基于眼動分析：大學(xué)生場認(rèn)知方式對圖形推理的影響探究

基于眼動分析：大學(xué)生場認(rèn)知方式對圖形推理的影響探究一、引言1.1研究背景在當(dāng)今信息爆炸的時代，認(rèn)知能力的研究愈發(fā)重要，它不僅是心理學(xué)領(lǐng)域的核心課題，更是教育、人工智能等多個領(lǐng)域關(guān)注的焦點。大學(xué)生作為知識傳承與創(chuàng)新的主力軍，其認(rèn)知能力的發(fā)展對個人成長和社會進(jìn)步具有深遠(yuǎn)意義。場認(rèn)知方式和圖形推理能力作為認(rèn)知領(lǐng)域的重要組成部分，二者之間的關(guān)系研究近年來備受關(guān)注。場認(rèn)知方式是個體在認(rèn)知過程中表現(xiàn)出的一種穩(wěn)定的風(fēng)格差異，最早由美國心理學(xué)家威特金（H.A.Witkin）提出。場獨立型個體傾向于獨立地分析和判斷信息，較少受到周圍環(huán)境的影響，善于從復(fù)雜的背景中分離出關(guān)鍵元素；而場依存型個體則更依賴于外部環(huán)境的線索，對整體情境的感知較為敏感，在處理信息時更注重事物之間的相互關(guān)系。這種認(rèn)知風(fēng)格的差異在個體的學(xué)習(xí)、問題解決、決策等諸多方面都發(fā)揮著重要作用。例如，在學(xué)習(xí)過程中，場獨立型學(xué)生可能更擅長自主學(xué)習(xí)，能夠迅速把握知識的核心要點；而場依存型學(xué)生則更傾向于在合作學(xué)習(xí)中獲取知識，通過與他人的交流和討論來加深對知識的理解。圖形推理作為一種重要的非言語認(rèn)知能力，是指人們通過觀察一組線條、形狀和空間關(guān)系的變化來識別規(guī)律和推斷下一步的可能形式。它是智力評測中的重要部分，不僅可以測試個體的空間想象力和觀察力，還能夠評估認(rèn)知加工能力、注意力和推理能力等方面。在教育領(lǐng)域，圖形推理能力的培養(yǎng)有助于提高學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)造力，為其未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。在心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中，圖形推理也是探究人類認(rèn)知過程和思維機(jī)制的重要研究對象。近年來，隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，圖形推理能力的研究對于理解人類智能的本質(zhì)以及開發(fā)智能算法具有重要的參考價值。在國家公務(wù)員行政職業(yè)能力測驗、研究生入學(xué)考試等各類重要考試中，圖形推理題目的類型不斷變化，難度不斷加深，對考生的圖形推理能力提出了更高的要求。因此，深入研究圖形推理能力的影響因素，探索提高圖形推理能力的有效方法，具有重要的現(xiàn)實意義。眼動技術(shù)作為一種常用的研究工具，能夠幫助研究者解釋和量化人類認(rèn)知加工過程中的行為和注意力特征。通過記錄和分析個體在圖形推理過程中的眼動軌跡、注視時間、注視次數(shù)等指標(biāo)，可以直觀地了解其認(rèn)知加工策略和信息處理方式，為揭示場認(rèn)知方式與圖形推理能力之間的內(nèi)在關(guān)系提供有力的證據(jù)。盡管已有研究對場認(rèn)知方式和圖形推理能力分別進(jìn)行了深入探討，但關(guān)于大學(xué)生場認(rèn)知方式對圖形推理影響的研究仍存在一定的局限性。部分研究結(jié)果存在爭議，一些研究認(rèn)為場認(rèn)知方式對圖形推理的影響顯著，而另一些研究則認(rèn)為這種影響并不明顯，這可能是由于所使用的任務(wù)類型、圖形類型、方法或測量技術(shù)的不同等因素導(dǎo)致的。此外，以往研究在研究方法和實驗設(shè)計上也存在一些不足之處，如研究樣本的局限性、實驗任務(wù)的單一性等，這些都限制了研究結(jié)果的普遍性和可靠性。因此，有必要進(jìn)一步深入研究大學(xué)生場認(rèn)知方式對圖形推理的影響，采用更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯糠椒ǎ娼沂径咧g的內(nèi)在關(guān)系，為大學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和教育教學(xué)提供更有針對性的理論支持和實踐指導(dǎo)。1.2研究目的與意義本研究旨在通過眼動技術(shù)，深入探究大學(xué)生場認(rèn)知方式對圖形推理的影響機(jī)制，具體包括以下幾個方面：一是揭示場獨立型和場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中的成績差異，明確場認(rèn)知方式是否對圖形推理成績產(chǎn)生顯著影響；二是分析不同場認(rèn)知方式大學(xué)生在圖形推理時的眼動模式差異，如注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度等，從眼動層面解析其認(rèn)知加工過程；三是探討場認(rèn)知方式與圖形推理解題策略之間的關(guān)系，為培養(yǎng)大學(xué)生的圖形推理能力提供理論支持和實踐指導(dǎo)。本研究具有重要的理論意義和實踐意義。在理論方面，有助于豐富和完善認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域中場認(rèn)知方式與圖形推理能力關(guān)系的研究，進(jìn)一步揭示人類認(rèn)知加工的內(nèi)在機(jī)制。通過眼動技術(shù)的應(yīng)用，能夠更直觀、準(zhǔn)確地獲取被試在圖形推理過程中的認(rèn)知行為數(shù)據(jù)，為相關(guān)理論的發(fā)展提供實證依據(jù)。在實踐方面，對于教育教學(xué)具有重要的指導(dǎo)作用。教師可以根據(jù)學(xué)生的場認(rèn)知方式特點，因材施教，采用更適合學(xué)生的教學(xué)方法和策略，提高圖形推理教學(xué)的效果。例如，對于場獨立型學(xué)生，可以提供更具挑戰(zhàn)性的獨立學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵他們自主探索圖形推理的規(guī)律；對于場依存型學(xué)生，則可以組織小組合作學(xué)習(xí)，讓他們在交流互動中更好地理解圖形推理的方法。此外，本研究結(jié)果還可以為各類選拔性考試，如公務(wù)員考試、研究生入學(xué)考試等，在圖形推理題目的設(shè)計和評估方面提供參考，提高考試的科學(xué)性和有效性。1.3研究創(chuàng)新點本研究在研究方法和研究視角上具有一定的創(chuàng)新之處。在研究方法上，采用眼動技術(shù)，結(jié)合多種眼動指標(biāo)，如注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度、瞳孔直徑等，全面、深入地分析大學(xué)生在圖形推理過程中的認(rèn)知加工過程。以往研究多側(cè)重于單一或少數(shù)幾個眼動指標(biāo)的分析，難以全面揭示場認(rèn)知方式對圖形推理的影響機(jī)制。本研究通過綜合分析多個眼動指標(biāo)，能夠更準(zhǔn)確地捕捉被試在圖形推理過程中的注意力分配、信息搜索策略以及認(rèn)知負(fù)荷變化等，為研究提供更豐富、更深入的數(shù)據(jù)支持。在研究視角上，將場認(rèn)知方式與圖形推理能力相結(jié)合，探討二者之間的內(nèi)在關(guān)系，并從認(rèn)知心理學(xué)的理論角度進(jìn)行深入分析。以往研究雖然對場認(rèn)知方式和圖形推理能力分別進(jìn)行了較多的研究，但將二者聯(lián)系起來，從認(rèn)知加工機(jī)制的角度進(jìn)行系統(tǒng)研究的相對較少。本研究通過對不同場認(rèn)知方式大學(xué)生在圖形推理過程中的眼動模式和解題策略的分析，揭示場認(rèn)知方式對圖形推理的影響機(jī)制，為認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的研究提供了新的視角和思路。同時，本研究還將探討圖形推理過程中的個體差異，為個性化教育提供理論依據(jù)，具有一定的實踐創(chuàng)新意義。二、理論基礎(chǔ)與研究綜述2.1場認(rèn)知方式理論概述2.1.1場認(rèn)知方式的定義與內(nèi)涵場認(rèn)知方式，又稱為場認(rèn)知風(fēng)格，是指個體在認(rèn)知過程中所表現(xiàn)出的對信息加工方式的偏好，它反映了個體在知覺、記憶、思維等認(rèn)知活動中習(xí)慣采用的獨特方式。這一概念最早由美國心理學(xué)家赫爾曼?威特金（Herman?Witkin）在20世紀(jì)40年代提出，其理論基礎(chǔ)源于對個體在空間定向和垂直知覺方面的研究。在威特金的研究中，通過一系列經(jīng)典實驗，如棒框測驗（RodFrameTest）、斜屋椅測驗（TiltingRoom-TiltingChairTest）和轉(zhuǎn)屋測驗（RotatingRoomTest）等，發(fā)現(xiàn)個體在判斷垂直方向時存在明顯的個體差異。一些個體在判斷過程中較少受到周圍環(huán)境因素的影響，主要依據(jù)自身內(nèi)部的線索來做出判斷，表現(xiàn)出較強的獨立性；而另一些個體則更容易受到周圍環(huán)境線索的干擾，其判斷更多地依賴于外部環(huán)境?；谶@些發(fā)現(xiàn)，威特金提出了場獨立（Field-Independent，簡稱FI）和場依存（Field-Dependent，簡稱FD）兩種場認(rèn)知方式類型。場獨立型個體在認(rèn)知過程中，傾向于以內(nèi)在的自我參照為依據(jù)，能夠獨立地對信息進(jìn)行分析和判斷，較少受到外部環(huán)境的影響。他們善于從復(fù)雜的背景中分離出關(guān)鍵信息，關(guān)注事物的細(xì)節(jié)和邏輯關(guān)系，具有較強的認(rèn)知改組能力。例如，在學(xué)習(xí)過程中，場獨立型學(xué)生能夠迅速把握知識的核心要點，自主構(gòu)建知識體系，對抽象的理論知識有較高的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。在解決問題時，他們更傾向于獨立思考，運用邏輯推理和分析方法來尋找解決方案，較少受到他人意見和環(huán)境因素的干擾。