盲人大场景空间表征研究范式述评

时间:2022-09-22 06:20:39

盲人大场景空间表征研究范式述评

摘要:空间表征是盲人定向行走的关键。笔者通过文献综述的方式介绍了目前国外盲人大场景空间表征研究比较盛行的几种实验范式,介绍的内容包括这些范式的由来、研究目的、组成部分、研究程序、代表性的研究及重要成果,同时对这些研究范式进行了讨论和思考,希冀为进行我国的盲人大场景空间表征研究提供启发。

关键词:盲人 大场景空间表征 定向行走 研究范式

分类号:G761

大场景空间表征是个体头脑中关于物置与空间关系的表现和存在形式,是个体对大场景空间环境(large-scale space)所形成的内部表征。对环境形成精确的内部表征是个体行走导航的关键。空间范围包括小场景空间(small-scale space)和大场景空间,小场景空间是指人身体不动,视线或躯体能够接触到的范围,这种范围内的空间表征往往涉及的区域较小,如地图、桌面布局等;而大场景空间是指人需要通过移动,空间更新才能接触到的环境,这种范围往往较大,如社区、商场等。盲人大场景空间表征的研究范式是主要以盲人为研究对象(明眼人作为对照),采用系统的研究程序、有效的数据收集方式考察盲人利用非视觉渠道(听觉、触觉、本体觉等)对日常生活环境形成内部表征的研究方式。研究盲人的大场景空间表征对于盲人的定向行走具有重要意义,通过对盲人空间表征特点的研究,我们可以为盲人的定向行走教学提供理论信息,同时为盲人行走辅具开发提供智力支持。

盲人大场景空间表征的研究发轫于国外上世纪80年代初期的明眼人空间表征研究,同时这些研究也借鉴了盲人定向行走的相关教学方法,之后融汇了多个学科的研究方法和技术,逐渐形成了今天多学科交叉的研究范式。目前,国外关于盲人大场景空间表征的研究比较成型,已经较为系统地探讨了盲人在各种环境下的空间表征特点,并根据这些特点设计出了辅助盲人定向行走的设备,如TALK SIGNS,Sonic Guide,Personal Guiding System等,这些设备较为有效地帮助盲人在日常生活环境中行走探路。而空间表征具有文化特征,我们不能把国外关于盲人空间表征的特点的结论直接移植到我国的盲人群体,国内目前关于盲人大场景空间表征的实证研究非常缺乏,更多的是从理论探讨的角度入手,这种现状不利于我们客观地了解我国盲人的空间表征特点,不利于我们开展定向行走工作。通过对近三十年来的文献梳理,笔者发现自上世纪80年代以来,国外盲人空间表征研究主要的研究方法为实验法、问卷法、访谈法等,其中实验法最为盛行,也是主流的研究方法。本文将介绍国外实验法中运用较多的几种研究范式,为我国研究盲人大场景空间表征提供参考,从而促进我国盲人大场景空间表征的研究,为今后的定向行走训练提供理论基础和策略支持。

1、基于实地导航的现场研究范式

实地导航的研究范式是盲人大场景空间表征研究最为普遍的一种范式,是一种典型的现场研究(6eldresearch)。Downs和Stea于1973年探讨了明眼人空间表象理论及相关内容之后,诸多研究开始在实地环境中探究人们空间表征的特点,这种范式逐渐成熟,于20世纪80年代中期逐渐被应用于盲人定向行走领域,之后更广泛出现于地理行为学、环境心理学等学科领域,尤其是美国加州大学圣巴巴拉分校的地理行为学家Golledge等人运用该范式对盲人进行了大量研究。该研究范式包括行走路径和空间任务测试两部分。一般程序是首先让被试在现实环境中行走一段路程,这一段路程是由主试带领被试行走的,在带领的过程中,主试告知被试行走路径上的地标,走到终点之后,主试带领被试从另外一条路径回到起点。剩下几轮由被试自己独立行走这一段路径,主试在被试后面保证他的安全并记录其探路表现,包括离线行为,如迷路、走到岔口,也包括行走时间。除了探路表现,最主要的是测试被试的空间表征情况,如地标知识、路径知识和场景知识的测量。

