提示线索对自闭症儿童词语学习影响的实验研究

王 丹

(宁波卫生职业技术学院，浙江宁波，315100)

词语是语言学习的基础，词汇量既是评价儿童语言能力发展的重要指标，又与一般智力水平高度相关。[1-2]词语习得的社会—语用(Social-pragmatic)理论认为，人类语言的学习是社会化互动的过程，15—18个月的婴儿就能通过视线、指向和投向等社会性线索与他人达成共同注意(Joint Attention)，建立词汇—指称映射关系，以快速习得词语。[3-4]共同注意能力是预测自闭症儿童当前和将来语言能力的重要指标，而对社会性刺激普遍缺乏注意，难以跟随社会性线索与他人实现共同注意是自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorders，ASD)的典型特征。[5-7]共同注意缺陷剥夺了ASD婴幼儿期学习语言的机会，是造成其后社交沟通障碍的主要原因。[6]鉴于共同注意对语言发展的重要作用，随着年龄增长和早期干预的介入，ASD儿童能否发展出跟随社会性线索习得词语的共同注意能力，共同注意缺陷是否ASD儿童的永久性损伤，这两个问题值得关注。

针对以上问题，目前国内外研究者尚未达成一致结论。分析发现，引发共同注意的线索类型与线索提示位置、目标物(词语)特征等变量是影响实验结果的主要因素。[8]由于ASD儿童存在社交障碍，对注视线索不会产生如普通发展儿童(Typically Developmental，TD)一般反射性的视线接触效应(Eye Contact Effect，ECE)。以往的研究大多选用包括整个面部的直视视线考察ASD儿童对视线线索的注意，认为自闭症者普遍存在ECE障碍，但当眼睛分开单独呈现时，自闭症者和普通人表现没有差异。[9]解释自闭症者异常目光反应的情绪唤醒模型( Emotional Arousal Model，EA) 认为，直视目光会过度激发社会脑，导致自闭症者出现视线回避现象。[10]采用斜视视线作为实验条件的研究却发现ASD儿童表现出如TD儿童一样的视向跟随能力，且知觉到的注视线索的角度(视向角度)越大，线索提示效应越强。[11-12]这说明视向角度是影响ASD儿童注意跟随能力的一个因素。有研究发现，是否设定目标物也会影响ASD儿童注意跟随的成绩。[13]但自由观看的共同注意实验缺乏被试反应结果或口头报告的佐证，影响了实验结果的准确性。另外，ASD儿童存在局限兴趣的特点，导致当目标物为偏好物体时，他们可能出现注意脱离困难而无法跟随线索转移注意的现象。[14]

ASD儿童是公认的“视觉学习者”，他们有视觉优势与缺陷并存的特点，探索利于ASD儿童弥补共同注意损伤的视觉支持策略，具有充分的研究价值和临床应用价值。本研究试图通过行为实验，利用眼动追踪技术，考查ASD儿童在常见的方框、箭头、手势和视向提示线索条件下学习目标新词的能力及词语理解的实时加工过程，主要探索以下三个问题。第一，ASD儿童是否具有跟随提示线索学习新词的能力？第二，哪类提示线索最利于ASD儿童学习新词？第三，与TD儿童相比，ASD儿童在视向提示下指认目标新词的表现有何不同？

一、研究概述

(一)研究对象

选取上海市公立特殊教育学校26名ASD儿童和普通幼儿园中24名TD儿童，分别作为实验组和对照组，两组被试语言智力成绩无显著差异。26名ASD儿童均具有三甲医院自闭症诊断报告，且符合DSM-Ⅴ及《儿童自闭症评定量表》(Childhood Autism Rating Scale，CARS)关于自闭症谱系障碍的评定标准。实验组和对照组被试视力或矫正视力正常。被试具体信息如表1所示。

表1 被试样本的基本特征

(二)实验材料

实验材料包括提示线索、目标新异物体、干扰物的视觉刺激图片及主试指导语的听觉刺激。提示线索为方框提示、箭头提示、手势提示、视向提示、无提示。方框提示为由2磅线条组成的红色方框，以适中的速度闪烁出现；箭头提示为2磅红色箭头；手势提示为处理后的真人手指指向照片(仅截取手指到手腕的部分)。为避免被试受人脸中其他社会性刺激干扰，无法跟随视向提示完成实验任务，本实验中的视向线索剔除了模特的头发和眉毛，仅保留眼部图像，且眼睛斜视左右两侧。箭头、手势和视向线索位于图片中心位置，呈45度角指向目标新异物体。本实验选取被试从未见过的新异物体作为目标刺激物和干扰刺激物，参考荆伟“快速映射”实验中新异物体筛选方法[15]，根据颜色、形状、姿态的相似度将相像的新异物体两两组合，经相似度和熟悉度评价后，二次筛选形成25组新异图片。为统一难度，本研究将所有实验材料统一重新命名为三字新异词，并将25组新异图片材料随机分在5种提示线索条件下。

