書寫習慣對數字空間表征SNARC效應的影響 *

李雅君 劉 陽 聞素霞

(1 新疆師范大學心智發展與學習科學重點實驗室) (2 新疆師范大學教育科學學院，烏魯木齊 830017)

1 引言

數字空間表征是人類對數字空間特性的表征，其中SNARC效應是數字空間表征的一個重要效應（沈模衛, 田瑛, 丁海杰, 2006）。SNARC效應也稱“空間——數字的反應編碼聯合”效應（spatialnumerical association of response codes），最早由Dehaene等人發現于被試對數字1–9進行奇偶判斷的實驗，被試表現出對于小數1–4按左側鍵快于按右側鍵而對于大數6–9按右側鍵快于按左側鍵。研究者將這種現象用“心理數字線”來解釋，即數字的相對大小是以一條從左至右從小至大的心理數字線形式編碼儲存，其大小與空間相對應，左側表征小數而右側表征大數（Dehaene, Bossini, &Giraux, 1993）。SNARC效應奇偶判斷任務表明數字的大小與實驗任務無關（Keus, Jenks, & Schwarz,2005），當實驗任務為屏幕中間呈現數字讓被試對其數字的方向按左、右鍵反應時同樣出現了SNARC效應，這說明該效應在數字大小信息與實驗任務有關或無關的情況下都會產生（Fias, Lauwereyns, &Lammertyn, 2001）。

隨著研究的深入，研究者發現SNARC效應具有一定的普遍性，它不再局限于原有的狹義內涵，而是被廣泛的用于描述“特定符號引發方向性空間偏向”（directional spatial bias）。如，研究者將實驗材料替換為負數（Dodd, 2011）、英文字母（Jonas, Taylor, Hutton, Weiss, & Ward, 2011）或是漢語數字（劉超, 買曉琴, 傅小蘭, 2004）均出現SNARC效應。同時研究者也發現SNARC效應具有一定的靈活性。如Nuerk等人用兩位數代替一位數作為實驗材料，發現SNARC效應的產生會受實驗任務的影響（Nuerk, Weger, & Willmes, 2001）。產生SNARC效應的方向也會因實驗任務的不同而發生改變，當實驗任務要求被試想象鐘表上的數字時，SNARC效應產生了反轉（B?chtold, Baumüller,& Brugger, 1998）。當改變注意條件時，阿拉伯數字及漢語數字的SNARC效應會因注意條件的改變而產生、減弱或消失（劉超等, 2004）。Bull在聽覺障礙的被試身上發現了SNARC的反轉效應（Bull, Marschark, & Blatto-Vallee, 2005）；Ito采用日本人為被試（Ito & Hatta, 2004）、Schwardz通過眼動實驗以眼跳潛伏期為指標（Schwarz & Keus,2004）均發現了垂直方向的SNARC效應。我國學者對SNARC效應進行了一系列本土化研究，最早是發現了漢語數字同樣存在SNARC效應（劉超等,2004）；繼而又探討了一位阿拉伯數字在水平和垂直兩個方向上的SNARC效應（沈模衛等, 2006）；也有學者在漢語背景下驗證了與SNARC效應相似的STEARC效應（spatial-temporal association of response codes effect）（顧艷艷, 張志杰, 2012）。

大多數學者支持SNARC效應的獲得是由 “后天”文化因素以及讀寫習慣造成，而非遺傳而來。Dehaene等（1993）的研究發現，讀寫習慣從右至左的伊朗被試移民到法國后，由于法語的讀寫習慣是從左至右，被試原有反轉的SNARC效應強度隨其移民時間的增長而降低，同時被試的標準SNARC效應強度增加。Rubinstan發現被試的年齡及數字技能水平對SNARC效應強度有影響（Rubinsten,Henik, Berger, & Shahar-Shalev, 2002）。Zebian選用阿拉伯單語者和阿拉伯-英語雙語者為被試，研究發現阿拉伯單語者表現出反轉的SNARC效應而雙語者反轉的SNARC效應較弱（Zebian, 2005）。定險峰等人通過實驗證明SNARC效應是后天學習和經驗的結果（定險峰, 靖桂芳, 徐成, 2010）。由于數字的空間表征具有情境依存性（張宇, 游旭群,2012），我國學者發現在樓層情境與家譜情境下，SNARC效應在垂直空間維度上具有動態性（喬福強, 張恩濤, 陳功香, 2016）。