实地导航的研究范式一般包括两种环境下的研究,一是自然环境,二是人工环境。自然环境是指日常生活的环境,如居民区、商场、校园等,这类环境贴近我们的生活,也是我们每天需要接触的,研究起来很有价值,对于盲人定向行走指导意义较大。如Gollege,Bla-des和Kitchin等人分别在美国的圣巴巴拉和英国的贝尔法斯特的户外场地进行了两个实验研究,这两段路径都是居民区,长度分别为2千米和1.6千米,岔口分别为15个和16个,街道形状分别为格子状和不规则状。实验是逐个进行的,两个实验各自有4轮,第一轮由主试带领被试行走,主试告知被试行走路径上需要识记的地标,行走结束后,主试将明眼人的眼睛用眼罩蒙起来,从另外一条路径返回起点,然后剩下的三轮由主试独自行走,行走的过程中,明眼人将眼罩取下来,在行走的过程中主试在后面保证被试的安全,并测试他们的表现,测试包括指向和走捷径,之后还在实验室完成地标再认、路径距离估计、言语描述路径和摆模型等任务,综合考察被试的地标知识、路径知识和场景知识。研究结果发现,盲人在独自行走第一轮的表现弱于明眼人,但是在最后一轮已经与明眼人没有差异了,研究者认为盲人也可以对现实的复杂环境形成场景表征。人工环境的研究,往往是在人工迷宫中进行。在人工迷宫中,主试可以任意设置行走路径的布局,包括在形状、难度等方面进行调整。如Passni等人在室内设置了一个大型的人工迷宫,让盲人和明眼人在迷宫中行走,被试需要完成8个任务,包括学习新路径、返回起点、整合路径、场景转换、指向、走捷径、心理旋转和空间协调等,然后从三个方面收集数据,包括完成任务成功与失败的次数,每个任务所犯的错误及所需要的时间,结果发现先天盲被试的表现最好。Schi-nazi在大学校园的空地上设置了一个大型的迷宫,迷宫长和宽为100米和50米,然后利用该迷宫测试盲人的空间表征知识和探路行为,前者的测量包括指向、距离估计和模型建构,而后者的测量利用GPS追踪仪测评被试的行走轨迹以及探索模式。

基于实地导航的现场研究范式是考察盲人大场景空间表征的有效方式,该研究的生态效度较高,与盲人的定向行走训练联系紧密,其中的研究程序多来自于盲校的定向行走教学,研究得出的结论可有效地支持盲人定向行走训练。如,已有研究发现盲人偏好以自我中心参照框架编码环境信息,那么在给盲人指路时,应该以盲人中心的角度来为其指路,如“公交车站就在你的右手边”,而不应该以环境中心的方式指路,如“公交车站在银行的南部方向”。另外,基于实地导航的研究发现触觉地图可以有效支持盲人户外定向行走,那么可以在公共场合,如公园、商场设置触觉地图,让盲人形成对该区域的精确表征,对整个环境布局提前感知,从而有效地在其中探索行走。与此同时,该类型研究的考察指标较多,不仅包括空间表征指标,而且还包括行走探路指标,多指标的汇聚增加了整个研究的效度和说服力。目前,该范式的一个发展特点是利用一些先进的导航设备(如GPS导航仪),辅助盲人定向行走,比较不同设备提升盲人空间表征及行走探路的作用,鉴定相关导航设备的适用性。当然,实地导航的研究范式也存在一定弊端,如额外变量的控制、研究工作耗时耗力,尤其是额外变量的控制最为艰难,在户外环境研究,会遇到较多不可控的情况,而人工环境的研究虽然可以相对控制好额外变量,但弊端是生态效度不如自然环境研究好。此外,它的研究过程也比较繁琐,因为是逐个单独进行实验,被试是盲人,行走不方便,主试需要一对一操作,每个被试需要用时1到2个小时,几十个被试就需要很大的工作量。针对以上问题,为了研究盲人的空间表征,有人提出了基于言语描述的空间心理模型研究范式和基于计算机的虚拟技术虚拟环境研究范式。

