心理与行为研究   2018, Vol. 16 Issue (4): 471-476
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阅读中的走神有程度之分吗?来自眼动的证据
吴国来, 阴晓娟, 张婧婧, 任方圆, 高原     
教育部人文社会科学重点研究基地天津师范大学心理与行为研究院,天津    300074
摘要:选取60名大学生被试进行持续注意刺激任务范式,使用Eyelink-1000眼动仪记录眼动数据,分析错误句为兴趣区的回视路径阅读时间、前句末尾词和低频词的凝视时间三项眼动指标,考察阅读任务中走神是否有不同的程度。结果显示,发现错误时的三项眼动指标均大于未发现错误时;未发现词汇错误和论述错误时,错误句的回视路径阅读时间和前句末尾词的凝视时间均无显著差异,而未发现词汇错误时前句低频词的凝视时间显著小于未发现论述错误时。结果表明阅读时走神存在不同的程度,即深度走神和浅表走神。
关键词走神    程度    回视路径阅读时间    凝视时间    
1 引言

走神(mind wandering, MW)是指注意从当前任务或外界环境转移到内部思想与情感的一种现象(Smallwood & Schooler, 2006)。有研究表明人们在日常生活中大约有30%–50%的时间是在走神(Kane et al., 2007; Killingsworth & Gibert, 2010; McVay & Kane, 2009)。

阅读中的走神是指读者在阅读过程中,注意出现游离,这时尽管读者的目光还停留在阅读的内容上,甚至还会随着所读的内容移动,但对阅读内容并没有进行意义加工,或只有一小部分得到了意义加工(Reichle, Reinberg, & Schooler, 2010)。

研究阅读中走神现象的范式主要有Z字母串范式(Z-string; Nuthmann & Engbert, 2009; Reichle et al., 2010)和经验取样范式(experience sampling; Schooler, Reichle, & Halpern, 2004; Reichle et al., 2010; Franklin, Smallwood, & Schooler, 2011; Franklin, Mooneyham, Baird, & Schooler, 2014; Uzzaman & Joordens, 2011)。经验取样范式依赖于个体对自己意识经验的如实报告(宋晓兰, 唐孝威, 2015; 吴国来, 高原, 2015),需要在阅读过程中插入多个思维探针,尽管该方法可以获取被试即时的思维状态,但会干扰阅读,而Z字母串范式是将被试阅读材料中的字母均替换成“z”字母,只保留大小写的区分(如: Zzzzz), 要求被试假装按照阅读正常内容的方式进行,与正常阅读环境的差异较大,Schad等人在2012年研究中首次提出采用持续注意刺激任务范式(sustained attention to stimulus task, SAST)研究阅读中的走神,通过被试在阅读短文时对不同错误类型的敏感程度来反映走神的程度,他们将阅读中的走神定义为忽略阅读过程中的错误(Schad, Nuthmann, & Engbert, 2012)。

近年来,在走神阅读研究中,经常把主观报告与客观指标即眼动追踪技术相结合,对被试进行即时检测。Reichle等人(2010)发现,走神时人们的注视持续时间变长;Foulsham, Farley和Kingstone(2013)分析阅读材料中的高频词和低频词的凝视时间,发现阅读中出现走神时凝视时间的词频效应(word frequency effect)消失。以上说明人们在走神时,对所读材料自下而上的表征与引导眼动行为的自上而下的加工过程之间的耦合被破坏,从而导致走神的眼动模式与正常阅读时相比出现很大的差异。

