实验报告12_句子类型与理解速度
时间：2020-11-18 16:45:56 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
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系别：心理学系 班级：03级 姓名：范妍 本组成员：廖卉、范妍、杨扬子、吴俊玮 实验日期：2004年11月
教师评定：
句子类型与理解的关系
摘要 该实验用L．McMahon的方法研究句子类型和图片类型对句子理解的影响。结果表明：句子类型对句子理解时间有显著影响；句子类型和图片类型的交互作用不显著；图片类型的主效应也不显著。正确肯定句的理解时间最长，约1300ms；正确否定句和错误否定句的理解时间最长，二者差不多，约2000ms。印证了L．McMahon公式。得到含义与实际不符参数（f）约为170ms，否定语气参数（n）约为720ms。
关键词 句子类型 图片类型 L．McMahon公式 含义与实际不符参数 否定语气参数
引言
在文字材料的学习中，人们常想探究，语句的形式是否会影响对它所表达的内容的理解，并为此做过许多实验研究。例如，有人曾以理解句子与视觉对象之间的关系为任务，研究过句子的形式和内容对理解的影响。在这里，采用句子理解时间作为指标，使“理解句子所表达的内容”这一抽象的动作可以用反应时间来衡量。
句子理解时间是研究句子加工进程中不同环节和因素影响作用的一个常用指标。它的测量方法有多种。常用的是句子—图画核对法，即要求被试判断所呈现的句子与图画在内容上是否一致，记录其反应时和正确率。70年代以来的这种方法，或将句子和图画同时呈现，或先呈现句子，由被试按键控制句子呈现时间，得到的反应时或掺杂了其他加工过程，或没有完全包括句子的理解过程，都不能真实地反映被试理解句子所表达内容所花的时间。80年代初，刘英茂把这方法改进为双重核对法，每个流程穿插呈现两个“句子—图片”对，用句子2来控制被试在句子1中采取先按键后凭记忆理解的策略，克服了上述缺点。测得的反应时就能比较真实地反映被试理解句子的过程。
而在L．McMahon为研究句子形式和内容对理解的影响所做的实验中，图画是被首先呈现的。经过一段较长的时间，确保被试看懂了图画之后，再按随机顺序一句句呈现不同形式和内容的句子，要求被试判断句子内容是否与图画一致，并记录被试的反应时和正确率。实验中用了四种类型的句子（如表1中所举的例子，图画的内容是一个男孩）。
表1 L．McMahon实验中使用的四种句子类型举例
句子形式
句子内容
正确的（T）
错误的（F）
肯定的（A）
这是一个男孩。
这是一个女孩。
否定的（N）
这不是一个女孩。
这不是一个男孩。
实验结果表明，正确肯定的句子（TA）与图画匹配最快（约1s）；正确否定的句子（TN）匹配得最慢（约1.5s），并且正确否定句子的匹配时间还可以由其他三类句子的匹配时间来预期，其公式为：
公式中各项目之间的关系如图1所示。
图1 不同类型的句子与图画匹配的反应时比较
他从图中推测，f为含义与实际不符的参数，约100ms；n为否定语气的参数，约300ms；a为对句子基础编码的时间[RT（TA）]约1s。TN的反应时最长，可能是在匹配过程中需要编码的次数较多的缘故。如对物体颜色匹配的句子，首先要判断物体是什么颜色（作TA判断，是红色），再判定句子说的不是别种的颜色（不是非红色），进而才能判定这个否定的句子（TN）是正确的。这里需要综合的是两个负的信息，而FA（是绿色）和FN（不是红色）则只有一个正的或负的信息，因而TN所需的时间要长。
本实验用L．McMahon的方法研究句子的形式和内容对理解的影响，试图验证L．McMahon得出的公式。并考察图片的类型对理解句子与图片的关系的影响。预期结果符合L．McMahon实验的结论，但复杂的、包含信息量大的图片会使被试需要更长的时间来理解句子与它的关系。
方法
2.1 被试
被试为北京大学心理学系03级本科生，其中男性11名，女性13名，均为右利手，视力或矫正视力正常，无色盲色弱。其中图片A的1号被试（男）和图片B的4号被试（女）均有两项反应时对应的正确率等于或低于50，在结果处理中认为这些数据正确率过低而不可信，故剔去这四项反应时，用同组其他成员的平均结果代替。（在附录的原始数据中有标明。）
2.2 仪器和材料
装有Psykey心理教学系统大学版的计算机；红黄绿三色反应键盒（红键在左，绿键在右）。
彩色图片3张：
