漢字形聲字識別中義符和聲符的家族效應*

王 娟 馬雪梅 李兵兵 張積家

漢字形聲字識別中義符和聲符的家族效應

王 娟馬雪梅李兵兵張積家

(江蘇師范大學教育科學學院, 徐州 221116) (中國人民大學心理學系、國家民委民族語言文化心理重點研究基地、教育部民族教育發展中心民族心理與教育重點研究基地, 北京 100872)

采用詞匯判斷任務和ERP技術, 操縱義符和聲符的家族大小, 考察形聲字識別中義符和聲符的家族效應。結果發現：(1)當義符為大家族時, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更小的P200波幅; 當義符為小家族時, 大家族聲符字和小家族聲符字誘發的P200波幅差異不顯著。(2)大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更大的N400波幅, 但當義符為大家族時, 大、小家族聲符字之間的差異比義符為小家族時更加顯著。這說明, 義符和聲符的家族大小共同影響形聲字的識別, 聲符的家族效應受義符的家族大小調節。研究表明, 在詞匯識別的不同階段, 義符和聲符對資源的獲取處于變化狀態, 這取決于兩者的呈現率差異。整個研究表明, 在形聲字的識別中, 義符與聲符的作用存在著博弈, 二者作用的此消彼長與加工階段和家族大小有關。

聲符; 義符; 家族大小; 形聲字識別

1 引言

漢字是以形聲字為主的文字體系。在7000常用漢字中, 形聲字占80%以上(李燕, 康加深, 1993)。形聲字由義符和聲符構成。聲符又稱為聲旁, 是為被構字提供語音線索的部件。義符又稱為意符、形符、形旁, 是與被構字有語義聯系的部件。義符的存在減少了漢字的字形與語義之間聯系的任意性。形聲字識別中義符和聲符的作用機制一直是漢字心理學研究的重點問題。但遺憾的是, 對這一問題的考察目前尚無統一的結論。義符與聲符在形聲字識別中的作用孰大孰小？對于這一問題, 目前已經形成了三種具有代表性的觀點：(1)聲符優勢論, 認為聲符在形聲字識別中作用更重要(Hung, Hung, Tzeng, & Wu, 2014; 王協順, 吳巖, 趙思敏, 倪超, 張明, 2016; 張積家, 王娟, 印叢, 2014); (2)義符優勢論, 認為義符在形聲字識別中作用更重要(Williams, 2012; Williams & Bever, 2010); (3)義符家族調節論, 認為義符和聲符對整字加工的貢獻受到義符家族大小的調節(Hsiao, Shillcock, & Lavidor, 2006; Hsiao, Shillcock, & Lavidor, 2007)。

持聲符優勢論的學者認為, 聲符在形聲字識別中作用更加突出。Hung等(2014)采用腦磁圖技術, 分別考察了聲符和義符在形聲字識別中的作用。研究分別采用同音判斷任務和同義判斷任務, 要求被試判斷啟動?目標字對是否同音或者同義。結果表明, 在行為反應和腦磁成分上均發現了共享聲符的促進效應, 但卻未在MEG成分上發現共享義符的促進效應。研究者認為, 在形聲字識別中, 與義符相比, 聲符激活的時間比義符早, 作用更強。張積家等(2014)采用眼動追蹤技術考察義符和聲符在不同加工任務中的注意資源分配狀況, 發現在通達形聲字語音、語義的過程中, 與義符相比, 聲符具有注意資源優勢, 這種優勢在語音提取任務中更加明顯：聲符無需依賴義符的信息便可以相對獨立地激活整字的語音, 但聲符需要義符的配合才能夠提取整字的語義。王協順等(2016)采用詞匯判斷任務, 以義符和聲符均為獨體字的形聲字為材料, 操縱義符和聲符的頻率, 考察義符和聲符在形聲字識別中的作用。結果發現, 當以反應時和錯誤率為指標時, 聲符頻率在形聲字識別中發揮重要作用, 未發現義符頻率的作用。腦電研究發現, 聲符頻率早于義符頻率發揮作用, 表現為聲符頻率可以引發P200變化, 義符頻率在P200成分上未產生作用。因此, 聲符的激活時間早于義符。研究者認為, 聲符的復雜性和變異性均大于義符, 在形聲字識別中, 讀者首先加工聲符, 聲符一旦確定, 形聲字識別將更加容易。在N400成分上, 相對于義符頻率, 聲符頻率引發的N400效應更加持久, 腦區的激活范圍更加廣泛, 而且義符和聲符在形聲字識別中起作用的起始時間和持久性不同。相對于低頻義符字, 高頻義符字引發的N400平均波幅更小; 相對于低頻聲符字, 高頻聲符字引發的N400平均波幅更大。他們認為, 在研究中操縱的部件頻率, 實則是部件作為單字時的熟悉性。在語義提取中, 聲符與整字的語義不相關, 被試需要壓制往聲符的語義, 導致高頻聲符引發了更大的N400; 義符能夠為形聲字的語義提取提供一定的線索, 因而高頻義符的語義激活更強, 在語義提取階段產生了促進效應。因此, 與義符相比, 聲符效應產生得更早, 開始于形聲字識別的早期, 而且更加持久。

