当前阅读眼动研究的几个主要问题

摘 要 当前阅读眼动研究主要想解决以下几个问题：（1）阅读中的眼动主要受语言的低水平因素影响还是受语言的高水平因素影响；（2）眼跳过程中信息加工是完全被抑制还是部分被抑制；（3）眼动过程中词义的加工方式是平行的还是系列的。

关键词 眼动，阅读，词义加工。

分类号 B842

1 眼动受语言因素影响的问题

在阅读过程中，读者的眼动受哪些语言因素的影响，目前有两种观点：一种观点主张，在阅读时读者的眼动主要受语言的低水平因素影响。所谓语言的低水平因素，主要指词频、词长、语音信息、前缀和后缀等因素；另一种观点主张，在阅读时读者的眼动主要受语言的高水平因素影响。所谓语言的高水平因素，主要指句法和语义。

1.1 眼动受语言的低水平因素影响的研究

有一项研究探讨了单词长度对眼动的影响，研究者给被试呈现由5个字母、7个字母、9个字母和11个字母构成的英文单词。在计算机屏幕上每次呈现词长不等的单词，这样就迫使被试对单词内不同位置的字母进行注视，被试一注视单词，就让他们以最快的速度大声命名。实验结果发现：当单词是由5个字母或7个字母构成时，被试注视点落在单词的第三个字母上时，他们命名单词所需的注视时间最短；当单词是由9个字母或11个字母构成时，被试注视点落在单词的第五个字母上时，他们命名单词所需注视时间最短。这表明在阅读过程中，命名单词的最佳位置是单词中间的字母或中间偏左的那个字母[1]。

进一步的研究还表明，读者在阅读过程中，从副中央凹（在视网膜上，人眼视敏度最好的地方被称为中央凹，在其周围的区域为副中央凹，此处视敏度低）获取的信息明显影响读者的眼跳距离和注视单词的位置。眼跳距离既受词长的影响，又受注视点右边单词信息的影响[2]。眼睛在某一词上的注视位置受到它与先前注视点距离的影响。如果先前注视点距当前注视点较远，那么注视点倾向于停在单词开始的字母上[3]。另外，研究还发现，当一个单词的开始部分包含了正字法上不规则的字母串时，初始注视点位置常偏离单词开始的字母[4]。

这些现象主要取决于语言的低水平因素。

利用边缘范式（boundary paradigm）的实验表明，读者从副中央凹能获取一些语音信息和前缀或后缀等亚词汇信息[5]。一个重要的问题是高水平的词汇和语义加工是否发生在副中央凹。Inhoff和Rayner的研究发现，在高频词条件下，读者从副中央凹提取的信息更多，这表明副中央凹能对词汇进行一定水平的加工[6]。Balota等人的研究发现，一定程度的语境限制会影响读者随后对副中央凹词的注视时间[7]。与无语境限制条件相比，在副中央凹词受语境限制时，读者更有效地从副中央凹词中提取相关信息。

尽管研究发现词汇和亚词汇信息可以从副中央凹获得，但是词汇的意义似乎并没有通过连续注视而得到整合。Rayner等人用边缘范式，采用4种类型的副中央凹预视的条件（呈现于当前注视词的右侧）[8]：基线（如tune意为曲调）、正字法相似（如ture与tune结构一样，且只相差一个字母）、语义相关（如song意为歌曲，而tune语义相关）和语义无关（如door意为门，与tune的语义没有联系），结果仅在基线和正字法相似两种条件下出现副中央凹预视效应，而在语义相关和语义无关两种条件下没出现预视效应。这表明读者不能从副中央凹注视中获得语义信息。最近，Altamiba等人用边缘范式，以能流利地说西班牙语和英语的双语者为读者，其副中央凹预视条件为[9]：同源词（如crema为caream的预视）、非同源词转化（如fuerte意为strong，为strong的预视）、假同源词（所用词除了正字法相似，并无别的联系，如：grasa为grass的预视）和无关词（如grito为sweet的预视）。结果在非同源词转化条件下并没有出现副中央凹预视效应；在假同源词和同源词两种条件下，出现了同样多的副中央凹预视效应。因从同源词上获得的预视效应是由于预视词和目标词在正字法上相似，所以，从副中央凹中不能获得语义信息。

1.2 眼动受语言的高水平因素影响的研究

1.2.1 有关歧义词词义提取的研究

研究发现，读者对歧义词的注视时间取决于词义和语境两方面的因素。当一个歧义词的两个意义出现的概率相同时（又称平衡歧义词），将该词置于一个语义中性的句子中，与控制词（与歧义词在词长和词频匹配）相比，读者对该词的注视时间明显增长。相反，当一个歧义词的某一意义常见而另一意义罕见时（又称偏向歧义词），且如果语境允许通达该词的常见意义，那么读者对该词的注视时间就不会显著长于对控制词的注视时间。然而，当语境允许通达歧义词的罕见意义时，读者对该词的注视时间明显比控制词的长[10]。上述结果表明，眼动是受词义和语境关系的影响。