图片A、蓝色的水面上游着一只红嘴的白鸭，鸭的翅膀是收起来的。
图片B、一位年轻的女教师正在上算术课，黑板上写着1+1=2，她穿浅蓝色上衣，胸前挂着红色徽章，左手拿着一本书。
图片C、一辆绿色的卡车，卡车有4个车轮，没有装货，是空的。
其中图片B最复杂，细节最多，包含的信息量也最大。图片A和C都较简单，细节少。
与彩色图片A、B、C有关的四种类型的句子，每幅图对应16句（正确肯定、错误肯定、正确否定、错误否定各四句）。句子用24号字呈现。举例如表2：
表2 本实验中采用的四种句子类型举例
句子形式
句子内容
正确的（T）
错误的（F）
肯定的（A）
鸭的嘴是红色的。
鸭的嘴是绿色的。
否定的（N）
鸭的嘴不是绿色的。
鸭的嘴不是红色的。
这种分类方式像L．McMahon的范式那样，也是以句子内容和形式为依据的。正确肯定句内容上与图画信息相符，形式上是肯定句。错误肯定句内容上与图画信息不符，即包含了一个负性信息（“绿色”，与图片上的“红色”不符）。错误否定句没有包含负性信息（仍是说“红色”），但形式上是一个否定句。正确否定句既包含了一个负性信息（“绿色”），形式上又是个否定句。
2.3 实验设计
这是一个4×3的混合设计。组内自变量是句子类型，有正确肯定句、错误肯定句、正确否定句、错误否定句四个水平。组间自变量是图片类型，有鸭子、教师和卡车三个水平。因变量是被试的按键反应时间和反应正确率。实验中控制了的变量有被试的利手性、视力、色觉。
2.4 实验程序
（1）被试距计算机屏幕一臂距离坐好，双手握好反应键盒，开始实验。屏幕中央首先呈现一幅彩色图片，要求被试仔细观察图片的细节，15s后，图片消失。开始随机呈现四种类型的句子（每种各4句），要求被试又快又准地判断句子与刚才看的图片内容是否一致。
（2）呈现句子时，先在屏幕中央出现一个注视点，500ms后，注视点消失，出现一个句子，如果句子内容与图片一致，则被试按红键，否则按绿键。
（3）被试按键反应后，经过1500ms，呈现下一个句子，任务同程序（2）中所述。
（4）记录被试对16个句子按键反应的反应时，并计算正确率作为参考，如正确率过低，可以任务相应的反应时不可靠。
结果
附录中详细列出了是图片A、B、C三组被试对四类句子的反应时及正确率。
表3中列出了图片A、B、C三组被试对四类句子的平均反应时和标准差。
表3 三种图片下四类句子的平均反应时（标准差）（单位：ms）
句子类型
图片A
图片B
图片C
正确肯定
1413.63
（438.06）
1222.50
（238.39）
1356.13
（161.14）
错误肯定
1402.13
（344.46）
1403.25
（174.05）
1703.88
（283.44）
正确否定
1875.75
（339.02）
1893.63
（571.21）
2341.13
（577.10）
错误否定
2160.13
（863.68）
1731.75
（476.90）
2273.38
（426.26）
对全体被试的结果做0.05水平的4×3混合方差分析，结果表明：句子类型的主效应显著，对句子理解时间有明显的影响：F（2.863，60.118）=24.518，p<0.001。句子类型和图片类型的交互作用不显著：F（5.726，60.118）=1.260，p=0.290。图片类型的主效应也不显著：F（2，21）=2.496，p=0.106。
综合图片A、B、C三组结果，表4中列出的是全体被试对四类句子的平均反应时和标准差。
表4 四类句子的平均反应时（标准差）（单位：ms）
正确肯定
错误肯定
正确否定
错误否定
反应时
（标准差）
1330.75
（300.48）
1503.08
（301.36）
2036.83
（523.92）
2055.08
（639.00）
根据表4，画出四类句子的反应时比较，如图2所示。
图2 不同句子类型的句子理解时间比较
根据L．McMahon实验得出的公式，用其他三类句子的反应时间计算出正确否定句反应时的理论值，与实际测得的实测值进行比较，如表5所示。
表5 正确否定句与三类图片匹配反应时的实测值与理论值比较（单位：ms）
图片1
图片2
图片3
被试号
实测值
理论值
实测值
理论值
实测值
理论值
1
2284
2529
1894
1547
3153
3386
2
1752
1264
1974
1802
1728
1772
3
1537
1872
1475
1567
1609
2004
4
1497
1668
3237
1258