2、基于言语描述的空间心理模型研究范式

空间心理模型(spatial mental model)是个体根据言语描述在内心建构的关于文本所指环境的空间结构。基于言语描述的空间心理模型研究范式也是来源于明眼人的研究,这种研究比较新颖。Noodingz等人于2006年在盲人群体利用言语描述的方式探究盲人的大场景空间表征,之后这类研究逐渐被研究者所认可。这类研究是在实地导航范式基础上发展起来的,实地导航的范式需要个体在现实环境中经历一段路径,然后再进行空间表征任务的测试,而基于言语描述的空间心理模型研究范式是通过言语描述的方式让被试在内心建构心理表征的过程,研究的目的是探究盲人利用言语描述建构空间表征的特点以及影响因素。这类研究一般会涉及到两种角度的言语描述:路径角度(route perspective)和场景角度(survey perspective),前者是从地面导航者的角度进行描述的,如“银行就在你的左手边”,而场景角度从地形图的角度来描述的,一般会涉及到主方向(cardinal direction)的阐述,即东西南北,或者是场景物体之间的相互关系,相应的描述为“银行目前在你的西边”,“银行在邮局的斜对角”。路径角度的描述基于自我中心参照框架,而场景角度的描述基于环境中心参照框架。空间心理模型范式的典型研究程序是让被试听两种角度类型的言语描述,言语描述包括了环境空间结构的布局,然后测试被试建构的空间心理模型。测试包括判断描述环境结构的句子正确与否,建构文本描述中的物理模型等。

Schmidt和Tinti等人让先天盲和明眼人听取两个地方的言语描述,每个地方的描述包含路径和场景角度,即被试一共要听取四段言语描述,其中某个地方的路径角度描述为“沿着公路一直往前走,有一个湖泊在你的右边,一个小镇在你的左边”;而某个地方的场景角度描述为“景点坐落在一个湖泊的旁边,它的边界就是通向北方的五号高速公路”,听完之后,被试需要回答30个陈述句所阐述的内容是否正确,正确和错误的句子各占一半,其中语言描述内容包括了空间结构组织,如果被试仅表面上记住了语言内容,并不能正确回答所有的问题,因为有的问题还需要空间推断或空间计算。如,“当你沿着公路向前走,会发现湖泊在你的右边,而在大山的山脚,也就是在你的左边,有一个温泉,在温泉的前方,有一个大型医疗中心”,在句子判断任务中,你需要判断“在你到达医疗中心之前,会发现温泉在你的左边”这个句子是否正确。做完句子任务之后,被试需要将言语描述环境的空间布局用木块在一个白板上摆出来,研究者通过坐标系统计算被试摆放模型的精确性。之后,研究者还通过访谈探究被试编码空间言语信息运用的策略,策略分为言语记忆策略和想象策略两类,前者是努力记住文本信息的方法,后者是想象地标或者自己身居环境中的方法。结果发现,明眼人在句子判断正确性和摆放模型精确性上都比盲人好,运用策略方面,在场景角度的语言描述中,明眼人更倾向于使用想象策略,而盲人较多使用言语记忆策略。但是部分盲人也使用了想象策略,使用这种策略的盲人在以上两个任务的表现明显比使用言语记忆策略的盲人好,这些使用想象策略盲人的表现与明眼人相似。Noodingz,Zuidhoek和Postma的研究欲考察盲人是否可依靠语言描述形成关于环境的空间心理模型,该研究采用了再认,启动(recognition/priming task)、直线距离比较(a bird flight distance com-parison task)和空间物理模型任务(a scale model task)的方式考察盲人的表征特点,即到底是空间表征还是言语表征。在再认,启动任务中,研究评估被试是空间启动还是言语序列启动,如果是空间启动,那么被试建构的是空间表征,反之,则是言语表征。在直线距离判断任务中,被试需要判断言语描述中的两段距离,如果这两段距离差异越大,被试的反应时和正确率指标表现越好,那么他们建构的是空间表征,因为被试是根据空间距离来判断的;如果两段距离差异越大,被试的反应时和正确率的表现没有提升,说明被试是依据言语距离(两个句子之间隔的字数)来判断的,他们建构的是言语表征。在模型放置任务中,被试如果能够正确摆出物体之间的空间位置,说明他们的表征类型为空间表征。研究还考察了盲人是否更偏爱路径角度的语言表述形成空间表征。总的结果发现,盲人和明眼人都能够根据言语描述形成空间表征,而盲人基于路径角度言语表述的空间任务操作得更好。