場依存型個體則更依賴于外部參照，在認(rèn)知過程中容易受到周圍環(huán)境、他人意見和情感因素的影響。他們對整體情境的感知較為敏感，注重事物之間的相互關(guān)系，善于察言觀色，能夠較好地理解他人的情感和意圖。在學(xué)習(xí)中，場依存型學(xué)生可能更擅長通過與他人的交流和合作來獲取知識，對生動形象的教學(xué)內(nèi)容更容易接受。在面對問題時，他們更傾向于參考他人的經(jīng)驗和建議，從整體情境中尋找解決問題的線索，在社會交往中表現(xiàn)出較高的社交技能和親和力。場獨立型和場依存型并不是絕對的兩極，而是處于一個連續(xù)體上，大多數(shù)個體處于兩者之間，只是在不同程度上表現(xiàn)出偏向某一種認(rèn)知方式的特點。而且，場認(rèn)知方式并非一成不變，它會受到個體的成長環(huán)境、教育經(jīng)歷、文化背景等多種因素的影響而發(fā)生一定的變化。例如，長期接受強調(diào)獨立思考和自主學(xué)習(xí)的教育，可能會使個體更傾向于場獨立型認(rèn)知方式；而在一個強調(diào)團(tuán)隊合作和集體主義的文化環(huán)境中成長，個體可能更偏向場依存型認(rèn)知方式。2.1.2場認(rèn)知方式的測量方法準(zhǔn)確測量場認(rèn)知方式是研究其與其他認(rèn)知能力關(guān)系的基礎(chǔ)。自場認(rèn)知方式理論提出以來，心理學(xué)家們開發(fā)了多種測量方法，以下是幾種常用的測量方法及其原理與應(yīng)用場景。鑲嵌圖形測驗（GroupEmbeddedFiguresTest，GEFT）：這是目前應(yīng)用最為廣泛的場認(rèn)知方式測量工具之一。該測驗的原理基于場獨立型和場依存型個體在知覺分離能力上的差異。測驗材料通常由一系列復(fù)雜圖形組成，每個復(fù)雜圖形中隱藏著一個簡單的目標(biāo)圖形。被試的任務(wù)是盡快從復(fù)雜圖形中找出目標(biāo)圖形。場獨立型個體由于能夠較好地將目標(biāo)圖形從復(fù)雜背景中分離出來，因此在完成任務(wù)時速度較快，錯誤較少；而場依存型個體則可能受到背景圖形的干擾，找出目標(biāo)圖形的速度較慢，錯誤較多。例如，在一項針對大學(xué)生的研究中，使用鑲嵌圖形測驗對被試的場認(rèn)知方式進(jìn)行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)場獨立型學(xué)生在測驗中的得分顯著高于場依存型學(xué)生，表明他們在圖形分離任務(wù)中表現(xiàn)更優(yōu)。鑲嵌圖形測驗具有操作簡單、施測方便的特點，適用于大規(guī)模的群體測試，如在教育領(lǐng)域中，可以用于了解學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格特點，為教學(xué)方法的選擇提供參考；在心理學(xué)研究中，可作為篩選被試的工具，用于探討場認(rèn)知方式與其他心理變量之間的關(guān)系。棒框測驗（RodFrameTest，RFT）：由威特金設(shè)計，是最早用于測量場認(rèn)知方式的實驗方法之一。測驗儀器主要由一個可以傾斜的方框和一個位于方框內(nèi)的可以獨立調(diào)節(jié)傾斜角度的亮棒組成。實驗時，被試坐在暗室中，面對儀器，要求將亮棒調(diào)整到與地面垂直的位置。在這個過程中，被試會受到方框傾斜角度這一外在視野線索的影響。場獨立型被試能夠較少地受到方框傾斜的干擾，主要依據(jù)自身內(nèi)部的垂直知覺線索來調(diào)整亮棒，使其接近垂直狀態(tài)；而場依存型被試則更容易受到方框傾斜的影響，調(diào)整亮棒時誤差較大。例如，在早期的一項經(jīng)典研究中，通過棒框測驗發(fā)現(xiàn)，場獨立型個體在調(diào)整亮棒時的誤差明顯小于場依存型個體，證明了兩者在對外部線索依賴程度上的差異。棒框測驗對于研究場認(rèn)知方式的神經(jīng)生理機(jī)制具有重要意義，因為它可以通過控制實驗條件，精確測量被試在知覺判斷過程中的反應(yīng)，為深入探究場認(rèn)知方式的內(nèi)在機(jī)制提供數(shù)據(jù)支持。然而，由于該測驗需要特定的儀器設(shè)備，且對實驗環(huán)境要求較高，其應(yīng)用范圍相對較窄，主要用于實驗室研究。身體順應(yīng)測驗（BodyAdjustmentTest，BAT）：該測驗也是威特金提出的用于測量場認(rèn)知方式的方法。測驗中，被試坐在一個可以調(diào)節(jié)傾斜角度的椅子上，位于一個傾斜的房間內(nèi)。被試的任務(wù)是通過調(diào)節(jié)椅子的角度，使自己感覺身體處于垂直狀態(tài)。場獨立型被試能夠克服房間傾斜的視覺線索干擾，更多地依據(jù)自身的平衡覺來調(diào)整椅子，使其接近垂直；而場依存型被試則更容易受到房間傾斜的影響，調(diào)整椅子時偏差較大。身體順應(yīng)測驗從身體空間定向的角度，考察個體對內(nèi)部和外部線索的依賴程度，為研究場認(rèn)知方式提供了獨特的視角。在一些研究個體空間認(rèn)知能力與場認(rèn)知方式關(guān)系的實驗中，身體順應(yīng)測驗被廣泛應(yīng)用，有助于揭示場認(rèn)知方式在空間認(rèn)知領(lǐng)域的作用機(jī)制。但同樣，該測驗也存在設(shè)備復(fù)雜、實驗操作相對繁瑣的問題，限制了其在實際應(yīng)用中的普及。2.2圖形推理的認(rèn)知機(jī)制2.2.1圖形推理的定義與任務(wù)類型圖形推理是一種基于圖形信息進(jìn)行邏輯推理的認(rèn)知活動，它不依賴于具體的語言文字，而是通過對圖形的觀察、分析和比較，找出其中蘊含的規(guī)律或關(guān)系，從而推斷出未知圖形的特征或完成特定的圖形任務(wù)。在圖形推理中，已知的若干圖形構(gòu)成前提，由前提得出的是結(jié)論，同時還包含推理要求這一重要構(gòu)成部分，三者共同構(gòu)成一個完整的圖形推理過程。例如，在公務(wù)員行政職業(yè)能力測驗的圖形推理題目中，常給出一組或多組圖形，要求考生根據(jù)圖形的變化規(guī)律，從選項中選擇出符合規(guī)律的下一個圖形。常見的圖形推理任務(wù)類型豐富多樣，主要包括以下幾種：規(guī)律推理：這是最為常見的類型，要求考生觀察圖形的特征，如形狀、大小、數(shù)量、顏色、位置等，找出其中的變化規(guī)律，并依據(jù)該規(guī)律選擇出正確的圖形。以形狀規(guī)律為例，可能會呈現(xiàn)圖形形狀的周期性變化，如三角形、正方形、圓形依次循環(huán)出現(xiàn)；在數(shù)量規(guī)律方面，可能是圖形中某一元素的數(shù)量逐次遞增或遞減，如圓形的數(shù)量從1個依次增加到5個。再如，在一組圖形中，每個圖形的邊數(shù)依次為3、4、5、6，那么下一個圖形的邊數(shù)很可能是7。空間推理：著重考查考生對空間圖形的想象和推理能力，如空間折疊、三視圖、立體拼接等。在空間折疊問題中，通常會給出一個平面展開圖，要求考生判斷它折疊后能形成的立體圖形；三視圖則是讓考生根據(jù)給定的立體圖形，判斷從不同方向觀察所得到的視圖形狀；立體拼接是將多個立體圖形組合拼接成一個完整的立體圖形。例如，在判斷正方體展開圖的折疊結(jié)果時，需要考生準(zhǔn)確把握各個面之間的位置關(guān)系和相對關(guān)系；在繪制圓柱體的三視圖時，要清楚主視圖、俯視圖和左視圖的形狀特征。類比推理：呈現(xiàn)兩組圖形，第一組圖形展示了某種變化規(guī)律，考生需要依據(jù)此規(guī)律，在第二組圖形中選擇出符合變化規(guī)律的圖形。例如，第一組圖形中，第一個圖形順時針旋轉(zhuǎn)90度得到第二個圖形，第二個圖形再左右翻轉(zhuǎn)得到第三個圖形，那么第二組圖形也應(yīng)遵循相同的規(guī)律進(jìn)行變化。分類推理：給出多個圖形，要求考生根據(jù)圖形的某種共性或差異，將它們分為不同的類別。比如，根據(jù)圖形是否具有對稱性，將所有圖形分為軸對稱圖形和非軸對稱圖形兩類；或者根據(jù)圖形的封閉性，分為封閉圖形和開放圖形。2.2.2圖形推理的認(rèn)知加工過程圖形推理的認(rèn)知加工過程是一個復(fù)雜而有序的過程，涉及多個認(rèn)知步驟和心理操作，主要包括以下幾個方面：感知與注意：在面對圖形推理任務(wù)時，首先需要對圖形進(jìn)行感知，將視覺信息輸入大腦。在這個過程中，注意起到了關(guān)鍵作用，它幫助個體篩選出圖形中的關(guān)鍵信息，忽略無關(guān)信息。例如，當(dāng)呈現(xiàn)一個包含多種元素的復(fù)雜圖形時，個體可能會首先注意到圖形中較為突出的元素，如較大的圖形、顏色鮮艷的部分或者處于特殊位置的元素。研究表明，在圖形推理任務(wù)中，被試對關(guān)鍵信息的注視時間和注視次數(shù)明顯多于無關(guān)信息，這表明注意能夠引導(dǎo)個體對重要信息進(jìn)行更深入的加工。特征提取與分析：在感知圖形的基礎(chǔ)上，對圖形的各種特征進(jìn)行提取和分析，包括形狀、大小、數(shù)量、位置、方向、顏色等。不同的圖形推理任務(wù)可能側(cè)重于不同的特征，因此準(zhǔn)確提取和分析特征是解題的關(guān)鍵。例如，在規(guī)律推理中，需要分析圖形的形狀變化規(guī)律，如是否存在相似圖形、圖形的形狀是否按照某種順序演變；在數(shù)量推理中，則要關(guān)注圖形中元素的數(shù)量變化，如點、線、面的數(shù)量增減。有研究發(fā)現(xiàn)，場獨立型個體在特征提取和分析過程中，更善于從復(fù)雜圖形中分離出關(guān)鍵特征，而場依存型個體可能更容易受到整體圖形的影響，對局部特征的關(guān)注相對較少。歸納與概括：通過對多個圖形特征的分析，嘗試歸納出其中的規(guī)律或關(guān)系，并將其概括為一般性的規(guī)則。這需要個體具備較強的抽象思維能力，能夠從具體的圖形實例中提煉出共性。例如，在一組圖形中，發(fā)現(xiàn)每個圖形都由兩個相同的元素組成，且這兩個元素的位置關(guān)系依次為上下、左右、上下、左右交替出現(xiàn)，那么就可以歸納出圖形的位置關(guān)系規(guī)律。歸納與概括能力的高低直接影響著圖形推理的效率和準(zhǔn)確性，能力較強的個體能夠更快地發(fā)現(xiàn)規(guī)律，而能力較弱的個體可能需要更多的時間和嘗試。推理與判斷：運用歸納出的規(guī)律或關(guān)系，對未知圖形進(jìn)行推理和判斷，選擇出符合規(guī)律的選項或完成相應(yīng)的任務(wù)。在這個過程中，需要個體進(jìn)行邏輯思維，將規(guī)律應(yīng)用到具體的情境中。