数量模块的理论与实验研究.doc

数量模块的理论与实验研究【摘要】：数量模块的理论与实验研究二十世纪80年代，福多在心理模块性中界定了认知心理模块的构成标准。二十世纪80年代末，进化心理学诞生，进化心理学家提出了“达尔文模块”的思想。“模块心理学”在上述两种模块思想的基础上得以初步建构，这使得数量模块的研究成为可能和必然。本研究旨在从理论和实证两个路径论证数量模块存在的可能性。数量模块的研究不仅能够为已有的各种数量加工方面的实证研究结果提供理论解释，也能够为理解和进一步研究人类的数量加工能力提供合理的视角。本研究分为两个部分，第一部分是理论研究，其研究目的是论证数量模块存在的可能性。该部分以模块的三个构成标准为主线，从已有的数量加工的研究文献入手，对数量加工的相关研究结果进行分析和综述，用数量模块假设解释已有的相关发现。模块的第一个标准是天赋性。对人类的数量加工能力的研究表明，成人、婴儿和非人灵长类动物在数的表征和简单的数推理方面具有共同性，人类的数量能力可以在进化历史中找到源头，这有力地证明了数量模块的天赋性。模块的第二个标准是领域特殊性。越来越多的证据表明，数量能力有其不依赖语言的演化基础。算术障碍儿童的研究成果以及脑损伤的研究结果同样表明，数量能力独立于其它的认知能力。脑成像研究也表明，人类的数加工具有特定的脑区，这进一步为数量加工能力的领域特殊性提供了生理基础。模块的第三个标准是信息的封闭性。目前研究者热衷的SNARC效应和数字Stroop效应都可以用数量模块的信息封闭性假设来合理解释。另外，对数量加工的无意识研究也为数量加工的信息封闭性提供了有力的证据。以刺激材料产生的数量感类型为标准，数量模块相应地划分为数字子模块、模拟量子模块和离散量子模块。在理论研究部分发现，虽然已有的研究结果支持数量模块假设，但是，这些研究基本局限于数字模块方面，主要是对阿拉伯数字、数词以及其它与数有关的语言材料上，其主要发现是SNARC效应、Stroop效应、距离效应以及启动效应。对模拟量模块和离散量模块的研究则非常少。因此本研究的实验研究的重点是对模拟量和离散量的加工特点进行研究。本研究的关键假设是，数字模块在加工数量信息时所表现出的特点(如SNARC效应、Stroop效应、距离效应以及启动效应等)可能是进化序列中更为基础的离散量模块和模拟量模块所具有的特点。从数量模块的发展角度来看，数字模块加工的上述特点在儿童接受大量的数学训练之前可能并不存在，而模拟量模块和离散量模块有可能在儿童接受大量的数学训练之前就表现出上述特点。本研究的第二部分是实证研究。实证研究分为五个部分，研究一用面积和亮度作为比较刺激来考察存在于数字比较中的SNARC效应是否存在于模拟量的比较任务中(如面积比较和亮度比较任务)。研究二探讨在数字的物理大小(即模拟量)的比较任务中是否存在启动效应，数字物理大小的无意识比较任务中是否存在类SNARC效应。研究三探讨数字个数和数字语义之间是否存在类Stroop效应，在个数(即离散量)比较任务中是否存在类SNARC效应。研究四以尚未接受数学技能训练的5岁左右幼儿为被试，采用数字大小比较和面积(即模拟量)比较两类任务，以SANRC效应以及距离效应为指标来测试5岁左右的幼儿是否能够对数量进行空间表征。研究五用数字个数(离散量)作为比较任务，来考察5岁幼儿在个数比较任务中能否产生个数数量的空间编码。实验研究的结果表明，数字加工中存在的SNARC效应、距离效应、启动效应和Stroop效应均存在于模拟量比较和离散量比较任务中。而且，尚未接受数学技能训练的5岁被试在离散量和模拟量比较任务中发现了SNARC效应，而在数字比较任务中则没有发现SNARC效应。在总讨论部分，用数量模块的三个特性对实验研究的结果进行了详尽合理的解释，并且在已有的解释SNARC效应模型的基础上提出了数量模块内部加工机制的新模型。【关键词】：数量模块数字模块模拟量模块离散量模块天赋性领域特殊信息封闭性【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2009【分类号】：B842.1【目录】：论文摘要6-8Abstract8-18导言18-221.数量模块假设的理论背景从心理模块性到模块心理学22-281.1心理模块性22-251.1.1认知心理学的模块23-241.1.2进化心理学的模块24-251.2模块心理学的主张与价值25-281.2.1福多式模块与达尔文模块25-261.2.2模块心理学的构建与数量模块的界定26-282.