的确,走神时人们的注意力更多地分配到内部认知的加工,对即时信息的监控能力变弱,此时内部信息的加工与当前任务的耦合在一定程度上被破坏(Smallwood, 2010;Smallwood, McSpadden, & Schooler, 2007; 吴国来, 高原, 周曼, 2016)。走神的二分假设认为不同认知加工水平与外界环境是以一种全或无的方式解离。即专注于任务时,认知加工的所有层级水平与外界环境是相耦合的,一旦发生走神,这种耦合就会在所有水平上破坏(Reichle et al., 2010; Killingsworth & Gilbert, 2010)。而Schad等人(2012)提出了走神的层级假设,认为不同认知加工水平与外界环境的解离不一定是全或无的,而是以等级的方式进行,分为深度走神和浅表走神。深度走神时,人们对外界信息的认知加工停留在注意的早期阶段;而浅表走神时,高水平的认知加工过程与外界信息解离,而低水平的认知加工继续进行。为了证实这一假设,Schad等人在阅读任务中构造包括词汇、句法、语义、论述、乱语五种不同的错误类型,然后根据被试对错误类型的发现情况以及相应的眼动指标数据判断走神的程度。结果发现,随着实验进程的推移,被试容易检测出低级别的错误而对高级别的错误不太敏感。此外,相比专注阅读,走神阅读时,整合效应和对长词的词频效应均显著减弱,为走神的层级假设提供了实验支持。

Schad等人(2012)的研究还存在不足之处。首先,研究者在实验前未对阅读材料中设置错误类型的合理性进行评估,因此无法绝对地认为被试在实验时对错误的忽视是因为出现了走神而非错误本身构造过难导致的;再者,每篇材料都包含了五种错误类型中的一种或两种,材料中错误类型过多容易造成文本不连贯,加之被试前后需要进行两个实验,阅读篇章较多,容易使被试产生疲劳、厌烦等主观情绪,污染相关眼动指标的记录。

综上,本实验改进了SAST范式,将阅读短文中某一句改编成含有一处错误的内容,即改编成含有词汇错误、句法错误或论述错误的句子;此外,结合眼动追踪技术,将含有一处错误的句子划为兴趣区,分析兴趣区的回视路径时间、前句末尾词的凝视时间以及前句低频词的凝视时间这三项眼动指标,再次验证走神阅读中是否存在程度之分。

2 研究方法 2.1 被试

在校大学生60名,被试平均年龄21.3岁,全部被试视力或矫正视力正常,无色盲和色弱,被试母语均为汉语,未参加过此类实验,实验可获得少许报酬。

2.2 实验材料

从《中国青少年百科全书》和《十万个为什么—青少年版》中选取30篇说明文并进行修改,每篇短文210–230字,无句法和语义歧义。选取12名研究生对所选文章的难度进行李克特5点评分,1代表“非常容易”,5代表“非常难”;此外,对文章涉及内容的熟悉性也进行李克特5点量表评定,1代表“非常熟悉”,5代表“非常不熟悉”。根据评定结果,选取26篇短文用于实验,难度M=1.88,SD=0.43,熟悉性M=1.52,SD=0.66。然后对其中的20篇文章按照词汇错误、句法错误、论述错误中的一种进行改编(见表1),另6篇不作改编。经评定与修改,确定2篇为练习和举例材料,另24篇为正式实验材料。

表 1 不同错误类型句子举例

2.3 实验仪器

采用加拿大SR-Research公司的Eyelink-1000眼动仪。其采样率为1000 Hz。实验材料以图片形式在20英寸的电脑显示器上呈现,图片分辨率为1024×768。被试眼睛与屏幕的距离为67 cm。每篇短文约占满一屏,字体为宋体,字号为20,行间距为2倍行距。

2.4 实验设计

采用2(错误检测: 发现错误、未发现错误)×3(错误类型: 词汇错误、句法错误、论述错误)被试内设计。

实验在眼动实验室内进行,实验室隔音、隔光,所有被试均在主试的指导下单独完成。在实验之前,向被试说明阅读的短文中有些是无错误的,有些短文包含了一处错误,这处错误可能是词汇、句法、论述错误中的一种,并向被试逐一举例说明这三种类型的错误,保证被试能够准确理解三种错误类型。实验过程中被试如果发现错误,则需要在发现错误的同时按“A”键做出反应,如果没有发现错误,则按“向下”键翻页并完成阅读题。回答阅读题时,“左”键代表“是”,“右”键代表“否”。实验约35分钟。

