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语言转换对数字计算的影响

杨佃霞  
【摘要】: 有关运算的研究自其产生之日起就存在一个“运算”与“语言”的关系问题。如今,考察语言在执行计算过程中的作用已成为认知研究的热点。Dehaene等人从行为实验和脑成像研究的结果出发提出了计算的三重编码模型,认为运算过程在何种程度上依赖于语言可能是由运算的任务来决定的。作为个体两种最基本的计算能力,精算能力与估算能力是两种不同性质的能力。精算能力主要指个体依靠数字与数学运算符号,遵循一定的运算规则,按照一定的演算步骤,得出比较精确的计算结果的能力,是以精确、定量为特征的现代数学知识体系的认知基础,一直是学校教育与个体数学学习的基本目标;估算能力,是个体未经过精确计算而只借助原有知识对问题提出粗略答案的一种估计形式,是心算、数概念和算术计算技巧之间相互作用的过程,在个体解决实际问题的过程中发挥着作用,提高问题解决的效率,在日常生活中使用较为频繁,具有很强的实用性和广泛性。近年来在传统认知心理学、跨文化比较、神经心理学个案、动物心理学和脑成像等方面的研究都表明精算能力主要采用的是语言编码,而估算能力的编码可能基于对视觉—空间信息的认知加工,相对独立于语言功能。然而,上述研究大都是选取西方被试且在视觉单通道条件下进行的,那么在视听不同通道条件下是否与视觉单通道条件下的研究结果一致?因此我们试图通过直接操纵语言用于不同的计算任务来考察语言转换对精算和估算表现的影响,从而进一步丰富和证实语言和运算的关系。 本研究共设计了两个正式实验,来考察听觉通道内和听-视跨通道条件下语言转换对英语系大学生估算和精算影响。每个正式实验前都有一个预实验,旨在为正式实验的材料设计与呈现提供依据;正式实验从被试计算的反应时和正确率等方面考察了语言转换对计算(此处指估算和精算)的影响特点,以及估算和精算的关系。 研究结果表明: (1)从反应时指标上看,无论是以英汉哪种语言训练为前提,亦不管是在纯听觉通道内还是听-视跨通道条件下进行计算,被试在正式测验中其汉语反应时都要比英语反应时要短;估算反应时基本上都比精算的反应时要长。 (2)但是在听觉通道内,语言转换对估算的影响不明显,对精算的影响达显著水平;在听-视跨通道条件下,情况比较复杂:以汉语练习为前提的实验中,语言转换对两种计算类型都有显著影响;以英语练习为前提的实验中,语言转换则对两种计算类型都没有明显影响。 (3)从反应正确率上看,无论是以英汉哪种语言训练为前提,亦不管是在纯听觉通道内还是听-视跨通道条件下进行计算,被试在正式测验中其汉语计算正确率都要比英语计算正确率要高,但是差异并不显著。估算正确率都要比精算正确率要低,且差异出现统计学上的显著水平。 (4)对听觉通道内和听-视跨通道条件下估算和精算的表现进行比较,结果发现在反应时方面,无论是以汉语还是英语训练为前提,被试在纯听觉通道内进行计算的反应时都要比听-视跨通道条件下的长,通道特异性的主效应显著。 (5)在正确率方面,以汉语训练为前提条件下,被试在纯听觉通道内进行计算的正确率都要比听-视跨通道条件下的低;以英语训练为前提条件下,纯听觉通道内被试计算的正确率反而比听-视跨通道条件下的高。通道特异性未表现出显著主效应。 综合上述发现,我们得出以下结论: (1)在听觉通道内,语言转换对估算的影响不明显,对精算的影响显著,表明估算较之精算更不易受到语言功能的影响。但在听-视跨通道条件下通道的特异性会干扰了语言转换对计算的影响。 (2)不同感觉通道间的实验结果并不完全符合三重编码理论模型“具体功能模块分别与特定数字编码及特定认知功能相对应”的核心理论假设。


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