有研究比较了句法歧义句和与之匹配的句法非歧义句的眼动特征[11]。结果发现，对两种句子注视眼动模式的差异主要体现在读者对句子歧义部分的句法错误分析上。当读者对句子句法分析出现了初始错误时，读者对句子理解的歧义就出现了，即进入花园路径。通常，当读者进入花园路径后，他们花在消除歧义上的时间就很长，且经常回视。然而，进一步的研究表明，大多数情况下，读者一开始并不能发现句法分析的初始错误，而是直到读完消除歧义的词之后才能觉察到先前句法分析上的错误[12]。

1.2.2 有关代词或类别名词词义提取的研究

有人记录了读者阅读含有代词句子的眼动。代词可以指先前一句话中提到的两个对象中的一个[13]，研究者设计的实验条件是：（1）潜在先行词在一句话内或在另一句话中；（2）与代词相关的动词和其中一个先行词相符或和另一个先行词相符。结果发现，这些变量都影响读者第一次阅读的时间。这表明高水平语义加工（如形成照应关系）影响人们如何阅读。

Dufy和Rayner通过记录读者的眼动考察了语言推理的认知加工过程[14]。实验设计是，在目标句中有一类别名词，在先前句子中含该类别名词的典型或非典型样例。如目标句中的类别名词是鸟，那么在先前句子中可能出现鸟的典型样例如麻雀或者出现鸟的非典型样例如鸵鸟。同时研究者还控制了类别名词和样例之间的距离。研究者重点考察读者阅读目标句中类别名词的注视时间。结果发现距离和样例的典型性对类别名词的注视时间有交互作用。当典型样例与类别名词的距离较近时，读者对类别名词注视时间较短，当典型样例和类别名词的距离较大时，读者对类别名词注视时间变长。这表明在读者首次加工上指示词（anaphor）时，推理的认知加工就已经发生。

2 眼跳过程中的信息加工的抑制问题

在阅读过程中，每秒钟大约有3、4次的快速眼动，这一现象称为眼跳。连续的眼跳被相对静止的注视点所分开。注视点平均持续时间约为250~300毫秒。而眼跳所需时间的长短取决于眼跳的距离，眼跳距离越大，所需时间越长。眼跳所需时间平均约为30~50毫秒。在眼跳过程中的视敏度明显降低，这一现象被称为眼跳抑制。从环境中提取信息常被认为是由相对静止的注视点完成的。在眼跳过程中信息加工是否被抑制，目前存在两种观点：一种认为，在眼跳过程中信息加工完全被抑制；另一种观点认为，在眼跳过程中，信息加工部分被抑制。

2.1 有关眼跳过程中信息加工完全被抑制的研究

由于眼跳一旦开始，眼睛就不能改变运动的方向，直到这次眼跳结束为止。在阅读中眼跳占去10%的阅读时间。2°的眼跳距离（约为8、9个字符空间）所需时间约为25~30毫秒，5°眼跳所需时间约为30~40毫秒。换言之，眼跳距离越大，所需时间就越长。

在眼跳过程中，因为人的视觉能力会明显下降，所以一般认为眼跳过程中信息加工完全被抑制。有一项研究支持上述观点，实验是这样进行的，在被试每次眼跳过程中，将阅读内容进行掩蔽。结果发现：（1）被试没有觉察到阅读内容被掩蔽过；（2）掩蔽没有对被试的阅读产生影响[15]。

还有一项研究是让被试阅读文章，在预先选好的一点，当被试出现眼跳时，将文章的整个一行向左或向右移动，在正常的知觉状态下，网膜成像随着每次注视不同而移动了一段距离，这段距离就是眼跳的距离。对这两次注视所得到的信息进行综合有赖于眼睛移动距离的计算，那么，如果文章被移动了，就会出现极大的混乱。但实验结果发现，将文章移动2、3个字符的位置，被试并没有意识到文章被移动，并且对他们的阅读速度和理解影响都很小[15]。

有一项研究更能说明在眼跳过程中信息加工完全被抑制。在实验过程中，研究者要求被试阅读若干段以单词字母大小写交替出现的文章，例如，AlTeRnAtInG,CaSe。在眼跳发生时，每个字母的大小写均发生改变，这样使被试获得连续字母形状视觉信息就不一样了。例如，在注视第N点时，单词字母的大小写为CaSe；在注视第N+1点时，单词字母的大小写变为cAsE，在注视第N+2点时，单词字母的大小写又变回为CaSe。实验结果发现，被试并没有意识到这种变化，且这种变化对被试阅读速度和理解没有影响。因为，如果在眼跳过程中提取信息，那么被试就会意识到在第N点和第N+1点时单词字母的大小写变化。但实际情况是被试并没有意识到这种变化，从而说明了在眼跳过程中被试没有提取信息，即在眼跳过程中信息加工完全被抑制[15]。

