一年級小學生閱讀知覺廣度的眼動研究*

李賽男 閆國利 ,3 王亞麗 劉 敏 趙淑萍

(1 教育部人文社會科學重點研究基地天津師范大學心理與行為研究院，天津 300387) (2 天津師范大學心理學部，天津300387) (3 學生心理發(fā)展與學習天津市高校社會科學實驗室，天津 300387) (4 天津市第一中學，天津 300054)(5 聊城大學教育科學學院，聊城 252000) (6 天津工業(yè)大學附屬小學，天津 300380)

1 引言

在閱讀時，讀者只能從有限的空間范圍內(nèi)獲取并加工信息，McConkie和Rayner（1975）將這一有限的信息提取范圍稱為閱讀知覺廣度。研究者通過移動窗口范式對不同文字系統(tǒng)的知覺廣度研究發(fā)現(xiàn)，拼音文字中，知覺廣度為注視點左側(cè)4個字符，右側(cè)15個字符（McConkie & Rayner,1975, 1976; Rayner, Well, & Pollatsek, 1980; Rayner,Well, Pollatsek, & Bertera, 1982），在漢語閱讀中，知覺廣度為注視點左側(cè)1個漢字，右側(cè)3個漢字（Inhoff & Liu, 1998）?？梢钥闯?，閱讀知覺廣度在不同的書寫系統(tǒng)中存在不對稱性的特點。

讀者在閱讀中的信息提取范圍與閱讀技能有關。與成人相比，小學生的閱讀技能水平較低，處于閱讀的發(fā)展階段，從副中央凹處提取信息的范圍小于成人。Rayner（1986）發(fā)現(xiàn)，在閱讀英語時，二年級與四年級學生的知覺廣度為注視點右側(cè)11個字符（六年級與成人的閱讀知覺廣度為注視點右側(cè)14個字符）。對芬蘭語與德語的研究也得到了相同的趨勢（H?iki?, Bertram, Hy?n?, &Niemi, 2009; Sperlich, Meixner, & Laubrock, 2016;Sperlich, Schad, & Laubrock, 2015）。拼音文字（如英語）受其信息密度小和詞長的影響（Feng,Miller, Shu, & Zhang, 2009），測量不同年齡讀者的閱讀知覺廣度（以字符為單位）容易出現(xiàn)差異。而漢語的書寫單位是漢字，信息密度大且每個字占據(jù)相同的區(qū)域（Zang, Liversedge, Bai, & Yan,2011），因而測量不同閱讀能力讀者的漢語閱讀知覺廣度不易出現(xiàn)明顯差異。閆國利、李賽男、王亞麗、劉敏和王麗紅（2018）發(fā)現(xiàn)小學二年級學生的閱讀知覺廣度為注視點右側(cè)1～2個漢字。Yan，Li，Su，Cao和Pan（2020）發(fā)現(xiàn)三年級小學生可以從注視點右側(cè)2個字的范圍內(nèi)提取信息。熊建萍、閆國利和白學軍（2009）發(fā)現(xiàn)五年級學生的知覺廣度為右側(cè)2～3個字。這說明，閱讀技能調(diào)節(jié)著知覺廣度的大小，隨著閱讀能力的提高，兒童的知覺廣度逐漸趨近于成人。

與閱讀能力水平較低的學生相比，高水平的讀者由于具有較高的詞匯質(zhì)量表征（Perfetti,2007），對中央凹處信息的提取與解碼速度較快，因而有更多的注意資源加工副中央凹處的信息，使得注視點右側(cè)的知覺廣度范圍擴大（Veldre &Andrews, 2014）。而對處于學習閱讀起點的一年級小學生來說，他們剛開始識字和積累識字量（溫儒敏, 2016），初步學習閱讀技能，其閱讀對象從幼兒時期的繪本轉(zhuǎn)向文本（Chall, 1983）。此外，一年級學生需要學習如何將注意集中于當前閱讀的文本上，如何快速提取當前所注視字詞的信息，以及如何控制閱讀時眼睛的注視與眼跳，而上述過程可以通過考察一年級小學生的閱讀知覺廣度來獲悉。因此，探討一年級小學生的閱讀知覺廣度，可以深入了解其在學習閱讀過程中的特征，從而全面準確地反映其當前閱讀行為的特點。