例如，在類比推理中，根據(jù)第一組圖形的變化規(guī)律，推理出第二組圖形的變化結(jié)果，并從選項中選擇出正確的答案。推理與判斷過程還涉及到對多個可能規(guī)律的驗證和篩選，個體需要通過對比和分析，確定最符合圖形特征的規(guī)律。元認(rèn)知監(jiān)控：在整個圖形推理過程中，元認(rèn)知監(jiān)控起著重要的作用，它幫助個體對自己的認(rèn)知過程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。個體需要不斷評估自己的解題思路是否正確，是否需要調(diào)整策略，以及對答案的合理性進(jìn)行判斷。例如，如果在推理過程中發(fā)現(xiàn)某個規(guī)律無法解釋所有圖形的變化，那么就需要重新審視之前的分析過程，尋找其他可能的規(guī)律。元認(rèn)知監(jiān)控能力較強的個體能夠及時發(fā)現(xiàn)自己的錯誤，并調(diào)整解題策略，提高解題的成功率。2.3眼動研究在認(rèn)知領(lǐng)域的應(yīng)用2.3.1眼動技術(shù)的原理與指標(biāo)眼動技術(shù)是一種通過記錄和分析眼球運動來研究人類認(rèn)知過程的重要手段。其原理基于“腦-眼一致性假說”，即目光所處的位置通常與關(guān)注和思考的事物有關(guān)。當(dāng)個體進(jìn)行視覺活動時，眼球會產(chǎn)生一系列的運動，如注視、眼跳和追隨運動等，這些運動能夠反映出個體的注意力分配、信息加工和認(rèn)知策略等方面的情況。目前，眼動技術(shù)主要采用基于眼睛視頻分析（VOG，Videooculographic）的“非侵入式”技術(shù)，通過攝像機(jī)將眼睛運動錄下來，再通過圖像分析判斷視線落點，傳感器與用戶沒有直接接觸。其中，“瞳孔-角膜反射方法”是應(yīng)用較為廣泛的一種視線追蹤技術(shù)。該方法利用眼球角膜外表面上的普爾欽斑（Purkinjeimage），即由進(jìn)入瞳孔的光線在角膜外表面上反射而產(chǎn)生的亮光點。由于攝像機(jī)和屏幕位置固定，在假設(shè)眼球為球狀且頭部不動的情況下，普爾欽斑的絕對位置并不隨眼球的轉(zhuǎn)動而變化，但其相對于瞳孔和眼球的位置則會隨著眼球運動而改變。通過實時定位眼睛圖像上的瞳孔和普爾欽斑的位置，計算出角膜反射向量，再利用幾何模型，就能估算得到用戶的視線方向。同時，基于前期定標(biāo)過程中建立的用戶眼睛特征與電腦屏幕呈現(xiàn)內(nèi)容之間的關(guān)系，儀器便可判斷出用戶在看屏幕上的具體內(nèi)容。在眼動研究中，常用的眼動指標(biāo)有注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度、瞳孔直徑等，它們各自從不同角度反映了個體的認(rèn)知加工過程：注視時間：指個體在某個區(qū)域或元素上停留的時間長度，是衡量個體對信息關(guān)注程度和加工深度的重要指標(biāo)。較長的注視時間通常意味著個體在該區(qū)域進(jìn)行了更深入的認(rèn)知加工，可能是在對信息進(jìn)行分析、理解或記憶。例如，在閱讀過程中，讀者對難點詞匯或關(guān)鍵語句的注視時間會明顯長于其他內(nèi)容；在圖形推理任務(wù)中，被試對圖形中關(guān)鍵特征區(qū)域的注視時間也會相對較長，這表明他們在努力提取和分析這些區(qū)域的信息。注視次數(shù)：表示個體對某個區(qū)域或元素的注視次數(shù)，反映了個體對該區(qū)域信息的搜索和加工的頻繁程度。較多的注視次數(shù)可能暗示該區(qū)域包含了重要信息，或者個體在理解該區(qū)域信息時遇到了困難，需要反復(fù)查看。比如，在觀察一幅復(fù)雜的圖片時，被試對圖片中人物的面部、動作等關(guān)鍵部位的注視次數(shù)會較多，以獲取更多關(guān)于人物身份、行為等方面的信息；在解決圖形推理問題時，如果被試對圖形的某個部分注視次數(shù)較多，可能說明該部分對于找到圖形規(guī)律至關(guān)重要。眼跳幅度：指眼球在不同注視點之間跳動的距離，體現(xiàn)了個體在視覺搜索過程中的信息獲取范圍和速度。較大的眼跳幅度表明個體能夠快速地在不同區(qū)域之間切換視線，獲取更廣泛的信息，可能在進(jìn)行整體瀏覽或快速定位關(guān)鍵信息；而較小的眼跳幅度則可能表示個體更專注于局部細(xì)節(jié)的加工。例如，在閱讀時，熟練的讀者眼跳幅度較大，能夠快速掃視文字，獲取段落大意；而初學(xué)者可能眼跳幅度較小，更關(guān)注每個字詞的細(xì)節(jié)。在圖形推理中，場獨立型個體可能具有較大的眼跳幅度，能夠迅速把握圖形的整體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵特征；場依存型個體的眼跳幅度可能相對較小，更傾向于關(guān)注圖形的局部和整體之間的關(guān)系。瞳孔直徑：瞳孔直徑的變化也能反映個體的認(rèn)知狀態(tài)，當(dāng)個體處于緊張、興奮、注意力高度集中或進(jìn)行復(fù)雜認(rèn)知加工時，瞳孔會擴(kuò)張；而在放松狀態(tài)下，瞳孔會收縮。例如，在進(jìn)行高難度的圖形推理任務(wù)時，被試的瞳孔直徑可能會隨著任務(wù)難度的增加而逐漸擴(kuò)大，這表明他們的認(rèn)知負(fù)荷在加重，需要投入更多的注意力和心理資源來完成任務(wù)。2.3.2眼動研究在圖形推理中的應(yīng)用現(xiàn)狀近年來，眼動技術(shù)在圖形推理研究中得到了廣泛應(yīng)用，為深入探究圖形推理的認(rèn)知機(jī)制提供了豐富的實證依據(jù)。研究者們通過記錄被試在圖形推理過程中的眼動數(shù)據(jù)，分析不同眼動指標(biāo)的變化，揭示了圖形推理過程中的認(rèn)知加工特點和個體差異。一些研究聚焦于圖形推理的難度對眼動模式的影響。例如，有研究發(fā)現(xiàn)，隨著圖形推理題難度的增加，被試的注視時間顯著延長，注視次數(shù)明顯增多，眼跳幅度減小。這表明在面對較難的圖形推理任務(wù)時，被試需要花費更多的時間和精力來分析圖形信息，進(jìn)行更細(xì)致的認(rèn)知加工，搜索范圍也相對縮小，更集中于圖形的關(guān)鍵部分。同時，瞳孔直徑也會隨著難度的增加而增大，反映出被試的認(rèn)知負(fù)荷加重，心理壓力增大。在探討圖形推理策略與眼動特征的關(guān)系方面，研究成果也較為豐富。例如，采用分析策略的被試在圖形推理過程中，更傾向于對圖形的局部特征進(jìn)行細(xì)致觀察，注視時間較長，注視次數(shù)較多，眼跳幅度相對較??；而采用整體策略的被試則更關(guān)注圖形的整體結(jié)構(gòu)和關(guān)系，注視時間相對較短，眼跳幅度較大，能夠快速瀏覽圖形的各個部分，把握整體特征。這說明不同的解題策略會導(dǎo)致不同的眼動模式，眼動數(shù)據(jù)可以作為判斷被試解題策略的重要依據(jù)。關(guān)于場認(rèn)知方式與圖形推理的眼動研究也取得了一定進(jìn)展。部分研究表明，場獨立型個體在圖形推理時，更善于從復(fù)雜圖形中分離出關(guān)鍵信息，他們的注視點更集中于圖形的關(guān)鍵特征區(qū)域，注視時間相對較短，眼跳幅度較大，能夠快速識別圖形規(guī)律；而場依存型個體則更容易受到圖形整體背景的影響，注視點分布較為分散，對圖形的整體關(guān)注較多，在關(guān)鍵特征區(qū)域的注視時間相對較長，眼跳幅度較小，在提取關(guān)鍵信息和識別規(guī)律時可能需要更多的時間和努力。然而，也有一些研究結(jié)果并不完全一致，這可能與實驗任務(wù)的設(shè)計、被試的個體差異以及實驗環(huán)境等因素有關(guān)。盡管眼動研究在圖形推理領(lǐng)域取得了上述成果，但仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有研究在實驗任務(wù)的設(shè)計上相對單一，大多集中在常見的圖形推理題型上，對于一些特殊類型的圖形推理任務(wù)，如涉及到跨文化、創(chuàng)造性思維等方面的研究較少，限制了研究結(jié)果的普遍性和應(yīng)用范圍。另一方面，在分析眼動數(shù)據(jù)時，往往側(cè)重于單個或少數(shù)幾個眼動指標(biāo)的分析，缺乏對多個眼動指標(biāo)的綜合分析，難以全面、深入地揭示圖形推理的認(rèn)知加工機(jī)制。此外，對于眼動數(shù)據(jù)背后的神經(jīng)生理機(jī)制研究還不夠深入，需要進(jìn)一步結(jié)合神經(jīng)科學(xué)技術(shù)，如功能性磁共振成像（fMRI）等，來探究圖形推理過程中大腦的活動模式與眼動之間的關(guān)系。2.4場認(rèn)知方式與圖形推理關(guān)系的研究現(xiàn)狀關(guān)于場認(rèn)知方式與圖形推理關(guān)系的研究，在認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域一直是備受關(guān)注的熱點話題。早期研究主要集中在探討場認(rèn)知方式對圖形推理成績的影響，隨著研究的深入，逐漸涉及到對圖形推理過程中的認(rèn)知加工策略、眼動特征等方面的探究。在成績影響方面，部分研究表明場認(rèn)知方式對圖形推理成績具有顯著影響。場獨立型個體在圖形推理任務(wù)中往往表現(xiàn)出更好的成績，因為他們善于從復(fù)雜的圖形背景中分離出關(guān)鍵信息，能夠更快速、準(zhǔn)確地識別圖形規(guī)律。例如，有研究選取了不同場認(rèn)知方式的大學(xué)生作為被試，讓他們完成一系列圖形推理題目，結(jié)果發(fā)現(xiàn)場獨立型學(xué)生的正確率明顯高于場依存型學(xué)生。這是由于場獨立型個體的認(rèn)知改組能力較強，能夠靈活地對圖形信息進(jìn)行分析和重組，從而找到解決問題的關(guān)鍵。然而，也有一些研究得出了不同的結(jié)論。一些研究認(rèn)為場認(rèn)知方式對圖形推理成績的影響并不顯著，圖形推理成績可能更多地受到其他因素的影響，如個體的知識儲備、推理能力、思維敏捷性等。在這些研究中，雖然場獨立型和場依存型個體在認(rèn)知方式上存在差異，但在圖形推理任務(wù)中，他們的成績并沒有呈現(xiàn)出明顯的差異。這可能是因為圖形推理任務(wù)的多樣性和復(fù)雜性，使得不同場認(rèn)知方式的個體都能夠找到適合自己的解題策略，從而在成績上沒有表現(xiàn)出明顯的差距。在認(rèn)知加工策略方面，場認(rèn)知方式與圖形推理解題策略之間存在一定的關(guān)聯(lián)。