主張義符優勢論的學者認為, 義符在形聲字識別中作用更重要。他們分別將形聲字的義符和聲符進行模糊化處理, 要求進行漢字判斷任務。結果發現, 與聲符模糊的形聲字比, 義符模糊的形聲字更難辨認。研究者認為, 形聲字識別依賴于語義信息, 因而義符在漢字識別中所起的作用更加重要(Williams, 2012; Williams & Bever, 2010)。

Hsiao等人認為, 義符和聲符對整字加工的貢獻受義符的家族大小調節。Hsiao等(2006)采用重復經顱磁刺激(rTMS)技術, 以左形右聲結構的漢字為材料, 要求被試對漢字做語義透明度判斷, 發現了顯著的義符家族和語義透明度的促進效應。他們還發現, 與對右側枕葉皮質區應用rTMS相比, 對左側枕葉皮質區應用rTMS顯著減慢了大義符家族字的反應速度, 從而減弱了大義符家族的促進效應, 也即對左腦的虛擬損傷影響對聲符加工, 進而影響對大義符家族字的語義判斷; 對右腦的虛擬損傷影響對義符加工, 從而影響對小義符家族字的語義判斷。研究者認為, 當義符為小家族時, 漢字的左右兩個部件平均地影響整字語義通達, 義符在漢字語義通達中更具有信息性; 當義符為大家族時, 由于義符構成的漢字多, 整字的語義通達更多地依賴聲符, 聲符在形聲字語義通達中更具有信息性。當聲符部件獲得的關注多時, 聲符所獲得的認知資源就多, 激活的程度就髙, 加工就更加充分。Hsiao等(2007)采用偏側中央窩旁信號提示法, 要求被試判斷左形右聲結構漢字的語義透明度, 發現與提示右部件相比, 當提示左部件時, 促進對小家族義符字的語義透明度判斷, 抑制對大家族義符字的語義透明度判斷。這是因為單側線索提示能夠把注意力引導到漢字的對應側部件, 導致優先對該部件進行加工。如果線索對應側部件的信息量高, 就將有助于漢字識別。對小家族義符字, 由于共享義符的漢字少, 義符的信息量大, 能夠有效地提示整字的語義, 因而促進對漢字識別; 對大家族義符字, 義符表征整字語義的信息性差, 在決定整字語義時的作用有限, 右側聲符在獲取整字語義上更具有信息性。因此, 右側線索對漢字識別更加有利。

綜合來看, 已有研究都認為義符和聲符對形聲字加工有影響, 而且多通過語義任務和語音任務單獨地考察義符效應和聲符效應, 進而通過比較其效應大小確定部件對形聲字識別的貢獻(王協順等2016; Hung et al, 2014; 張積家等, 2014; Williams, 2012; Williams & Bever, 2010)。這會忽略一個重要的信息, 即義符和聲符在發揮作用的過程中相互影響, 即在考察聲符效應時, 義符部件的特征可能對聲符效應的方向和大小產生影響; 同樣, 在考察義符效應時, 聲符部件的特征也會對義符效應產生影響。因而, 不考慮聲符的義符效應考察和不考慮義符的聲符效應考察并不能徹底解決二者在形聲字識別中的作用機制。義符和聲符影響形聲字識別的過程很可能是一個動態博弈的過程, 二者在形聲字識別的不同階段可能有不同的資源需求, 這取決于義符和聲符的特征, 比如, 反映部件呈現率高低的部件的家族大小以及部件的成字性等。對漢字詞加工的不同階段, 義符和聲符的優勢作用發揮可能處于變化狀態, 或者是一個此消彼長的過程。因此, 解決這一問題還需要新的證據。

根據Hsiao等(2006; 2007)的研究, 部件家族大小會調節義符和聲符部件在形聲字加工中作用的發揮。因此, 考察義符和聲符對整字加工的貢獻, 需要將部件家族大小考慮在內。本研究將從義符和聲符的家族效應角度探討部件在漢字加工中的作用。正字法家族大小是漢字亞詞匯部件的重要特征。結構相同且與目標字擁有相同的義符或聲符的漢字稱為目標字的正字法鄰近字。在正字法鄰近字中, 擁有相同義符的字構成義符家族, 擁有相同聲符的字構成聲符家族。形聲字的義符和聲符的構字能力存在差異：義符的構字范圍在1~99個之間, 平均構字數為40.9; 聲符的構字范圍在1~23個之間, 平均構字數為12.5 (李燕等, 1993)。由部件構字能力引起的漢字識別差異被稱為漢字的正字法家族效應。本研究的一個重要目的即通過操縱構字部件的家族大小來考察義符和聲符在形聲字識別中的作用。

