兒童SNARC效應的研究現狀

潘衢威

(湖州師范學院教師教育學院 浙江湖州 313000)

自從空間-數字聯合反應編碼效應（SNARC效應）被發現，關于數字加工的大量實證研究表明數字-空間的加工方式有言語加工、視覺加工和記憶加工。此外，新近的理論和研究成果還提出了新視空間與數字大小相關聯的假設。

兒童作為特定年齡階段的個體，也具有一定的SNARC效應。而具體出現SNARC效應的年齡已被兒童數字加工方面的實證研究證實，但仍有疑惑。因此，兒童具體出現SNARC效應的年齡還需要深入研究、科學探索。關于SNARC效應的實證研究多從行為層面進行，從眼動儀、電生理技術進行的少之又少，故我們提出設想，是否可以在未來的兒童SNARC效應研究中，多采用眼動儀等實驗設備進行。下文將探索兒童SNARC效應的研究現狀并提出一定的展望，以期為兒童SNARC效應的研究提供思路。

一、兒童SNARC效應的加工機制

隨著空間-數字聯合反應編碼效應的發現，越來越多的學者投身于此領域并通過實證研究深入探究該效應的加工機制，以期能發現數字-空間聯合反應編碼效應更多的魅力。

（一）SNARC效應的加工機制

數字加工指個體在加工數字刺激時可形成的相應數字心理表征，并進行相應的認知加工的過程。研究數字與空間相互關系的最經典實驗之一是Dehaene等人（1990，1993）在數字奇偶判斷任務或大小比較任務中，當受試者評估數字的大小時，會出現對較大數字作出右手的反應比左手快的現象；對較小數字作出左手的反應比右手更快的現象，這種現象被稱為空間-數字聯合反應的編碼效應（SNARC效應）。

發現SNARC效應后，對于它的產生機制，研究者們采用不同的實驗材料和任務進行了廣泛的研究，提出了不同的理論解釋，包括視覺空間編碼觀、言語空間編碼觀，以及工作記憶角度。視覺空間編碼觀中具有代表性的是心理數字線假設，言語空間編碼觀主要有兩極對應理論和雙路徑模型[1]。除此之外，有研究者嘗試從數字空間表征的空間參照框架角度探究SNARC效應的加工機制，并揭示了某一特定空間參照框架在SNARC效應產生中的作用。對于SNARC效應產生機制的研究主要集中在成人被試層面，而對兒童被試層面的研究相對較少，故接下來將著重探索兒童空間-數字聯合反應編碼效應的研究現狀。

（二）兒童SNARC效應研究的證據及加工機制

對兒童處理數量信息方式的探討，可以更直接地了解數字和空間之間的聯系是怎樣產生的。盡管現有的很多研究證實了視空間能力在數字加工中的重要作用，但它們并沒有明確說明數字表征是如何在空間上被編碼的[2]。因此，有必要從發展性和跨文化的研究中進一步尋找支持SNARC效應的證據。

Berch等（1999），使用了數字評級系統來測試2～8年級學生的數字空間能力。研究結果表明，三年級兒童出現SNARC效應，即使與不相關的信息無關，兒童也能自動獲得信息。這表明，處于這個年齡階段的兒童可以自動激活心理數列中的數字信息[3]。Wood等人的元分析結果表明，兒童僅在9歲表現出顯著的SNARC效應[4]。然而，根據Van Galen等人對7～9歲兒童的一項研究，所有兒童在數字相關時都表現出SNARC效應；當數字無關時，只有9歲的兒童才會表現出這種效應。為此，7歲的兒童被認為能夠以與成年人相同的方式描述定量信息，但只有在9歲時才能自動獲得定量信息[5]。Imbo在最近的任務中，對9歲和11歲兒童的SNARC效應進行了測試，使用空間和言語來比較數字大小。在9歲和11歲的兒童中發現了顯著的SNARC效應，主要是受言語編碼影響[6]。除此之外，潘運等人的研究表明，隨著年齡的增長，在內源性和外源性線索條件下，SNARC效應在中小學生數字加工任務中表現為顯著增強[7]。

