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聋人与听力正常人拓扑性质差异知觉敏感性的比较实验研究
作者：王庭照 方俊明
关键词 聋人 听力正常人 拓扑性质差异 知觉敏感性
分类号G762
1问题提出
在现代认知心理学关于人类知觉加工过程的研究中，虽然从部分到整体的“局部加工”思想始终起着基础性的支撑作用［1］，但以格式塔心理学为典型代表的从整体到部分的“整体加工”思想亦由来已久，并突破了纯认知的研究领域，对诸如艺术本质的认识和研究产生了深远的影响［2］。问题的关键是，格式塔心理学虽然能够在纯粹的人文学科领域产生影响，但由于其自身“描述胜过解释”的理论表述有缺陷，致使其在提出自己的理论观点后，屡遭现代认知心理学研究领域一些研究者的质疑［3］，并在纯认知的研究领域中日渐式微，“十分令人痛心地淹没在实验心理学的主流之中”［4］。这其中重要的原因是，无论是认知神经科学的研究证据［5］，还是处于主流地位的“计算理论”的基本理论假设［6］，都使得以科学主义为基本研究导向的现代认知心理学研究欢迎“局部加工”思想而忽视“整体加工”思想。
即便如此，“整体加工”思想仍然受到一些后继研究者的青睐，相当一部分研究仍坚持从“整体加工”的角度出发，讨论知觉的加工机制问题。20世纪70年代，Navon等人的实验研究可以看作是对“整体加工”思想的一次重要证明和支持［7］。遗憾的是，Navon等人的实验研究虽然支持了“整体加工”思想，但这种支持仅限于研究的证据层面，并没有从较基础的理论层面进行论证，其支持力度是有限的。更为关键的是，这个研究很快被使用具有类似特征的实验材料的另一实验研究所质疑，其理论意义大打折扣［8］。那么，什么样的理论能够给“整体加工”思想以有效支持呢？在二十多年的研究中，我国知觉问题研究专家陈霖借鉴拓扑学的研究成果，原创性地提出和发展的“拓扑性质知觉理论”，他认为，知觉加工过程是从整体的大范围性质到局部性质的，而这种整体的大范围性质可以用拓扑不变性质来描述［9］。陈霖的这种理论表述和“整体加工”思想正相吻合，并且由于借鉴了拓扑学的研究成果，从而使得该理论具有坚实的数学基础，全面刷新了格式塔心理学的理论表述，具有强大的理论表达力［10］。
为了证明自己理论假设的有效性，陈霖等人进行了一系列的实验研究。这些研究不仅包括行为实验研究［11］［12］，还包括认知神经科学甚至是种系发生学的实验研究［13］［14］。本研究的问题是，能否获得一些特殊人群的研究证据来检验这种知觉理论的有效性？当我们把研究视野投向这个方向时，我们发现聋人是一个极为适宜的研究人群。一些研究表明，聋人有着比正常人更好的视觉敏锐度［15］，更强的视觉搜索能力［16］［17］，以及更高的视觉信息加工能力［18］。因此，我们在本研究中所讨论的问题是，拓扑性质知觉现象能否在聋人群体中发现？聋人与听力正常人拓扑性质知觉敏感性有无差异？基于陈霖对于“拓扑性知觉理论”的阐述，本研究拟引入刺激呈现时间变量，试图对聋人和听力正常人的拓扑性质知觉敏感性进行讨论。本研究的意义在于，检验拓扑性质知觉理论，为视知觉的整体加工和局部加工研究提供多角度的研究证据；认识聋人视知觉能力的发展状况，以为聋教育的途径选择提供实验依据。
2研究方法
2.1被试
15名西安市某大学特殊教育学院一至三年级聋生，男生6名，女生9名，年龄在18～21岁之间，平均年龄19.5岁，均为先天或语言发生前因病致聋的全聋者；15名西安市某大学一至三年级本科学生，男生6名，女生9名，年龄在17～22岁之间，平均年龄20岁，听力正常。以上被试均为视力正常或矫正后正常，均为右利手，此前均未参加过类似实验。