有一项研究考察了在眼跳过程中是否产生心理旋转，实验任务是让被试判断在某个方向（与垂直方向成0°、90°、180°或270°）的一个字母是正常的还是该词的镜象。在被试注视左侧的一个标记时，提供字母的特征（identity）与方向信息，然后让被试执行一个15°或45°的眼跳，使注视点移动到右侧的标记上。目标字母呈现在右侧，记录被试对目标字母作出是正常或镜象判断的反应时和准确率。研究者感兴趣的问题是，当让被试通过一个45°的眼跳（所需大约100毫秒）来将注视点移动向目标字母时，与通过15°眼跳（持续大约50毫秒）相比，在进行45°眼跳前所呈现的启动信息是否比进行15°睛跳前所呈现的启动信息更有利于对目标字母的判断。然后实验结果并没有发现这种优势，表明在进行眼跳过程中，被试没有产生心理旋转，即眼跳过程中信息加工完全被抑制[16]。

2.2 有关眼跳过程中信息加工部分被抑制的研究

关于在眼跳过程中提取信息的观点是来自于对眼跳所需时间的分析。Irwin认为，虽然在阅读过程中，眼跳所需的时间非常短，通常大家对这种短时间内发生的活动忽略不计，这种忽略不计的还有眨眼所需的时间。但是，根据有关研究得知，个人在阅读过程中每秒产生2、3次眼跳，每次眼跳所需时间平均为30毫秒。假设一个人每天清醒的时间有16小时，其眼跳的次数在115200~172800次，这么多次眼跳所需的时间是60~90分钟。换言之，一个人在一天中将会有一个多小时的时间内，其认知活动被中断。按眼跳过程中信息加工完全被抑制的观点，这是一件令人难以接受的事实[17]！

Irwin等人的实验表明，在眼跳过程中能启动另一心理操作。在他们的研究中，在某一注视点，被试能看到一个启动字母，然后，通过眼跳使注视点移动到包含两个字母的新位置。被试的任务是判断这两个目标字母是否相同。结果发现，当先前的启动字母与后面的两个目标字母相同时，从反应时上可以看出明显的启动效应。注视点从启动字母移动到目标字母之间眼跳所需时间越长，这种启动效应越明显[18]。这表明在眼跳过程中包括了启动的加工过程。

Irwin等人在一项研究中发现，在眼跳过程中被试还能对词汇进行加工[17]。该研究包括两个实验，在实验一中，他们利用词汇判断作业来考察眼跳中是否能进行词汇加工。实验方法是：先在显示器的左边呈现一个注视框，呈现时间为1500ms，让被试注视，然后再呈现一个字母串于该框中，同时在显示器的右边呈现另一个注视框（此为眼跳目标框），要求被试注视目标框，并判断所呈现的字母串是一个单词还是一个非词。两个注视框的距离（此为眼跳距离）分为长距离和短距离两种情况。记录被试作出判断的反应时和准确率。结果发现：被试判断字母串的反应时不受眼跳距离的影响，即在长距离或短距离的情况下，被试的反应时没有差异。因为长距离的眼跳所需的时间比短距离的长，所以如果被试在眼跳中，对词没有加工，那么当他执行一个长距离的眼跳时，反应时应该比短距离的眼跳的长。由于实验结果没有这种差异，由此可以推断出在眼跳过程中，单词的加工并没有受到抑制。

在实验二中，要求被试完成单词识别的任务。实验方法是：让被试注视显示器左边的一个注视框之后，在显示器右边出现眼跳目标框，两个注视框的距离（此为眼跳距离）分为长和短两种距离。通过指导语让被试将注视点移向目标框中。目标框出现200ms之后在左边的注视框中呈现所要识别的单词。当计算机获得眼跳产生的信息后，会立即掩蔽所要识别的单词。结果发现，单词识别准确率取决于被试眼跳所需时间的长短。眼跳所需时间越长，单词识别率就越高，这是因为在长的眼跳过程中，使被试有更多的时间来加工所要识别的单词。

3 眼动过程中词义的加工方式问题

按照Just和Carpenter提出的眼脑假说主张，在阅读过程中，读者眼睛注视的内容也就是其大脑正在加工的内容。这一假说被Morrison提出的系列注意转换模型和E-Z读者模型进一步发展。目前，关于在眼动过程中词义的加工方式存在着两种观点：一种观点认为在眼动过程中对词义的加工是系列方式；另一种观点认为在眼动过程中对词义的加工是平行方式。