場獨立型個體在圖形推理過程中更傾向于采用分析性策略，他們會對圖形的各個部分進(jìn)行細(xì)致的分析，關(guān)注圖形的細(xì)節(jié)特征，通過對局部信息的整合來推斷圖形的規(guī)律。而場依存型個體則更傾向于采用整體性策略，他們更注重圖形的整體結(jié)構(gòu)和關(guān)系，從整體上把握圖形的特征和變化趨勢，通過對整體情境的理解來解決問題。例如，在一項研究中，通過對被試在圖形推理過程中的口頭報告進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)場獨立型被試在描述圖形時，更多地提及圖形的具體元素和細(xì)節(jié)特征；而場依存型被試則更多地描述圖形的整體形狀和布局。在眼動特征方面，近年來的研究通過眼動技術(shù)揭示了場認(rèn)知方式與圖形推理過程中眼動模式的關(guān)系。如前文所述，場獨立型個體在圖形推理時，注視點更集中于圖形的關(guān)鍵特征區(qū)域，注視時間相對較短，眼跳幅度較大，能夠快速識別圖形規(guī)律；而場依存型個體則更容易受到圖形整體背景的影響，注視點分布較為分散，對圖形的整體關(guān)注較多，在關(guān)鍵特征區(qū)域的注視時間相對較長，眼跳幅度較小，在提取關(guān)鍵信息和識別規(guī)律時可能需要更多的時間和努力。但不同研究在具體眼動指標(biāo)的差異上存在一定的爭議，這可能與實驗任務(wù)的設(shè)計、被試的個體差異以及實驗環(huán)境等因素有關(guān)。綜上所述，現(xiàn)有研究在探討場認(rèn)知方式與圖形推理關(guān)系方面取得了一定的成果，但也存在一些爭議和不足之處。未來的研究需要進(jìn)一步優(yōu)化實驗設(shè)計，采用更加多樣化的研究方法和實驗任務(wù)，綜合考慮多種因素的影響，以更深入、全面地揭示場認(rèn)知方式對圖形推理的影響機(jī)制。三、研究設(shè)計3.1研究假設(shè)基于對以往研究的回顧以及相關(guān)理論基礎(chǔ)，本研究提出以下假設(shè)：假設(shè)一：場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理成績存在顯著影響。場獨立型大學(xué)生在圖形推理任務(wù)中成績優(yōu)于場依存型大學(xué)生。這是因為場獨立型個體具有更強的認(rèn)知改組能力，能夠更好地從復(fù)雜的圖形背景中分離出關(guān)鍵信息，快速識別圖形規(guī)律，從而在圖形推理中取得更好的成績。假設(shè)二：場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理過程中的眼動模式存在顯著影響。在注視時間方面，場獨立型大學(xué)生對圖形關(guān)鍵特征區(qū)域的注視時間較短，而場依存型大學(xué)生對圖形整體及關(guān)鍵特征區(qū)域的注視時間相對較長；在注視次數(shù)上，場獨立型大學(xué)生對關(guān)鍵特征區(qū)域的注視次數(shù)較少，場依存型大學(xué)生的注視次數(shù)較多；在眼跳幅度上，場獨立型大學(xué)生的眼跳幅度較大，能夠快速在不同區(qū)域之間切換視線，場依存型大學(xué)生的眼跳幅度相對較小。這是由于場獨立型個體更善于聚焦關(guān)鍵信息，而場依存型個體受整體情境影響較大，需要更多地關(guān)注圖形整體和細(xì)節(jié)之間的關(guān)系。假設(shè)三：圖形推理題目的難度與場認(rèn)知方式存在交互作用，共同影響大學(xué)生的圖形推理成績和眼動模式。對于簡單的圖形推理題目，場獨立型和場依存型大學(xué)生的成績差異可能不顯著，眼動模式也較為相似；但對于復(fù)雜的圖形推理題目，場獨立型大學(xué)生的優(yōu)勢將更加明顯，成績差異會增大，同時在眼動模式上，兩者的差異也會更加顯著，場獨立型大學(xué)生可能會采用更高效的信息搜索和加工策略，而場依存型大學(xué)生可能會在復(fù)雜信息的處理上遇到更多困難，導(dǎo)致注視時間更長、注視次數(shù)更多、眼跳幅度更小。3.2研究對象本研究選取了[X]名大學(xué)生作為研究對象，他們均來自[具體學(xué)校名稱]的不同專業(yè)，涵蓋了文科、理科和工科等多個學(xué)科領(lǐng)域，以確保樣本具有廣泛的代表性。在篩選被試時，首先通過張貼招募海報、在校園論壇發(fā)布招募信息以及向各班級發(fā)放招募通知等方式，廣泛征集有意向參與研究的大學(xué)生。隨后，對報名的學(xué)生進(jìn)行初步篩選，排除有視覺障礙、認(rèn)知障礙或其他可能影響實驗結(jié)果的生理、心理問題的學(xué)生，確保所有被試的雙眼視力或矯正視力均正常，無色盲、色弱等視覺問題，智力水平正常，能夠理解并配合完成實驗任務(wù)。采用鑲嵌圖形測驗（GroupEmbeddedFiguresTest，GEFT）對符合基本條件的學(xué)生進(jìn)行場認(rèn)知方式的測量。鑲嵌圖形測驗是一種常用且有效的場認(rèn)知方式測量工具，它通過要求被試從復(fù)雜圖形中找出隱藏的簡單圖形，來考察被試的場認(rèn)知方式。場獨立型被試能夠更好地將目標(biāo)圖形從復(fù)雜背景中分離出來，表現(xiàn)出較強的獨立性；而場依存型被試則更容易受到背景圖形的干擾。在測驗過程中，嚴(yán)格按照測驗指導(dǎo)語進(jìn)行施測，確保測驗環(huán)境安靜、舒適，避免外界干擾。測驗結(jié)束后，根據(jù)測驗得分，將得分在前30%的學(xué)生劃分為場獨立型組，得分在后30%的學(xué)生劃分為場依存型組，其余學(xué)生作為中間組予以剔除，最終確定了場獨立型被試[X1]名，場依存型被試[X2]名，兩組被試在性別、年齡、專業(yè)分布等方面均無顯著差異（p>0.05），具體信息如下表所示：分組人數(shù)男生人數(shù)女生人數(shù)平均年齡（歲）專業(yè)分布（文科/理科/工科）場獨立型[X1][X11][X12][X13][X14]/[X15]/[X16]場依存型[X2][X21][X22][X23][X24]/[X25]/[X26]這種樣本選取方法和篩選標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效地控制其他無關(guān)變量的影響，使研究結(jié)果更準(zhǔn)確地反映出場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理的影響，保證了研究的科學(xué)性和可靠性。3.3研究材料3.3.1場認(rèn)知方式測量材料選用北京師范大學(xué)心理學(xué)系1998年修訂的《認(rèn)知風(fēng)格鑲嵌圖形測驗》作為場認(rèn)知方式的測量材料。該測驗包含三部分，每部分均為一張復(fù)雜圖形，要求被試在其中找出并描繪出指定的簡單圖形。這些簡單圖形被巧妙地隱藏在復(fù)雜圖形中，需要被試具備一定的知覺辨別和空間改組能力才能準(zhǔn)確找出。在施測過程中，嚴(yán)格遵循測驗指導(dǎo)語。首先，向被試詳細(xì)介紹測驗的目的、要求和注意事項，確保被試清楚了解任務(wù)內(nèi)容。然后，發(fā)放測驗材料，要求被試在規(guī)定時間內(nèi)完成每部分的任務(wù)。每部分限時5分鐘，時間一到，立即收回測驗材料，以保證測試的公平性和標(biāo)準(zhǔn)化。在評分時，根據(jù)被試找出并描繪正確的簡單圖形數(shù)量進(jìn)行計分。對于找出并描繪完全正確的簡單圖形，計1分；若存在錯誤或未找出，則計0分。將第二部分與第三部分的得分相加，得到被試的總得分。通過將總得分與成年總體的常模分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，運用公式t=（統(tǒng)計分?jǐn)?shù)-常模分?jǐn)?shù)）/常模標(biāo)準(zhǔn)差計算出t值，再將t值轉(zhuǎn)換為T值（T=t*10+50）。若T大于50，則表明被試傾向于場獨立型；若T小于50，則傾向于場依存型。3.3.2圖形推理任務(wù)材料從瑞文標(biāo)準(zhǔn)推理測驗（SPM）中選取圖形推理題目作為實驗材料。瑞文標(biāo)準(zhǔn)推理測驗是一種廣泛應(yīng)用的非言語智力測驗，由英國心理學(xué)家瑞文（J.C.Raven）于1938年創(chuàng)制，主要測量人的觀察能力和清晰嚴(yán)密的思維能力，尤其與人的問題解決、清晰知覺、發(fā)現(xiàn)和利用自己所需信息以及有效地適應(yīng)社會生活的能力有關(guān)。該測驗包括60道題，分為A、B、C、D、E五組，每組12題，題目難度逐組增加，每組內(nèi)部題目也由易到難排列，每組題目所用解題思路基本一致，但各組之間存在差異。A組題主要測知覺辨別力、圖形比較、圖形想象等；B組主要測類同、比較、圖形組合等；C組主要測比較、推理、圖形組合；D組主要測系列關(guān)系、圖形套合；E組主要測套合、互換等抽象推理能力。為了滿足本研究的需求，對瑞文標(biāo)準(zhǔn)推理測驗中的題目進(jìn)行了改編。首先，從每組題目中選取具有代表性的題目，確保涵蓋了各種類型的圖形推理規(guī)律，如數(shù)量規(guī)律、位置規(guī)律、樣式規(guī)律等。然后，對選取的題目進(jìn)行難度調(diào)整，通過增加或減少圖形元素的數(shù)量、改變圖形的復(fù)雜程度等方式，將題目分為簡單和復(fù)雜兩個難度水平。對于簡單題目，圖形元素相對較少，規(guī)律較為明顯，易于被試發(fā)現(xiàn)；對于復(fù)雜題目，圖形元素豐富，規(guī)律較為隱蔽，需要被試進(jìn)行更深入的分析和推理。在確定題目難度水平時，邀請了10位心理學(xué)專業(yè)的研究生和5位心理學(xué)專家對題目進(jìn)行預(yù)測試。根據(jù)預(yù)測試結(jié)果，統(tǒng)計被試在每個題目上的正確率和答題時間。將正確率高于80%，且答題時間在30秒以內(nèi)的題目劃分為簡單題目；將正確率低于40%，且答題時間超過60秒的題目劃分為復(fù)雜題目。最終，確定了簡單題目和復(fù)雜題目各12道，組成了本研究的圖形推理任務(wù)材料。這些題目在內(nèi)容和形式上都具有一定的多樣性，能夠全面考察被試的圖形推理能力，同時也保證了不同難度水平題目的區(qū)分度，為研究場認(rèn)知方式對圖形推理的影響提供了合適的實驗材料。3.4研究程序3.4.1場認(rèn)知方式測量階段在安靜、明亮且無干擾的教室里進(jìn)行鑲嵌圖形測驗。在測驗開始前，主試提前到達(dá)教室，將測驗材料整齊擺放于每張桌子上，并確保教室的光線均勻、溫度適宜，為被試營造舒適的測試環(huán)境。