義符影響形聲字語義加工的調節模型(王娟, 張積家, 2016), 在形聲字的部件層上存在著調節機制, 負責分配資源給不同的加工路徑, 而且義符的上行激活路徑和聲符上行激活路徑在資源獲取上存在著競爭。根據這一假設, 義符家族越大, 就越依賴于聲符實現早期的詞形通達, 表現出聲符的家族效應, 聲符在形聲字識別中貢獻更大; 義符家族越小, 將更容易依賴義符實現詞形通達, 聲符的家族效應將會受抑制; 在語義通達階段, 無論義符的家族大小如何, 聲符在語義通達中將會表現出更大的優勢。如此, 在形聲字識別中, 如果義符和聲符在加工的不同階段存在著不同的作用機制, 而且二者之間存在著博弈, 義符和聲符的家族效應將在P200和N400上表現出不同的模式。因此, 本研究將操縱構成形聲字的義符和聲符的家族大小, 采用4種類型的漢字：大家族義符、大家族聲符字, 大家族義符、小家族聲符字, 小家族義符、大家族聲符字, 小家族義符、小家族聲符字, 來考察義符和聲符在形聲字加工中的作用機制。研究采用真假字判斷任務, 關注P200和N400兩個腦電成分。已有對正字法家族效應的考察均在這兩個成分上發現了顯著的家族效應(Barber, Vergara & Carreiras, 2004; 王協順等, 2016)。P200成分反映詞匯加工早期詞形信息激活的情況(Liu, Perfetti & Hart, 2003; Chen, Liu, Wang, Peng, & Perfetti, 2007), 也有研究指出, P200是一種與詞匯家族大小效應相關的腦電成分(Lee, Tsai, Chan, Hsu, Hung, & Tzeng, 2007; Hsu, Tsai, Lee, & Tzeng, 2009; Carrasco-Ortiz, Midgley, Grainger, & Holcomb, 2017)。N400成分則與語義加工有關(Hsu et al., 2009; Lee et al., 2007; Taler & Phillips, 2007)。針對這兩個時間窗口下不同家族大小的義符和聲符的形聲字所誘發的平均波幅進行分析, 以探測其在詞匯識別中對認知資源的博弈狀況, 為探討部件影響形聲字的加工提供進一步的證據。

綜合來看, 對部件在形聲字識別中的作用已經產生一些結論, 但多數研究僅關注了漢字的“一半”, 或者單獨地考察聲符在形聲字加工中的作用, 或者單獨地考察義符在形聲字加工中的作用(Zhang, Zhang & Kong, 2009; Zhou & Marslen-Wilson, 1999; 張積家, 章玉祉, 2016; 章玉祉, 張積家, 2017; 王娟, 張積家, 2016), 而且未形成統一的結論, 也未統一解釋義符與聲符影響形聲字加工的機制。本研究采用在同一漢字中同時操縱義符和聲符家族大小的研究范式, 突破當前研究往往只關注漢字“一半”的困境, 旨在通過考察義符和聲符部件的家族效應, 探討義符和聲符在形聲字識別中的作用, 以解釋在不同加工時段義符和聲符的資源競爭及相互關系, 為漢字的亞詞匯信息的表征與加工機制提供理論依據。

2 方法

2.1 被試

招募在校本科生22名, 男生9名, 女生13名, 年齡范圍為19~24歲, 平均年齡為21.55歲。被試均為右利手, 視力或矯正視力正常。母語均為漢語, 能夠講標準的普通話。在每一條件下, 22名被試的樣本量是合適的, 因為在已有漢字部件加工研究中(王協順等, 2016), 其所預期的效應均被檢測到。此外, 運用GPower軟件進行功效分析表明, 本實驗的功效能較好地探測到其預期效應[power = 0.99]。

2.2 設計

2(義符家族大小：大/小) × 2(聲符家族大小：大/小)兩因素被試內設計。

2.3 材料

目標材料為240個左右結構形聲字, 有4種類型：大家族義符、大家族聲符字(簡寫作HH), 大家族義符、小家族聲符字(簡寫作HL), 小家族義符、大家族聲符字(簡寫作LH), 小家族義符、小家族聲符(簡寫作LL)字。每種類型漢字有60個。在統計《現代漢語常用字表》7500常用字基礎上劃分義符的家族大小：大家族義符的構字數≥101, 包括氵、口、木、扌、钅、亻、月、土、蟲、讠、纟、忄、女、石、王、日等; 小家族義符的構字數≤72, 包括又、田、戈、彳、礻、巾、米、頁、饣、馬、車、貝、衤、阝(左)、禾、刂、阝(右)、犭、冫、耳、舟、子、立、殳、欠等。在統計《漢字聲旁讀音便查》(周有光, 1980)基礎上劃分聲符的家族大小：大家族聲符的構字數 > 10, 如各、古、交、乍、包、卑、干、戈、可、臺、羊、斤、曷、方、由、它、皮、圭、丁等; 小家族聲符的構字數< 5, 如另、肯、覺、朵、庫、戶、史、君、歲、冒、兄、節、曲、乎、勻、勾、蘭、巾等。字頻參考《社會科學自然科學綜合漢字頻度表》, 選用中頻字, 平均字頻為0.002845。4組字的字頻差異不顯著,(3, 177) = 1.47,> 0.05; 筆畫數差異不顯著,(3, 177) = 2.21,> 0.05。材料信息見表1。

填充材料為Windows 2007中專用字符編輯程序制作4種部件錯誤結合的假字, 假字由形聲字部件拆開以后重新組合而成, 符合義符與聲符在家族大小上的組合要求(HH, HL, LH, LL)。這些假字符合漢字的正字法, 共有240個, 每組60個。筆畫數為6到14畫, 聲符可發音, 假字材料舉例見表2。

