英文数字数量信息对中国大学生时间知觉的影响的研究与分析论文

一、引言

（一）理论基础

我们的生活中充满了时间信息与数量信息，我们可以感知时间的流逝，也可以辨识身边物体的数量。人们以往一直认为人类对于这两种信息的认知是两个独立的过程，但是后来研究者发现数量信息可以影响人类对于时间长度的主观感知，时间知觉和数量信息之间的关系可以影响人类在日常生活中的行为。时间、空间和数字的心理表征是人们认知系统的基本内容，之前也有很多研究者探讨了时间、空间和数字间的关系。近年来，有不少研究者对时间知觉与数量信息之间的关系进行了研究，结果表明在不同的认知系统中数量和时间信息之间确实存在着紧密的关系。

针对时间、数量以及空间之间的关系，提出了数量理论。根据这一理论，在人类的认知系统中存在一个普遍的数量系统。这个数量系统之中包含了时间、空间和数字数量信息等组成部分，这些不同的部分通过相同的“计量动作”相联系。无论是可数的还是不可数的数量信息，都可以通过“心理数量”这一形式表现出来，而这也使得认知系统中的各种数量成分相互之间可能存在干扰。模式控制模型也提出了类似的理论。根据这一理论，时间和数字虽然包含了不同维度的有关“量”的信息，但是这些信息可以通过转化，最后在一个特定的度量体系内被分析、比较。

Brown的双重任务实验的结果表明，在三种双重任务条件下，只有心算任务与计时任务之间相互产生了干扰，计时任务不会对其他任务产生干扰。认为这可能是由于心算任务和时间估计任务共享执行功能所造成的，也有研究者认为这是由于时间和数字加工共用了一种数量加工机制。有研究者在操控了一系列圆点的呈现时间和数量之后，要求被试对这些圆点的呈现时间和数量分别进行比较，发现数量将影响被试的时间知觉。Dl（PIO9—IZ4>这些研究都为数量理论提供了可靠的依据。甚至在以动物为对象进行的研究中，研究者也发现了数量和时间之间存在关联的现象。Mick和Church的研究表明动物能够同时自动地加工数量和时间两个维度的信息，计时和计数任务具有共同的内部心理机制。研究也证实，动物对数量和时间信息的反应模式是一致的，数字数量和时间之间存在着某种关联。不过人与动物之间还是存在一定的差异的：相比于数量信息，动物对时间信息更加敏感，而人类则对数量信息比对时间信息更加敏感。

在之前的研究中，有一些研究者通过操纵数字刺激的数值大小等方式研究数量信息对时间知觉的影响。Oliver等人分别给被试呈现目标刺激“1" "5" "9" "11" "15" "19”以及“I” “M ”，要求被试比较目标刺激的呈现时间与固定参照刺激的呈现时间之间的长短。研究者发现被试在任务中总会自动激活数字的数量信息，即使在当前任务中被试无须对数量信息进行任何加工，被试也会高估较大数字的呈现时间而低估较小数字的呈现时间。然而当目标刺激为字母时，被试对其呈现时间的估计则不会受到影响。中国研究者发现汉语数字也可以被纳入到综合的数量理论体系中：无论目标刺激是标准的简化汉字（“一”“五”“九”）还是大写的汉语数字（“壹”“伍”“玖”），被试均会低估较小数字的呈现时间而高估较大数字的呈现时间。除了数字数量外，其他不同形式的数量信息也会影响被试的时间知觉。有研究证明，物理维度的数量信息，例如个数、面积、亮度，均会使被试的时间知觉出现偏差。[3]可见，数量信息是造成被试时间知觉出现偏差的一个重要因素。

（二）问题提出

近年来，中国明显加快了全球化的步伐，当代中国大学生已经普遍完成了十年左右的英语学习，对简单的英文数字应该已经非常熟练。但是研究者并不确定中国大学生在看到英文数字后是否会自动激活数量表征信息，同时也无法确定这种数量加工的深度，即英文数字的数量信息是否可以被纳入到认知系统中的数量成分中，进而影响到被试的时间知觉。到目前为止，我国学者对数字数量与时间知觉之间的关系所进行的研究并不多，且大都是以汉字或阿拉伯数字为刺激材料进行的研究，目前还没有出现以英语材料为刺激进行的研究。出于以上原因，研究者决定用英文数字数量信息对中国大学生的时间知觉的影响进行研究。