2.5 数据整理和分析指标

每个被试在完成全部阅读实验后都会自动生成一个结果文件,使用EyeLink 1000内置的Data Viewer软件对结果数据进行汇总,划分兴趣区,然后将所有数据导出,通过Excel进行初步整理分析,删除阅读过程中被试误操作、注视点偏移严重及注视点过少的数据。最后使用SPSS 19.0进行完整的数据分析。

三个眼动指标分别为(1)错误句前句低频词的凝视时间,(2)错误句前句末尾词的凝视时间,凝视时间是从首次注视点开始到注视点首次离开此兴趣区的持续时间。(3)以错误句为兴趣区的回视路径时间。

3 结果 3.1 阅读理解正确率

错误发现情况的主效应不显著,发现错误时平均回答问题的正确率为0.86,未发现错误时平均回答问题的正确率为0.83。说明被试有在认真阅读并理解了文章内容。

3.2 错误发现情况

将本实验分成两个阶段,考察被试在实验阶段1和实验阶段2中对不同错误类型的发现情况。结果发现,实验阶段的主效应显著,F(1, 59)=7.11,p<0.05, 偏η2=0.11,实验阶段2的错误发现率(M=0.60)显著高于实验阶段1的错误发现率(M=0.52)。错误类型的主效应显著,F(2, 118)=27.44,p<0.01, 偏η2=0.32,词汇错误的发现率(M=0.69)显著高于论述错误的发现率(M=0.43)。实验阶段与错误类型的交互作用显著,F(2, 118)=6.25,p<0.05, 偏η2=0.10。见表2。进一步简单效应分析发现,无论是实验阶段1还是实验阶段2,词汇错误的发现率均高于论述错误。对于词汇错误,实验阶段1和实验阶段2的错误发现情况不显著;对于论述错误,实验阶段1和实验阶段2的错误发现情况差异显著,实验阶段2论述错误的发现率(M=0.53)显著高于实验阶段1论述错误的发现率(M=0.33)。以上结果表明随着实验进程的推移,被试对高水平的错误(如论述错误)检测也提高,尽管仍低于低水平的错误。

表 2 不同实验阶段下的两类错误发现情况(M±SD

3.3 前句低频词的凝视时间

对以错误句前句低频词为兴趣区的凝视时间进行方差分析,结果发现,错误检测的主效应显著,F(1, 59)=61.56,p<0.01,偏η2=0.51,即阅读过程中发现错误时前句低频词凝视时间(M=329)显著长于未发现时(M=197)。错误类型的主效应显著,F(2, 118)=3.40,p<0.05,偏η2=0.05,进一步比较发现,词汇错误前句低频词的凝视时间(M=248)与句法错误前句低频词的凝视时间(M=252)差异不显著;对词汇错误前句低频词的凝视时间显著短于论述错误前句低频词的凝视时间(M=289);对句法错误前句低频词的凝视时间(边缘)显著短于论述错误前句低频词的凝视时间。错误检测与错误类型的交互作用达到边缘显著,F(2, 118)=2.77,p=0.06,偏η2=0.05。进行简单效应分析发现,发现错误时,词汇错误的前句低频词凝视时间与论述错误的前句低频词凝视时间没有显著差异,未发现错误时,词汇错误的前句末尾词凝视时间显著短于论述错误,F(2, 58)=6.40,p<0.01,偏η2=0.18(见表3)。