2.4 儀器和程序

采用E-Prime編程。通過臺式計算機灰底黑字呈現材料, 字號為48號, 字體為宋體。程序如下：首先, 在屏幕中央呈現注視點“+”500 ms, 然后呈現目標刺激800 ms, 接著空屏300 ms, 再呈現4 s的“？？？”, 被試做出判斷反應, 如果被試在4 s內未反應, 此界面自動消失。最后呈現300~1500 ms隨機空屏, 被試可以眨眼放松, 準備進入下一次試驗。要求被試作詞匯判斷, 如果判斷刺激是真字, 就按J鍵, 如果判斷刺激是假字, 就按F鍵。具體按鍵方式在被試間平衡。實驗流程見圖1。正式實驗分為6組, 中間有休息。每組包含80次試驗, 真假字各半。區組順序和區組內試驗順序隨機安排。程序自動記錄被試的反應時和反應正誤, 計時單位為ms, 誤差為±1 ms。實驗前有練習階段, 使被試熟悉實驗程序。

2.5 腦電記錄

使用德國Brain products公司生產的32導腦電記錄分析系統, 選用BrainAmp MR plus型號放大器和32導actiCAP電極帽, 采用國際10~20標準系統的導聯方法。以左側乳突為參考電極, 同時記錄水平眼電和垂直眼電。水平眼電的兩個電極分別放置于雙眼外眼角處, 垂直眼電放置于左眼的上眼眶上側和下眼眶下側。每一電極處頭皮電阻保持在5 kΩ以下(眼電記錄電極電阻小于10 kΩ)。濾波帶通為0.01~100 Hz, 采樣率為1000 Hz/導。離線分析時, 參考電極轉為雙側乳突平均參考, 進行0.01~30 Hz帶通濾波, 半自動刪除眼電、肌電等偽跡。分析時程為目標刺激前200 ms到呈現后600 ms。目標刺激前200 ms作為基線。最后, 對波幅在±100 μv之內正確反應刺激進行疊加分析。

2.6 數據分析與統計

為了避免行為按鍵反應對ERP信號產生干擾, 實驗采用延遲反應, 故未統計反應時, 只統計正確率。

根據已有研究(Carrasco-Ortiz et al., 2017)和得到的總平均波形圖, 考察目標刺激呈現后的兩個時間窗口：180~300 ms (P200)和300~500 ms (N400), 分別計算每個時間窗的平均波幅。考察左右半球(左半球、中線、右半球)和前后部位(前腦區、中腦區、后腦區)兩個因素, 共分析9個電極點, 分別代表9個腦區。左半球包括F3、C3、P3, 分別代表左前、左中、左后腦區; 中線包括FZ、CZ、PZ, 分別代表中前、中部、中后腦區; 右半球包括F4、C4、P4, 分別代表右前、右中和右后三個腦區。其中, F3、FZ、F4屬于前部, P3、PZ、P4屬于后部。對兩個時間窗口的原始總平均數據進行2(義符家族大小：大/小) × 2(聲符家族大小：大/小) × 3(左右半球：左/中/右) × 3(前后部位：前/中/后)的重復測量方差分析。

3 結果與分析

3.1 判斷的正確率

HH、HL、LH、LL 漢字的平均正確判斷率分別為94.86%、95.46%、93.82%、95.35%。方差分析表明, 四種類型漢字的正確判斷率差異不顯著,(3, 87) = 0.49,> 0.05。

表1 真字材料舉例及特征信息

注：括號內數據為標準差, 字頻為每百萬字出現的頻率。

表2 假字材料舉例及特征信息

圖1 實驗流程圖

3.2 ERP結果

HH、HL、LH、LL4類漢字的腦電波形圖見圖2。

3.2.1 180~300 ms時間窗口(P200)

重復測量的方差分析表明, 聲符家族大小的主效應顯著,(1, 21) = 8.71,= 0.008, η= 0.29。相對于小家族聲符字, 大家族聲符字誘發了更小的P200波幅。義符家族大小和聲符家族大小的交互作用邊緣顯著,(1, 21) = 3.50,= 0.075, η= 0.14, 95%CI = [?1.27, ?0.22]。義符家族大小、聲符家族大小和左右半球的交互作用顯著,(2, 42) = 4.25,= 0.021, η= 0.17。簡單簡單效應分析發現, 在大家族義符水平上, 聲符家族大小的主效應在左半球(= 0.003, 95%CI = [?1.81, ?0.44])、中線(< 0.001, 95%CI = [?1.98, ?0.66])和右半球(0.025, 95%CI= [?1.54, ?0.12])均顯著, 大家族聲符字在大腦左半球、中線和右半球上比小家族聲符字誘發的P200波幅更小; 在小家族義符水平上, 兩種聲符字在大腦左半球、中線和右半球上誘發的P200平均波幅差異不顯著,s > 0.05。義符家族大小、聲符家族大小和大腦前后部位的交互作用顯著,(2, 42) = 3.95,0.027, η= 0.16。簡單簡單效應分析發現, 在大家族義符水平上, 聲符家族的主效應在前腦區(<0.001, 95%CI = [?2.50, ?1.01])和中腦區(= 0.001, 95%CI = [?1.93, ?0.61])顯著, 說明在前腦區和中腦區, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更小的P200波幅; 在小家族義符水平上, 兩種聲符字在大腦前后部位誘發的平均波幅無顯著差異,s > 0.05。義符家族大小、左右半球和前后部位的交互作用顯著,(4, 84) = 4.51,0.002, η= 0.18。簡單簡單效應分析發現, 在右前腦區, 義符家族大小的主效應僅邊緣顯著,(1, 21) = 3.05,= 0.095, 95%CI = [?0.78, 0.07], 在其他腦區均未發現義符家族大小的效應。聲符家族大小、左右半球和前后部位的交互作用顯著,(4, 84) = 3.54,= 0.01, η= 0.14。簡單簡單效應分析發現, 聲符家族大小的主效應在F3 (= 0.002, 95%CI = [?1.68, ?0.45])、C3 (= 0.004, 95%CI = [?1.26, ?0.27])、P3 (= 0.077, 95%CI = [?0.92, 0.05])、FZ (0.001, 95%CI = [?1.83, ?0.65])、CZ (= 0.014, 95%CI = [?1.52, ?0.19])、F4 (0.001, 95%CI = [?1.86, ?0.61])、C4 (0.005, 95%CI = [?1.53, ?0.31])電極點上顯著, 說明除了P3和P4電極點外, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發的P200波幅更小。其他的主效應與交互作用均不顯著,> 0.05。P200成分不同電極點的平均波幅圖如圖3所示。