1760
2143
5
1632
2062
1648
2489
2528
2599
6
2312
3760
1716
2542
2745
2700
7
2203
2575
1737
2345
2394
2855
8
1789
1459
1468
1750
2812
3510
平均值
1875.75
2148.625
1867.75
1962.375
2341.125
2557.375
标准差
339.02
801.44
575.86
460.32
577.10
705.31
用0.05水平的相关样本t检验（双尾）比较全体被试正确否定句理解时间的实测值和理论值，结果表明，实测值和理论值没有显著差异：t（23）=-1.486，p=0.151。
在4×3的混合方差分析后，对全体被试的四类句子反应时做两两事后检验，结果如表6所示。
表6 四类句子反应时两两事后分析结果
错误肯定句
正确否定句
错误否定句
正确肯定句
MD=-172.333*
p=0.036
MD=-706.083*
p<0.001
MD=-724.333*
p<0.001
错误肯定句
MD=-533.750*
p<0.001
MD=552.000*
p<0.001
正确否定句
MD=-18.250
p=1.000
根据L．McMahon的方法，在四类句子反应时的差别中分离出f（含义与实际不符的参数）和n（否定语气参数）。其中含义与实际不符的参数（f）是错误肯定句与正确肯定句的反应时之差，否定语气参数（n）是错误否定句与正确肯定句的反应时之差。全体被试的平均f值与n值及其相应的标准差如表7所示。
表7 全体被试的平均f值和n值（标准差）（单位：ms）
含义与实际不符的参数（f）
否定语气参数（n）
反应时
172.33
724.33
（303.23）
（516.72）
讨论
4×3的混合方差分析表明，句子类型明显地影响到句子理解时间，也就是说，句子的内容和形式确实会很大地影响到对它所表达内容的理解。而图片类型无论主效应还是与句子类型的交互作用都不显著，可见，不论是复杂的、包含信息量较多的图片，还是简单的、包含信息量较少的图片，都不影响被试理解句子与图片的关系。这一点与实验前的预期有出入。也许因为这三张图片都比较简单，包含的信息量都不算太大，被试有足够的能力处理得同样快同样好。
从表4中看到，正确肯定句的理解时间最短（平均1330.75ms）。正确否定句和错误否定句的理解时间都远长于其它两种句子，但它俩之间差不多，从总的平均值来看，错误否定据的理解时间略长（2055.08ms）。但从表3中看到，图片B和C的结果中都是正确否定句的反应时最长（平均2117.38ms），只有图片A中错误否定反应时长与正确否定句的反应时（2160.13ms>1875.75）。注意到图片A的结果中，错误否定句反应时的标准差较大（863.68ms）。检查附录1中的原始数据，发现6号被试的错误否定句反应时长达（4184ms）。我猜测是由于这个特殊的数据影响了整个平均值，使错误否定句的平均反应时过长。综合这几点来看，我还是认为正确否定句所需的理解时间是四类句子中最长的，但错误否定句的理解时间也不短，与正确否定句的理解时间差不多。图2中也直观地表现出来：正确否定句反应时≈错误否定句反应时>错误肯定句反应时>正确肯定句反应时。但这里的四类反应时都长于L．McMahon实验结果中给出的平均值。
比较正确否定句的实测值和理论值，发现它们之间没有显著差异（0.05水平的双尾t检验），就是说，本实验的结果符合L．McMahon的公式。正确否定句的反应时等于错误肯定句错误否定句的反应时之和再减去正确肯定据的反应时。
但对于L．McMahon在四类句子反应时的差别中分离出f（含义与实际不符的参数）和n（否定语气参数）这一过程，对四类句子反应时的两两事后检验并不能提供足够的证据。错误否定句和错误肯定句的理解时间都显著大于正确肯定句的，这一点支持了含义与实际不符参数（f）和否定语气参数（n）的存在，也就是说，当句子的含义与实际不符，或句子包含有否定语气时，都需要更长的时间来理解。从表7中知道，f参数平均为172.33ms，n参数平均为724.33ms。正确否定句同时包含f和n两个参数，故理解起来需要更长的加工时间。但在加工时间上不一定就是两个参数的简单相加。因此，虽然本实验结果符合L．McMahon的公式，但这个公式的内在原理，尤其是，f参数和n参数是否就是两类句子反应时的简单相减，参数对加工时间的影响是否就是简单的加上一部分反应时，我对此仍保留怀疑态度。究竟句子的内容和形式是通过什么样的内部机制去影响人们对句子的理解，应该进一步设计实验去探究。