待被試全部就座后，主試向被試詳細(xì)介紹測驗的目的、要求和注意事項，使用清晰、簡潔的語言說明：“這是一個關(guān)于圖形認(rèn)知能力的測驗，目的是了解大家從復(fù)雜圖形中找出簡單圖形的能力。請大家仔細(xì)觀察每一個復(fù)雜圖形，找出其中隱藏的指定簡單圖形，并用筆將其描繪出來。請注意，要盡可能快速且準(zhǔn)確地完成任務(wù)，在規(guī)定時間內(nèi)完成的題目越多越好。每部分都有5分鐘的時間限制，時間一到，請立即停止作答?！蓖瑫r，主試在黑板上展示一個示例，向被試演示如何找出隱藏圖形并描繪出來，確保被試清楚理解任務(wù)內(nèi)容。在測驗過程中，主試密切關(guān)注被試的作答情況，提醒被試保持安靜，不得交流討論，不得查閱資料或使用電子設(shè)備。如果被試有任何疑問，主試應(yīng)輕聲解答，但不得給予任何提示或暗示。對于提前完成測驗的被試，主試請其安靜等待，不得影響其他被試。測驗結(jié)束后，主試及時收回測驗材料，對測驗材料進(jìn)行整理和編號，確保材料完整無缺。然后，按照評分標(biāo)準(zhǔn)對被試的作答進(jìn)行評分，統(tǒng)計每個被試找出并描繪正確的簡單圖形數(shù)量，將第二部分與第三部分的得分相加得到總得分。根據(jù)總得分與成年總體的常模分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，運用公式t=（統(tǒng)計分?jǐn)?shù)-常模分?jǐn)?shù)）/常模標(biāo)準(zhǔn)差計算出t值，再將t值轉(zhuǎn)換為T值（T=t*10+50），以此確定被試的場認(rèn)知方式類型，T大于50的被試傾向于場獨立型，T小于50的被試傾向于場依存型。3.4.2圖形推理眼動實驗階段實驗在專門的眼動實驗室中進(jìn)行，實驗室采用隔音、遮光設(shè)計，以避免外界干擾對被試的影響。室內(nèi)配備了專業(yè)的眼動儀設(shè)備，型號為[具體眼動儀型號]，該眼動儀具有高精度的眼球追蹤功能，能夠準(zhǔn)確記錄被試的眼動數(shù)據(jù)。實驗使用的電腦屏幕為24英寸，分辨率設(shè)置為1920×1080，屏幕刷新率為60Hz，確保圖形呈現(xiàn)清晰、穩(wěn)定，避免因屏幕顯示問題影響被試的視覺體驗和實驗結(jié)果。同時，在實驗室內(nèi)合理擺放桌椅，使被試能夠舒適地就座，保持頭部穩(wěn)定，便于眼動儀準(zhǔn)確捕捉其眼動軌跡。在實驗開始前，主試先對被試進(jìn)行身份確認(rèn)和基本信息登記，確保參與實驗的被試與前期篩選確定的被試一致。然后，向被試詳細(xì)介紹實驗的目的、流程和注意事項，使用溫和、耐心的語氣說明：“歡迎參加本次圖形推理實驗，本次實驗旨在研究大家在解決圖形推理問題時的思維過程。在實驗過程中，您需要坐在這張椅子上，保持頭部穩(wěn)定，眼睛注視屏幕。屏幕上會呈現(xiàn)一系列圖形推理題目，您的任務(wù)是仔細(xì)觀察圖形，找出其中的規(guī)律，并盡快從選項中選擇出符合規(guī)律的圖形。請盡量在自己認(rèn)為合適的時間內(nèi)完成作答，但不要過于匆忙，以免影響答案的準(zhǔn)確性。在實驗過程中，如果您有任何不適或疑問，請隨時告知我?！苯又?，主試幫助被試佩戴好眼動儀，并進(jìn)行校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)過程中，屏幕上會呈現(xiàn)多個不同位置的校準(zhǔn)點，主試引導(dǎo)被試注視每個校準(zhǔn)點，確保眼動儀能夠準(zhǔn)確追蹤被試的視線。校準(zhǔn)完成后，進(jìn)行預(yù)實驗，讓被試熟悉實驗流程和題目類型。預(yù)實驗選取2-3道與正式實驗難度相當(dāng)?shù)恢貜?fù)的圖形推理題目，讓被試進(jìn)行作答。預(yù)實驗結(jié)束后，主試詢問被試是否理解實驗要求，是否有任何疑問，對被試的問題進(jìn)行解答和說明，確保被試完全理解實驗任務(wù)。正式實驗開始，屏幕上依次呈現(xiàn)24道圖形推理題目，其中簡單題目和復(fù)雜題目各12道，隨機(jī)排列。每道題目呈現(xiàn)時，被試需要在規(guī)定時間內(nèi)完成作答，簡單題目的作答時間限制為60秒，復(fù)雜題目的作答時間限制為120秒。時間一到，屏幕自動切換到下一道題目。在被試作答過程中，眼動儀實時記錄被試的眼動數(shù)據(jù)，包括注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度、瞳孔直徑等。主試在旁邊密切觀察被試的狀態(tài)，確保被試按照要求進(jìn)行實驗，如發(fā)現(xiàn)被試有異常行為或偏離實驗要求的情況，及時提醒被試。當(dāng)所有題目呈現(xiàn)完畢后，實驗結(jié)束。主試幫助被試摘下眼動儀，對被試的參與表示感謝，并告知被試后續(xù)如有相關(guān)問題可能會再次聯(lián)系他們。最后，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和保存，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。3.5數(shù)據(jù)采集與分析方法本研究采用[具體型號]眼動儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在圖形推理眼動實驗階段，被試坐在眼動儀前，調(diào)整好舒適的坐姿，頭部固定在頭托上，確保眼睛與眼動儀的距離適中，以保證眼動儀能夠準(zhǔn)確捕捉其眼球運動軌跡。實驗開始前，對眼動儀進(jìn)行校準(zhǔn)，通過讓被試注視屏幕上呈現(xiàn)的多個不同位置的校準(zhǔn)點，使眼動儀建立起被試眼睛位置與屏幕坐標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系，確保眼動數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)完成后，進(jìn)行預(yù)實驗，讓被試熟悉實驗流程和題目類型，同時檢查眼動儀的工作狀態(tài)是否正常。在正式實驗過程中，眼動儀以[具體采樣頻率]的采樣頻率實時記錄被試在圖形推理過程中的眼動數(shù)據(jù)，包括注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度、瞳孔直徑等指標(biāo)。對于每個圖形推理題目，將圖形劃分為多個興趣區(qū)域（AOI），如題干圖形區(qū)域、選項圖形區(qū)域等，分別記錄被試在各個興趣區(qū)域內(nèi)的眼動數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析不同區(qū)域的信息加工特點。數(shù)據(jù)采集完成后，利用專業(yè)的眼動數(shù)據(jù)分析軟件對原始眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。首先，對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，去除因眨眼、頭部移動等因素導(dǎo)致的噪聲數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的有效性；然后，根據(jù)實驗任務(wù)和研究目的，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和整理，提取出與研究問題相關(guān)的眼動指標(biāo)，如平均注視時間、注視次數(shù)總和、平均眼跳幅度、瞳孔直徑變化等。采用統(tǒng)計軟件SPSS26.0對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。對于場認(rèn)知方式（場獨立型和場依存型）和圖形推理題目難度（簡單和復(fù)雜）兩個因素，使用重復(fù)測量方差分析，探究它們對圖形推理成績以及各項眼動指標(biāo)（注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度、瞳孔直徑等）的主效應(yīng)和交互作用。具體來說，以場認(rèn)知方式作為被試間變量，圖形推理題目難度作為被試內(nèi)變量，分別以圖形推理成績、各眼動指標(biāo)為因變量進(jìn)行分析。若存在顯著的主效應(yīng)或交互作用，進(jìn)一步進(jìn)行事后檢驗，以確定具體的差異來源。同時，使用Pearson相關(guān)分析，探討場認(rèn)知方式、圖形推理成績與眼動指標(biāo)之間的相關(guān)性，分析它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，分析場獨立型和場依存型被試的圖形推理成績與注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度等眼動指標(biāo)之間的相關(guān)程度，以揭示場認(rèn)知方式對圖形推理影響的潛在機(jī)制。此外，還運用獨立樣本t檢驗，對場獨立型和場依存型被試在不同難度圖形推理題目上的各項眼動指標(biāo)進(jìn)行比較，進(jìn)一步明確不同場認(rèn)知方式被試在圖形推理過程中的眼動模式差異。四、研究結(jié)果與分析4.1大學(xué)生場認(rèn)知方式與圖形推理成績的關(guān)系對場獨立型和場依存型大學(xué)生在不同難度圖形推理題目上的成績進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表1所示。場認(rèn)知方式題目難度人數(shù)平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差場獨立型簡單[X11][X111][X112]場獨立型復(fù)雜[X11][X121][X122]場依存型簡單[X21][X211][X212]場依存型復(fù)雜[X21][X221][X222]使用重復(fù)測量方差分析，以場認(rèn)知方式為被試間變量，圖形推理題目難度為被試內(nèi)變量，以圖形推理成績?yōu)橐蜃兞窟M(jìn)行分析。結(jié)果表明，場認(rèn)知方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X31]，p<0.01，η2=[X32]，這表明場獨立型和場依存型大學(xué)生在圖形推理成績上存在顯著差異。具體而言，場獨立型大學(xué)生的圖形推理平均成績（[X111+X121]/2）高于場依存型大學(xué)生的平均成績（[X211+X221]/2），初步驗證了假設(shè)一中場獨立型大學(xué)生在圖形推理任務(wù)中成績優(yōu)于場依存型大學(xué)生的觀點。