圖2 HH、HL、LH、LL四類漢字的平均波幅圖

3.2.2 300~500 ms時間窗口(N400)

重復測量的方差分析表明, 聲符家族大小的主效應顯著,(1, 21) = 23.63,0.001, η= 0.53, 95%CI = [?1.98, ?0.79]。大家族聲符字比小家族聲符字誘發的N400波幅更大。義符家族大小和前后部位交互作用顯著,(2, 42) = 4.85,0.05, η= 0.19。簡單效應分析發現, 義符家族大小的主效應在后腦區邊緣顯著,= 0.09, 95%CI = [?0.08, 0.96], 在其他區域不顯著。聲符家族大小和前后部位的交互作用顯著,(2, 42) = 34.54,< 0.001, η= 0.62。簡單效應分析發現, 聲符家族大小的主效應在前腦區(< 0.001, 95%CI = [?2.52, ?1.25])、中腦區(< 0.001, 95%CI = [?2.07, ?0.84])和后腦區(0.01, 95%CI = [?1.40, ?0.23])顯著, 在前、中、后腦區, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更大的N400波幅, 而且從前腦區到后腦區, 大、小家族聲符字誘發的N400波幅依次降低。義符家族大小、聲符家族大小和左右半球交互作用顯著,(2, 42) = 4.27,= 0.02, η= 0.17。簡單簡單效應分析發現, 在大家族義符水平上, 聲符家族大小的主效應在左半球(< 0.001, 95%CI = [?2.45, ?1.09]、中線(< 0.001, 95%CI = [?2.57, ?1.39]、右半球(< 0.001, 95%CI =[?2.05, ?0.67]顯著, 說明在大腦左右半球, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發更大的N400波幅; 在小家族義符水平上, 聲符家族大小的主效應在左半球(= 0.032,95%CI = [?1.70, ?0.09]、中線(=0.023, 95%CI = [?2.02, ?0.16]、右半球(= 0.009, 95%CI = [?2.08, ?0.34]顯著, 說明大家族聲符字比小家族聲符字引起的N400波幅更大, 但大家族義符水平下兩種聲符字的平均波幅差異比小家族義符水平更加顯著。義符家族大小、左右半球和前后部位交互作用顯著, F(4, 84) = 3.00, p = 0.023, ηp2 = 0.13。簡單簡單效應分析發現, 義符家族大小的主效應在P4電極點(p = 0.053, 95%CI = [?0.01, 1.09]上顯著, 說明在右后腦區, 大家族義符字比小家族義符字誘發更大的N400成分。其他的主效應與交互作用均不顯著, ps > 0.05。N400成分不同電極點的平均波幅圖如圖4所示。

圖3 P200成分各電極點平均波幅

3.3 不同義符家族水平下大、小聲符家族字的腦電差異

圖5為大家族義符水平上大、小家族聲符字的平均腦電波幅圖, 從中可以直觀地觀察到, 當義符為大家族時, 聲符大家族字與聲符小家族字之間的加工差異。

圖4 N400成分各電極點平均波幅

圖5 大家族義符水平上大家族聲符字與小家族聲符字的平均波幅圖

圖6為小家族義符水平上大、小家族聲符字的平均腦電波幅圖, 從中可以直觀地觀察到, 當義符為小家族時, 聲符大家族字和聲符小家族字之間的加工差異。

圖7為大、小家族義符水平上大、小家族聲符字的差異波地形圖, 從中可以直觀地比較大家族義符水平上大、小家族聲符字之間的差異與小家族義符水平上大、小家族聲符字之間的差異的大小。由圖7可知, P200的頭皮分布主要集中在前部區域, 這與已有研究的結果較為一致(Lee et al., 2007; Hsu, et al., 2009)。N400的頭皮分布也主要表現在前部, 這可能與本研究采用的材料有一定關系。N400的頭皮分布較廣泛, 典型的N400的頭皮分布主要集中在中后部區域, 但其頭皮分布位置也會受到材料、任務等影響。有研究發現, 抽象詞匯誘發的N400頭皮分布集中在中后部區域, 但具體詞匯和圖片誘發的N400頭皮分布更靠前(Ganis, Kutas, & Sereno, 1996; Kounios & Holcomb, 1994)。也有研究表明, N400頭皮分布在前部時多與材料熟悉性有關, 頭皮分布在后部時多與語義啟動有關(Voss & Federmeier, 2010)。在本研究中, N400成分分布較為靠前, 可能與部件的呈現率也即家族大小有一定關系, 但這一推斷尚需后續研究驗證。