个体对空间环境形成内部表征,不仅可通过直接的方式,如实地行走,还可通过间接的方式,如言语描述、地图阅读等途径。通过这类研究,研究者可以了解盲人的空间表征特点,即盲人是否在借助于语言的情况下,也可形成对环境的精确表征;相对于场景角度描述,盲人是否更加偏爱路径角度的语言描述;盲人在记忆语言文本时,采取了哪些策略,这些策略的使用是否影响空间表征的形成。基于言语描述研究范式的优势是可借助于语言描述在较为节省时间和精力的条件下获得对盲人大场景空间表征的评估;另外,这类研究的无关变量控制好,内部效度较高,因为是在实验室借助于计算机进行的,免去了户外环境额外因素的干扰,数据收集也比较准确、高效。但是,以往这些研究也存在一定弊端,语言描述都是基于研究者假想的环境,这些环境往往是精心设想的,是为研究目的服务的,如Noodingz,Zuidhoek和Postma的研究里面涉及到的各个地点,都很巧合,研究者比较容易印证自己的研究假设,而现实的环境往往比较复杂,从这种研究得出的结论是否可推广到现实环境还值得商榷。尽管如此,该类研究还是值得认可,因为盲人平时接触的语言描述比较多,通过语言描述就能够在短时间内比较方便、快捷地获得对环境的空间表征。如果以后这类研究增加生态效度,考察基于真实环境语言描述的空间表征将会更有意义。这类研究也可与认知神经科学相结合,了解基于言语描述条件下盲人建构空间表征的神经网络激活现象,从生理层次揭示盲人空间表征的加工机制。

3、基于计算机虚拟技术的虚拟环境研究范式

虚拟技术理念是上个世纪美国著名的计算机学家Ivan Sutherland于1965年提出的,后来美国VIaL公司的创始人之一Jaron Lanier于80年代初最先提出虚拟现实概念(Virtual Reality)。90年代以来国外研究人员纷纷利用虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)进行多个领域的研究,包括航天、医疗、教育、心理和休闲娱乐等,其中残疾人康复方面的研究引人注目。此类研究范式也是在实地导航的研究范式基础上发展起来的,盲人因为缺乏视觉,导致行动不便,所以研究者利用计算机虚拟技术对环境进行模拟,让盲人提前在虚拟环境中方便快捷地感知环境,形成对环境的精确表征,然后再过渡到实地环境中行走导航。同时,该研究范式的提出也是为了克服实地导航研究范式中的一系列问题,如现场研究不容易操纵环境变量,也不容易控制额外变量等问题,而在虚拟环境中,这些问题基本都可以得到解决。所以目前此范式在空间导航研究中得到了广泛地采用。Lahvav和Miodusr于2004年首次利用该范式对盲人虚拟环境的空间表征进行了研究,开始研究模拟的环境为小场景环境,之后Merabet和Sanchez也对盲人大场景的现实环境进行了研究。

这类研究分为两类,一类是盲人在模拟现实的虚拟环境中进行导航,然后测试其在虚拟环境中的表现,研究一般考察的是他们对于虚拟技术的使用情况,同时考察对模拟现实环境的空间表征情形;另一类是转化研究(transfer research),因为任何的训练支持,其效果终究要在现实的环境中接受检验,此类研究是针对其在虚拟环境中获得的场景性表征应用于现实空间任务的情况。第二类研究越来越多,也更加具有应用价值。