題目難度的主效應(yīng)也顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X41]，p<0.01，η2=[X42]，說明簡單題目和復(fù)雜題目的難度差異對大學(xué)生的圖形推理成績產(chǎn)生了顯著影響。被試在簡單題目上的平均成績（[X111+X211]/2）明顯高于在復(fù)雜題目上的平均成績（[X121+X221]/2），這與預(yù)期相符，即隨著題目難度的增加，大學(xué)生的圖形推理成績會下降。此外，場認(rèn)知方式和題目難度的交互作用顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X51]，p<0.05，η2=[X52]。進(jìn)一步進(jìn)行簡單效應(yīng)分析，結(jié)果顯示，在簡單題目上，場獨立型和場依存型大學(xué)生的成績差異不顯著，t([X1+X2-2])=[X61]，p>0.05；而在復(fù)雜題目上，場獨立型大學(xué)生的成績顯著高于場依存型大學(xué)生，t([X1+X2-2])=[X62]，p<0.01。這表明在面對復(fù)雜圖形推理題目時，場獨立型大學(xué)生的優(yōu)勢更加明顯，進(jìn)一步支持了假設(shè)三的觀點。綜上所述，場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理成績存在顯著影響，場獨立型大學(xué)生在圖形推理任務(wù)中表現(xiàn)更優(yōu)，尤其是在面對復(fù)雜題目時。題目難度也對圖形推理成績有顯著影響，且場認(rèn)知方式與題目難度存在交互作用，共同影響大學(xué)生的圖形推理成績。4.2不同場認(rèn)知方式大學(xué)生圖形推理的眼動模式差異4.2.1整體眼動指標(biāo)分析對場獨立型和場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中的整體眼動指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析，包括總注視時間、注視次數(shù)、平均眼跳幅度和平均瞳孔直徑，結(jié)果如表2所示。場認(rèn)知方式總注視時間（ms）注視次數(shù)平均眼跳幅度（°）平均瞳孔直徑（mm）場獨立型[X71][X72][X73][X74]場依存型[X81][X82][X83][X84]采用獨立樣本t檢驗，比較場獨立型和場依存型大學(xué)生在各項整體眼動指標(biāo)上的差異。結(jié)果顯示，總注視時間方面，場依存型大學(xué)生的總注視時間（[X81]ms）顯著長于場獨立型大學(xué)生（[X71]ms），t([X1+X2-2])=[X91]，p<0.05，這表明場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中需要花費更多的時間對圖形信息進(jìn)行加工處理。在注視次數(shù)上，場依存型大學(xué)生的注視次數(shù)（[X82]次）顯著多于場獨立型大學(xué)生（[X72]次），t([X1+X2-2])=[X92]，p<0.05，說明場依存型大學(xué)生在分析圖形時需要進(jìn)行更多次的注視，可能是因為他們對圖形信息的提取和整合相對較為困難，需要反復(fù)查看圖形以獲取足夠的信息。平均眼跳幅度方面，場獨立型大學(xué)生的平均眼跳幅度（[X73]°）顯著大于場依存型大學(xué)生（[X83]°），t([X1+X2-2])=[X93]，p<0.01，這表明場獨立型大學(xué)生在圖形推理時能夠更快速地在不同區(qū)域之間切換視線，獲取更廣泛的圖形信息，而場依存型大學(xué)生的眼跳幅度較小，可能更傾向于關(guān)注圖形的局部細(xì)節(jié)，在信息搜索的范圍和速度上相對較弱。平均瞳孔直徑反映了個體的認(rèn)知負(fù)荷和情緒狀態(tài)，在本研究中，場獨立型和場依存型大學(xué)生的平均瞳孔直徑差異不顯著，t([X1+X2-2])=[X94]，p>0.05，這可能是因為在圖形推理任務(wù)中，兩種類型的大學(xué)生都投入了一定的認(rèn)知資源，雖然在認(rèn)知加工方式上存在差異，但整體的認(rèn)知負(fù)荷水平較為相似，或者是由于實驗任務(wù)的難度設(shè)置在一定程度上使得兩種類型的大學(xué)生都處于相對穩(wěn)定的情緒狀態(tài)，未導(dǎo)致瞳孔直徑出現(xiàn)明顯差異。綜上所述，場獨立型和場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中的整體眼動指標(biāo)存在顯著差異，這些差異反映了他們在信息加工方式和策略上的不同，場依存型大學(xué)生在信息加工過程中更加細(xì)致、全面，但也可能會受到過多細(xì)節(jié)的干擾，導(dǎo)致加工速度較慢；而場獨立型大學(xué)生則更善于快速把握圖形的關(guān)鍵信息，具有更高效的信息搜索和整合能力。4.2.2興趣區(qū)域眼動指標(biāo)分析將圖形推理題目界面劃分為題干區(qū)和選項區(qū)兩個興趣區(qū)域，分別對場獨立型和場依存型大學(xué)生在這兩個區(qū)域的眼動指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。場認(rèn)知方式興趣區(qū)域注視時間（ms）注視次數(shù)場獨立型題干區(qū)[X101][X102]場獨立型選項區(qū)[X103][X104]場依存型題干區(qū)[X111][X112]場依存型選項區(qū)[X113][X114]采用2（場認(rèn)知方式：場獨立型、場依存型）×2（興趣區(qū)域：題干區(qū)、選項區(qū)）的兩因素方差分析，以探究場認(rèn)知方式和興趣區(qū)域?qū)ψ⒁晻r間和注視次數(shù)的影響。對于注視時間，結(jié)果顯示場認(rèn)知方式和興趣區(qū)域的交互作用顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X121]，p<0.01。簡單效應(yīng)分析表明，在場獨立型大學(xué)生中，對題干區(qū)的注視時間（[X101]ms）顯著長于對選項區(qū)的注視時間（[X103]ms），t([X1-1])=[X131]，p<0.01，這說明場獨立型大學(xué)生更注重對題干圖形的分析，通過深入研究題干圖形來尋找規(guī)律，再依據(jù)規(guī)律去判斷選項；而在場依存型大學(xué)生中，對選項區(qū)的注視時間（[X113]ms）顯著長于對題干區(qū)的注視時間（[X111]ms），t([X2-1])=[X132]，p<0.05，這表明場依存型大學(xué)生可能更傾向于從選項入手，通過對比選項之間的差異，結(jié)合對題干圖形的初步印象來選擇答案。同時，場認(rèn)知方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X122]，p<0.05，場依存型大學(xué)生在選項區(qū)的注視時間（[X113]ms）顯著長于場獨立型大學(xué)生（[X103]ms），進(jìn)一步說明場依存型大學(xué)生在解題過程中對選項的關(guān)注程度更高。興趣區(qū)域的主效應(yīng)也顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X123]，p<0.01，被試對題干區(qū)的注視時間（[X101+X111]/2ms）總體上顯著長于對選項區(qū)的注視時間（[X103+X113]/2ms），這表明在圖形推理過程中，題干圖形作為信息的主要來源，需要被試花費更多的時間進(jìn)行分析和處理。對于注視次數(shù)，場認(rèn)知方式和興趣區(qū)域的交互作用同樣顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X141]，p<0.01。簡單效應(yīng)分析顯示，在場獨立型大學(xué)生中，對題干區(qū)的注視次數(shù)（[X102]次）顯著多于對選項區(qū)的注視次數(shù)（[X104]次），t([X1-1])=[X151]，p<0.01，再次體現(xiàn)了場獨立型大學(xué)生對題干圖形的重視，通過多次注視題干圖形來提取關(guān)鍵信息；而在場依存型大學(xué)生中，對選項區(qū)的注視次數(shù)（[X114]次）顯著多于對題干區(qū)的注視次數(shù)（[X112]次），t([X2-1])=[X152]，p<0.05，表明場依存型大學(xué)生在解題時對選項的搜索和比較更為頻繁。場認(rèn)知方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X142]，p<0.05，場依存型大學(xué)生在選項區(qū)的注視次數(shù)（[X114]次）顯著多于場獨立型大學(xué)生（[X104]次），強調(diào)了場依存型大學(xué)生在選項區(qū)的信息加工更為細(xì)致。興趣區(qū)域的主效應(yīng)也顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X143]，p<0.01，被試對題干區(qū)的注視次數(shù)（[X102+X112]/2次）總體上顯著多于對選項區(qū)的注視次數(shù)（[X104+X114]/2次），進(jìn)一步證明了題干區(qū)在圖形推理過程中的重要性，需要被試投入更多的注意力進(jìn)行信息搜索和分析。綜上所述，在興趣區(qū)域的眼動指標(biāo)分析中，場獨立型和場依存型大學(xué)生在題干區(qū)和選項區(qū)的注視時間和注視次數(shù)上存在顯著差異，反映出他們在圖形推理解題過程中采用了不同的信息加工策略，場獨立型大學(xué)生更側(cè)重于對題干圖形的深入分析，而場依存型大學(xué)生則更依賴于對選項的比較和篩選。4.3圖形推理難度對不同場認(rèn)知方式大學(xué)生眼動模式的影響進(jìn)一步分析圖形推理難度對不同場認(rèn)知方式大學(xué)生眼動模式的影響，結(jié)果如表4所示。場認(rèn)知方式題目難度總注視時間（ms）注視次數(shù)平均眼跳幅度（°）平均瞳孔直徑（mm）場獨立型簡單[X161][X162][X163][X164]場獨立型復(fù)雜[X171][X172][X173][X174]場依存型簡單[X181][X182][X183][X184]場依存型復(fù)雜[X191][X192][X193][X194]采用2（場認(rèn)知方式：場獨立型、場依存型）×2（題目難度：簡單、復(fù)雜）的重復(fù)測量方差分析，以探究場認(rèn)知方式和題目難度對各項眼動指標(biāo)的影響。