由于剛開始學習閱讀的一年級小學生個體差異較大，所以當他們閱讀與其閱讀能力相適應的簡單句子時，會在閱讀速度上有所體現(xiàn)。因為閱讀速度的計算方式為讀者的閱讀時間（包括注視時間和眼跳時間）除以句子字數(shù)，所以該指標能全面反映讀者在閱讀過程中的個體差異。H?iki?等（2009）的研究發(fā)現(xiàn)，閱讀速度快的小學生（二年級、四年級、六年級）閱讀芬蘭語的知覺廣度均大于閱讀速度慢的同年級小學生。但也有研究表明，小學生的一些典型的個體差異不影響其閱讀知覺廣度，如五年級學優(yōu)生與學困生的閱讀知覺廣度相同（Underwood & Zola, 1986）?；诖耍狙芯客茰y，與閱讀速度慢的小學一年級學生相比，閱讀速度快的學生對中央凹區(qū)域信息提取速度快，有更多的注意資源處理注視點右側(cè)的信息，因而快速讀者的閱讀知覺廣度更大；如果閱讀速度快的學生采取加快對中央凹區(qū)域信息提取速度，而不是擴大處理注視點右側(cè)的信息，那么快速與慢速小學生的閱讀知覺廣度一樣。

本研究選用適合一年級小學生閱讀的簡單句子，通過移動窗口范式探討了一年級小學生的閱讀知覺廣度。確定初學者的閱讀知覺廣度，能為模擬各閱讀眼動模型和解釋兒童的閱讀行為提供直接依據(jù)。在構建閱讀眼動模型（如E-Z讀者模型、Chinese reading model）時（Li & Pollatsek,2020; Reichle, Pollatsek, & Rayner, 2006），研究者需要確認讀者的知覺廣度，繼而確定眼動模型需要處理的信息數(shù)量（如詞匯數(shù)量），并在此基礎上模擬讀者提取詞匯所需要的時間和計劃下一次眼跳的位置等閱讀過程。確定一年級兒童的閱讀知覺廣度也可以為教師開展一年級學生的閱讀教學提供依據(jù)，特別是如何引導一年級學生來調(diào)控其閱讀時的注意與知覺范圍，避免過分強調(diào)擴大一次注視的字數(shù)而干擾其閱讀能力的發(fā)展。

2 研究方法

2.1 被試

2.2 實驗材料

為確保實驗句子難度與被試閱讀能力匹配，從一年級課本中選取故事作為實驗材料，并請5名一年級語文教師根據(jù)該年級學生的水平對實驗句子的難度（5點評定，1代表“非常簡單”，5代表“非常困難”）與主題熟悉性（5點評定，1代表“非常不熟悉”，5代表“非常熟悉”）進行評定。根據(jù)結果，選出了48個句子作為正式實驗材料。實驗材料的難度是1.3，主題熟悉性是2，符合實驗要求。

采用拉丁方平衡設計對實驗材料與窗口呈現(xiàn)順序進行平衡。將48個實驗句分成4組，每組均有4個窗口條件，每個窗口條件有12句話。此外，隨機在25%的句子后面設置簡單的“是/否”判斷題，從而保證被試認真閱讀。使用“※”作為掩蔽符號。

2.3 實驗儀器

采用Eyelink 1000 Plus型眼動儀記錄眼動行為（采樣率為1000Hz）。刺激呈現(xiàn)在液晶顯示屏上，屏幕刷新率為120Hz，分辨率為1024×768像素，實驗材料使用宋體呈現(xiàn)，每個漢字在屏幕上的大小為29×29像素，所對應的視角為0.92°。只記錄被試的右眼眼動軌跡。

2.4 實驗設計與程序

2.4.1 實驗設計

單因素四水平 （窗口條件：R0、L1R1、L1R2 、FL）被試內(nèi)實驗設計。

2.4.2 窗口設置

窗口設置見圖1。R0，即一個字的可視窗口，被試閱讀時只能看到注視點處的一個字；L1R1，即三個字的可視窗口，被試能看到注視點處一個字和注視點左右各一個字；L1R2，即四個字的可視窗口，被試能看到注視點處一個字和注視點左側(cè)一個字右側(cè)兩個字；FL，即控制條件，句子完整地呈現(xiàn)給被試。注視點用“*”表示。

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圖1 窗口條件示意圖

2.4.3 實驗程序

單獨施測。首先讓被試坐在距離顯示器屏幕70 cm的位置，調(diào)整眼動儀和托架，讓被試以舒適的姿勢坐好，主試向被試講解實驗指導語。使用三點校準對被試的眼睛進行校準。在正式實驗前，選取8句話作為練習句子，每個窗口條件有2句話，從而讓被試熟悉實驗流程。整個實驗持續(xù)30分鐘。

