本文描述了如何使用眼动跟踪方法来研究文本理解中涉及的认知过程。包括眼动追踪设备的说明、如何开发实验刺激和程序建议。所提供的信息可以应用于大多数使用语言刺激的研究。
本文描述了如何使用眼动跟踪方法来研究文本理解中涉及的认知过程。测量阅读过程中的眼睛运动是衡量文本理解过程中瞬间(在线)处理需求的最精确方法之一。认知处理需求反映在眼睛运动行为的几个方面,如固定时间、固定次数和回归次数(返回到文本的先前部分)。研究人员需要考虑的眼部跟踪设备的重要特性包括测量眼睛位置的频率(采样率)、确定眼睛位置的准确性、允许头部运动多少以及易用性。还描述了影响眼睛运动的刺激特性,这些刺激需要在文本理解研究中控制,例如目标单词的位置、频率和长度。提出了与准备参与者、设置和校准设备以及开展研究有关的程序建议。提出代表性结果,说明如何评估数据。虽然在阅读理解方面描述了这种方法,但所提供的大部分信息可以应用于任何参与者阅读语言刺激的研究。
当读者阅读文本时,他们通过交替的固定模式(眼睛静止且专注于单词的点)和囊(眼睛在单词之间移动的点)将眼睛从一个单词移动到另一个单词。在通过文本将读卡器向前移动的囊中修复称为前方固定和固定后,将读卡器移动到文本中的先前点称为递减固定。眼动追踪方法的基本假设是,处理需求增加与加工时间增加或固定模式变化有关。更长的固定时间或更多的固定(前进和递减)可能会反映增加的处理时间。
与测量整个段落或逐句阅读时间的阅读时间相比,眼动作为衡量阅读行为的几个重要优势。首先,监测眼睛运动会产生连续的在线阅读性能记录。这提供了在全球一级(整个文本)、句子级别(单个句子)或局部(单个单词或短语)检查文本处理需求的能力。例如,全球难度的变化会导致几个性能指标(如总阅读时间、前进固定次数和回归次数)发生更改。局部难度的变化也会影响几个指标,例如单个单词的阅读时间、固定单词的概率以及返回特定单词的可能性。整体阅读时间或逐句阅读时间没有提供如此详细的阅读绩效衡量指标。第二,眼动是阅读的自然部分:因此,不会向读者提出额外的任务要求。第三,可以分析眼动的多个方面(如固定时间、囊长和回归频率),为阅读过程的不同元素提供一个窗口。第四,眼睛运动直接反映与正在阅读的文本特征相关的处理需求。例如,眼睛运动因单词频率10,11、单词长度7、词汇模糊性2、上下文约束1和重复10,13的函数而异。第五,眼动反映了读者的个体差异。例如,眼睛的运动因阅读能力1、先前对某一主题的了解9和读者年龄的14而异。雷纳、波拉塞克、阿什比和克利夫顿13日对阅读过程中的眼睛运动进行了全面的回顾。综合起来,这些优势使眼动成为衡量阅读行为的理想指标。
这里描述的研究使用眼动方法来研究文本理解中涉及的认知过程。具体来说,这个实验旨在探索如何熟悉和陌生的隐喻被处理4。在这项研究中,参与者阅读计算机显示器上显示的短文,同时监测他们的眼睛运动。每篇课文包含四句话。前两句提供了与隐喻的预期含义一致的背景。隐喻出现在第三句中。第四句是中立的结论。下面介绍了包含熟悉 (1) 和不熟悉的 (2) 隐喻的文本示例,并强调了为便于识别而强调的隐喻。
过去基于各种方法的研究表明,熟悉的隐喻比不熟悉的隐喻更容易理解(处理得更快)3,6。眼部追踪方法的威力在于,处理困难源可以隔离到特定的单词中。例如,研究人员可以通过在比喻中读取每个单词时减速或减慢隐喻的最后一个单词(当前一个短语显然是隐喻时)来确定理解不熟悉的隐喻所需的额外时间是否获得。此外,眼睛运动的模式支持对理解隐喻所涉及的认知过程的推论。例如,在阅读小说或不熟悉的隐喻时,读者需要进一步处理隐喻,以提取比喻意义。这可能反映在眼睛运动模式中,作为回归到隐喻的开始,然后第二次通读隐喻。读者也可以尝试比较隐喻中两个关键词的含义(如爱 和 花),这可能导致关键词之间来回的眼动模式。或者,读者在阅读熟悉的隐喻时,在阅读隐喻后可以立即提取比喻意义:因此,不需要倒退。关键是眼睛运动模式允许研究人员对用来理解隐喻的在线过程进行推理。这支持更多的描述性结论,而不是简单地说,整体处理时间比熟悉的隐喻更陌生。
此处描述的研究说明了两种书面刺激对比眼睛运动模式的常见方法,并为描述眼动方法的关键方面提供了具体情况。重要的是,本文描述的眼动方法可以概括为研究许多其他问题,例如读者如何解决复杂程度不同的基于单词的数学问题(例如高复杂性和低复杂性),或者字题如何由域名专家与新手解决。眼睛运动可用于确定问题中的哪些词语最受关注(即固定时间最长和固定次数最多),以及专家和新手是否关注相同的信息。在每种情况下,监测眼睛运动都会记录与理解阅读问题相关的处理需求的瞬间变化。
技术的进步带来了高度准确、可靠和易于使用的眼动追踪系统。在语言研究领域,监测眼动使研究人员能够确定读者如何评价文本。固定模式可用于确定文本的哪些部分最难处理或最易处理,文本的哪些部分可以通过单次固定来理解,哪些部分需要多次固定或回归,以及读取器处理文本的顺序。这些措施共同支持了关于文本理解中涉及的认知过程的结论。
理解基于文本中所载信息与读者应用的认知技能和知识之间的相互作用:因此,只有使用对文本属性和读者特征敏感的处理量度,才能全面理解文本理解。如前所述,眼动因语言特征而异,如单词频率、单词长度和句子复杂性1、2、7、10、11,以及阅读能力和主题知识1,9等读者特征。因此,眼动提供了文本理解的理想量度。
由于眼睛运动因许多语言特征而异,因此在研究文本理解中涉及的认知过程时,精确控制刺激至关重要。研究人员经常花费尽可能多的精力来开发控制刺激,作为进行实际实验所需的。事实上,这项研究只和刺激一样好。
眼部跟踪方法可以为参与者展示视觉刺激并评估刺激所需的任何研究领域提供有价值的数据。例如,在广告领域,人们可以通过测量广告中哪些部分的人看得最多的5,8来确定视觉广告的哪些部分最吸引注意力。在医学研究中,人们可以通过观察眼动扫描路径来确定实习生和有经验的医生是否以同样的方式评估X射线或MRI图像,以及评估关键物理结构花费了多少时间。在这些示例中,眼睛运动的模式指示图像的哪些部分吸引观看图像的人的注意。
The authors have nothing to disclose.
我们要感谢所有参与芝加哥伊利诺伊大学语言研究实验室研究的人。我们还感谢弗朗西斯·丹尼尔,他在帮助开发用于收集此处提供的数据的程序方面发挥了重要作用。
Eye Tracker | SR Research Ltd. | EyeLink 1000 Remote Desktop model |
Experiment Control Software | SR Research Ltd. | Experimental Builder |
Eye Movement Evaluation Software | SR Research Ltd. | Data Viewer |