儿童SNARC效应的研究现状

潘衢威

(湖州师范学院教师教育学院 浙江湖州 313000)

自从空间-数字联合反应编码效应（SNARC效应）被发现，关于数字加工的大量实证研究表明数字-空间的加工方式有言语加工、视觉加工和记忆加工。此外，新近的理论和研究成果还提出了新视空间与数字大小相关联的假设。

儿童作为特定年龄阶段的个体，也具有一定的SNARC效应。而具体出现SNARC效应的年龄已被儿童数字加工方面的实证研究证实，但仍有疑惑。因此，儿童具体出现SNARC效应的年龄还需要深入研究、科学探索。关于SNARC效应的实证研究多从行为层面进行，从眼动仪、电生理技术进行的少之又少，故我们提出设想，是否可以在未来的儿童SNARC效应研究中，多采用眼动仪等实验设备进行。下文将探索儿童SNARC效应的研究现状并提出一定的展望，以期为儿童SNARC效应的研究提供思路。

一、儿童SNARC效应的加工机制

随着空间-数字联合反应编码效应的发现，越来越多的学者投身于此领域并通过实证研究深入探究该效应的加工机制，以期能发现数字-空间联合反应编码效应更多的魅力。

（一）SNARC效应的加工机制

数字加工指个体在加工数字刺激时可形成的相应数字心理表征，并进行相应的认知加工的过程。研究数字与空间相互关系的最经典实验之一是Dehaene等人（1990，1993）在数字奇偶判断任务或大小比较任务中，当受试者评估数字的大小时，会出现对较大数字作出右手的反应比左手快的现象；对较小数字作出左手的反应比右手更快的现象，这种现象被称为空间-数字联合反应的编码效应（SNARC效应）。

发现SNARC效应后，对于它的产生机制，研究者们采用不同的实验材料和任务进行了广泛的研究，提出了不同的理论解释，包括视觉空间编码观、言语空间编码观，以及工作记忆角度。视觉空间编码观中具有代表性的是心理数字线假设，言语空间编码观主要有两极对应理论和双路径模型[1]。除此之外，有研究者尝试从数字空间表征的空间参照框架角度探究SNARC效应的加工机制，并揭示了某一特定空间参照框架在SNARC效应产生中的作用。对于SNARC效应产生机制的研究主要集中在成人被试层面，而对儿童被试层面的研究相对较少，故接下来将着重探索儿童空间-数字联合反应编码效应的研究现状。

（二）儿童SNARC效应研究的证据及加工机制

对儿童处理数量信息方式的探讨，可以更直接地了解数字和空间之间的联系是怎样产生的。尽管现有的很多研究证实了视空间能力在数字加工中的重要作用，但它们并没有明确说明数字表征是如何在空间上被编码的[2]。因此，有必要从发展性和跨文化的研究中进一步寻找支持SNARC效应的证据。

Berch等（1999），使用了数字评级系统来测试2～8年级学生的数字空间能力。研究结果表明，三年级儿童出现SNARC效应，即使与不相关的信息无关，儿童也能自动获得信息。这表明，处于这个年龄阶段的儿童可以自动激活心理数列中的数字信息[3]。Wood等人的元分析结果表明，儿童仅在9岁表现出显著的SNARC效应[4]。然而，根据Van Galen等人对7～9岁儿童的一项研究，所有儿童在数字相关时都表现出SNARC效应；当数字无关时，只有9岁的儿童才会表现出这种效应。为此，7岁的儿童被认为能够以与成年人相同的方式描述定量信息，但只有在9岁时才能自动获得定量信息[5]。Imbo在最近的任务中，对9岁和11岁儿童的SNARC效应进行了测试，使用空间和言语来比较数字大小。在9岁和11岁的儿童中发现了显著的SNARC效应，主要是受言语编码影响[6]。除此之外，潘运等人的研究表明，随着年龄的增长，在内源性和外源性线索条件下，SNARC效应在中小学生数字加工任务中表现为显著增强[7]。