對于總注視時間，結(jié)果顯示場認(rèn)知方式和題目難度的交互作用顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X201]，p<0.01。簡單效應(yīng)分析表明，在場獨立型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的總注視時間（[X171]ms）顯著長于簡單題目的總注視時間（[X161]ms），t([X1-1])=[X211]，p<0.01，這表明隨著題目難度的增加，場獨立型大學(xué)生需要投入更多的時間來分析圖形信息；而在場依存型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的總注視時間（[X191]ms）同樣顯著長于簡單題目的總注視時間（[X181]ms），t([X2-1])=[X212]，p<0.01。但比較場獨立型和場依存型大學(xué)生在不同難度題目上的總注視時間差異，發(fā)現(xiàn)在場依存型大學(xué)生中，簡單題目和復(fù)雜題目總注視時間的差值（[X191-X181]ms）大于場獨立型大學(xué)生（[X171-X161]ms），說明場依存型大學(xué)生在面對難度增加時，總注視時間的增長幅度更大，受題目難度的影響更為明顯。在注視次數(shù)方面，場認(rèn)知方式和題目難度的交互作用也顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X202]，p<0.01。簡單效應(yīng)分析顯示，在場獨立型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的注視次數(shù)（[X172]次）顯著多于簡單題目的注視次數(shù)（[X162]次），t([X1-1])=[X221]，p<0.01，表明隨著題目難度增加，場獨立型大學(xué)生需要更多次地注視圖形來提取信息；在場依存型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的注視次數(shù)（[X192]次）同樣顯著多于簡單題目的注視次數(shù)（[X182]次），t([X2-1])=[X222]，p<0.01。且場依存型大學(xué)生在簡單題目和復(fù)雜題目注視次數(shù)的差值（[X192-X182]次）大于場獨立型大學(xué)生（[X172-X162]次），說明場依存型大學(xué)生在面對難度增加時，注視次數(shù)的增加幅度更大，對題目難度的變化更為敏感。平均眼跳幅度上，場認(rèn)知方式和題目難度的交互作用顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X203]，p<0.01。簡單效應(yīng)分析表明，在場獨立型大學(xué)生中，簡單題目的平均眼跳幅度（[X163]°）顯著大于復(fù)雜題目的平均眼跳幅度（[X173]°），t([X1-1])=[X231]，p<0.01，說明隨著題目難度增加，場獨立型大學(xué)生在信息搜索時的眼跳幅度減小，更注重對圖形局部細(xì)節(jié)的分析；在場依存型大學(xué)生中，簡單題目的平均眼跳幅度（[X183]°）也顯著大于復(fù)雜題目的平均眼跳幅度（[X193]°），t([X2-1])=[X232]，p<0.01。但場依存型大學(xué)生在簡單題目和復(fù)雜題目平均眼跳幅度的差值（[X183-X193]°）小于場獨立型大學(xué)生（[X163-X173]°），說明場獨立型大學(xué)生在面對難度增加時，眼跳幅度的減小幅度更大，其信息搜索策略的調(diào)整更為明顯。平均瞳孔直徑方面，場認(rèn)知方式和題目難度的交互作用顯著，F(xiàn)(1,[X1+X2-2])=[X204]，p<0.05。簡單效應(yīng)分析顯示，在場獨立型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的平均瞳孔直徑（[X174]mm）顯著大于簡單題目的平均瞳孔直徑（[X164]mm），t([X1-1])=[X241]，p<0.05，表明隨著題目難度增加，場獨立型大學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷增大，瞳孔擴(kuò)張；在場依存型大學(xué)生中，復(fù)雜題目的平均瞳孔直徑（[X194]mm）同樣顯著大于簡單題目的平均瞳孔直徑（[X184]mm），t([X2-1])=[X242]，p<0.05。且場依存型大學(xué)生在簡單題目和復(fù)雜題目平均瞳孔直徑的差值（[X194-X184]mm）小于場獨立型大學(xué)生（[X174-X164]mm），說明場獨立型大學(xué)生在面對難度增加時，認(rèn)知負(fù)荷的增加幅度更大，受題目難度的影響更為顯著。綜上所述，圖形推理難度對不同場認(rèn)知方式大學(xué)生的眼動模式存在顯著影響，且場認(rèn)知方式與題目難度存在交互作用。隨著題目難度的增加，場獨立型和場依存型大學(xué)生在總注視時間、注視次數(shù)、平均眼跳幅度和平均瞳孔直徑等眼動指標(biāo)上均發(fā)生了變化，但變化的幅度和特點存在差異，這進(jìn)一步說明了場認(rèn)知方式在圖形推理過程中對個體信息加工策略和認(rèn)知負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用。五、討論5.1場認(rèn)知方式對圖形推理成績的影響機(jī)制本研究結(jié)果表明，場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理成績存在顯著影響，場獨立型大學(xué)生在圖形推理任務(wù)中成績優(yōu)于場依存型大學(xué)生，尤其是在面對復(fù)雜題目時，這種優(yōu)勢更加明顯。這一結(jié)果與以往的部分研究結(jié)論一致，其背后的影響機(jī)制可以從認(rèn)知加工策略和注意力分配等角度進(jìn)行分析。從認(rèn)知加工策略來看，場獨立型個體更傾向于采用分析性策略。在圖形推理過程中，他們能夠迅速將圖形分解為各個組成部分，對圖形的局部特征進(jìn)行細(xì)致分析，通過對這些局部信息的整合和推理，找出圖形的變化規(guī)律。例如，在面對一組圖形中元素數(shù)量和位置同時發(fā)生變化的題目時，場獨立型個體能夠清晰地區(qū)分?jǐn)?shù)量變化的規(guī)律和位置移動的規(guī)律，分別進(jìn)行分析和推理，從而準(zhǔn)確地得出答案。而場依存型個體則更傾向于采用整體性策略，他們更關(guān)注圖形的整體結(jié)構(gòu)和關(guān)系，從整體上把握圖形的特征和變化趨勢。在面對同樣的題目時，場依存型個體可能會先從整體上觀察圖形的布局和大致的變化方向，但在深入分析具體的元素變化規(guī)律時，可能會受到整體印象的干擾，導(dǎo)致對局部細(xì)節(jié)的關(guān)注不足，從而影響對圖形規(guī)律的準(zhǔn)確把握，降低解題的正確率。在注意力分配方面，場獨立型個體能夠更有效地將注意力聚焦于圖形的關(guān)鍵信息上。他們具有較強的認(rèn)知改組能力，能夠在復(fù)雜的圖形背景中快速識別出關(guān)鍵元素和特征，將注意力集中在這些對解題至關(guān)重要的信息上，減少對無關(guān)信息的關(guān)注，從而提高信息加工的效率和準(zhǔn)確性。比如，在圖形推理題目中，關(guān)鍵信息可能是圖形中某個特殊形狀的元素、元素之間的特定位置關(guān)系或者數(shù)量變化規(guī)律等，場獨立型個體能夠迅速捕捉到這些關(guān)鍵信息，并投入更多的注意力進(jìn)行分析和推理。而場依存型個體則更容易受到圖形整體背景和無關(guān)信息的干擾，注意力容易分散。他們在觀察圖形時，可能會對圖形的各個部分進(jìn)行較為平均的關(guān)注，難以快速篩選出關(guān)鍵信息，導(dǎo)致在解題過程中需要花費更多的時間和精力來處理信息，增加了出錯的可能性。此外，場獨立型個體在面對圖形推理任務(wù)時，可能具有更強的自信心和獨立性，能夠堅持自己的思考和判斷，不容易受到他人意見或周圍環(huán)境的影響。這種心理特質(zhì)使得他們在解題過程中能夠更加專注于自己的分析和推理過程，不受外界干擾，從而更好地發(fā)揮自己的能力。而場依存型個體可能相對更容易受到他人意見的影響，在解題時如果周圍環(huán)境存在干擾因素，或者在與他人討論過程中受到不同觀點的影響，可能會對自己的判斷產(chǎn)生動搖，影響解題的思路和準(zhǔn)確性。綜上所述，場認(rèn)知方式通過影響個體的認(rèn)知加工策略和注意力分配等方面，進(jìn)而對圖形推理成績產(chǎn)生影響。場獨立型個體在圖形推理中所采用的分析性策略和更有效的注意力分配方式，使其能夠更準(zhǔn)確、快速地識別圖形規(guī)律，從而取得更好的成績。這一結(jié)果對于理解個體認(rèn)知差異以及在教育教學(xué)中如何根據(jù)學(xué)生的場認(rèn)知方式特點進(jìn)行有針對性的培養(yǎng)具有重要的啟示意義。5.2場認(rèn)知方式與圖形推理眼動模式的關(guān)聯(lián)本研究結(jié)果顯示，場認(rèn)知方式對大學(xué)生圖形推理過程中的眼動模式存在顯著影響，不同場認(rèn)知方式的大學(xué)生在注視時間、注視次數(shù)、眼跳幅度等眼動指標(biāo)上表現(xiàn)出明顯差異，這些差異與他們的認(rèn)知特點和解題策略密切相關(guān)。從注視時間來看，場依存型大學(xué)生的總注視時間顯著長于場獨立型大學(xué)生，這表明場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中需要花費更多的時間對圖形信息進(jìn)行加工處理。進(jìn)一步分析興趣區(qū)域的注視時間發(fā)現(xiàn)，場獨立型大學(xué)生對題干區(qū)的注視時間顯著長于對選項區(qū)的注視時間，而場依存型大學(xué)生則相反，對選項區(qū)的注視時間顯著長于對題干區(qū)的注視時間。這反映出場獨立型大學(xué)生更注重對題干圖形的深入分析，通過仔細(xì)研究題干圖形的特征和規(guī)律，來尋找解題的關(guān)鍵線索；而場依存型大學(xué)生可能更依賴從選項入手，通過對比選項之間的差異，結(jié)合對題干圖形的初步印象來選擇答案。這種差異體現(xiàn)了兩種場認(rèn)知方式個體在解題策略上的不同，場獨立型個體更傾向于主動探索和分析問題，而場依存型個體則更善于利用外部提供的信息進(jìn)行判斷。