2.5 分析指標

參考以往研究（巫金根, 劉志方, 劉妮娜, 黃發(fā)杰, 2020; H?iki? et al., 2009），把閱讀速度作為確定知覺廣度的參考指標。閱讀速度是考察閱讀知覺廣度最為精細的指標（Rayner, 1986）。為考察不同窗口條件下的眼動變化，對總注視時間（指讀者在句子閱讀過程中的所有注視點的時間總和）、注視次數(shù)（指讀者在閱讀過程中句子被注視的總次數(shù)）、向右眼跳距離（向右眼跳的兩次相鄰注視點之間的距離）等眼動指標進行了分析（閆國利等, 2013; Rayner, 1986）。

3 結果

3.1 數(shù)據(jù)處理

所有被試的閱讀正確率均在80%以上，說明被試可以準確理解句子。根據(jù)以下標準（Bai, Yan,Liversedge, Zang, & Rayner, 2008）對數(shù)據(jù)進行剔除：（1）眼動追蹤失敗；（2）注視時間小于80ms或大于1200ms的數(shù)據(jù)；（3）平均數(shù)在三個標準差之外的數(shù)據(jù)；（4）注視次數(shù)小于3的試次。刪除數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的5.1%。

本研究將FL作為控制條件，將其他窗口條件與FL進行對比，從而確定一年級學生的閱讀知覺廣度。根據(jù)移動窗口范式的假設，當某一窗口大小可以使讀者獲取足夠多的信息時，讀者在這一窗口條件下的閱讀表現(xiàn)與控制條件沒有顯著差異（Rayner, 1998）。使用線性混合效應模型（LMM）對閱讀速度、閱讀時間與眼跳距離等連續(xù)性變量進行分析，使用廣義混合模型（GLMM）對注視次數(shù)進行分析。本研究使用R（Version 3.6.1）環(huán)境下的 Lme4包（Version 1.1.21）（Bates, M?chler,Bolker, & Walker, 2015）對實驗數(shù)據(jù)進行分析。本研究建立以窗口為固定效應，被試與項目為隨機截距的最簡模型。

3.2 一年級小學生的知覺廣度

一年級小學生在不同窗口條件下閱讀速度與眼動指標的平均數(shù)與標準差如表1所示。

表1 一年級小學生在不同窗口條件下的閱讀指標平均數(shù)

（1）閱讀速度。R0窗口條件下的閱讀速度顯著慢于其余三種窗口條件（|t|s＞2.00,ps＜0.01），而L1R1條件下的閱讀速度與FL沒有顯著差異（b=?2.65,SE=2.98,t=?0.89,p=0.37），L1R2窗口條件下的閱讀速度與FL不存在顯著差異（b=1.85,SE=2.98,t=0.62,p=0.54）。這說明一年級學生的知覺廣度為注視點左右側(cè)各一個字。

（2）眼動指標。在總閱讀時間、注視次數(shù)與向右眼跳距離上，窗口的主效應表現(xiàn)為，R0窗口條件下的總注視時間最長，注視次數(shù)最多，向右眼跳距離最短，與其他三種窗口條件下均存在顯著差異（|t|s＞9.50,ps＜0.01）。

在總閱讀時間上，L1R1、L1R2和FL窗口之間的總閱讀時間均無顯著差異（|t|s＜1.00,ps＞0.05）；L1R1窗口條件下的注視次數(shù)要顯著多于FL（b=0.08,SE=0.02,z=3.72,p＜0.001），而L1R2和FL窗口之間的注視次數(shù)無顯著差異（b=0.03,SE=0.02,z=1.43,p=0.15）；在向右眼跳距離上，L1R1窗口下的向右眼跳距離顯著短于FL窗口下的向右眼跳距離（b=?0.24,SE=0.04,t=?6.55,p＜0.01），L1R2與FL窗口下的向右眼跳距離差異不顯著（b=0.01,SE=0.04,t=0.19,p=0.85）。