2.2实验设计
2（被试：聋人、听力正常人）*2(图对呈现时间：100ms、50ms）*2（图对拓扑特性：拓扑性质等价、拓扑性质差异）。其中，被试为被试间变量，图对呈现时间和图对拓扑特性为被试内变量。
图1实验所用刺激图形
2.3实验仪器与材料
实验用17英寸CRT显示器呈现刺激，分辨率800*600，刷新率 60赫兹。
实验所用刺激材料如图1所示。小图a、b、c、d均为实心正方形内含一或二个白色圆环，实心正方形的边长为5cm。其中，小图a所含白色圆环位于左侧，圆心距实心正方形左边1.25cm，上下边各2.5cm，直径为1cm。小图b所含白色圆环位于右侧，圆心距实心正方形右边1.25cm，上下边各2.5cm，直径为1cm。小图c所含小的白色圆环位于左侧，圆心距实心正方形左边1.25cm，上下边各2.5cm，直径为1cm；所含大的白色圆环位于右侧，圆心距实心正方形右边1.25cm，上下边各2.5cm，直径为2cm。小图d所含小的白色圆环和大的白色圆环均位于右侧，圆心均距实心正方形右边1.25cm，上下边各2.5cm，直径分别为1cm、2cm。实验中，刺激图成对相继出现于屏幕中央。实验图对分为两类：拓扑性质等价图对和拓扑性质差异图对。其中，拓扑性质等价图对包括ab、ba组合，拓扑性质差异图对包括cd、dc组合。
2.4实验任务与步骤
正式实验有160次测试，图对呈现时间100ms和50ms各包括80次。其中，两种图对呈现时间条件下，拓扑性质等价图对任务ab、ba和拓扑性质差异图对任务cd、dc测试次数均为20次。实验中，两种图对呈现时间分两个实验单元进行，聋人和听力正常人分别进行被试间平衡，每个实验单元中的两类图对任务随机出现。
实验中，首先在屏幕中央呈现一个注视点（“＋”），呈现时间为1000ms；其次随机相继呈现刺激图对于屏幕中央，呈现时间为100ms或50ms；最后呈现掩蔽刺激（空白屏）。被试的任务是，按键判断相继呈现的刺激图对中两个小的白色圆环先出现在屏幕中央注视点的哪个方向。先出现在左边按“Z”键，先出现在右边按“M”键。同时，要求被试在准确判断的基础上，尽可能快地做出按键反应。
2.5实验数据收集与处理
对于被试的反应结果（反应时和正确率），使用SPSS11.5进行分析和处理。
3结果与分析
根据SPSS11.5的统计报表，聋人和听力正常人的平均反应时和正确率整理如表1。
从表1可以看到，聋人与听力正常人在不同实验条件下的平均反应时和正确率均存在一定程度的差异。那么，这种差异是否达到显著性水平呢？分别对被试的反应时和正确率进行多因素方差分析。
反应时的多因素方差分析结果发现：被试的主效应不显著（F（1，28）=2.943，p=0.097），图形呈现时间的主效应显著（F（1，28）=32.333，p=0.000），图形拓扑特性的主效应不显著（F（1，28）=1.825，p=0.188），被试与图形呈现时间的交互效应不显著（F（1，28）=2.220，p=0.147），被试与图形拓扑特性的交互效应不显著（F（1，28）=0.749，p=0.394），图形呈现时间与图形拓扑特性的交互效应不显著（F（1，28）=2.699，p=0.112），被试、图形呈现时间、图形拓扑特性三者的交互效应不显著（F（1，28）=3.897，p=0.058）。从表1和多因素方差分析结果可以看出，无论是在图形有无拓扑差异的呈现条件下，被试对长时间呈现图形的反应时间总是低于短时间呈现图形。
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