数量模块的理论研究28-602.1数量模块的天赋性28-372.1.1数量模块的种族进化史研究29-322.1.1.1动物的加法能力29-302.1.1.2动物的减法能力30-312.1.1.3动物的除法和乘法能力31-322.1.2数量模块的个体发生学研究32-372.1.2.1婴儿数量能力研究的方法32-332.1.2.2婴儿具备数量能力33-352.1.2.3婴儿与非人灵长类的数量能力的理论模型35-372.2数量模块的领域特殊性37-522.2.1数表征的特殊形式38-392.2.2数量模块独立于语言模块39-422.2.3数量能力的脑功能区42-442.2.4数量能力领域特殊性的理论模型44-522.2.4.1”神经元复用”理论的提出44-452.2.4.2算术模块的”三重编码模型”45-462.2.4.3算术模块的脑功能定位46-492.2.4.4比较心理学和发展心理学的经验证据49-512.2.4.5”神经元复用”理论面临的问题51-522.3数量模块的信息封闭性52-602.3.1从SNARC效应的自动激活看数量模块的信息封闭性53-552.3.2从数字Stroop效应看数量模块的信息封闭性55-562.3.3从无意识加工看数量模块的信息封闭性56-603.问题提出与研究目标60-644.数量模块研究的实验假设64-665.数量模块研究的技术路线66-686.实验研究一刺激模拟量的空间表征:面积和亮度的类SNARC效应68-86研究一导读686.1问题提出68-706.2实验一70-766.2.1被试706.2.2实验仪器与刺激70-716.2.3实验设计716.2.4实验程序71-736.2.5结果73-756.2.6讨论75-766.3实验二76-806.3.1被试766.3.2刺激与设备766.3.3实验设计76-776.3.4实验程序77-786.3.5结果与讨论78-806.4综合讨论80-866.4.1面积和亮度的类SNARC效应80-816.4.2空间表征的方向81-826.4.3面积比较和亮度比较的距离效应82-836.4.4面积比较任务中的Stroop效应83-846.4.5结论84-867.实验研究二物理大小和面积的无意识空间表征86-106研究二导读867.1问题提出86-897.2实验一89-957.2.1被试897.2.2刺激和实验设备89-907.2.3实验设计90-917.2.4实验程序91-927.2.5启动刺激视觉可见性的评估92-937.2.6结果与讨论93-957.2.6.1SNARC效应937.2.6.233毫秒启动时间的主效应93-957.2.7小结957.3实验二95-1007.3.1刺激构成95-967.3.2被试967.3.3实验设计96-977.3.4启动刺激视觉可见性的评测977.3.5结果与分析977.3.633毫秒启动水平的分析结果97-987.3.743毫秒启动水平的分析结果98-997.3.8小结99-1007.4综合讨论100-1047.4.1刺激物理特性的类SNARC效应100-1017.4.2物理刺激的无意识启动101-1037.4.3物理刺激比较中的Stroop效应103-1047.5结论104-1068.实验研究三刺激个数的自动加工:来自类数字Stroop效应和类SNARC效应的证据106-124研究三导读1068.1问题提出106-1108.2.实验一数字个数与数字语义的类Stroop效应研究110-1178.2.1被试1108.2.2实验仪器与刺激110-1118.2.3实验设计1118.2.4实验程序111-1128.2.5数据处理1128.2.6结果112-1148.2.7讨论114-1178.3实验二刺激个数的类SNARC效应研究117-1238.3.1被试1178.3.2实验仪器与刺激117-1188.3.3实验设计1188.3.4实验程序118-1198.3.5数据处理1198.3.6结果119-1208.3.7讨论120-1238.4.结论123-1249.实验研究四5岁幼儿对数字和刺激面积的自动加工124-138研究四导读1249.1问题提山124-1279.2方法127-1309.2.1被试127-1289.2.2实验材料与程序128-1299.2.3实验设计129-1309.2.4数据处理1309.3结果130-1339.3.1数字大小比较任务的分析结果130-1319.3.2面积大小比较任务的分析结果131-1339.4讨论133-1369.5结沦136-13810.实验研究五5岁幼儿在数字个数比较中的类SNARC效应138-148研究五导读13810.1问题提出138-14110.2方法141-14310.2.1被试14110.2.2实验材料与程序141-14210.2.3实验设计14210.2.4数据处理142-14310.3结果143-14410.4讨论144-14610.5结论146-14811.总讨论148-17211.1实证研究的主要发现与研究假设的对照总结14811.2数量模块的天赋性对于研究结果的解释148-15511.2.1SNARC效应的内容效应149-15111.2.2距离效应的内容效应151-15311.2.3个数比较中的SNARC效应153-15511.3数量模块的领域特殊性对于实验结果的解释155-15711.4数量模块的信息封闭性对于研究结果的解释157-16111.4.1数量模块的信息封闭性首先体现在对数量信息加工的自动性上158-15911.4.2数量模块的信息封闭性还体现在对数量信息加工的强制性上159-16011.4.3数量模块的信息封闭性还体现在对数量信息加工的无意识性上160-16111.5数