(三)实验程序

实验中，被试需在听到指导语后跟随线索提示指认目标物的位置，以确保充分理解指导语和实验流程。在正式实验开始前，被试需要练习。每张练习图片中会随机呈现一种线索刺激和两个新异图片，被试需要根据线索指向指认目标物(左右位置随机)，如在主试读出指导语“请指出XXX”后，被试根据线索指向指出目标物。完成10张图片指认练习后，被试开始正式实验。为真实呈现被试根据线索学习新词的能力，在练习过程中，被试出现指认错误时主试不予以纠正，只表扬其正确反应。正式实验由5组实验材料组成，每组材料包含一类线索刺激，采用Tobii studio软件进行编程并在组内随机呈现实验材料，每组内目标物左右位置各出现一次，同一目标物体不连续出现。每名被试按照拉丁方格顺序接受5组实验测试，共50个试次。每个试次的开始为电脑屏幕白色背景中心呈现注视点“+”，呈现时间为500ms，注视点消失后屏幕呈现指导语“小朋友请看，请指出”。主试在此时大声朗读指导语和目标物名称，确认被试关注电脑画面后点击鼠标，切换至实验刺激图片。被试观察实验刺激图片并指认目标物位置后，主试立即点击鼠标，实验刺激图片消失，电脑呈现白屏画面。此时，主试记录被试选择结果，被试稍作休息，待其准备好后进行下一个试次的实验。

(四)实验设计及数据处理

本研究采用混合实验设计，被试间变量为被试类型(ASD组，TD组)，被试内变量为线索类型(方框、箭头、手势、视向和无提示)。因变量为儿童指认目标新词的平均正确率和平均正确反应时，眼动指标为注视目标物的时间(FD)和次数(FC)。注视时间即被试从首次注视兴趣区到目光离开兴趣区的注视时间总和；注视次数即被试从首次注视兴趣区到离开兴趣区的注视点数量总和。

(五)实验仪器及实验环境

实验主试机为ThinkPad E40电脑，显示器长宽比为16∶9，屏幕分辨率为1280×1024，屏幕反应时间为5ms。本实验采用TobiiX 120眼动仪记录眼动轨迹，该型眼动仪的采样频率为120 Hz，头动范围为44×22×30cm，眼动分析软件为Tobii studio 2.3.2.0。实验程序正式开始之前，每名被试都需要通过一个红色跳动的小球运动进行双眼9点校准。本实验在较为安静明亮的房间进行施测，主试为一名经过训练的专业人员，被试与眼动仪的距离不超过65cm，主试坐在被试的同侧操纵实验的进程。

(六)兴趣区划分

本实验根据被试观看图片时的注意位置，使用Ellipse工具为每类线索条件下的10张图片划出两个兴趣区，分别命名为“目标位置兴趣区”(目标物图片)和“干扰位置兴趣区”(干扰物图片)。各线索条件下的目标位置兴趣区和干扰位置兴趣区的面积及位置完全相同。

二、研究结果

(一)ASD儿童与TD儿童跟随提示线索指认目标新词能力的比较

1.ASD组与TD组指认目标新词正确率的比较

使用EXCEL 2010对原始数据进行整理后，剔除两组极低值数据，两组被试各保留24组数据。两组被试在5种提示线索条件下的平均正确率如表2所示。ASD组被试手势线索下的平均正确率最高，TD组被试方框线索、箭头线索下的平均正确率最高。

表2 两组被试在5种线索提示下平均正确率 (M±SD) 单位:%

方差分析发现，被试类型主效应极显著(F=11.485，p=0.001<0.01)，TD儿童在5种线索指向下的注意定向正确率极显著优于ASD儿童。线索类型主效应极显著(F=63.485，p=0.000<0.01)。多重比较发现:4种有效线索的平均正确率极显著高于无效线索(p=0.000<0.01)。线索类型和被试类型交互作用显著(F=3.269，p=0.018<0.05)。简单效应检验发现，ASD组在有效提示线索和无效提示线索下注意定向的正确率存在显著性差异(p=0.000<0.001)，但4种有效线索提示间不存在显著性差异(p=0.278>0.05)。TD组在方框、箭头线索下的正确率都极显著，高于ASD儿童(p=0.000<0.01)，但在手势、视向提示下，ASD儿童和TD儿童的注意定向正确率不存在显著性差异(p=0.325>0.05)。

