 900ms；接下来“日”型符号消失，随之出现的是变化后的图片，箭头 指向的位置，“日”型符号变为“ ”或“ ”，这是目标刺激，其它位置出现“ ”或“ ”作为分 心刺激，要求被试头部不做任何运动，眼睛的注视以最快速度转移到目标刺激，如果看 到的是“ ”按“l”键，如果看到的是“ ”，按“k”键；反应结束后，目标刺激和分心刺激消 失，屏幕中央再次呈现中央注视点“+”，新的 trial 开始。 整个实验一包括 108 个 trial，全部实验大约需要 15 分钟左右。 4.1.6 实验结果与分析 本实验的实验结果经过探索性因素分析得出数据呈正偏态分布（如图 4-2 所示） ， 平均数 m=899.62，标准差 sd=767.664，这并不符合方差分析对数据的的要求，所以对 实验结果进行了 lg10 函数的转化，即转化后反应时=lg10(反应时)，经转化后的数据， 再剔除掉大于和小于 3 个标准差的数据，最终得到的数据大致呈正态分布（如图 4-2 所 示） ，转化后的数据平均数 m=2.8873，标准差 sd=0.2152。 图图 4-2 转化前后反应时探索性因素分析结果转化前后反应时探索性因素分析结果 对数据进行方差分析，分析结果如表 4-1 所示。从表 4-1 中可以看出，年级主效应 显著，f（2，59）=964.835，p0.001；干扰项的主效应显著，f（2，59）=6.395，p0.01； soa 的主效应显著，f（2，59）=134.585，p0.001；性别的主效应不显著，f（1，60） 150001000050000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 3.403.203.002.802.602.40 500 400 300 200 100 0 第 4 章 实验 15 =964.835，p0.001 表表 4-1 各变量反应时上主效应各变量反应时上主效应 变异来源 df ms f 年级 2 134062679.714 964.835* 性别 1 529076.948 3.808 干扰项 2 888528.390 6.395* soa 2 18700418.317 134.585* 注：*p0.05，*p0.01，*p0.001，下同 4.1.6.1 不同年级儿童在不同的实验条件下反应时的统计分析 不同年级的儿童在不同的实验条件下反应时的描述性分析结果见表 4-2。 表表 4-2 不同年级在不同的实验条件下平均反应时（毫秒，不同年级在不同的实验条件下平均反应时（毫秒，ms） 自表 4-1 中呈现的结果中可以初步地看出，不论性别是男还是女，干扰项数目是多 少，线索与目标呈现时间间隔（soa）的长短如何，儿童注意转移的速度都随着年级的 升高呈明显的上升趋势。 由于每组被试数量各不相同， 因此选择 scheffe 法对不同年级转 换后反应时平均数进行事后比较检验，得出的结果如表 4-3 所示，一年级、三年级和五 年级两两之间的差异在 p=0.05 的水平上是非常显著的，从 95%的置信区间上来看，各 组的上限与下限之间都不包含 0，因此也说明各组之间差异显著，即一年级、三年级和 五年级儿童内源性注意转移反应时差异显著。 实验 处理 年级 性 别 干扰项数量和 soa 三干扰项 五干扰项 七干扰项 300ms 600ms 900ms 300ms 600ms 900ms 300ms 600ms 900ms 一年级 女 男 1149 1555 1039 1139 888 1179 1142 1306 1000 1170 946 1086 1147 1231 999 1029 946 1002 三年级 女 男 1012 837 882 674 803 661 926 851 764 678 785 645 957 838 771 662 761 686 五年级 女 男 631 721 608 573 575 566 644 730 597 573 591 566 655 669 602 589 621 568 河北大学教育学硕士学位论文 16 表表 4-3 年级年级因素因素的事后比较检验的事后比较检验 4.1.6.2 干扰项的数量对儿童内源性注意转移速度的影响 对反应时进行 3 3 3 2 （干扰项的数量、 年级、 soa 和性别） 方差分析的结果表明： 干扰项的数量对儿童注意转移加工速度的影响显著，f(2,59)=3.645，p0.01，与研究假 设并不相符的是，随着干扰项的增多，反应速度有加快的趋势，但是从曲线的斜率可以 看出，反应时加快的幅度和干扰项的增加并不是成正比关系，即干扰项从三项增加到五 项，比从五项增加到七项反应时加快幅度更大（如图 4-3 所示） 。 