（三）研究假设

中国大学生在数量信息加工和时间知觉任务中会自动激活他们已熟练掌握的英文数字的数量信息，英文数字数量信息可以影响中国大学生的时间知觉，英文数字数量信息也被包含在中国大学生的普遍数量系统之中。

二、实验一

（一）方法

1。被试

被试为20名在校本科生，年龄在18到23岁之间，视力或矫正视力正常，母语为汉语，英文学习时间为8——10年。

2。实验工具与刺激

实验工具为戴尔1014型号笔记本电脑，该笔记本电脑显示器的刷新频率最高可达100Hz。实验程序为primal。 1。

在实验中，屏幕背景色为白色。练习时呈现的刺激为随机的英文字母。在正式实验阶段，为排除英文数字中字母的个数对被试加工数量信息时的影响，研究者以“zero， five，nine”作为英文数字目标刺激，参照刺激为“five。相应的中文数字目标刺激为中文数字“零”“五”“九”，参照刺激为“五”。英文数字的字体为Times New Roman，中文数字字体为宋体，中英文数字大小均为72号，颜色为黑色。

3。实验程序

本实验为单因素被试内设计。在实验中，被试需要判断目标刺激的呈现时间与参照刺激的呈现时间之间的长短关系。在每个试次中，参照刺激均为中文数字“五”或英文数字“five，呈现时间为300ms。目标刺激为中文数字“零”“五”“九”或英文数字“zero；five；nine；zero five，nine。目标刺激在参照刺激之后呈现，两种刺激之间的间隔为500，600或700ms。目标刺激呈现时间的变化范围为250ms——350ms，以10ms为最小单位从250ms变化至350ms，因而每个目标刺激共有11种呈现时间，平均呈现时间为300ms o

本实验共分为六个区组。在区组一和区组二中，一个区组只呈现中文数字，另一个区组只呈现英文数字。在每个区组中，各个目标刺激以每种呈现时间呈现2次。若被试认为目标刺激的呈现时间长于参照刺激的呈现时间则按“J”键，短于参照刺激的呈现时间就按“F”键。区组三和区组四以同样的方式和数量呈现刺激，但被试的按键方式与区组一和区组二相反：若被试判断目标刺激的呈现时间长于参照刺激的呈现时间则按“F”键，短于参照刺激的呈现时间就按“J”键。中、英文刺激呈现的先后顺序在区组一、二和区组三、四之间进行了随机化处理，在每个区组内部，不同呈现时间、不同数值的目标刺激的呈现顺序也被进行了随机化处理。在区组五和区组六中，每个区组内既会有中文刺激也会有英文刺激，不同文字类型、不同数值以及不同呈现时间的刺激各呈现一次，对不同刺激的呈现顺序进行随机化处理，每个刺激在每个区组内只呈现一次。被试在区组五中的按键要求与区组一和二的要求一致，被试在区组六的按键要求与区组五相反。每个区组均包含66个试次。

（二）结果与分析

首先对被试的按键反应进行赋值、编码。假若被试认为标准刺激的呈现时间长于参照刺激的呈现时间，则将此反应赋值为“+1"；假若被试认为标准刺激的呈现时间短于参照刺激的呈现时间，则将此反应赋值为“—1 ”。

在实验中，有些被试因为程序不稳定或理解出现偏差而没有完成实验，还有的被试的反应与样本均值之差的绝对值大于三个标准差，因而共有4名被试的数据被完全剔除。剩余被试对不同中文数字的反应的均值为M。采用单因素重复测量方差分析对数据进行分析，结果显示，表明中文数字的数量大小确实会影响到被试的时间知觉。事后比较的结果表明，被试对实验中的任意两种中文数字的时间知觉之间均存在差异。

被试对不同英文数字的反应的均值为Z。单因素重复测量方差分析的结果表明，表明英文数字的数量大小确实会影响到被试的时间知觉。事后比较的结果表明，被试对的时间知觉之间存在显著的差异，被试对“zero”和“nine”的时间知觉之间的差异边缘显著，不难发现，在本实验中，英文数字对被试时间知觉的影响模式存在一定的异常：被试高估了“nine”的呈现时间，却对“zero”的呈现时间判断得较准，并且低估了“five "的呈现时间。依照实验的假设，被试应该会低估了“zero”的呈现时间，面对“five”的呈现时间判断得较准。