3.3 一年級學生快慢讀者的知覺廣度

參考前人的研究（Rayner, Slattery, & Bélanger,2010; Wang, Yan, Wang, Jia, & Inhoff, 2021），把控制條件下的閱讀速度進行中位數(shù)分割，將被試分為快速讀者（平均閱讀速度為141字/分鐘）和慢速讀者（平均閱讀速度為87字/分鐘），兩者的閱讀速度存在顯著差異[t(11)=4.00,p＜0.05]。分組后進行2（組別）×4（窗口條件）兩因素分析。不同窗口條件下閱讀指標的平均數(shù)與標準差如表1所示。

（1）閱讀速度。閱讀速度的主效應顯著，快速讀者的閱讀速度要顯著快于慢速讀者（b=?31.10,SE=7.94,t=17.98,p＜0.01）；窗口的主效應顯著（ps＜0.01），即R0窗口下的閱讀速度最慢，隨著窗口的增大，閱讀速度增快。窗口與組別的交互作用主要表現(xiàn)在，與FL條件相比，快速讀者受到R0窗口的限制效應要顯著大于慢速讀者（b=33.50,SE=5.97,t=5.61,p＜0.01）。經(jīng)簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，對于快速與慢速讀者來說，R0下的窗口閱讀速度均顯著低于 FL 條件（|t|s＞8.85,ps＜0.01），L1R1、L1R2條件下的閱讀速度與FL條件下的差異均不顯著（|t|s＜1.20,ps＞0.21）。這表明了快速與慢速讀者的知覺廣度均為注視點左右各1個漢字。

（2）眼動指標。在向右眼跳距離上，組別主效應不顯著（b=?0.01,SE=0.12,t=?0.12,p=0.91）；在注視次數(shù)上，快速讀者的注視次數(shù)要顯著少于慢速讀者（b=0.23,SE=0.58,z=3.90,p＜0.01），且總注視時間要顯著少于慢速讀者（b=0.31,SE=0.08,t=4.08,p＜0.01）；在三項眼動指標上，窗口的主效應主要表現(xiàn)為，與其他窗口相比，R0窗口條件下的向右眼跳距離最短，注視次數(shù)最多，總閱讀時間也最長，隨著窗口的增大，眼跳距離增大，注視次數(shù)與注視時間均減少。

在向右眼跳距離上，與FL窗口條件相比，快速讀者受到L1R1與L1R2窗口的限制效應要顯著大于慢速讀者（|t|s＞2.12,ps＜0.05）。對于快速讀者來說，所有窗口條件下的向右眼跳距離均顯著小于 FL 條件（|t|s＞2.25,ps＜0.05）；對于慢速讀者來說，R0和L1R1條件下的眼跳距離要顯著小于FL 條件（|t|s＞3.40,ps＜0.001），而 L1R2條件下的眼跳距離要顯著大于FL條件（b=0.14,SE=0.05,t=2.94,p=0.003）。在注視次數(shù)上，對于快速讀者來說，窗口R0與L1R1條件下的注視次數(shù)要顯著少于 FL（|z|s＞2.29,ps＜0.05），而 L1R2 條件與FL不存在顯著差異（b=0.34,SE=0.69,z=0.50,p=0.62）；對于慢速讀者來說，R0與FL條件下的注視次數(shù)存在差異（b=2.73,SE=0.90,z=3.04,p＜0.001），其余窗口條件與FL不存在顯著差異（|z|s＜1.00,ps＞0.33）。在總閱讀時間上，不管是何種讀者，R0窗口條件下的閱讀時間均顯著長于FL 條件（|t|s＞8.50,ps＜0.001），而 L1R1與 L1R2條件下的閱讀時間與FL均不存在顯著差異（|t|s＜1.20,ps＞0.23）；與FL相比，快速讀者受到R0窗口的限制效應要顯著大于慢速讀者（b=?0.23,SE=0.06,t=?4.15,p＜0.001）。

4 討論

本研究考察了小學一年級學生的閱讀知覺廣度，其結果與已有對兒童知覺廣度的研究（H?iki? et al., 2009; Rayner, 1986; Sperlich et al., 2016; Sperlich et al., 2015）結果一致，閱讀速度、向右眼跳距離隨窗口的增大而增加，總閱讀時間、注視次數(shù)均隨窗口的增大而減小。在閱讀知覺廣度上，本研究結果發(fā)現(xiàn)一年級學生的閱讀知覺廣度為注視點左右各1個漢字，表現(xiàn)出了對稱性的特點。當根據(jù)閱讀速度把一年級學生劃分為快速與慢速讀者時，結果發(fā)現(xiàn)他們均能從相同的閱讀知覺廣度內(nèi)獲取信息。