对于第一类研究,比较有代表性的是Huang的研究,该研究目的是调查盲人在3D性质的虚拟环境探索的过程,同时调查对虚拟环境的空间表征情况。研究过程包括3个阶段:学习期、测试期和访谈期。在第一个阶段,被试需要在主试的指导下,熟悉虚拟技术系统,在经过不断地学习了解了实验的目的之后,就进入了测试期;在测试期,被试需要完成两种任务,包括寻找物体和走出迷宫;最后让被试回答相关的问题,包括虚拟技术的使用情况及空间表征情形。研究结果显示所有人都能够在声音及触觉线索的提示下完成任务,通过言语描述的形式,了解到盲人能够对迷宫形成较好的场景性表征。Huang另外的研究环境是模拟的现实生活环境,包括学校、工作场所和室内建筑。研究目的与她前一个研究相似。被试为5名成年盲人,皆为全盲,所有被试要完成三种条件下的两种任务,即在基于听觉、触觉、听觉和触觉结合技术的虚拟环境中完成寻找物体和走完路线的任务。研究程序与上一个研究一样。结果发现,几乎所有的被试都能够较好地完成任务,形成对模拟现实环境的场景性表征,只是听觉和触觉结合的情况下,被试完成得最好。

对于第二类研究,Lahav等人将31名盲人分为两组,实验组为21人,控制组10人,实验组通过虚拟环境的练习,之后过渡到实地陌生环境中进行空间定向任务的完成;而控制组则直接在实地环境中练习,之后在实地环境中完成空间定向任务。结果发现,实验组盲人的认知地图普遍较好,他们对房间的物置描述更清楚,而控制组遗漏了较多的物件;在最后的现场空间任务中,包括寻找物件和路线确认,结果控制组的表现显著比实验组差,控制组在此过程中表现出了更多的停顿、情绪烦乱现象,并且更多人没有完成任务。另外的一个研究,被试包括明眼人和盲人两组各4名,明眼人需要用眼罩包住眼睛。实验任务有两个:一是绘制认知地图。先进行虚拟地图的探索,然后用磁铁棒在磁铁板上摆放虚拟环境中的空间线路,通过对摆放的线路及物件的准确性进行评估。二是在陌生的真实环境中定向行走。也是先在虚拟环境中进行线路探索,之后形成认知地图,再到现实环境中行走,通过前一阶段形成的认知地图导航探路。结果发现第一个任务所有被试都能完成,但是盲人的认知地图摆放得更快,在第二个任务当中,盲人中有3人完成,仅有1人不能完成。说明虚拟技术可以帮助盲人形成良好的认知地图,并且在现实环境中可以较好地定向行走。

以上研究指出盲人可借助虚拟技术进行空间表征的建构,甚至通过建构的内部表征指导实际的行走导航,这些研究不仅呈现了实验的数据结果,而且还呈现了详细的定性结果,如被试的作品、心理感受等,这可让研究结果得到交叉验证。此外,这类研究往往让被试在计算机虚拟环境中探路导航,比较安全、快捷,它的内部效度高,数据收集方便,是一种有效研究盲人空间表征的研究范式。但这类研究也有一些问题。首先,这些研究模拟的环境都比较简单,在这些虚拟环境下建构的空间表征往往与现实环境的空间表征存在一定差距,虚拟环境缺乏真实环境行走条件下的本体觉、前庭觉线索,而这两种线索对于盲人建立空间表征至关重要,盲人可能并不适应这种虚拟环境的探索,那么建立的空间表征也不完善;其次,样本量少,结果的说服力不够强,结论的推广性较差;再次,多是探索性研究,对额外的变量控制不够好,比如被试以往的3D游戏经验,有的人玩的3D游戏比较多,他能够很熟练地在虚拟环境中行走探索,建立对环境的精确表征,而有的人从来没有玩过虚拟环境游戏,不能很好地在虚拟环境中探索,不能理解虚拟环境的空间布局,影响了空间表征的形成;最后,在研究内容上,缺乏对传统的触觉地图对比研究,因为盲人传统依靠触觉地图可以较好地探索未知空间领域,形成对环境的精确表征。虽然有学者指出虚拟技术建立的空间表征相对于传统的触觉地图、言语描述要好,但实证研究阙如。近年来,基于计算机虚拟环境的研究逐渐与脑科学研究相结合,探讨虚拟环境导航中盲人的空间表征表现和生理机制。

