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兒童和青少年信息加工速度發展函數的研究

時間:2010-06-06 00:01來源:知行網www.wzliqi.com 編輯:麥田守望者

摘要  選擇7-19歲的被試140名,對三種不同任務進行操作。結果表明,在句圖匹配任務中,兒童反應時是青年反應時的函數,指數函數能較好的描述這種共同的發展變化趨勢,但在字母匹配任務中,這種線性關系較差;隨著年齡的變化,信息加工速度的下降速率是根據不同的加工任務變化的,簡單任務(指選擇反應時和字母匹配)下降速度快,復雜任務(指句圖匹配)下降速度慢。

關鍵詞 兒童,青少年,信息加工速度,發展函數。

 

1 問 題

  從信息加工速度的發展特征來揭示兒童青少年信息加工的年齡差異機制是近十幾年來發展心理學研究的重要課題。關于信息加工速度的年齡差異機制問題,不同的研究者作了不同的解釋。概括起來有三種觀點:整體機能說、經驗說和元認知說。整體機能說認為,信息加工速度的變化呈現整體趨勢,即隨著年齡的增加,被試對不同任務的加工速度是同比率變化的,且指數函數能較好的描述這種整體的變化趨勢 1-9]。整體機能說由此解釋為:兒童與成人的信息加工速度差異是來自心理資源的有限性。也就是說,隨著兒童的成熟、資源的豐富,其差異就縮小了,而且,這種變化是量的變化,而不是質的變化。經驗說認為,信息加工速度隨著年齡的變化而越來越快的事實并不是整體機能變化的結果,而是由于經驗越來越豐富的結果[11-13] 。例如,Spring,Davis 和 Wolf 等人研究認為,連續數字命名速度是自動化程度的一項指標,這種加工的自動化是某種高水平加工(如閱讀等)、精確操作的先決條件。所以,他們的解釋是數字命名快的兒童是由于經驗的積累,接近于命名編碼的自動化,使兒童較自動地去認知,去閱讀。但Kail最近的研究發現[9] ,語義命名與加工速度、認知、閱讀理解有關系,但與年齡沒有關系,而年齡與信息加工速度有線性關系。這說明,加工速度反應了兩種機制的作用,即經驗和機能。元認知觀點認為,無論是成人還是兒童對速度任務的操作,是一個選擇有效策略、合理分配能量、監控任務操作的一系列過程,如Sternberg提出的9種指向任務操作的元成分[14-15] (包括問題再認知、個體操作成分選擇、監控操作、使用反饋等過程)影響了兒童的加工速度。

  從上述三種觀點可見,他們是用不同的材料和不同的方法來研究信息加工速度的年齡差異機制的,這樣就難以說明哪一種觀點的合理性,因此,本研究試圖從被試對多種不同任務的加工速度的發展函數角度來初步探索信息加工速度的年齡差異機制。如果在相同任務的不同條件下,兒童反應時的變化是青年反應時變化的函數,且這種線性函數的斜率是隨年齡的增加,而同比率的下降,那么,信息加工速度的年齡差異機制是整體機能決定的,否則是個體的經驗或元認知決定的。

2 方 法

2.1 被試  共選取被試140名。具體從北京普通中小學中選取學生120名,年齡為7歲?7歲,每兩歲為一年齡組,共6組;從大學中選取19歲學生20名,男女各半。被試智力正常(通過做瑞文推理獲悉),無腦疾病和其它異,F象。

2.2  實驗儀器

  用DX486計算機來呈現刺激材料,記錄反應時和采集數據。時間記錄的精確度為1/1000毫秒。

2.3 操作任務

  本研究要求被試完成三項操作任務。即:選擇反應、字母匹配、句圖匹配。根據Hale等人的研究,為克服被試的準備狀態、練習和疲勞等因素影響,任務從易到難排列。其次序是,選擇反應、字母匹配、句圖匹配。每一種任務的條件是隨機排列,但不同任務,每一種條件下的時間間隔機會均等?隙ǚ磻糜沂职存I,否定反應用左手按鍵。

2.3.1 選擇反應  刺激呈現是兩個箭頭,一個朝左←,一個朝右→,要求被試對左箭頭用左鍵反應,對右箭頭用右鍵反應。練習后,被試要完成36次實驗,左18次,右18次。呈現次序隨機排列。

2.3.2 字母匹配  此任務是根據Posner的實驗材料制作的。在此任務中,要求被試來辨別5對字母是相同的還是不同的,任務是五個大寫字母和五個小寫字母,即:A,a,D,d,E,e,R,r,H,h。字母組合分四種條件:第一種是字母相同、書寫相同,如AA;第二種是字母相同、書寫不同,如Aa;第三種是字母不同,書寫相同,如AD;第四種是字母不同、書寫不同,如Ah;。呈現方式是每種條件下同時呈現18次,共72次。每對字母出現的時間間隔為1秒、1.5秒、2秒。要求被試對第一、二種條件作出肯定反應,對第三、四種作出否定反應。

7.3 句圖匹配  此任務是根據Clark和Chase的實驗材料修改而成,要求被試判斷語句是否表達了圖形的意思。其材料從易到難排列的條件為:正方形,圓形,這是肯定反應;否定反應為:正方形,圓形;正方形在圓形之上、正方形在圓形之下、正方形不在圓形之上、正方形不在圓形之下的句子和圖形進行不同的組合,組成8句。這樣共組成6個條件,12個句子,其中6個是肯定回答,6個是否定回答。當句子、圖形同時呈現時,若句子與圖形相匹配,則被試按右鍵作肯定反應;若句子與圖形不匹配,則被試按左鍵作否定反應。每一種條件下實驗次數6次;時間間隔為1秒、1.5秒、2秒。