2.ASD组与TD组指认目标新词正确反应时的比较

两组被试在5种线索提示下的平均正确反应时如表3所示。方差分析结果表明:被试类型主效应极显著(F=17.022，p=0.000<0.01)，TD儿童反应速度极显著快于ASD儿童。线索类型主效应极显著(F=16.720，p=0.000<0.01)，多重比较发现，有效线索的平均正确反应时极显著短于无效线索(p=0.000<0.05)。平均正确反应速度:箭头线索>手势线索>方框线索>视向线索>无提示线索。被试类型和线索类型交互作用不显著(p=0.325>0.05)。

表3 两组被试在5种线索提示下平均正确反应时 (M±SD) 单位:ms

(二)ASD儿童与TD儿童跟随提示线索指认目标新词的眼动加工差异

1.两组被试对不同兴趣区的注视时间(FD)结果分析

对两组被试的注视时间(FD)和注视次数(FC)分别进行2(ASD组、TD组)×5(方框、箭头、手势、视向、无提示)×2(注意位置:目标位置、干扰位置)的三因素方差分析，注意位置分别是目标物注意位置兴趣区和干扰物注意位置兴趣区。由于部分ASD组和TD儿童在眼动实验过程中的配合度较低，因此研究者剔除了无法采集眼动数据及平均数±3个标准差以外的数据，保留了18名ASD和22名TD的有效眼动数据。两组被试对不同注意位置的注视时间如表4所示。

表4 两组被试在各类线索条件下注视时间(FD) (M±SD) 单位:ms

方差分析结果显示，被试类型主效应不显著(F=0.502，p=0.483>0.05)，ASD儿童和TD儿童在5种线索下的注视时间不存在显著性差异。线索类型主效应极显著(F=5.017，p=0.002<0.01)。多重比较发现:无线索提示和方框线索之间无显著差异，与其他3种有效线索都存在显著性差异(p=0.018<0.05)，方框线索与箭头、手势线索下的注视时间存在显著差异(p=0.023<0.05)，被试在方框线索和无线索提示条件下的加工时间更长。注视时间趋势:箭头/手势/视向<方框线索/无线索。注意位置主效应极显著(F=49.498，p=0.000<0.01)，目标位置的注视时间极显著长于干扰位置，两组被试在目标位置上的加工时间更长。线索类型和注意位置的交互作用极显著(F=15.838，p=0.000<0.01)，简单效应检验后发现:无效线索下，目标位置和干扰位置的注视时间没有显著性差异(p=0.111>0.05)，二者的注视时间基本相同。在4种有效线索下，目标位置与干扰位置的注视时间都存在极显著的差异(p=0.000<0.01)。对比表5可以看出，被试注视目标位置的时间极显著长于干扰位置的时间，说明视向线索对被试产生了明显的提示效应，同时也佐证了行为数据结果。各类线索下目标位置的注视时间不存在显著性差异(p=0.197>0.05)。由于无效线索条件不出现线索提示，被试不知道目标物和干扰物的位置，只能依靠猜测，因此在无效线索条件下干扰位置的注视时间与其余各线索条件的干扰位置注视时间都存在显著的差异(p=0.016<0.05)。

2.两组被试对不同兴趣区的注视次数(FC)结果分析

两组被试对不同兴趣区的注视次数如表5所示。方差分析结果显示，被试类型主效应不显著(F=3.382，p=0.074>0.05)，ASD儿童和TD儿童在5种线索下的注视次数不存在显著性差异。线索类型主效应极显著(F=5.376，p=0.001<0.01)。结合多重比较和描述性统计结果后发现，方框线索下的注视次数显著多于箭头、手势线索(p=0.029<0.05)，无线索下的注视次数极显著多于箭头、手势线索(p=0.000<0.01)，其余所有线索间不存在显著性差异。这说明，箭头线索和手势线索作为典型的方向性线索在提示时能够发挥清晰明确的指向作用，提高加工的效率。注意位置主效应极显著(F=63.021，p=0.000<0.01)，目标位置的注视次数极显著多于干扰位置的注视次数。线索类型和注意位置的交互效应极显著(F=12.169，p=0.000<0.01)。简单效应检验发现，被试在目标位置的注视次数上各线索类型间不存在显著性差异(p=0.018>0.05)。

