顧及性別差異的電子地圖空間認知分析

顏 言,龍 毅＊,沈倩茹,王 劍

(1.南京師范大學地理科學學院,江蘇南京 210046;2.虛擬地理環境教育部重點實驗室,江蘇南京 210046;

3.南京師范大學教育科學學院,江蘇南京 210046）

顧及性別差異的電子地圖空間認知分析

顏 言1,2,龍 毅1,2＊,沈倩茹3,王 劍1,2

(1.南京師范大學地理科學學院,江蘇南京 210046;2.虛擬地理環境教育部重點實驗室,江蘇南京 210046;

3.南京師范大學教育科學學院,江蘇南京 210046）

電子地圖是人們進行地理空間信息應用與認知的重要載體,而性別差異影響著地圖空間認知的結果。該文通過一系列地圖認知實驗,分析了不同性別在觀察地圖、認知地圖、形成心象地圖和表述地圖信息過程中的差異。實驗表明,男性對空間關系較為敏感,而女性對要素注記、形狀、位置及空間面積的認知能力更為突出。

電子地圖;空間認知;性別差異;心象地圖

0 引言

地圖是人類進行空間認知的重要工具之一。廖克提出:“把‘圖像信息機理’、‘地學信息機理’、‘地圖認知’與‘地學信息圖譜’作為基礎理論研究的中心,深入研究各種空間信息的分布特征與規律”[1]。地圖認知是一門綜合性科學,其中空間地圖認知又是較為重要的一環。在研究地圖空間認知的過程中發現,不同原因(性別、年齡、專業、社會經歷等）形成的各類人群對地圖的認知都有一定的差異,這些差異產生的原因、在地圖空間認知表達過程中這些差異隱藏的規律及其內容均值得探討和挖掘。心理學將研究性別差異作為一個重要議題,與此同時,生物學同樣進行了性別與認知關系的研究。

空間一般有感知空間、認知空間和符號空間,而“空間對象”與“空間特征”是空間認知的兩個基本單元[2]。電子地圖是電子化的地圖空間認知工具,具有許多不同于紙質地圖的特點。為了有效設計與使用電子地圖,以充分發揮電子地圖作為空間認知工具的效能,必須對電子地圖進行空間認知研究。以往的電子地圖認知研究針對的是模擬地圖,因而忽略了其它感知通道對獲取、存儲和表達空間信息的作用[3]。本文主要針對視覺及聽覺認知進行研究。考慮不同人群對地圖的需要是構建 GIS的基礎。基于電子地圖平臺的應用程序的增多大大推動了地理信息服務的發展,其中不可忽視性別差異的影響。男性和女性的關注點不同,在認知方式上也有一定的差異。本文主要研究性別差異對電子地圖空間認知的影響。

1 性別差異在電子地圖認知上的空間表現

1.1 性別差異在模擬地圖上的空間表現

模擬地圖即使用圖像表達的電子地圖,是較為傳統的電子地圖表達方式,其空間表現形式較其它新型電子地圖更為明了。為了對模擬地圖的空間表現進行分析,筆者進行了兩類實驗。第一類是模擬地圖轉化為心象地圖的實驗,主要通過投影屏幕播放顯示地圖,被測試者在一定時間內進行地圖認知,在結束投影播放后進行地圖表達繪制及一系列問題的回答;第二類是模擬地圖轉化為文字空間表達的實驗,主要是給被試者一張指定路線的地圖,要求被試者用自然語言描述路徑。

1.1.1 性別差異在模擬地圖轉化為心象地圖過程中的表現 心象地圖是指人通過多種手段獲取空間信息后,在頭腦中形成的關于認知環境(空間）的“抽象代替物”,其形成是環境加工的過程,是認知制圖;認知制圖是空間認知能力的一種表現形式,是一種過程,心象地圖是這種過程的中間產物[4]。實驗主要目的在于探索模擬地圖在通過空間認知后進行心象地圖的空間表達過程中,性別差異對其影響及尋找其中潛在的規律。

(1）實驗過程。首先通過投影儀顯示大比例尺電子地圖,閱讀1.5 m in后,關閉圖像,要求被試者僅憑記憶繪制出該地圖,再回答針對地圖提出的相關問題。參與測試的共23人(男生13人,女生10人）,其年齡為20～22歲。

(2）實驗表現。1）空間表達的表現。表1是模擬地圖轉化為心象地圖實驗的統計,由表1可知,性別差異對此轉換有一定的影響。女性對注記的記憶比男性高近6%,而在形狀的記憶及位置的表達上略遜于男性。這符合生物學中認定的男女差異:男性較女性有更強的視覺空間能力。由此推知,在模擬地圖的認知過程中,男性能夠更好地掌握地圖要素的形狀、位置。在地圖認知的細節認知方面(如注記的認知等）,女性較男性能力更強。2）不同空間類型的表現。表2展示了圖像轉化為心象地圖實驗中一系列問題的正確率,共有15道相關問題,其中,1～5是拓撲關系相關問題,6是距離關系相關問題,7是面積關系相關問題,8～15是方位關系相關問題。在模擬地圖轉化為心象地圖的過程中,空間拓撲關系、距離相關習慣問題等方面,男性較女性更具優勢,而在面積關系相關問題上,女性較男性更強;但方位關系相關的問題較難界定:在第8、9、13和15題中女性明顯超出男性,而在另幾道題中這種優勢不明顯。在模擬地圖轉化為心象地圖的過程中,性別差異對空間方位關系的影響還需要進一步實驗討論。