呈現次序隨機排列。

2.4 實驗程序

  被試坐到計算機前,距計算機屏幕約50厘米,左右手分別放在鼠標上,要求被試注視屏幕中央的星點,如果他們準備好了,請他們按鍵,計算機就會發出嘟嘟聲,延時5秒,開始做第一個任務。正式實驗前,主試給予示范、指導,然后讓被試練習5次。選擇反應和字母匹配任務完成后,各休息兩分鐘,最后完成句圖匹配任務。

3 結果與分析

3.1 信息加工速度的年齡差異

從總體上看,選擇反應、字母匹配和句圖匹配的錯誤率分別為1.2%、3.3%、4.2%。對此進行了復方差分析(MANOVA),結果差異不顯著(P> 0.1)。這說明兒童和青少年對幾項任務操作反應的正確率較高。因此,我們用反應時作為信息加工速度的指標。

3.1.1 選擇反應

首先對三項任務的總體進行復方差分析(MANOVA),結果列于表1。

選擇反應經7(年齡)×2(性別)×2(條件)的復方差分析(MANOVA),年齡和性別主效應差異非常顯著(見表1),這里條件指的是左右手反應,其差異不顯著。從年齡變化的趨勢來看,9?1歲是一個轉折期,11歲以后就處于相對平穩階段(見圖1)。

圖1 被試對選擇反應、字母匹配、句圖匹配操作的年齡變化

3.1.2 字母匹配

在字母匹配任務中,肯定和否定反應經7(年齡)×2(性別)×2(條件)的復方差分析,性別、年齡和條件的主效應差異都非常顯著。在肯定反應中,三者存在交互作用,而在否定反應中,只有性別和年齡存在交互作用(見表1)。進一步分析表明:首先,從年齡變化來看,7?歲,11?3歲是兩個轉折期,下降的速度最快;13歲后基本處于平穩的趨勢(見圖1);其次,從字母匹配的不同條件來看,在肯定反應中,每個年齡階段差異都非常顯著(F(1,4564) 6·94),P〈 0·01),這說明在不同的年齡階段,被試對AA對的反應時始終快于對Aa 的反應時;在否定反應中,只有在7歲、9歲年齡階段差異顯著(F(1,4663) 5.20,P〈 0·05),其余年齡段差異不顯著,這說明被試對AD對的反應和對Ad對的反應之間沒有差異。

3.1.3 句圖匹配

  在句圖匹配任務中,不管肯定反應,還是否定反應,年齡、性別、條件的主效應差異都非常顯著(見表1),說明被試對句圖匹配任務的信息加工速度不僅是隨著年齡變化逐步下降,而且在變化中表現出條件差異(這里條件是指句圖匹配操作任務的不同難度水平)。從年齡變化的趨勢來看,在17歲之前,加工速度幾乎是直線下降(見圖1),其中,7-9歲、15-17歲是兩個轉折期,下降速度最快。到了17歲以后,就處于相對平穩階段。在兩類反應中,年齡與條件之間都存在交互作用,通過效應檢驗發現,不同水平的加工任務在每個年齡階段都具有差異性(F(5,4193) 17·6,P〈 0·0001),說明不同任務難度,其加工速度不同,不同的年齡表現出整體的趨勢。

3.2 發展函數

  在字母匹配和句圖匹配任務中,兒童和青少年的反應時是隨條件的變化而呈現線性增加。那么,青年反應時的變化和兒童反應時的變化之間是否具有線性關系呢?為此,我們以青年反應時的變化為自變量,兒童期反應時的變化為應變量,建立線性方程,同時,對方程進行了擬合優度檢驗,結果列于表2。

  表2的結果表明,在字母匹配和句圖匹配任務中,兒童反應時的變化是青年反應時變化的函數,這種線性函數較好地說明了兒童和青年反應時變化的關系。為了進一步探索信息加工速度隨年齡增長而下降的機制,還必須考察線性函數的斜率變化特點。從表2可見,隨著年齡的增長,其線性函數的斜率在下降。Kail 等人的研究表明[4,7] ,這種線性函數的斜率隨年齡增長而下降,可用指數函數和雙曲線函數來描述。為此,我們用C語言編程,采用最小二乘法來建立指數函數和雙曲線函數的方程,結果列于表3。從表3中可見,指數函數和雙曲線函數說明了斜率的真實變化。在字母匹配任務的斜率變化中,雙曲線函數的擬合優度略優于指數函數;在句圖匹配任務中,無論是肯定反應,還是否定反應,其指數函數的擬合優度優于雙曲線函數的6%。這說明,在句圖匹配任務中,其斜率變化用指數函數描述較好,在字母匹配任務中,用雙曲線函數描述較好。Kail 等人認為,指數函數方程描述的關鍵是比較不同任務條件下反應時的斜率變化比例,如果加工速度的年齡差異是由整體機能決定,那么,字母匹配和句圖匹配的斜率應該是同比例下降。從表3中可見,兩種任務的下降比例(即衰減參數C)是不同的,這說明,年齡差異不完全是由整體機能決定。也就是說,在句圖匹配任務中,可以從青年的反應變量來預測兒童組的反應變量,但在字母匹配任務中,這種預測性較差。圖2、圖3直觀地表示了字母匹配和句圖匹配斜率變化的趨勢。

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標簽(Tag):信息加工理論
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