图图 4-3 不同干扰项条件下不同干扰项条件下反应时关系曲线反应时关系曲线 （i）年级 （j）年级 md me p 95%的置信区间 下限 上限 一年级 三年级 330.54 11.248 0.000 303.00 358.08 五年级 488.34 11.385 0.000 460.47 516.22 三年级 一年级 330.54 11.248 0.000 358.08 303.00 五年级 157.80 11.221 0.000 130.33 185.27 五年级 一年级 488.34 11.385 0.000 516.22 460.47 三年级 157.80 11.221 0.000 185.27 130.33 七干扰项五干扰项三干扰项 860 850 840 830 820 第 4 章 实验 17 表表 4-4 干扰项因素的干扰项因素的事后比较检验事后比较检验 通过对不同干扰项条件下反应时的事后比较检验可以得出， 从 95%的置信区间上来 看，三干扰项与五干扰项之间包含 0，三干扰项与七干扰项之间不包含 0，五干扰项与 七干扰项之间包含 0，说明在 p=0.05 的水平上，三干扰项与七干扰项条件下反应时有显 著差异；三干扰项与五干扰项、五干扰项与七干扰项条件下，被试的平均反应时没有显 著差异。数据见表 4-4。 4.1.6.3 soa 的长短对儿童内源性注意转移速度的影响 图图 4-4 不同不同 soa 条件下反应时变化曲线条件下反应时变化曲线 （i）干扰项 （j）干扰项 md me p 95%的置信区间 下限 上限 三干扰项 五干扰项 25.91 12.662 0.123 5.09 56.91 七干扰项 36.11 12.012 0.011 6.70 65.52 五干扰项 三干扰项 25.91 12.662 0.123 56.91 5.09 七干扰项 10.20 10.534 0.626 15.59 35.99 七干扰项 三干扰项 36.11 12.012 0.011 65.52 6.70 五干扰项 10.20 10.534 0.626 35.99 15.59 900600300 950 900 850 800 750 河北大学教育学硕士学位论文 18 多因素方差分析的结果表明：soa 的长短对内源性注意转移的速度有显著影响， f(2,59)=101.288，p0.01，与研究假设相符，随着 soa 的增加，被试的反应时相应地 缩短（如图 4-4 所示） ，从图 4-4 中也可看出，soa 从 300ms 变化到 600ms，反应时的 减小幅度较大，而 soa 从 600ms 变化到 900ms，反应时减小幅度很小。 通过对不同 soa 条件下反应时的事后检验（见表 4-5）可以得出，从 95%的置信区 间上来看， 300ms 与 600ms 之间没有 0， 300ms 与 900ms 之间也没有 0， 而 600ms 与 900ms 之间有 0，因此得出，300ms 与 600ms 之间反应时差异显著，300ms 与 900ms 之间差异 也显著，而 600ms 与 900ms 之间没有显著差异。 表表 4-5 soa 因素的因素的事后比较检验事后比较检验 4.1.6.4 性别差异对内源性注意转移速度的影响 方差分析的结果表明（见表 4-6） ：不同的性别对内源性注意转移的速度影响并不显 著， f(1,59)=3.808， p=0.051； 但是性别与年级之间的交互作用是显著的， f(2,59)=72.743， p0.001，如图 4-5 所示，小学一年级男生的注意转移速度比女生快，小学三年级女生 的内源性注意转移的速度比男生快；而五年级的男、女生反应速度没有显著差异。 表表 4 4- -6 6 性别与其它变量交互作用性别与其它变量交互作用 变异来源 df ms f 年级性别 2 9843853.645 72.743* 干扰项性别 2 171831.760 1.270 soa性别 2 424148.087 3.134* （i）soa （j）soa md se p 95%的置信区间 下限 上限 300ms 600ms 146.47 11.284 0.000 118.84 174.09 900ms 168.23 11.292 0.000 140.58 195.88 600ms 300ms 146.47 11.284 0.000 174.09 118.84 900ms 21.76 11.267 0.155 5.82 49.35 900ms 300ms 168.23 11.292 0.000 195.88 140.58 600ms 21.76 11.267 0.155 49.35 5.82 第 4 章 实验 19 图图 4-5 性别与年性别与年级交互作用级交互作用曲线曲线 性别与 soa