在测量句子理解时间的方法上，我认为本实验的方法并没有测量出纯粹的句子理解时间。从实验程序上看出，这个反应时还掺杂了对图画内容的回忆时间和把句子内容和图画内容向匹配的时间。但由于本实验的目的在于比较四类句子对句子理解的影响，以及图片类型在这过程中所起的影响作用。反应时的掺杂对于所有相比较的数据都是同等的。因此认为这样不会影响实验结果。当然也可以把实验程序改成双重核对法的形式来测验真正的句子理解时间，但就不如本实验的程序来得简单而容易实现了。
从本实验结果可以知道，正确的以肯定语气表达的句子更容易被阅读者理解。由此可知，我们在写文章或说话时尽量多用正确的肯定的句子，能更方便顺畅地表达意思。而有多重否定的句子更容易让阅读者或听话人产生混淆。
参考文献
杨博民．心理实验纲要．北京：北京大学出版社，1989．371—373．
朱滢．实验心理学．北京：北京大学出版社，2000．417—419．
附录1 图片A全体被试反应时及正确率
被试号
1
2
3
4
5
6
7
8
性别
女
女
男
男
女
男
女
女
反应时（ms）
正确肯定
1390
1651
1000
1205
1068
2377
1343
1275
错误肯定
1630
1249
1051
1362
1057
1953
1775
1140
正确否定
2284
1752
1537
1497
1632
2312
2203
1789
错误否定
2289
1666
1821
1511
2073
4184
2143
1594
正确率（%）
正确肯定
100
100
100
100
100
100
83.33
100
错误肯定
100
100
66.67
100
100
100
100
100
正确否定
83.33
100
83.33
100
100
100
100
100
错误否定
100
100
83.33
66.67
100
83.33
100
100
附录2 图片B全体被试反应时及正确率
被试号
1
2
3
4
5
6
7
8
性别
男
女
女
男
男
男
女
女
反应时（ms）
正确肯定
992
1166
1424
1268
932
1525
1484
989
错误肯定
1802*
1315
1554
1167
1286
1708
1494
1299
正确否定
1687*
1974
1475
3237
1648
1716
1737
1468
错误否定
1136
1653
1437
1359
2135
2359
2335
1440
正确率（%）
正确肯定
66.67
100
100
100
100
100
100
100
错误肯定
50*
100
100
66.67
100
100
100
100
正确否定
50*
100
83.33
83.33
100
100
100
83.33
错误否定
66.67
100
100
66.67
100
100
100
100
（用*标注的反应时，其相应的正确率低于或等于50%，已用其余同组被试的平均结果代替。更改为：错误肯定，1403；正确否定，1894。）
附录3 图片C全体被试反应时及正确率
被试号
1
2
3
4
5
6
7
8
性别
男
男
男
女
男
女
女
女
反应时（ms）
正确肯定
1226
1728
1281
1296*
1394
1330
1305
1229
错误肯定
1667
1825
1527
1226
1606
1635
2055
2090
正确否定
3153
1728
1609
1760
2528
2745
2394
2812
错误否定
2945
1675
1758
1703*
2387
2395
2105
2649
正确率（%）
正确肯定
100
83.33
66.67
50*
83.33
100
66.67
100
错误肯定
100
100
66.67
66.67
100
100
66.67
83.33
正确否定
100
83.33
66.67
100
100
100
66.67
100
错误否定
100
83.33
66.67
50*
83.33
100
66.67
83.33
（用*标注的反应时，其相应的正确率低于或等于50%，已用其余同组被试的平均结果代替。更改为：正确肯定，1356；错误否定，2273。）
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