從相關學者的研究中，兒童SNARC效應可以被充分證實。同時，可以看到兒童數字-空間聯合反應編碼效應的加工機制涉及言語編碼、空間編碼即心理數字線的體現。除此之外，兒童數字-空間聯合編碼效應的加工還涉及數字空間表征的空間參照框架角度。至于兒童數字-空間聯合編碼效應加工的具體方式的探索，還有很長的一段路要走。此外，還不確定的地方在于，兒童SNARC效應是初始于哪個年齡階段，國內外兒童之間存在差異，使用不同的范式也存在差異。因此，需要以不同年齡階段的兒童為被試對象，來研究兒童SNARC效應出現的年齡。

二、眼動實驗對兒童SNARC效應的意義

回顧兒童SNARC效應的相關研究，可以發現，實驗多停留在手動等行為層面，而涉及眼動層面的研究相對較少。行為層面的實驗會暴露出很多缺點，會對實驗結果產生一定的干擾，繼而影響結果的準確性；眼動層面的實驗更為精確，且能從眼動特征等表現驗證兒童SNARC效應。

（一）行為實驗的不足之處

在SNARC效應的研究中，手動實驗結果可能會受到無關變量的的影響。楊金橋等人（2010）通過讓受試者對點陣大小進行手動響應，結果未發現SNARC效應，表示數字信息不能觸發符號空間表征。而Fischer等人（2003）在SNARC效應的兩個層面上都對眼動裝置進行了測試，這進一步證實了空間信息的活動數量是反應選擇的中間階段[8]。這與楊金橋等人的手動實驗發現并不一致。為了區分手動和眼動實驗，Fischer等（2003）的研究再次證實了使用眼動技術測試SNARC效果的可能性和精確性[9]。

（二）眼動實驗的優勢

眼動研究證實受試者的眼睛運動會影響SNARC效應（Schwarz ＆ Keus，2004）。例如，Fischer 等人（2004）做了一項實驗，要求被試者以阿拉伯數字0至9作為材料，通過眼球反應完成數字組合判斷任務，結果發現眼動和SNARC效應有關[10]。根據Loetscher等人（2010）的實驗結果，在任務的隨機生成中，受試者的眼動能夠預測任務生成的下一個數[11]。Hubbard等研究者（2005）認為基于眼睛參考框架的注意力轉移產生了SNARC效應[12]。Ranzini等人（2016）利用眼球運動跟蹤技術發現，眼球運動是探索數字在空間中的相互作用的一個關鍵因素，可以用來突出數字心理表現的空間特性[13]。眼動實驗能夠通過手、眼等的精確數值直接證實兒童SNARC效應的存在，并為水平加工、垂直加工提供技術支持，是SNARC效應研究的重要工具和手段。因此，今后的研究可考慮進一步擴展眼動層面的空間數字聯系的研究實驗，從眾多視空間與數字大小相關聯的任務出發，這樣才能積累更為全面和豐富的證據，而不局限于手動層面的研究范式，從而幫助人們更好地理解數字的認知表征。

三、展望

從SNARC效應被發現至今，此領域的國內外學者已取得了豐富的研究成果。但至今，仍有一些方面需要深入研究，加以探索。

第一，對于SNARC效應產生機制的研究主要集中在大學生等成人被試層面，然而在對兒童的研究相對較少。個別兒童的數字和空間表現能力可以在數學能力的發展中發揮決定性作用。學前兒童在大小分類任務中表現出強烈的SNARC效應，他們的數字知識和意識相對提高，例如，他們可以按順序書寫更多的阿拉伯數字[14]。數學在現代社會的重要性是毋庸置疑的，理解數學學習的基本認知機制也同樣重要。研究在不同層次上介紹了數字和空間能力對數學能力的影響，或者更確切地說，是數字能力的影響——空間表征可以成為數學能力的認知基礎[15]。因此，可以理解為深入研究兒童數字-空間能力對兒童數學能力的發展有重要作用。

第二，縱觀國內外研究，涉及SNARC效應研究的工具多是手動的，采用眼動儀、FMRI、PET、ERP等腦功能成像技術的研究相對少之又少。而眼動儀作為便捷且精確的實驗儀器對SNARC效應的研究起著非常重要的作用。因此，今后的研究可考慮進一步擴展眼動層面的空間數字聯系的研究實驗，從眾多視空間與數字大小相關聯的任務出發，這樣才能積累更為全面和豐富的證據，而不局限于手動層面的研究范式，從而幫助人們更好地理解數字的認知表征。我們期待看到眼動儀在數字-空間編碼效應研究上發揮的更大作用。