表 3 前句低频词为兴趣区的平均凝视时间和标准差(ms

3.4 前句末尾词的凝视时间

对以错误句前句末尾词为兴趣区的凝视时间进行方差分析,结果发现:错误检测主效应显著,F(1, 59)=39.19,p<0.01,偏η2=0.40,即阅读过程中发现错误时的前句末尾词凝视时间显著长于未发现时。错误类型的主效应显著,F(2, 118)=10.75,p<0.01,偏η2=0.15,进一步比较发现,对词汇错误前句末尾词的凝视时间(M=175)显著短于句法错误前句末尾词的凝视时间(M=216),词汇错误前句末尾词的凝视时间显著短于论述错误前句末尾词的凝视时间(M=229),句法错误前句末尾词的凝视时间与论述错误前句末尾词的凝视时间差异不显著。错误检测与错误类型的交互作用显著,F(2, 118)=8.41,p<0.01,偏η2=0.13。进一步简单效应分析发现:发现错误时,词汇错误的前句末尾词凝视时间显著短于论述错误,F(2, 58)=18.44,p<0.01,偏η2=0.39;未发现错误时,词汇错误与论述错误的前句末尾词凝视时间没有显著差异。(见表4)。

表 4 前句末尾词为兴趣区的平均凝视时间和标准差(ms

3.5 错误句的回视路径阅读时间

对以错误句为兴趣区的回视路径阅读时间进行方差分析,结果发现:错误检测主效应显著,F(1, 36)=8.76,p<0.01,偏η2=0.20;错误类型的主效应不显著,F(2, 72)=1.53,p>0.01。错误检测与错误类型的交互作用达到边缘显著,F(2, 72)=2.93,p=0.06,偏η2=0.08。简单效应分析表明:发现错误时,词汇错误的回视路径阅读时间显著短于论述错误,F(2, 35)=9.67,p<0.01,偏η2=0.36;未发现错误时,词汇错误与论述错误的回视路径阅读时间没有显著差异。(见表5)。

表 5 错误句为兴趣区的平均回视路径阅读时间和标准差(ms

4 讨论

本文应用SAST范式并结合眼动技术,研究发现走神阅读中确实存在程度之分,与Schad等人(2012)的研究结果基本一致,再次验证了走神的层级假设,支持不同认知水平与外界环境之间是以等级的形式解离,存在浅表走神和深度走神。

研究选取了三个眼动指标,分别为回视路径阅读时间、前句末尾词凝视时间和前句低频词凝视时间。其中回视路径阅读时间反映了被试探测到了阅读内容中存在的问题,并重读前面内容的加工过程。它不仅能够准确反映词汇通达的加工过程,而且还能反映后期句子整合的过程(闫国利等, 2013)。而论述错误恰恰属于较高级别的错误,被试仅仅通过错误句无法正确做出这句话是否有错的判断,需要结合该句前面的内容并对句义加以整合才能正确做出判断,因此错误句的回视路径阅读时间可以反映被试当前的阅读状况,即被试是否走神。

而前句末尾词凝视时间和前句低频词凝视时间则可以进一步佐证这一判断。通常情况下,与非从句或句子末尾词相比,读者对从句或整个句子末尾词的注视时间更长,这一整合效应与高水平的词汇整合、句义建构过程密切相关(Just & Carpenter, 1980; Warren, White, & Reichle, 2009),末尾词凝视时间可以反映被试对当前句子的句义整合过程。如果句义整合完成得较好,表现为发现错误时前句末尾词的凝视时间显著长于未发现错误时,此时被试并未出现走神;相反,如果句义整合完成较差,表现为发现错误时前句末尾词的凝视时间与未发现错误时没有显著差异,则此时被试出现走神。低频词的凝视时间可以反映较低水平的词汇通达过程,对低频词的注视时间比高频词更长(Inhoff & Rayner, 1986; Just & Carpenter, 1980; Rayner, 1998)反映了低水平的词汇加工过程。如果被试较好地完成了错误句前句的词汇加工过程,表现为发现错误时前句低频词的凝视时间显著长于未发现错误时,则此时被试未出现走神;相反,如果词汇加工过程完成较差,表现为发现错误时前句低频词的凝视时间与未发现错误时没有显著差异,则此时被试出现走神。