目前的研究多為漢語背景下的漢族被試，按照漢語從左到右的書寫習慣使得漢語在水平軸上數字空間隱喻方向以從左至右為主，體現出來的SNARC效應就是被試按左側鍵對小數的反應快于按右側鍵對小數的反應，按右側鍵對大數的反應快于按左側鍵對大數的反應。本研究選取了維吾爾族作為被試，維吾爾語屬阿爾泰語系突厥語族葛邏祿語支，其書寫習慣是從右至左，但其對于阿拉伯數字的書寫方向與漢族相同是從左至右，例如：“今天是2017年10月1日。”用維吾爾語則寫為“”。這一書寫習慣可能使維吾爾族的SNARC效應與漢族有所不同。本文選維吾爾族和漢族大學生為研究對象，并控制維吾爾族被試的漢語水平，以阿拉伯數字、維吾爾語數字和漢語數字為材料，采用數字大小判斷任務，旨在探討維、漢大學生水平方向SNARC效應的一致性、差異性及其影響因素。

2 實驗一 維、漢大學生阿拉伯數字的SNARC效應研究

2.1 目的

探討維、漢大學生阿拉伯數字SNARC效應的一致性。

2.2 研究方法

2.2.1 被試

選取新疆師范大學在校漢族大學生21名（男生11名、女生10名）；維吾爾族大學生21名（男生11名、女生10名），能熟練讀寫維吾爾語且MHK（中國少數民族漢語水平等級考試）未過三級。被試均為矯正視力正常、無色盲色弱、右利手。實驗結束后可獲得小禮品一份。

2.2.2 實驗設計

實驗采用2（被試民族: 維吾爾族、漢族）×2（數字大小: 小數、大數）×2（反應手: 左手、右手）混合設計。因變量為被試反應時。

2.2.3 實驗材料

實驗材料為阿拉伯數字。以5為分界，小數選 1、2、3、4，大數選 6、7、8、9。材料經Photoshop 7.0制作為黑色圓盤上的白色數字，黑色圓盤直徑8 cm，白色數字直徑6 cm，白色數字位于黑色圓盤中央；被試距離屏幕50 cm，視角為0.6°。采用華碩U303L筆記本電腦呈現實驗材料，屏幕分辨率為 1024×768 像素，屏幕底色為灰色。

2.2.4 實驗程序

進入實驗階段，告知被試將要判斷數字的大小，1、2、3、4為小數，6、7、8、9為大數。實驗開始后（1）在屏幕中央呈現紅色注視點300 ms；（2）呈現300 ms帶黑色圓盤但無數字材料的空屏；（3）在黑色圓盤中呈現數字材料中的1個，并等待被試做出反應，在被試反應后進入下一組。實驗為平衡設計，分為兩個平衡部分，每部分刺激數字隨機呈現，一部分被試在Block1中先左手按“F”鍵對小數反應，右手按“J”鍵對大數反應，在Block2中左手按“F”鍵對大數反應，右手按“J”鍵對小數反應；另一部分被試與之相反。每個刺激在單個Block中出現10次即在每部分出現20次，兩部分共記錄被試320次反應，兩部分之間被試休息3分鐘。在正式實驗前有練習，被試錯誤率小于5%時進入正式實驗。