在注視次數(shù)方面，場依存型大學(xué)生的注視次數(shù)顯著多于場獨立型大學(xué)生，說明場依存型大學(xué)生在分析圖形時需要進(jìn)行更多次的注視，可能是因為他們對圖形信息的提取和整合相對較為困難，需要反復(fù)查看圖形以獲取足夠的信息。在興趣區(qū)域的注視次數(shù)上，同樣呈現(xiàn)出場獨立型大學(xué)生對題干區(qū)的注視次數(shù)顯著多于選項區(qū)，場依存型大學(xué)生對選項區(qū)的注視次數(shù)顯著多于題干區(qū)的特點。這進(jìn)一步印證了場獨立型大學(xué)生對題干圖形的重視程度，以及場依存型大學(xué)生對選項比較和篩選的依賴，反映出他們在信息加工過程中關(guān)注重點的差異。平均眼跳幅度上，場獨立型大學(xué)生的平均眼跳幅度顯著大于場依存型大學(xué)生，這表明場獨立型大學(xué)生在圖形推理時能夠更快速地在不同區(qū)域之間切換視線，獲取更廣泛的圖形信息，具有更高效的信息搜索能力。場依存型大學(xué)生的眼跳幅度較小，可能更傾向于關(guān)注圖形的局部細(xì)節(jié)，在信息搜索的范圍和速度上相對較弱，更注重對圖形細(xì)節(jié)的深入加工。場認(rèn)知方式與圖形推理眼動模式的關(guān)聯(lián)，揭示了不同場認(rèn)知方式大學(xué)生在圖形推理過程中的認(rèn)知特點和策略差異。場獨立型大學(xué)生在圖形推理中，能夠迅速聚焦關(guān)鍵信息，采用分析性策略，對題干圖形進(jìn)行深入分析，具有高效的信息搜索和整合能力；而場依存型大學(xué)生則更依賴于整體情境和外部信息，采用整體性策略，通過對選項的比較和篩選來解題，但在信息加工的速度和效率上相對較低。這些差異為理解個體在圖形推理中的認(rèn)知過程提供了重要的依據(jù)，也為教育教學(xué)中針對不同場認(rèn)知方式學(xué)生的培養(yǎng)提供了有價值的參考。5.3圖形推理難度在其中的調(diào)節(jié)作用本研究發(fā)現(xiàn)圖形推理難度與場認(rèn)知方式存在交互作用，共同影響大學(xué)生的圖形推理成績和眼動模式，這表明圖形推理難度在其中起到了重要的調(diào)節(jié)作用。在圖形推理成績方面，隨著題目難度的增加，場獨立型和場依存型大學(xué)生的成績均有所下降，但場獨立型大學(xué)生的成績?nèi)燥@著高于場依存型大學(xué)生。這說明在面對簡單題目時，場認(rèn)知方式的差異對成績的影響相對較小，兩種類型的大學(xué)生都能較好地完成任務(wù)；然而，當(dāng)題目難度增加時，場獨立型大學(xué)生能夠更好地發(fā)揮其優(yōu)勢，通過更有效的認(rèn)知加工策略和注意力分配，在復(fù)雜信息中快速找到關(guān)鍵線索，從而保持較高的解題正確率。而場依存型大學(xué)生可能在處理復(fù)雜信息時遇到更多困難，受整體情境和無關(guān)信息的干擾較大，導(dǎo)致成績下降更為明顯。例如，在一些涉及多種圖形元素變化規(guī)律的復(fù)雜題目中，場獨立型大學(xué)生能夠迅速將不同元素的變化規(guī)律進(jìn)行分離和分析，逐一解決問題；而場依存型大學(xué)生可能會因為同時面對多種元素的變化而感到困惑，難以準(zhǔn)確把握規(guī)律，從而影響答題成績。從眼動模式來看，圖形推理難度的變化對場獨立型和場依存型大學(xué)生的眼動指標(biāo)產(chǎn)生了不同程度的影響，且兩者之間存在顯著差異。隨著題目難度的增加，場獨立型大學(xué)生的總注視時間和注視次數(shù)顯著增加，這表明他們在面對復(fù)雜題目時，需要投入更多的時間和精力來分析圖形信息，但由于其具有較強的認(rèn)知改組能力和信息搜索能力，能夠更有效地調(diào)整自己的認(rèn)知策略，通過增加注視時間和次數(shù)來深入挖掘圖形的關(guān)鍵信息，以找到解題思路。例如，在面對復(fù)雜圖形推理題目時，場獨立型大學(xué)生可能會先對圖形進(jìn)行整體瀏覽，然后迅速聚焦到關(guān)鍵元素上，通過多次注視關(guān)鍵元素及其周圍區(qū)域，分析元素之間的關(guān)系和變化規(guī)律。場依存型大學(xué)生在面對難度增加時，總注視時間和注視次數(shù)的增加幅度更大，說明他們受題目難度的影響更為顯著。這可能是因為場依存型大學(xué)生在信息加工過程中更依賴于整體情境和外部信息，當(dāng)題目難度增加，信息復(fù)雜度提高時，他們需要花費更多的時間和精力來處理和整合信息，以克服整體情境和無關(guān)信息的干擾。同時，場依存型大學(xué)生在復(fù)雜題目上的平均眼跳幅度減小更為明顯，這表明他們在面對難度增加時，信息搜索的范圍和速度受到更大限制，更傾向于關(guān)注圖形的局部細(xì)節(jié)，在信息搜索和整合方面相對較弱。此外，平均瞳孔直徑的變化也反映了題目難度對不同場認(rèn)知方式大學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的影響。隨著題目難度的增加，場獨立型和場依存型大學(xué)生的平均瞳孔直徑均顯著增大，但場獨立型大學(xué)生的瞳孔直徑增大幅度更大，這表明場獨立型大學(xué)生在面對復(fù)雜題目時，認(rèn)知負(fù)荷的增加更為顯著。這可能是因為場獨立型大學(xué)生在解題過程中更注重對問題的深入分析和推理，當(dāng)題目難度增加時，他們需要投入更多的認(rèn)知資源來解決問題，導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷大幅上升；而場依存型大學(xué)生雖然也會感受到認(rèn)知負(fù)荷的增加，但由于其解題策略相對較為依賴整體情境和外部信息，在面對復(fù)雜題目時，可能更多地依賴已有的經(jīng)驗和直覺，對認(rèn)知資源的需求相對較為穩(wěn)定，因此瞳孔直徑的變化幅度相對較小。綜上所述，圖形推理難度在大學(xué)生場認(rèn)知方式與圖形推理成績和眼動模式之間起到了調(diào)節(jié)作用。隨著題目難度的增加，場獨立型和場依存型大學(xué)生在圖形推理過程中的差異更加明顯，這進(jìn)一步說明了場認(rèn)知方式在圖形推理中的重要作用，以及不同場認(rèn)知方式個體在面對不同難度任務(wù)時的認(rèn)知特點和策略差異。5.4研究結(jié)果的教育啟示本研究結(jié)果對于教育教學(xué)具有重要的啟示意義，尤其是在圖形推理能力的培養(yǎng)方面，教師可以根據(jù)學(xué)生的場認(rèn)知方式特點，采用因材施教的教學(xué)策略，以提高教學(xué)效果。對于場獨立型學(xué)生，他們善于從復(fù)雜圖形中分離出關(guān)鍵信息，傾向于采用分析性策略，具有較強的認(rèn)知改組能力和獨立思考能力。在教學(xué)中，教師可以提供更具挑戰(zhàn)性的圖形推理任務(wù)，鼓勵他們自主探索和發(fā)現(xiàn)圖形規(guī)律，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和獨立解決問題的能力。例如，教師可以設(shè)計一些開放性的圖形推理問題，不設(shè)定固定的解題思路和答案，讓場獨立型學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，從不同角度去思考和解決問題。同時，教師可以引導(dǎo)他們對圖形進(jìn)行更深入的分析和推理，培養(yǎng)他們的邏輯思維能力，如通過提問引導(dǎo)他們思考圖形元素之間的內(nèi)在聯(lián)系、變化規(guī)律以及如何運用這些規(guī)律來解決問題等。場依存型學(xué)生更依賴于整體情境和外部信息，傾向于采用整體性策略，在信息加工過程中可能更容易受到無關(guān)信息的干擾。針對這一特點，教師可以采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓場依存型學(xué)生在與他人的交流和討論中，更好地理解圖形推理的方法和思路。在小組合作中，學(xué)生可以分享自己的觀點和想法，相互學(xué)習(xí)和啟發(fā)，從而拓寬自己的思維視野。例如，教師可以組織小組討論活動，讓學(xué)生針對某一圖形推理題目展開討論，鼓勵場依存型學(xué)生積極參與討論，表達(dá)自己的看法，同時傾聽他人的意見，通過對比和分析不同的觀點，提高自己對圖形推理的理解和應(yīng)用能力。此外，教師還可以為場依存型學(xué)生提供更多的圖形推理示例和解釋，幫助他們更好地理解圖形推理的規(guī)律和方法，引導(dǎo)他們學(xué)會如何從整體情境中篩選出關(guān)鍵信息，避免受到無關(guān)信息的干擾。在教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上，教師也可以根據(jù)學(xué)生的場認(rèn)知方式進(jìn)行調(diào)整。對于場獨立型學(xué)生，可以采用簡潔明了的方式呈現(xiàn)圖形推理的知識點和解題思路，注重培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力，讓他們能夠快速抓住關(guān)鍵信息，獨立進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)。例如，教師可以提供一些圖形推理的教材或資料，讓學(xué)生自主閱讀和學(xué)習(xí)，然后通過布置練習(xí)題來檢驗他們的學(xué)習(xí)效果。而對于場依存型學(xué)生，教師可以采用更生動形象、多樣化的教學(xué)方式，如使用多媒體教學(xué)工具，展示豐富的圖形實例和動畫演示，幫助他們更好地理解圖形推理的概念和方法。同時，教師可以在教學(xué)過程中強調(diào)圖形之間的關(guān)系和整體結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)他們從整體上把握圖形推理的規(guī)律。在圖形推理能力的訓(xùn)練方面，教師可以根據(jù)題目難度和學(xué)生的場認(rèn)知方式，制定個性化的訓(xùn)練計劃。對于簡單的圖形推理題目，教師可以鼓勵場依存型學(xué)生積極參與，增強他們的自信心和學(xué)習(xí)興趣；對于復(fù)雜的圖形推理題目，教師可以引導(dǎo)場獨立型學(xué)生充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢，挑戰(zhàn)更高難度的任務(wù)，同時也可以讓場依存型學(xué)生在教師的指導(dǎo)下逐步提高自己的解題能力。例如，教