目前關于知覺廣度的研究，通常使用閱讀速度作為確定知覺廣度的主要指標（H?iki? et al.,2009; Pan, Yan, & Laubrock, 2017; Rayner, 1986;Rayner, Castelhano, & Yang, 2009; Sperlich et al., 2015,2016; Su et al., 2020; Wang et al., 2021; Yan et al., 2020;Yan, Zhou, Shu, & Kliegl, 2015）。因此，本研究選取閱讀速度作為知覺廣度的指標，發(fā)現(xiàn)一年級學生的閱讀知覺廣度為L1R1，即3個漢字，小于成人的知覺廣度（Inhoff & Liu, 1998）。

本研究發(fā)現(xiàn)小學一年級學生的知覺廣度為注視點左右各1個字。Yan等（2020）發(fā)現(xiàn)，小學三年級學生的閱讀知覺廣度為注視點左側(cè)1個字，右側(cè)2個漢字。閆國利、王麗紅、巫金根和白學軍（2011）發(fā)現(xiàn)小學五年級學生的知覺廣度為左側(cè)1個字，右側(cè)2個字。這說明中文讀者的知覺廣度可能是一個從對稱到不對稱的發(fā)展過程。未來研究可以通過設置不同的窗口，比較不同年級的閱讀知覺廣度，來探討知覺廣度是否經(jīng)歷了從對稱到不對稱的發(fā)展模式。

為什么一年級小學生的知覺廣度具有對稱性的特點？第一，Rayner（1986）認為，低年級學生從左向右閱讀文本的習慣在逐漸形成，因此初學者閱讀從左向右的句子與從右向左的句子的難度一致。本研究認為，相比于高年級的學生，一年級學生的主要學習任務是識字與寫字（溫儒敏,2016），其閱讀經(jīng)驗較少，他們從左向右閱讀文本的習慣也處在形成過程中，他們在閱讀中可能會采用將注意資源平均分配到注視點左右兩側(cè)信息上的策略，從而表現(xiàn)出閱讀知覺廣度的對稱性。第二，閱讀初學者，尤其是一年級學生處于閱讀發(fā)展的初始階段（Chall, 1983），詞匯識別能力較弱。根據(jù)中央凹負荷假說（Henderson & Ferreira,1990），如果一年級學生在加工中央凹處信息時使用了較多的注意資源，那么分配到副中央凹處的注意資源便會減少，表現(xiàn)為一年級學生副中央凹信息的加工能力較弱，因此只能從注視點右側(cè)一個字的范圍內(nèi)提取信息，知覺廣度從而表現(xiàn)出了對稱性的特點；但隨著學生詞匯知識增多，他們能夠?qū)⒏嗟淖⒁赓Y源分配到注視點右側(cè)范圍并能提取信息，其副中央凹的信息加工能力增強，表現(xiàn)為能夠從注視點右側(cè)2～3個字范圍內(nèi)提取信息（閆國利等, 2018; Inhoff & Liu, 1998; Yan et al.,2020），從而使高年級學生的閱讀知覺廣度表現(xiàn)出不對稱的特點。

本研究發(fā)現(xiàn)，一年級快速與慢速讀者的知覺廣度相同，均為注視點左右側(cè)1個漢字。這一研究結果與H?iki?等（2009）研究結果不一致，但與Underwood和Zola（1986）的研究結果一致。雖然一年級快速與慢速讀者均能從注視點左右相同的范圍內(nèi)提取信息，但快速讀者的閱讀速度要顯著快于慢速讀者。這說明，與一年級慢速讀者相比，一年級快速讀者表現(xiàn)出能快速提取當前中央凹區(qū)域信息的優(yōu)勢，但是，由于該階段的學生處于初始閱讀與解碼階段，正在逐步提高閱讀時的眼動控制能力和養(yǎng)成從左向右閱讀文本的習慣，因而他們并未采取把更多的注意資源用于處理副中央凹區(qū)域信息來提高閱讀速度的策略，而是采取加快提取中央凹區(qū)域信息并快速轉(zhuǎn)移至下一個注視點從而提高閱讀速度的策略。該策略的選擇符合一年級小學生閱讀情況和眼動控制能力，并可能使得一年級快速讀者與慢速讀者的閱讀知覺廣度一致。

5 結論

小學一年級學生的閱讀知覺廣度范圍是注視點左右側(cè)各1個字，表現(xiàn)出對稱性的特點；快速讀者與慢速讀者的知覺廣度大小不存在差異。