（三）讨论

在本实验中，中文数字部分的实验结论验证了前人的研究结果，被试会高估较大中文数字的呈现时间，低估较小中文数字的呈现时间。而在英文数字部分的研究中，实验结果与假设并未完全吻合。虽然说英文数字所代表的数量确实对被试的时间知觉有所影响，但是这种影响的模式与假设不符：被试低估了“five”的呈现时间，面对“zero”的呈现时间估计得较准。

被试为何对“zero”的呈现时间估计得较准呢？研究者认为这可能是因为实验中呈现的表征较小数量信息的英文数字“zero”并未给被试传递足够强的数量信息。因为在实际生活中，中国人经常使用的基本英文数字是从“rune”开始的，而不是从“zero”开始的。在书写中，我们不常用到“zero”即使在口语中，“zero”也经常会被“0”代替。虽然被试知道“zero”代表了“0”，但是“zero”并不能同中文数字“零”一样，激活“0”这个数量信息在深层次的心理数量体系中的表征。

那么被试为何会低估“five”的呈现时间呢？造成这一结果的原因可能是当“zero”在实验中不能激活被试的心理数量的表征时，被试会将“five”和“nine”进行比较，此时“five”代表的是较小的数量“nine”代表的是较大的数量，所以被试会低估“five”的呈现时间而高估“nine”的呈现时间。

实验一的结果与研究者预想的不一致。研究者认为主要原因是被试不熟悉英文数字zero所代表的数量信息。为了进一步确定产生这一现象的原因，研究者决定进行实验二。在实验二中，整体的实验流程同实验一类似，但是只以英文数字为刺激进行实验，而且实验一中的“zero被换为了one。如果实验一中的反常结果是由于被试不熟悉英文数字的数量信息所造成的话，那么在实验二中，这种反常结果就应该会消失，因为学习英语的中国大学生应该对one这个英文数字十分熟悉。在这种情况下，被试应该会高估“nine”的呈现时间，低估“one”的呈现时间，面对的呈现时间有一个较为准确的估计。此外，如果实验一中的反常现象是因为英文数字数量信息对中国被试的影响本身就是不同于阿拉伯数字或中文数字的影响的话，那么实验二应该仍旧出现一个反常的结果，而且这个结果可能与实验一的结果也不同。如果实验一的异常结果是由于程序方面的原因造成的话，那么实验一中的异常结果应该仍旧会出现在实验二中。

三、实验二

（一）方法

1。被试

被试为19名在校本科生，其中男生7人，女生12人。年龄在18到23岁之间，视力或矫正视力正常，汉语为母语，英文学习时间为8——10年。

2。实验工具与刺激

实验二的实验工具与实验一相同。刺激为英文单词“one”“five”和“nine”。英文数字的字体为Times New Roman，大小均为72号，颜色为黑色。

3。实验程序

实验二中每个试次的流程与实验一相同。实验共包含6个区组，每个区组内，各个数字以每种呈现时间呈现2次，一个区组包含66个试次。在三个区组中，若被试认为目标刺激的呈现时间长于参照刺激的呈现时间则按“J”键，短于参照刺激的呈现时间则按键。在另三个区组中，若被试认为目标刺激的呈现时间长于参照刺激的呈现时间则按键，短于参照刺激的呈现时间则按“J”键。不同区组因为其按键方式的不同，其呈现顺序在被试间进行了随机化处理。

（二）结果与分析

对被试的反应按照类似于实验一中的方法进行赋值，即如果被试认为刺激的呈现时间长于参照刺激呈现时间，则该反应被赋值为“+1”，如果被试认为该刺激的呈现时间短于参照刺激呈现时间，则该反应被赋值为“—1 ”。

在进行赋值后，对被试所给出的分值进行分析。有两名被试对“one”的反应与样本均值之差的绝对值大于三个标准差，故剔除了这两名被试的所有数据。剩余被试对不同刺激的评分的均值为M。单因素重复测量的方差结果表明，表明被试对不同刺激的呈现时间的判断确实存在差异。事后比较的结果表明，被试对任意两种英文数字的时间知觉之间均存在差异。