2.3 結果與分析

本實驗統計數據分別為維、漢族被試從阿拉伯數字出現到被試按鍵反應的反應時，采用Spss23.0進行數據處理，剔除反應錯誤的數據與反應時超過平均值三個標準差的無效數據，剔除率為2.4%，得到反應時如表1所示。

（1）對SNARC效應的分析

首先進行三因素重復測量方差分析得到反應手與數字大小的交互作用顯著，F（1,20）=13.114，p＜0.01，ηp2=0.23。民族、反應手、數字大小三者交互作用顯著，F（1,20）=10.162，p＜0.01，ηp2=0.18。簡單效應分析得到民族主效應顯著，維吾爾族：F（1,20）=8.921，p＜0.01，ηp2=0.28；漢族：F（1,20）=9.252，p＜0.01，ηp2=0.21。其余主效應不顯著。三因素交互作用顯著說明民族對SNARC效應產生了影響。

表 1 維、漢被試對阿拉伯數字的反應時（ms）（M±SD）

對維吾爾族被試的反應時進行2（數字大小）×2（反應手）的方差分析，結果顯示被試反應手（F（1,20）=1.371, p＞0.05, ηp2＜0.01）與數字（F（1,20）=1.478, p＞0.05, ηp2＜0.01）主效應均不顯著；交互作用顯著，F（1,20）=7.852，p＜0.05，ηp2=0.41。簡單效應分析得到大小數反應手主效應顯著，小數：F（1,20）=7.336，p＜0.05，ηp2=0.31；大數：F（1,20）=6.115，p＜0.05，ηp2=0.26。維吾爾族被試對阿拉伯數字的小數判斷出現左手反應時顯著短于右手反應時，對大數判斷出現右手反應時顯著短于左手反應時，呈現正向SNARC效應。

對漢族被試的反應時進行2（數字大小）×2（反應手）的方差分析，結果顯示被試反應手（F（1,20）=2.222, p＞0.05, ηp2＜0.01）與數字（F（1,20）=0.719, p＞0.05, ηp2＜0.01）的主效應均不顯著；交互作用顯著，F（1,20）=8.126，p＜0.01，ηp2=0.39。簡單效應分析得到大小數反應手主效應顯著，小數：F（1,20）=4.421，p＜0.05，ηp2=0.32；大數：F（1,20）=5.238，p＜0.05，ηp2=0.30。漢族被試對阿拉伯數字的小數判斷出現左手反應時顯著短于右手反應時，對大數判斷出現右手反應時顯著短于左手反應時，呈現正向SNARC效應。

（2）進一步對左右手反應分析

對維、漢被試左手按鍵反應時進行2（民族）×2（數字大小）的重復測量方差分析，結果顯示被試民族主效應不顯著F（1,20）=0.572，p＞0.05，ηp2＜0.01；數字大小主效應顯著 F（1,20）=13.288，p＜0.01，ηp2=0.37；交互作用不顯著 F（1,20）=2.264，p＞0.05，ηp2＜0.01。維、漢被試對阿拉伯數字左手按鍵反應時均表現出小數快于大數。

對維、漢被試右手按鍵反應時進行2（民族）×2（數字大小）的重復測量方差分析，結果顯示被試民族主效應不顯著F（1,20）=0.961，p＞0.05，ηp2＜0.01；數字大小主效應顯著 F（1,20）=11.532，p＜0.01，ηp2=0.42；交互作用不顯著 F（1,20）=1.656，p＞0.05，ηp2＜0.01。維、漢被試對阿拉伯數字右手按鍵反應時均表現出大數快于小數。

3 實驗二 維、漢大學生母語數字SNARC效應的研究

3.1 目的

探討維、漢大學生母語數字SNARC效應的差異性。

3.2 研究方法

（1）被試 與實驗一是同一批被試。

（2）實驗設計 實驗采用2（數字類型: 維吾爾語數字、漢語數字）×2（數字大小: 小數1–4、大數6–9）×2（反應手: 左手、右手）混合設計。因變量為被試反應時。