4 討論

本研究探討了義符和聲符的家族大小在形聲字識別中的作用。結果表明, 在大家族義符水平上, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更小的P200波幅; 在小家族義符水平上, 大、小家族聲符字誘發的P200波幅無顯著差異。這說明, 在形聲字加工早期, 聲符的家族效應受義符的家族大小調節。研究還發現, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更大的N400波幅, 但在大家族義符水平上, 聲符家族大小引起的N400波幅差異比在小家族義符水平上更顯著。這說明, 在形聲字加工晚期, 聲符的家族越大, 漢字的語義激活越強。總的來看, 聲符的家族大小穩定地影響著形聲字的詞匯通達, 但聲符的家族大小效應受義符的家族大小調節。

4.1 關于形聲字識別中義符和聲符的家族效應

本研究發現, 在形聲字識別中, 均發現了義符及聲符的家族效應, 而且, 二者的家族效應在加工階段上呈現出差異。在P200成分上, 比起HL字, HH字誘發的P200成分更小, 但LH字和LL字卻未表現出P200成分的差異; 在N400成分上, 大家族聲符字誘發了更大的N400成分, 但HH字與HL字間的差異大于LH字與LL字間的差異。部件的家族大小表征部件的呈現率, 部件呈現率在形聲字加工早期決定了資源的分配。本研究發現, 義符或聲符的家族大小并不能夠獨立地影響形聲字的加工, 它們對形聲字加工的影響是相互作用的過程。即, 當義符呈現率高時, 其自動激活程度更強, 為了快速有效地識別漢字, 更多的認知資源將被分配至聲符, 對漢字的識別將取決于聲符。因此, 與HL字比, HH字就獲得了更多的激活; 當義符呈現率低時, 對漢字的識別更多地取決于義符, 聲符的家族大小將不起決定性的作用。N400的結果表明, 在形聲字詞匯通達的晚期, 聲符的家族大小穩定地影響著形聲字的詞匯通達, 表明聲符發揮更重要的作用。無論義符的呈現率如何, 聲符家族越大, 語義激活就越強, 后期選擇就更加困難, 因此聲符家族表現出抑制效應, 聲符的家族越大, 就誘發出更負的N400。雖然如此, 義符的家族大小也影響著聲符家族效應的顯現。由此可見, 究竟是義符還是聲符在形聲字識別中作用更大, 這一問題需要結合部件的家族大小以及加工階段進行分析。

圖6 小家族義符水平上大家族聲符字與小家族聲符字的平均波幅圖

圖7 大、小家族義符水平上大、小家族聲符字的差異波(大家族聲符－小家族聲符)在180~300 ms和300~500 ms 時間窗口的腦電地形圖

本研究的結果與張積家等(2014)的研究結果存在著差異。他們發現, 在通達形聲字語音、語義的過程中, 與義符相比, 聲符具有注意資源優勢, 這種優勢在語音提取任務中更加明顯, 但他們并未操縱義符和聲符的家族大小。本研究發現, 注意資源優勢的獲取還取決于加工階段與義符的家族大小：在形聲字加工早期, 當義符為大家族時, 關注義符并不有利于對整字的快速識別, 將注意資源轉向聲符是最合適、最經濟的加工策略, 因而產生了聲符家族大小字的加工差異; 當義符為小家族時, 注意資源將關注于義符加工, 聲符家族大小將無影響。在形聲字加工晚期, 聲符部件獲得了更多的關注, 聲符的家族大小將穩定地影響著形聲字的詞匯通達, 但義符家族大小仍然能夠發揮一定的調節作用。

4.2 義符家族效應和聲符家族效應在詞匯通達中的博弈

本研究發現, 在形聲字識別中, 義符和聲符的家族屬性(大小)都得到了激活, 而且二者之間存在著競爭關系。從認知資源的角度考慮, 義符和聲符在形聲字識別中的資源獲取表現出此消彼長的特點, 即當義符部件的詞形激活需要的資源較少時, 聲符部件被分配到較多的資源。同樣是聲符部件, 相比起大家族聲符字, 小家族聲符字的識別將占用更多的資源; 而當義符的詞形激活需要資源較多時, 聲符部件獲得的資源就相對少, 此時, 無論聲符的家族大小, 其對形聲字識別的貢獻均相對較低。在語義加工階段, 同樣表現出義符與聲符在資源獲取上的此消彼長, 但由于語義通達的精確性, 聲符部件在整字語義識別中的作用將得以凸顯, 聲符部件所占用的認知資源均占據絕對優勢, 只是當義符為大家族時, 其所占用的資源相對更少, 因而使得聲符的家族效應更加顯著。