从相关学者的研究中，儿童SNARC效应可以被充分证实。同时，可以看到儿童数字-空间联合反应编码效应的加工机制涉及言语编码、空间编码即心理数字线的体现。除此之外，儿童数字-空间联合编码效应的加工还涉及数字空间表征的空间参照框架角度。至于儿童数字-空间联合编码效应加工的具体方式的探索，还有很长的一段路要走。此外，还不确定的地方在于，儿童SNARC效应是初始于哪个年龄阶段，国内外儿童之间存在差异，使用不同的范式也存在差异。因此，需要以不同年龄阶段的儿童为被试对象，来研究儿童SNARC效应出现的年龄。

二、眼动实验对儿童SNARC效应的意义

回顾儿童SNARC效应的相关研究，可以发现，实验多停留在手动等行为层面，而涉及眼动层面的研究相对较少。行为层面的实验会暴露出很多缺点，会对实验结果产生一定的干扰，继而影响结果的准确性；眼动层面的实验更为精确，且能从眼动特征等表现验证儿童SNARC效应。

（一）行为实验的不足之处

在SNARC效应的研究中，手动实验结果可能会受到无关变量的的影响。杨金桥等人（2010）通过让受试者对点阵大小进行手动响应，结果未发现SNARC效应，表示数字信息不能触发符号空间表征。而Fischer等人（2003）在SNARC效应的两个层面上都对眼动装置进行了测试，这进一步证实了空间信息的活动数量是反应选择的中间阶段[8]。这与杨金桥等人的手动实验发现并不一致。为了区分手动和眼动实验，Fischer等（2003）的研究再次证实了使用眼动技术测试SNARC效果的可能性和精确性[9]。

（二）眼动实验的优势

眼动研究证实受试者的眼睛运动会影响SNARC效应（Schwarz ＆ Keus，2004）。例如，Fischer 等人（2004）做了一项实验，要求被试者以阿拉伯数字0至9作为材料，通过眼球反应完成数字组合判断任务，结果发现眼动和SNARC效应有关[10]。根据Loetscher等人（2010）的实验结果，在任务的随机生成中，受试者的眼动能够预测任务生成的下一个数[11]。Hubbard等研究者（2005）认为基于眼睛参考框架的注意力转移产生了SNARC效应[12]。Ranzini等人（2016）利用眼球运动跟踪技术发现，眼球运动是探索数字在空间中的相互作用的一个关键因素，可以用来突出数字心理表现的空间特性[13]。眼动实验能够通过手、眼等的精确数值直接证实儿童SNARC效应的存在，并为水平加工、垂直加工提供技术支持，是SNARC效应研究的重要工具和手段。因此，今后的研究可考虑进一步扩展眼动层面的空间数字联系的研究实验，从众多视空间与数字大小相关联的任务出发，这样才能积累更为全面和丰富的证据，而不局限于手动层面的研究范式，从而帮助人们更好地理解数字的认知表征。

三、展望

从SNARC效应被发现至今，此领域的国内外学者已取得了丰富的研究成果。但至今，仍有一些方面需要深入研究，加以探索。

第一，对于SNARC效应产生机制的研究主要集中在大学生等成人被试层面，然而在对儿童的研究相对较少。个别儿童的数字和空间表现能力可以在数学能力的发展中发挥决定性作用。学前儿童在大小分类任务中表现出强烈的SNARC效应，他们的数字知识和意识相对提高，例如，他们可以按顺序书写更多的阿拉伯数字[14]。数学在现代社会的重要性是毋庸置疑的，理解数学学习的基本认知机制也同样重要。研究在不同层次上介绍了数字和空间能力对数学能力的影响，或者更确切地说，是数字能力的影响——空间表征可以成为数学能力的认知基础[15]。因此，可以理解为深入研究儿童数字-空间能力对儿童数学能力的发展有重要作用。

第二，纵观国内外研究，涉及SNARC效应研究的工具多是手动的，采用眼动仪、FMRI、PET、ERP等脑功能成像技术的研究相对少之又少。而眼动仪作为便捷且精确的实验仪器对SNARC效应的研究起着非常重要的作用。因此，今后的研究可考虑进一步扩展眼动层面的空间数字联系的研究实验，从众多视空间与数字大小相关联的任务出发，这样才能积累更为全面和丰富的证据，而不局限于手动层面的研究范式，从而帮助人们更好地理解数字的认知表征。我们期待看到眼动仪在数字-空间编码效应研究上发挥的更大作用。