（4）實驗程序 實驗分兩組，第一組為維吾爾族被試對維吾爾語數字進行反應，第二組為漢族被試對漢語數字進行反應。其余同實驗一。

3.3 結果與分析

本實驗統計數據分別為維、漢被試從維吾爾語數字或漢語數字出現到被試按鍵反應的反應時，采用Spss23.0進行數據處理，剔除反應錯誤的數據與反應時超過平均值三個標準差的無效數據，剔除率為3.7%，得到反應時如表2所示。

表 2 維、漢族被試對維吾爾語與漢語數字的反應時ms（M±SD）

（1）對SNARC效應的分析

進行三因素重復測量方差分析得到民族主效應顯著，F（1,20）=32.711，p＜0.01，ηp2=0.17。反應手與數字大小的交互作用顯著，F（1,20）=23.467，p＜0.01，ηp2=0.25。民族、反應手、數字大小三者交互作用顯著，F（1,20）=19.535，p＜0.01，ηp2=0.20。簡單效應分析得到民族主效應顯著，維吾爾族：F（1,20）=12.884，p＜0.01，ηp2=0.25；漢族：F（1,20）=8.663，p＜0.01，ηp2=0.27。其余主效應不顯著。三因素交互作用顯著說明民族對SNARC效應產生了影響。

對維吾爾族被試對維吾爾語數字的反應時進行2（數字大小）×2（反應手）的方差分析，結果顯示被試反應手（F（1,20）=0.058, p＞0.05, ηp2＜0.01）與數字大小（F（1,20）=2.271, p＞0.05, ηp2＜0.01）主效應均不顯著；反應手與數字大小的交互作用顯著 F（1,20）=8.905，p＜0.01，ηp2=0.46。簡單效應分析得到大小數反應手主效應顯著，小數：F（1,20）=6.115，p＜0.05，ηp2=0.33；大數：F（1,20）=6.718，p＜0.05，ηp2=0.28。維吾爾族被試對維吾爾語數字的小數判斷出現右手反應時顯著短于左手反應時，對大數判斷出現左手反應時顯著短于右手反應時，呈現從右至左方向的SNARC效應。

對漢族被試對漢語數字的反應時進行2（數字大小）×2（反應手）的方差分析，結果顯示被試反應手（F（1,20）=0.124, p＞0.05, ηp2＜0.01）與數字大小（F（1,20）=0.003, p＞0.05, ηp2=0.01）的主效應均不顯著；反應手與數字大小的交互作用顯著F（1,20）=14.275，p＜0.01，ηp2=0.38。簡單效應分析得到大小數反應手主效應顯著，小數：F（1,20）=10.811，p＜0.01，ηp2=0.27；大數：F（1,20）=9.461，p＜0.01，ηp2=0.29。漢族被試對漢語數字的小數判斷出現左手反應時顯著短于右手反應時，對大數判斷出現右手反應時顯著短于左手反應時，呈現從左至右方向的SNARC效應。

（2）進一步對左右手反應分析

對維、漢被試左手按鍵反應時進行2（民族）×2（數字大小）的重復測量方差分析，結果顯示被試民族主效應顯著F（1,20）=12.153，p＜0.01，ηp2=0.40；數字大小主效應不顯著F（1,20）=1.175，p＞0.05，ηp2＞0.01；民族與數字大小交互作用顯著F（1,20）=21.472，p＜0.01，ηp2=0.29，進一步簡單效應分析發現左手按小數反應時漢族快于維吾爾族F（1,20）=13.493，p＜0.01，ηp2=0.24；左手按大數反應時維吾爾族快于漢族 F（1,20）=14.711，p＜0.01，ηp2=0.21。