總體而言, 聲符的家族大小穩定地影響著形聲字的詞匯通達。但是, 無論是在形聲字加工早期還是在加工晚期, 聲符的家族大小效應均受義符的家族大小調節, 只是調節程度存在著差異。在詞匯識別早期, 當義符為大家族時, 聲符在識別中處于優勢地位, 聲符獲得的激活更多; 當義符為小家族時, 義符將獲得更多的關注, 聲符的家族大小效應會受到抑制。但是, 到了詞匯識別晚期, 聲符又具有加工優勢。總之, 無論義符為大家族還是小家族, 要實現形聲字的識別, 聲符部件起著至關重要的作用。本研究結果與Hsiao等(2006, 2007)的結果存在一致之處, 對大家族義符字, 因為家族成員多, 義符在識別漢字時的信息性弱, 借助于義符推測整字的語義將更加困難, 因此, 整字識別將更多地依賴于聲符。對小家族義符字, 因為共享義符的漢字少, 因而能夠較快地獲取義符的語義。但是, 無論如何, 整字的語義通達均需要依賴聲符的信息。無論是在識別早期還是在識別晚期, 聲符在形聲字整字通達中均具有更強的信息性。

因此, 本研究的結果支持以往形聲字加工研究對聲符作用的肯定(Hung et al., 2014; 王協順等, 2016; 張積家等, 2014 )。然而, 本研究還發現, 在形聲字識別中, 義符加工與聲符加工之間存在著競爭：當義符為大家族時, 無論是在詞匯加工早期還是在晚期, 聲符均獲得了更多的關注, 聲符的家族大小均穩定地影響著形聲字的識別; 但當義符為小家族時, 在詞匯加工早期, 義符獲得了更多的關注, 但在詞匯加工晚期, 聲符的家族屬性更具有加工優勢, 聲符的家族大小效應得到了凸顯。

4.3 義符和聲符的家族大小在形聲字加工中的動態相互作用

本研究表明, 義符和聲符的家族大小共同影響著形聲字識別。在形聲字識別中, 義符和聲符的家族屬性對形聲字識別具有確定的影響, 而且聲符的家族效應受義符的家族大小調節。結合義符在漢字形聲字詞匯通達中的作用模型(陳新葵, 張積家, 2012)和義符影響形聲字語義加工的調節模型(王娟等, 2016), 義符和聲符的家族大小在形聲字加工中存在著動態的相互作用。根據模型, 詞匯通達包括筆畫、部件、合體字三個層次。義符與聲符的聯合作用, 共同實現著形聲字的詞匯通達。在形聲字的部件層, 存在著調節機制, 負責將認知資源分配給不同的加工路徑：(1)義符獲得的用于上行激活合體字的資源; (2)聲符獲得的用于上行激活合體字的資源; (3)義符獲得的直接通達概念層的資源。在詞匯網絡內, 義符和聲符的上行激活資源合力實現整字的通達, 然后激活進入概念網絡, 激活概念節點, 最終通達整字的語義。閱讀者長期的語言經驗促使調節機制得以形成, 其中一個非常重要的因素即部件的呈現率, 即義符和聲符的家族大小。義符和聲符的家族大小影響著資源分配。

根據認知資源理論, 形聲字的加工需要一定的認知資源, 而且人的認知資源是有限的。加工某一部件所需的資源越多, 加工其他部件能夠利用的資源就越少。對漢字部件, 其呈現率越高, 所獲得的自動激活就越強, 所占用的認知資源就越少, 更多的認知資源將用于其他信息的加工。義符和聲符的家族大小影響部件層調節機制的資源分配, 表現為形聲字加工中義符和聲符的資源競爭。義符的家族大小反映義符的構字率, 調節著聲符家族屬性的激活程度。義符的家族越大, 義符的呈現率就越高, 在形聲字詞匯通達中的信息性就越弱。為了快速準確地識別整字, 無論是在詞匯識別早期還是在詞匯識別晚期, 調節機制均傾向于將資源分配給聲符, 從而利用聲符的區別功能實現整字的詞匯通達。聲符也具有呈現率的差異。在詞匯識別早期, 聲符的家族越大, 呈現率越高, 獲得自動激活的程度就越強, 因而表現出聲符家族的促進效應; 但在詞匯識別晚期, 閱讀者需要從眾多激活的家族成員字中選出目標漢字, 因而家族成員越多, 詞匯識別中的競爭和抑制就越激烈, 使得目標字很難勝出, 選擇的難度就會增加, 此時就表現為聲符家族的抑制效應。義符的家族越小, 義符與家族成員的語義對應關系就越明確。在詞匯識別早期, 資源分配傾向于小家族義符, 閱讀者試圖通過對義符的關注快速地實現詞匯通達, 聲符就獲得了較少的資源。在詞匯識別晚期, 調節機制將加大對聲符的資源分配, 以幫助快速完成形聲字的識別。聲符的家族越大, 家族成員字所獲得的激活就越多, 競爭就越強, 導致反應變慢, 出現了聲符的家族抑制效應。反之, 隨著聲符的家族變小, 成員字之間的競爭也小, 聲符家族的抑制效應就降低了。