通过对词频效应(即分析前句低频词的凝视时间)和整合效应(即分析前句末尾词的凝视时间和错误句的回视路径阅读时间)的进一步分析,可以对被试走神的程度做出判断。

如果词频效应存在而整合效应消失,则被试此时可能处在浅表走神状态,表现为能够发现词汇错误而难以发现论述错误。未发现论述错误时,前句低频词的凝视时间显著长于未发现词汇错误时(词频效应存在),而前句末尾词的凝视时间和错误句回视路径阅读时间则与未发现词汇错误时没有显著差异(整合效应消失),表明此时被试较好地完成了所读材料的低水平词汇加工过程,而高水平的词汇通达和句义整合则完成得较差,即被试未发现论述错误,表明被试处在浅表走神状态。

如果词频效应和整合效应都消失,则被试此时可能处在深度走神状态,表现为词汇错误和论述错误都难以发现。未发现词汇错误时,前句低频词的凝视时间显著短于发现词汇错误时(词频效应消失),而前句末尾词的凝视时间和错误句回视路径阅读时间都与未发现论述错误时没有显著差异(整合效应消失),表明此时被试在阅读材料时对低水平词汇加工过程、高水平的词汇通达和句义整合过程都完成得较差,即被试未发现词汇错误时处在深度走神。

基于Schad等人(2012)的研究,为了排除被试对错误类型的忽略是因为错误类型本身导致的,我们在实验前对阅读材料中设置错误类型的合理性进行了评估,并且给被试详细呈现关于错误类型的指导语,结合具体的例子进行解释,避免被试因无法理解语句错误本身导致走神;此外,设置的错误类型过多或者实验时间较长,均有可能引起被试厌烦、疲劳等主观情绪,因此本研究中仅设置了词汇错误、句法错误以及论述错误三种错误类型,并且,将实验时间尽量缩短,分成了两个实验阶段,结果发现无论实验阶段1还是实验阶段2,词汇错误的发现率显著高于论述错误的发现率,说明被试对低级别的错误比较敏感,而对高级别的错误不易识别,排除了疲劳等因素的影响;此外,还发现随着实验进程的推移,对高水平错误类型的检测能力也提高了,尽管仍低于词汇错误类型的识别。本研究的局限性在于虽然选用了中文材料,并且对材料的某些无关因素进行了一定控制,但未从中文的特性出发,未来有必要基于中文自身的特点进一步探讨走神阅读的程度之分是否存在跨文化差异。

5 结论

通过实验,本研究得到以下结论:(1)相比高级别的错误,被试对低级别的错误更加敏感,并且发现随着实验进程的延续,对论述错误类型的检测提高。(2)阅读中的走神确实存在程度之分,即浅表走神和深度走神,支持走神的层级假设。

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The Degree of Mind Wandering in Reading: Evidence from Eye Movements
WU Guolai, YIN Xiaojuan, ZHANG Jingjing, REN Fangyuan, GAO Yuan     
Academy of Psychology and Behavior, Tianjin Normal University, Key Research Base of Humanities and Social Sciences of the Ministry of Education, Tianjin    300074
Abstract: Selecting sixty graduate participants performed the Sustained Attention to Stimulus Task,eye movements were recorded by a SR Research Eyelink-1000 eye tracker. Through analysis of three eye-movement measures,including the regression path reading time of error-sentence, the gaze duration of previous sentence’ last word and the gaze duration of previous sentence’ low-frequency word,to prove that there are different levels of MW in reading.  Results showed that, 1) above mentioned three eye-movement measures were significantly longer while detected an error compared to overlooked it; 2) the regression path reading time of error-sentence and the gaze duration of previous sentence’ last word was no significantly difference between overlooked a lexical error and overlooked a discourse error, however the gaze duration of previous sentence’ low-frequency word was significantly shorter during overlooked a lexical error compared to overlooked a discourse error.These results revealed that there were two different levels of MW in reading, namely deeply MW and weakly MW.
Key words: mind wandering    degree    regression path reading time    gaze duration