第三章 實驗
第七節 實驗六：重製 Fiser 與 Aslin 的視覺管道統計學習實驗
一、 實驗目的
由於實驗二至實驗四當中，以原本用於聽覺管道的實驗派典呈現視覺 管道的文字刺激，可能使受試者在辨識刺激上需要投入更多的認知資源，
因而不容易獲得較為顯著的視覺管道統計學習成效。因此我們考慮改換實 驗派典，首先採用 Fiser 與 Aslin (2002)過去曾用來探討視覺管道中，依時 間序列呈現抽象圖形的實驗派典。本實驗將先重製該研究之實驗一，檢測 過去的實驗結果是否能被重複驗證。
二、 受試者
參與本實驗的受試者共計15名，皆為大專以上之學生，以中文為母 語，年齡介於20 - 30歲 (M = 23，SD = 2.67)，男性8人，女性7人。
三、 實驗材料 主作業材料
本實驗的主作業材料為一個連續的幾何圖形串。本實驗採用 Fiser 與 Aslin (2002)實驗中所使用的十二個幾何圖形，如附錄一所示。這些幾何圖 形的樣貌並無法對應真實世界中的物品，因此並無對應的具體語彙。十二 個幾何圖形以三個圖形為一組，組成四個圖形組合，以下將這些圖形組合 稱之為圖形詞。
為方便說明，以下各幾何圖形分別以英文字母替代之，四個圖形組合 分別為：A-B-C, D-E-F, G-H-I, J-K-L。材料中每個圖形詞各重複24次後，隨 機排列，形成一個包含有288個幾何圖形的連續圖形串。在圖形串中，相同 的圖形詞不會接連出現（即在圖形串中不會出現 A-B-C-A-B-C 的排列順 序）。而相鄰的兩個圖形詞也不會以相同的順序重複出現（如： A-B-C-D-E-F-A-B-C-D-E-F）。該圖形串中，各圖形出現的機率是相等的，而圖形詞 中，相鄰的兩個圖形間（如A-B 或 B-C）之銜接概率為1，跨圖形詞之相鄰
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的兩個圖形間（如C-D 或 F-G）的銜接概率為 .33。由於圖形串播放時為連 續出現，中間並無暫停或重複播放的機會。因此，圖形串中，相鄰圖形間 的銜接概率是受試者唯一可以用來判斷圖形詞之詞界線的線索。
測驗材料
測驗包含32題二選一的選擇題。每道題目包括兩個選項，分別是真詞 和非詞。所謂的真詞即為主作業材料中所定義的圖形詞（如 A-B-C），而非 詞則是由學習階段中看過的圖形中挑選，將絕對不可能接連出現的圖形組 合在一起（如B-E-H），形成非詞選項。
測驗中，每個圖形真詞（以正確順序排列的圖形詞）分別和四個圖形 非詞搭配成題目。測驗時，所有的題目隨機出現，但真詞和非詞的出現順 序經過平衡設計，有一半的題目會先出現真詞選項，再出現圖形非詞選 項，而另一半的選項則先出現圖形非詞選項，再出現真詞選項。
四、 實驗流程
Fiser 與 Aslin (2002)的實驗分為兩個階段，分別為學習階段與測驗階 段，本實驗另在測驗完成後增設問卷填答的階段，共三個階段。完成本實 驗約需要40分鐘。
學習階段
受試者在學習階段開始前先簽署實驗同意書並閱讀指導語。受試者在 進行學習階段任務時並不清楚實驗材料的組合規律，亦不知道學習階段後 需要進行測驗。
當學習階段開始，受試者會先在螢幕的中央看到一個黑色長方形遮蔽 物，當受試者準備好後，按鍵開始，電腦便會自動開始播放實驗的材料圖 形串。實驗材料串中的第一個圖形會由遮蔽物的右後方出現，以固定的速 率向螢幕的邊緣移動，再以相同的速率繞回黑色長方形遮蔽物的後方。當 第一個圖形完全隱沒在遮蔽物的後方之後，下一個圖形會由長方形遮蔽物 的左後方出現，以固定的速率向螢幕邊緣移動，再移回遮蔽物的後方。如
此持續交替進行直至材料串播放完畢，材料串播放的過程中並無法暫停或 回放。每個圖形未被遮蔽物遮擋而完整出現在螢幕上的時間約為2秒。播放 完本實驗之所有圖形材料約需時間15分鐘。受試者在圖形串播放時，需要 持續注視並追蹤螢幕上的圖形，視線不可移開。材料呈現方式如圖 3。
圖 3：實驗六學習階段主作業材料呈現示意圖
測驗階段
測驗開始前，受試者閱讀指導語，在完全了解測驗任務和施行方式後 開始測驗。
受試者首先會在螢幕上看到一個黑色長方形遮蔽物，當受試者準備好 後按鍵開始。此時，電腦將自動播放該題的兩個選項。每一個選項都是由 遮蔽物的右側開始。選項中的第一個符號會由遮蔽物的右後方出現，以和 學習階段相同的速率往螢幕邊緣移動，再繞回並隱沒於遮蔽物的後方，第 二個符號則接著由遮蔽物的左後方出現，往螢幕的邊緣移動，再繞回並隱 沒於遮蔽物後方，第三個圖形則由遮蔽物的右後方出現，往螢幕的邊緣移 動，再繞回並隱沒於遮蔽物後方。當第一個選項播放完畢後，畫面暫停一 秒，接著，第二個選項以和選項一相同的方式播放。測驗題的兩個選項播