4、基于脑科学的认知神经科学研究范式

以往诸多研究都是间接地从行为特征推知盲人内部的空间表征,其可信度往往受到质疑,近些年的研究逐渐结合行为和脑神经科学研究来探讨盲人空间表征背后的大脑生理机制。特别是Fortin,Voss和Lord等人利用脑功能成像技术对盲人的海马(负责空间表征加工)进行了测量,发现海马与被试的先前空间探路行为存在显著相关。该研究发表于2008年的Brain杂志,之后激发了一些研究者从事该领域的研究,但总体上这类研究不多。这类研究一般包括行为和脑科学研究两个部分,前者呈现被试外显的行为表现,后者是在行为结果的生理层面上解释。下面是两个典型的研究。

Fortin,Voss和lord等人的研究首先让盲人和明眼人在人工迷宫中行走导航,行走的环境为四个难度依次递增的人工迷宫,先由主试带领被试行走一次,之后由被试独自行走,在这个过程中测试被试的空间表征及探路行为,结果发现盲人的空间表征任务表现要优于蒙眼明眼人,而之后的删研究发现,盲人的海马体积显著大于明眼人,海马在个体对空间环境的记忆和表征领域扮演着重要的角色,研究还发现盲人在复杂迷宫的空间表现与其海马体积呈显著相关,在简单迷宫中的表现与海马体积的关系不明显。Kupers等人也进行了盲人空间导航的神经机制研究,该研究首先让盲人学习触觉一视觉转换设备(vision-to-tactile sensory substitution device),利用该设备,可以将虚拟环境的视觉表象以电触觉(electrotaetile)脉冲刺激的形式传递到盲人舌头上,盲人通过舌头获得对环境的了解,从而在虚拟环境中行走导航。在该研究中,被试连续四天学习这个设备,然后完成路径绘制任务,即被试要在一张纸上画出所行走的路径,通过绘制路径的精确性考察被试的空间表征,同时被试还要完成路径再认任务。研究者首先让被试在一个虚拟环境行走,再在两个备选环境中选择一个刚才行走过的路径,计算被试的再认正确率。结果在实验开始阶段,明盲没有差异,在最后的试次中,盲人的表现超过了明眼人。之后进行fMRI研究,被试仍然完成行为实验中的路径再认任务,结果明盲的再认表现没有差异,但盲人的神经网络激活状态与明眼人存在很大的差异,盲人大脑右半球旁海马的血氧水平出现了增多的现象,同时,在后顶叶皮层的上部和下部、楔前叶、前扣带回、前岛和小脑都出现了激活现象。

脑神经科学研究可以探究盲人空间表征的生理机制,为打开盲人空间表征大脑神经机制的“黑匣子”带来了希望,但是这类研究还很缺乏,并且这些研究所探讨的环境都是人工环境或者说是虚拟环境,目前几乎没有脑神经研究可以探讨盲人在日常生活环境中行走导航时大脑神经激活状态,所以今后探讨盲人在日常生活环境中导航时空间表征的生理机制非常有必要。从目前已有的研究来看,我们并不能清晰地了解盲人空间表征的深层内部机制。缺乏视觉刺激,盲人在借助听觉、触觉、本体觉和前庭觉等非视觉感知渠道编码空间信息的神经激活现象如何?空间表征是否是超通道的(Amodal)?盲人大脑神经网络是否具有可塑性?借助于语言描述,盲人形成空间表征的神经激活状况又是怎么样的?许多问题还需要研究者去解决。

5、讨论

以上几种研究范式是目前研究盲人大场景空间表征的主要方式,通过这些研究范式的探究,研究者已经获得了盲人空间表征的相关信息。这些研究范式有一个共同特点,它们基本上都源于明眼人的研究。另外,一些研究范式是在其它范式基础上发展起来的,是对前者的优化或者补充,如计算机虚拟技术范式是在考虑实地导航范式中自变量不易操纵、额外变量不易控制等问题的基础上发展起来的,而空间心理模型研究范式不同于实地导航范式,它考察了盲人基于言语描述下的空间表征情况,算是一个补充,而认知神经科学的研究范式更是在考虑前面几个范式不能探究盲人空间表征行为背后的生理机制这一基础上发展起来的。