表1 模擬地圖轉化為心象地圖過程中的正確率分布Table 1 Correct distribution on elementsof map turning to mentalmap

表2 模擬地圖轉化為心象地圖系列問題的正確率分布Table 2 Correct distribution on series questions of map turning to mental map

1.1.2 性別差異在模擬地圖轉化為文字空間表達中的表現 模擬地圖轉化為文字空間表達的過程是一種二維轉化為一維表達的過程[2]。在這個過程中,性別差異的影響是本次實驗討論的中心問題。

(1）實驗過程。本組實驗用自然語言描述指定地圖路徑,給被試者一張指定路線的地圖,要求其用自然語言進行路徑描述,不對實驗時間和使用的文字加以限制。參與測試的共有17人(男生7人,女生10人）,其年齡為18～20歲。

(2）實驗表現。由分析可得,男女性別在正確率上的相關系數為0.720,顯著性水平p＜0.001。顯著相關性證明了性別差異在模擬地圖轉化為文字空間表達過程中有著較大影響。其中,以在描述空間關系時使用描述語言的不同進行討論。

在進行空間關系表達時,62%的女性傾向于使用“上下左右”,而58%的男性則喜好使用“東南西北”。故可以猜測,在模擬地圖轉化為文字空間表達的過程中,男性會使用方位性明顯的詞匯而非口語化的語言,在描述地圖時亦如此。在認知的過程中,男性的認知較女性更有方向感,說明男性在一定程度上擁有更好的認知地圖方位關系的能力。

1.2 性別差異在語音電子地圖上的空間認知表現

語音電子地圖是新型電子地圖中的一種。它不再局限于傳統的地圖表示方式,運用聽覺與視覺認知結合作為地圖的主要認知手段,在導航地圖中起到了重要作用。本文主要探索性別差異對電子地圖空間認知的影響,較之圖像電子地圖,語音電子地圖的認知過程更為復雜。在聽覺→認知→表達的過程中,研究性別差異的作用及其對圖像轉化為表達的過程中產生的影響即是本文的目的。

1.2.1 語音電子地圖轉化為圖像空間(路徑）表達的實驗 語音電子地圖運用聽覺作為主要認知手段,聽覺認知是一維轉化為二維的過程。在這一過程中,受眾的性別會不會導致有差異的理解是本測試的目的。本實驗中的語音電子地圖是以路徑為引導對象的電子地圖。

(1）實驗過程。本組實驗設想一個虛擬的場景,假設被試者手拿地圖到陌生地問路,通過聽覺感官通道進行地圖認知。使用音頻設備播放聽力文本,繪制出錄音中路徑并回答相關問題。參與測試的共16人(男生5人,女生11人）,其年齡為18～20歲。

(2）實驗表現。分析可得,男女性別在正確率上的相關系數為0.633,顯著性水平p＜0.001。圖1是語音電子地圖(表示路徑）轉化為圖像空間表達時男性及女性的正確率。其中,平均正確率為0.6923,男性的平均正確率為0.7153,女性的平均正確率為0.6818。由此推斷出,男性在語音轉化為圖像表達過程中能力強于女性。

1.2.2 語音電子地圖轉化為圖像空間(其它）表達的實驗 在旅游過程中,除了對路徑的認知表達之外,人們常常先對旅游景點進行大致了解。在該種情況下,性別差異對認知有何影響是本實驗的目的。實驗中的語音電子地圖是以查詢、漫游為目的的電子地圖。

圖1 語音路徑電子地圖轉化為圖像空間表達正確率Fig.1 Correct distribution on male and female of voicemap on path turning to image spatial expressing

(1）實驗過程。本組實驗設想一個虛擬的場景,通過聆聽小學生春游后的日記進行地圖認知。使用音頻設備播放聽力文本,繪制出錄音中的公園場景,然后回答一系列與空間關系相關的問題。參與測試的共23人(男生13人,女生10人）,其年齡為20～24歲。