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放完畢後，螢幕中出現指示語，要求受試者按鍵選出曾經在實驗階段中看 過的圖形組合或者是圖形出現順序。每道題目在測驗階段中僅播放一次，
受試者無法重複觀看題目。受試者答題時並無時間限制，若受試者無法決 定答案，則允許受試者依照直覺作答。平均而言，完成測驗階段約需要 10-15分鐘。
問卷填答階段
受試者完成前述兩階段任務後，需填答一份問卷。問卷包含四個題 目，分別為：一、請畫出剛剛看過的圖形，二、請說明在第一階段中是否 觀察到材料的規律性或特色，三、請問在第一階段觀看圖形動畫的過程 中，受試者將注意力放在何處？注意力是否曾經轉移？四、本實驗的內容 是否讓您聯想到其他事情，若有，請約略說明。在此階段中受試者需儘量 回憶、畫出實驗中曾經出現的圖形，並說明是否發現材料出現順序中所隱 含的關係，以及儘量提供在實驗過程中所採用的記憶、判斷策略等資訊。
問卷填答約需10分鐘。
五、 實驗結果
實驗過程中有3位受試者各有一項測驗作答反應未被電腦登錄，視為佚 失資料。15位本國籍受試者在測驗階段中的平均答對率為 .77（SD = .27，
最大值1，最小值 .31），此結果顯示受試者的平均答對率顯著高於 .5的隨機 猜測值：t1(14) = 3.99，p < .001，t2(31) = 14.43，p < .001。Cohen’s d = 1.03。
15位受試者當中有11位受試者的答對率超過 .5，sign test 結果 p < .05。根據 訊號偵測理論，將所有受試者的反應合併計算呈現於表6中。15位受試者之 d′計算結果，M = 1.40，SD = 1.35，最小值 -.81，最大值 2.63。
表 6：實驗六之訊號反應列聯表
訊號種類：真詞 訊號種類：非詞
受試者反應：真詞 .78 .23
受試者反應：非詞 .22 .77
六、 小結
本實驗的平均答對率為 .77，顯示受試者在觀看過動畫之後，能由二選 一的測驗中正確區分圖形詞和圖形非詞，且此一效果顯著高於隨機猜測的 機率。由於受試者在觀看連續圖形串動畫的過程中，實驗者並未告知圖形 之間的組合規律，因此受試者用來判斷圖形間組合規律的依據為圖形和圖 形間的銜接概率值。實驗的結果顯示受試者能偵測到此一統計資訊的規律 性，利用圖形詞內相鄰兩圖形之銜接概率高於跨圖形詞間的銜接概率的差 異，將圖形詞自連續的圖形串中切割出來。我們將此重製的實驗結果與 Fiser 與 Aslin (2002)的實驗一數據進行比對，該研究中，八位受試者的平均 答對率為 .95，t = 25.57, p < .0001。本實驗中，受試者的答對率雖較低，但 兩個實驗的趨向基本一致。本研究的結果複製了 Fiser 與 Aslin (2002)的實 驗一，顯示受試者是可以在短暫接觸材料，以及未告知圖形組合規律的情 況下，掌握視覺管道中連續抽象圖形串中所隱含的統計規律資訊。
此外，第五節的討論中，我們曾經考慮過受試者在母語環境中累積的 閱讀或處理視覺管道材料的慣性（能力），是否會遷移至新的視覺材料處理 中？有圖像式母語背景的受試者是否能將母語中的視覺處理經驗轉移至對 圖像式材料的處理上，換句話說，圖像式母語背景者在處理圖像類型的視 覺材料上，可能比其他母語背景者更為有利。前述的研究受限於受試者的 招募狀況，並無法將受試者分成兩個族群，比對其視覺統計學習成效。但 或許本實驗的結果能提供部分的解釋。比對本實驗結果和 Fiser 與 Aslin (2002)的研究結果，在採用相同連續圖形串的狀況下，西方受試者對圖形 材 料 規 律 性 的 答 對 率 為 .95，而以中文為母語的受試者的平均答對率
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為 .77。從這兩個實驗結果的分布來看，具有中文語言背景（圖像式語言系 統）的受試者，在處理圖形材料的統計資訊上，並未得益於母語文字系統 的閱讀能力。在視覺統計學習的表現上，母語為中文的受試者之表現並未 比母語為拼音文字背景的受試者更好。或許受試者的母語文字系統並不是 影響受試者在視覺圖像上的統計學習表現的主要因素。