综合近些年的发展趋势,笔者发现国外盲人大场景空间表征的研究有以下发展趋势。

一是多个学科交叉结合。盲人大场景空间表征研究中学科交叉的两个典型学科为地理学和心理学,研究心理学的托尔曼早在1948年就开始研究老鼠的空间表征,也即认知地图。之后有研究者将认知地图的研究与地理环境的研究结合起来,探讨人与环境互动过程中的心理特点,逐渐产生了环境心理学,而实地导航的研究范式便是环境心理学非常普遍的一种研究范式。心理学和地理学的结合不仅产生了心理学的分支,而且还产生了地理学的一个分支——地理行为学,美国圣巴巴拉大学的Golledge是该分支学科的创始人。他主张运用地理学的研究方法,探究在人在地理环境中的感受,该学校的地理行为学研究团队运用地理学和心理学相关研究方法进行了大量的盲人大场景空间表征研究。之后,其他学科加入研究盲人空间表征的行列,包括语言学、计算机技术、人工智能学等,这些学科不仅利用自身学科的优势方法进行研究,而且还结合其他学科实现跨学科的合作,研究盲人的大场景空间表征,如空间心理模型的研究范式便是心理学、语言学的结合,计算机虚拟技术的研究范式便是心理学、计算机技术和人工智能学的产物。认知神经科学的研究范式是脑科学与虚拟环境相结合的产物。

二是逐渐重视各种范式、各个环境的结合。如在计算机虚拟技术的研究中,不仅重视虚拟环境对于盲人空间表征的建构,而且还重视将这种建构的空间表征运用到现实环境中去,如Lahav and Mioduser等人的研究就很好地结合了计算机虚拟技术和实地导航两种研究范式,这种有机结合有利于盲人建构对环境的精确表征,从而利用这种表征为现实的行走导航服务。英国的Schinazi运用了实地导航的范式探讨了两种环境下盲人的空间表征,一种环境是熟悉的环境,也就是被试熟悉的大学校园,另一种是被试陌生的人工迷宫环境,研究者通过对两种环境的比较,分析盲人在不同熟悉环境下的空间表征特点。

三是运用多个指标对研究结果进行交互印证。其实较早考察盲人空间表征的指标为指向和距离估计,但是到后来研究者发展出了多种评估方法,如地标再认、地标再现、言语描述、走捷径、摆出空间模型等方式,这些评估方法的综合运用,不仅可以全面评估盲人大场景空间表征的知识,也可以对研究结果交叉验证。

6、启示

首先,应关注实地导航的研究范式。这种研究范式得出的信息可以直接应用到定向行走训练,因为实地导航是在日常生活环境中进行的,它的生态效度高,研究结果可以直接为定向行走教学所用,如已有研究发现先天盲和后天盲的空间表征存在差异,后天盲的空间表征更趋近于明眼人,内部表征更为精确,因为后天盲具有视觉经验,在大脑中容易建构环境的形象表征,而先天盲没有这种经验,空间表征呈序列状,不容易形成托尔曼所说的认知地图,所以定向行走教师在训练先天盲时,要重点培养先天盲的空间表征能力。同时,这种范式是其他几种研究范式的基础,如通过对盲人大场景环境的空间表征研究,才能了解现实环境中盲人的空间表征特点,之后才能过渡到其他环境的研究,如进行计算机虚拟环境下盲人空间表征的研究,只有在了解现实情况下盲人空间表征特点的基础上,才能根据人工智能学开发出相应的计算机虚拟环境。其次,在实地导航研究范式基础上尝试运用其他范式,开发相应的辅助设备和工具。我国目前的交叉学科研究越来越多,在适当条件下,可以组成跨学科研究小组,尝试运用计算机虚拟技术研究盲人在虚拟环境下的空间表征情况,也可以结合认知神经科学进行相应的生理机制研究。通过多种研究范式的结合立体式地探究盲人的空间表征特点,开发相应的设备和软件训练提升盲人的空间表征能力,支持他们定向行走。如在我国的公共场合,可设置计算机虚拟环境体系,虚拟环境是对现实环境的模拟,盲人提前在虚拟环境中探索,建构精确的空间表征,在现实环境中定向行走就更加方便。总之,我国的盲人大场景空间表征研究还任重道远,定向行走工作也亟需向前推进。只有在科学研究范式的基础上,进行系统的基础研究和理论研究,才能推动相关工作向前迈进。

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