對維、漢被試右手按鍵反應時進行2（民族）×2（數字大小）的重復測量方差分析，結果顯示被試民族主效應顯著F（1,20）=10.791，p＜0.01，ηp2=0.37；數字大小主效應不顯著 F（1,20）=2.118，p＞0.05，ηp2＞0.01。民族與數字大小交互作用顯著 F（1,20）=17.826，p＜0.01，ηp2=0.27，進一步簡單效應分析發現右手按小數反應時維吾爾族快于漢族F（1,20）=10.694，p＜0.01，ηp2=0.19；右手按大數反應時漢族快于維吾爾族 F（1,20）=9.887，p＜0.01，ηp2=0.25。

綜上，維吾爾族被試對母語數字出現從右至左方向的SNARC效應，漢族被試對母語數字出現從左至右方向的SNARC效應。維吾爾族被試對母語數字左手反應時小數慢于大數，右手反應時小數快于大數；漢族被試對母語數字左手反應時小數快于大數，右手反應時小數慢于大數。

4 討論

數字——空間反應編碼聯合（SNARC）效應為數字大小與空間對應存在聯系提供有力證明，大部分學者用心理數字線來解釋這種效應（Dehaene et al., 1993），認為數字按一定順序映射到一條空間線段的不同位置上，即小數表征在左側與左手相對應，大數表征在右側與右手相對應，所以在對小數的反應左手快于右手而對大數的反應右手快于左手。在一些沒有大小卻有順序的材料（如：英文字母）認知加工中也出現了SNARC效應（Gevers, Reynvoet, & Fias, 2003），這說明排列順序對SNARC效應產生影響（王強強, 2015）。實驗一比較了維、漢被試對于阿拉伯大、小數字的反應時，結果顯示維、漢被試對阿拉伯數字均表現出從左至右方向的SNARC效應，表明維吾爾族在阿拉伯數字上的SNARC效應與漢族完全相同。這一結果驗證了前人關于SNARC效應和心理數字線的假設，與Dehaene等人以及沈模衛等人的研究結果相同（Dehaene et al., 1993; 沈模衛等, 2006）。筆者進一步對維、漢被試的左手與右手進行分析，均得到左手反應時小數快于大數，右手反應時大數快于小數。這說明維、漢被試傾向于將阿拉伯數字的小數排列在左側，所以左手對小數反應快；將阿拉伯數字的大數排列在右側，所以右手對大數反應快。這可能是由于維吾爾族被試和漢族被試對阿拉伯數字的排序相同，均為從左至右，在對SNARC效應的方向上表現出一致性。

同時，數字被人們按其大小從左至右表征在心理數字線上（張麗, 陳雪梅, 王琦, 李紅, 2012），而心理數字線假設是以書寫習慣方向為從左至右的被試為基礎，當被試換為書寫習慣方向為從右到左的被試后其出現微弱甚至反轉的SNARC效應（Shaki, Fischer, & Petrusic, 2009）。在實驗二中維、漢被試對各自母語數字的SNARC效應方向呈相反結果。漢族被試由于母語數字與阿拉伯數字的書寫方向一致，因此出現從左至右的SNARC效應；維吾爾族被試母語數字書寫方向與阿拉伯數字相反，因此出現從右至左的SNARC效應。維吾爾族母語數字出現了與漢族母語數字相反的SNARC效應，產生這一結果的主要原因是由于維吾爾語的書寫習慣為從右至左，產生小數在右大數在左的空間對應關系，呈現從右至左的心理數字線。進一步對維、漢被試左右手反應時分析可以看出維吾爾族被試傾向于將維吾爾語大數排列在左側而將小數排列在右側，這與漢族被試恰巧相反，說明書寫習慣不同的被試在對其數字的排列上具有差異性。所以說數字空間對應性與書寫習慣是影響SNARC效應方向的重要因素。

5 結論

本研究條件得出如下結論：（1）維、漢被試對于阿拉伯數字的SNARC效應存在一致性。（2）維、漢被試母語語言數字的SNARC效應存在差異性。（3）數字空間對應性與書寫習慣是影響結果的重要因素。