3.1 有关词义系列加工的研究

Morrison提出的眼动的系列注意加工模型和E-Z读者模型假定，在阅读过程中，被试的注意就像一个聚光灯一样以系列的方式加工所读到的每一个词。

有一项研究以大学生为被试，让他们阅读科技文章。结果发现，被试对每个实词至少注视了一次，且对每个词的注视时间存在很大差异，具体表现为：对阅读材料中低频词的注视时间明显比高频词的长；对句尾最后一个词的总注视时间比句子中其它词的时间长。下面就是实验记录到被试阅读的眼动过程[19]。从被试的眼动过程来看，他们是以系列的方式加工所读到的每个单词。

3.2 有关词义平行加工的研究

一些研究发现，在某种程度上和在某种条件下，眼动过程中能够对单词词义进行平行加工。Murray利用词汇比较任务，要求读者必须探测一个词在两个句子中的不同意义[20]。和那些右边词不利于形成合理表征的相比，当目前注视词的右边词有利于形成句子的合理表征时，读者对目标词的注视时间较短。类似的，Kennedy要求读者判断后继注视词是否与另一个单词相同或同义时，发现和出现频率较低的前缀比较起来，当注视点右侧词的前缀出现频率较高时，读者对前缀出现频率较低的目标词注视时间更长。这些发现表明两个词可以得到平行加工。

Inhoff等用一个常规阅读的任务，发现对目标词的注视时间是目标词右边信息的函数，当注视点右边的词和先前句子语境一致时，与注视点右边词仅是简单随机字母串相比，读者对前者右边词的注视时间较短。这表明读者在对当前目标词加工的同时，也从注视词右边提取了一些信息[21]。

由于阅读过程需要复杂的认知活动参与，通过眼动记录方法能够对阅读过程进行即时测量，这样使我们对阅读过程的本质认识更为深入。以上介绍的当前阅读心理眼动研究所涉及的几个主要问题，随着更多研究的出现，这些分歧将逐渐达成一致。

参 考 文 献

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3 McConkie G W, et al. Eye-movement control during reading: I. The location of initial eye fixations in words. Visual Research, 1988, 28: 1107~1118

4 Beauvillain C, et al. The ′center of gravity′ of words: evidence for an effect of the word-initial letters. Visual Research, 1996, 36: 589~603

5 Inhoff A W. Integrating information across eye fixations in reading: the role of letter and word units. Acta Psychologica, 1990, 73: 281~297

6 Inhoff, A W. Rayner K. Parafoveal word processing during eye fixations in reading: effects of word frequency. Perception and Psychophysics, 1986, 40: 431~439

7 Balota D A, et al. The interaction of contextual constraints and parafoveal visual information in reading. Cognitive Psychology, 1985, 17: 364~390

8 Rayner K, et al. Against parafoveal semantic preprocessing during eye fixations in reading. Canada Journal Psychology, 1986, 40: 473~483

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12 Traxler M J, Pickering, M J. Plausibility and the processing of unbounded dependencies: an eye tracking study. Journal of Memory and Language, 1996, 35: 454~475

13 Garrod S, et al. The role of different types of anaphor in the on-line resolution of sentences in a discourse. Journal of Memory and Language, 1994, 33: 39~68

14 Duffy S A, Rayner K. Eye movements and anaphor resolution: effects of antecedent typicality and distance. Language and Speech, 1990, 33: 103~119

15 沈德立主编. 学生汉语阅读过程的眼动研究. 北京: 教育科学出版社, 2001, 64~67

16 Irwin D E, Carlson-Radvansky L A. Cognitive suppression during saccadic eye movements: Psychological Science, 1996, 7: 83~88

17 Irwin D E. Lexical processing during saccadic eye movements. Cognitive Psychology, 1998, 36, 1~27

18 Irwin D E, Carlson-Radvansky L A, Andrews R V.Information processing during saccadic eye movements. Acta Psychologica, 1995, 90, 261~273

19 Starr M S, Rayner K. Eye movements during reading: some current controversies. Trends in Cognitive Sciences, 2001, 4: 158

20 Murray W S. Parafoveal pragmatics. In: Underwood G(ed). Eye Guidance in Reading and Scene Perception. Elsevier, 1998: 181~200

21 Inhoff AW, et al. Is the processing of words during eye fixations in reading strictly serial? Perception and Psychophysics, 2000, 62: 1474~1484

SOME MAIN ISSUES OF EYE MOVEMENTS DURING READING

IN THE CURRENT STUDIES

Bai Xuejun, Zhang Xingli

（Research Center of Psychology and Behavior in Tianjin Normal University, Tianjin 300074）

Abstract

In the current researches on eye movements during reading, there are several main issues to be resolved: (1) the eye movement is affected by lower-level linguistic factors versus higher-level linguistic factors; (2) whether the information processing is suppressed or not during saccades in reading; (3) whether lexical processing is serial or parallel during reading.

Key Words eye movement, reading, lexical processing.