(2）實驗表現。對語音電子地圖轉化為圖像空間表達的分析分為4方面:1）注記。從圖2a中可以看出,在語音電子地圖轉化為圖像空間表達過程中,女性表示注記的能力高于男性,與1.1.1節實驗結論一致。女性在生物學研究的結論中對語言的認知把握能力高于男性,所以在地圖認知的過程中,女性對于地圖注記的敏感程度遠高于男性。2）位置與形狀。從圖2b看出,在語音地圖轉化為圖像地圖表達的過程中,男性與女性表達位置的能力基本相似。但總體而言女性的正確率較男性高。而從圖2c可以看出,在語音電子地圖轉化為圖像空間表達過程中,女性表示形狀的能力遠高于男性。這與1.1.1節中實驗表現不同,可能是因為女性有著較強的語言能力,對于一維語言的接受能力遠大于對于二維圖像的接受。在對一維認知轉化為二維表達的過程中,女性也可以較好地把握并表現出來。3）空間認知。本次測試中,共有5道不同空間表現的題型,分別進行了空間形狀關系、空間位置關系及空間相對位置關系的考察。由圖2d可以看出,在男女測試題的正確率對比中,女性的正確率明顯高于男性,只在第3題考察空間相對位置關系時,略低于男性。這說明女性比男性更注重細節,但在空間關系的辨別上略遜于男性。

2 實驗結果分析

本文研究性別差異對電子地圖認知影響的4組實驗結果的分析如表3。心理學研究表明,男性的優勢在于記憶具有情景的視覺空間任務,女性的優勢在于口頭表達需要記憶的、有情節的語言材料,與此同時女性也擅長于需要很少或沒有語言表達的任務[5]。在本文研究中,女性在認知以查詢、漫游為目的的語音地圖過程中,比直接認知二維圖像地圖更體現出其優勢。男性無論對于何種地圖在空間關系表達精準度方面均優于女性,但女性對于要素注記、形狀、位置及空間面積關系更為敏感。商家或電子地圖開發者在電子地圖開發設計時,針對女性較為感興趣的電子地圖(如化妝品、服裝專題地圖等）,可以采用以查詢、漫游為主要目的的電子地圖設計方案,而男性則適用于路徑引導的電子地圖。此外,在使用表示方位的語言時,男性較適合使用方位專用語,女性偏向于口語化的方位語。

圖2 語音電子地圖轉化為圖像空間表達的空間認知題型正確率分布Fig.2 Correct distribution on series questions of voicemap turn ing tomap spatial expressing

表3 實驗結果分析Table 3 Analysis of the experiment results

生物學認為,性別不同導致的認知差異源自不同性別的大腦構造差異。20世紀70年代以來的研究發現,女性大腦左半球的語言認知能力比男性更發達;女性大腦左半球具有的非語言能力更強,且右半球的語言能力比男性更優[6]。性別差異的腦半球功能特殊化對男女認知模塊的影響和作用,在一定程度上導致了本文的研究結果。

3 結語

本文以性別差異為切入點研究地圖空間認知問題,設計了模擬地圖轉化為心象地圖、模擬地圖轉化為文字表達、語音地圖轉化為圖像空間表達等地圖空間認知實驗。根據實驗結果,本文總結了男女在認知及表達地圖過程中的差異,得出不同性別人群進行地圖空間認知時的規律性認識,并對基于自然語言的地圖空間認知做了初步探索,為進一步的相關研究奠定了基礎。

[1] 廖克.中國地圖學展望[J].地圖,2005(2）:36-37.

[2] 王家耀,陳毓芬.理論地圖學[M].北京:解放軍出版社,2001. 35-66.

[3] 陳毓芬.地圖空間認知理論的研究[D].中國人民解放軍信息工程大學,2000.

[4] 陳毓芬.電子地圖的空間認知研究[J].地理科學進展,2001,20 (S1）:63-68.

[5] HERL ITZ A,LOVéN J.Sex differences in cognitive functions [J].心理學報,2009,41(11）:1081-1090.

[6] 徐光興.性別差異的腦半球功能特殊化及其認知模塊觀[J].華東師范大學學報(教育科學版）,2007,25(2）:48-52.

Spatial Cogn ition Analysis of Electron ic Map Concerns with Sex Difference

YAN Yan1,2,LONG Yi1,2,SHEN Qian-ru3,WANGJian1,2
(1.School of Geographic Science,N anjing N orm al University,N anjing 210046;
2.MOE Key Laboratory of Virtual Geographical Environment,N anjing N ormal University,N anjing 210046;
3.School of Education Science,N anjing N ormal University,N anjing 210046,China）

The electricmap isonemost crucial carry w hile peop le doing geography spatial information app lication and cognition, in the meanw hile,sex difference influences the spatial cognition about themap.This paper,via a seriesof map cognition experiments,analyzed the differences between male and female in observing,cognizing,shaping and exp ressing map p rocess.The experiment showed that male is more sensitive in spatial relation and female have more outstanding abilities in cognizing texts, shapes,location and area of the elements.

electronic map;spatial cognition;sex difference;mentalmap

P208

A

1672-0504(2011）04-0048-04

2010-12-20;

2011-03-25

國家863項目“漢語語音與移動GIS集成關鍵技術研究”(2007AA12Z218）;江蘇省科技支撐計劃(工業）項目“基于多傳感器定位的智能語音對話導游服務系統”(BE2010100）;南京師范大學大學生創新實踐項目“基于自然語言的地圖認知及其應用”(1812200013）

顏言(1990-）,女,從事地理信息認知與地圖表達研究。＊通訊作者E-mail:longyi@njnu.edu.cn