接下来对被试的主观相等呈现时间进行分析。分析每一名被试对三种刺激的评分，可以模拟出每名被试对每种刺激的评分与刺激的呈现时间之间的关系，然后根据这个关系函数，逆向求出当评分为0时，函数所对应的刺激的呈现时间，即为该被试认为的该刺激的主观相等呈现时间。换言之，如果该刺激的呈现时间与主观相等呈现时间相等的话，被试会认为此时该刺激的呈现时间与标准刺激的呈现时间相同。被试认为的不同刺激的主观相等呈现时间的均值为M。单因素重复测量的方差结果表明，表明被试对不同刺激的主观相等呈现时间确实存在差异。事后比较的结果表明，被试对“one”的主观相等时间以及“one”和“nine”的主观相等时间之间存在显著的差异，p1 vs5 = 0。 008 } p1 vs9 = 0。 000，被试对的主观相等时间之间的差异边缘显著。

（三）讨论

实验二的结果表明，英文数字数量信息对被试的时间知觉确实会产生影响，被试会低估较小的英文数字的数量信息，高估较大的英文数字的数量信息。这表明被试可以较快地激活这几个英文数字的数量表征，同时这种表征影响到了深层次的认知系统。

通过实验二与实验一结果的对比，我们可以确定实验一中异常的结果并不是由于实验程序中的问题所导致的，英文数字对被试的时间知觉的影响模式与阿拉伯数字以及中文数字对时间知觉的影响模式类似。英文数字可以影响被试的时间知觉，但是这种影响的出现是建立在一定的条件之上的：被试一定要对这个英文数字的意义十分熟悉，例如“one" "five”等单词。如果被试仅仅是知道某个英文数字的意义，而对这个意义并不十分熟悉、达不到自动加工的水平的话，这个英文数字就不会干扰到被试的时间知觉。

四、讨论

研究者通过实验一和实验二研究了英文数字对中国大学生的时间知觉的影响。研究表明，如果被试对英文数字较为熟悉的话，即使是英文数字而非汉语数字或是阿拉伯数字，它仍旧可以对被试的时间知觉产生干扰。具体而言，被试会高估较大的数字的呈现时间，低估较小数字的呈现时间。

但是只有满足了一定的条件，上述的理论才可以成立。如果被试学习过英语，但是对某些英文数字不够熟悉的话，那么这些数字也无法对被试的时间知觉产生干扰。在实验一中，因为被试对“zero”不够熟悉“zero”就没有对被试的时间知觉产生干扰。将这一结果与实验二的结果以及实验一中中文数字的结果进行对比，我们可以认为被试在对数字的熟悉程度上的差异造成了结果的差异。

在实验二中，由于数字选择上的限制，使得数字间的字母数量存在差异，one的字母个数相对较少。被试是否是因为这个原因低估了它的呈现时间呢？研究者否定了这一观点。在同样的实验中，“five”和“nine”即使在字母数量上不存在差异，但是事后检验的结果表明被试对这两个数字的时间知觉之间是有差异的。此外，在实验一中，三个中文数字的笔画也不相同，数量越大的数字笔画数量越少，但是被试会高估了较大数字的呈现时间，表明中文数字不会通过笔画的数量或复杂程度来干扰被试的时间知觉。在Oliver等研究者的研究中，也证实了被试判断呈现时间并不以单词长度作为依据（ Oliver et al。2008）。

那么这一结果是否会是由于数字的顺序造成的呢？在现实中，“one”通常出现在前，+nine ；nine出现在靠后的位置，而“five”则居中。这种顺序与空间信息存在一定的联系，那么会不会与时间信息存在一定的联系呢？研究者否定了这一可能，因为之前的研究者使用字母进行了类似的研究，但是发现被试对字母表中不同位置字母的呈现时间的感知没有差异，因而排除了顺序影响被试的时间知觉的可能。

五、结语

被试可以对较为熟悉的英文数字进行自动、深层次的加工，将其表征为心理数量的形式，这种数量信息对被试的时间知觉产生了一定的作用，并使得被试的时间知觉受到了英文数字数量信息的影响，使被试高估较大英文数字的呈现时间并低估较小英文数字的呈现时间。

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