總之, 義符和聲符的家族大小共同影響著形聲字的識別。而且, 在詞匯識別的不同階段, 義符和聲符對資源的獲取處于變化狀態, 這取決于兩者的呈現率差異。本研究仍然存在著一些問題尚未解決。比如, 部件的成字性以及部件頻率是否影響義符和聲符在形聲字識別中作用的發揮, 部件的成字性、部件頻率與部件家族大小如何對形聲字的加工產生影響, 這些問題還需要后續的研究解決。此外, 本研究基于前人模型對義符和聲符在形聲字詞匯通達中的表征和加工進行解釋, 反映了義符和聲符在資源競爭上的動態變化, 具有一定的創新性, 但還需要更多的研究驗證。

本研究的結果對漢字教學具有一定的啟示。未來的漢字教學可以考慮依據部首集中識字。根據本研究的結果, 可以對按偏旁部首集中識字做進一步的區分, 區分為按義符集中識字與按聲符集中識字, 前者有助于培養學生的義符家族意識, 后者有助于培養學生的聲符家族意識。不僅如此, 應該在漢字學習中將這兩種識字方式結合起來, 并對不同類型漢字的學習有不同側重, 對大義符家族漢字, 教學中應該在聲符分化上下功夫, 對小義符家族漢字, 應該重視義符在漢字學習中的作用。

5 結論

(1)當義符為大家族時, 大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更小的P200波幅; 當義符為小家族時, 大、小家族聲符字誘發的P200波幅差異不顯著。

(2)大家族聲符字比小家族聲符字誘發了更大的N400波幅, 當義符為大家族時, 大、小家族聲符字之間差異更加顯著。

(3)在形聲字識別中, 義符與聲符的作用存在著博弈, 二者作用的此消彼長與加工階段和家族大小有關。

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The neighborhood effect of semantic and phonetic radicals in phonogram recognition

WANG Juan; MA Xuemei; LI Bingbing; ZHANG Jijia

(School of Education Science, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China)(Department of Psychology, Renmin University of China, The State Ethnic Affairs Commission Key Research Center for National Language Cultural Psychology, Ethnic Education Development Research Center of Ministry of Education, Beijing 100872, China)

Phonograms are comprised of a semantic radical and a phonetic radical. The semantic radical usually implies the meaning of a character, while the phonetic radical offers a phonetic clue for the pronunciation of a character. Prior research has indicated that semantic and phonetic radicals each play an important role in phonogram cognition. However, the way in which the 2 kinds of radicals combine to influence both phonogram recognition and the activation process remains a controversial topic. Neighborhood size is one of the most important characteristics of radicals. The differences induced by the neighborhood size of radicals are called neighborhood effects. Prior studies employed various methods to investigate the roles of semantic and phonetic radicals on phonogram recognition and discovered that phonetic radicals have an advantage in phonogram processing. They also found that the neighborhood size of semantic radicals regulated the relative contributions of semantic and phonetic radicals. However, most of these researchers investigated the roles of semantic and phonetic radicals respectively. Only a few investigators have focused on the comprehensive role of semantic and phonetic radicals in character processing. This study attempted to investigate the comprehensive effect of semantic and phonetic radicals on phonogram recognition.

Participants’ brain responses were recorded using event-related brain potentials. Four types of characters were selected: HH (phonogram comprised of a high-frequency semantic radical and a high-frequency phonetic radical), HL (phonogram comprised of a high-frequency semantic radical and a low-frequency phonetic radical), LL (phonogram comprised of a low-frequency semantic radical and a low-frequency phonetic radical), and LH (phonogram comprised of a low-frequency semantic radical and a high-frequency phonetic radical). A lexical decision task was adopted; the frequency of the entire character and the number of strokes were equivalent for all groups.

The results showed that, for characters with high-frequency semantic radicals (HH and HL), the characters with high-frequency phonetic radicals (HH) elicited a larger P200 waveform component than the characters with low-frequency phonetic radicals (HL). However, for characters with low-frequency semantic radicals (LH and LL), there was no significant difference between the characters with high-frequency phonetic radicals (LH) and those with low-frequency phonetic radicals (LL). Characters with high-frequency phonetic radicals (HH and LH) elicited a larger N400 component than those with low-frequency phonetic radicals (HL and LL), and the N400 differences induced by the neighborhood size of phonetic radicals with high-frequency semantic radicals (HH and HL) were larger than those induced by characters with low-frequency semantic radicals (LH and LL). These results indicate that in the early stage of phonogram recognition, the neighborhood effect of phonetic radicals is regulated by the neighborhood size of semantic radicals. In the late stage of phonogram recognition, the higher the frequency of phonetic radicals, the stronger the semantic activation degree of the character. In general, the neighborhood size of phonetic radicals was found to affect vocabulary accessibility. However, the effect of the neighborhood size of phonetic radicals is regulated by the neighborhood size of semantic radicals.

semantic radical; phonetic radical; meighborhood size; pictographic recognition

2018-09-19

* 江蘇省自然科學基金青年項目(BK20170234; BK20181008)、國家民委民族研究重點項目“少數民族學生雙語學習認知規律研究” (項目編號：2017-GMA-004); 江蘇高校優勢學科建設工程資助項目成果。

注：張積家為共同第一作者。

張積家, E-mail: Zhangjj1955@163.com

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