表5 目标物体注视次数(FC) (M±SD) 单位：次

三、讨论

(一)自闭症儿童跟随提示线索指认目标新词的能力

实验结果显示，ASD儿童能够跟随方框、箭头、手势、视向线索的指向建立新异词语与新异物体的指称关系，但此项能力仍显著落后于同语言智龄的TD儿童，说明ASD儿童词语学习的社会语用机制不够完善。不同线索条件下两组被试表现与预想不同，TD组儿童在方框、箭头线索下的表现极显著优于ASD组，两组在手势、视向等社会性线索下的正确率不存在显著差异。尽管ASD儿童在1岁以内存在回避对人眼注视线索的症状[16]，但近年来多研究报告指出，ASD儿童在较为单一的条件下能够追随视向转移注意[17-18]。普通发展儿童的词语学习机制也经历着从不成熟到成熟的过程，18个月时才开始通过跟随他人眼神指向或推测他人意图来习得词语。[19]本实验材料剔除了易产生干扰的其他面部信息，仅保留左右视向提示，加之参与实验的ASD被试的生理年龄较大，康复时间较长，对照组的TD被试生理年龄小，词语学习机制尚未完全成熟，因此两组被试都表现出相同的跟随视向学习词语的能力，但两组被试都花费了更多时间加工该线索。尽管许多研究认为对人眼注视线索的反应是反射性的，但跟随视向转移注意却需要理解背后的社交意图。与箭头、手势线索相比，视向线索不具有明显空间指向意义。因此，不管是ASD儿童还是TD儿童，都需要一定时间去解读视向线索的意义。王伟平等人提出，ASD儿童的共同注意只是发展上的延迟，并不会永久受损，心理年龄超过4岁后就能对他人的眼睛注视方向或头部转向做出跟随反应。[20]本研究中的ASD组被试恰好符合这一标准，由此验证了ASD 者早期发展滞后的视线追随能力可以随着之后发展起来的补偿机制得到改善的结论。[21]

在视觉空间线索的研究中，方框线索具有高度凸显目标刺激的优势，属于典型的外源性线索，能够快速将观察者注意力吸引到目标位置。TD组的表现验证了方框线索能引发准确有效的线索化效应，但ASD组却未有体现。具体分析后发现，两组被试在方框线索条件下的反应时都稍长，说明在解读线索意义上花费了较多时间，而ASD儿童虽然被方框线索吸引，却因为存在认知缺陷与学习经验，不能完全理解方框线索的指向意义，所以正确率显著落后，这说明ASD儿童社会—语用的词语学习机制不够健全。

(二)自闭症儿童在不同提示线索下注意加工的特点

儿童词语习得的成绩与注视目标物体的时间相关。[15]眼动数据显示，所有被试在有效线索条件下目标位置的注视时间(TFT)和注视次数(FC)都显著多于干扰位置，说明两组被试都能跟随线索的指向学习目标新词。眼动数据显示，两组被试在注视时间(TFT)和注视次数(FC)上不存在显著差异，但ASD儿童的正确率和反应速度却极显著落后于TD儿童，说明相同条件下，ASD儿童的线索加工效率不如TD儿童，同样验证了ASD儿童在社会—语用的词语学习机制上有缺陷的结论。

(三)临床实践意义和局限性

本研究证明了ASD儿童具备一定的社会—语用词语学习机制，ASD儿童在手势线索下能够又好又快地指认目标新词，也能够跟随视向指向学习词语，这为更好地开展临床干预和多媒体教学提供了参考。临床实践的结果也证明，通过早期干预可以提高绝大多数 ASD 儿童的应答性共同注意。[22]因此，在临床中提高ASD儿童的共同注意能力对词语学习大有裨益。本研究结论通过实验数据得出，研究结果缺乏生态学效度，不能充分解释ASD在自然情境下的词语学习能力，加之视向线索也是动态变化的，因此，未来的研究需要在更自然的高生态效度环境中考查自闭症儿童的相关技能。

四、研究结论

根据实验数据结果得出以下结论。

第一，自闭症儿童具有一定的社会语用词语学习机制，能够跟随提示线索指认目标新词，但此项能力水平仍落后于同语言智龄的普通发展儿童，提示了其在词语学习上的困难。

第二，自闭症儿童能够跟随单一静态的斜视视向转移注意，但需较长的加工时间，说明共同注意不是永久性损伤。

第三，手势线索能够帮助自闭症儿童又好又快地建立词语—目标指称关系。