Child learning to read

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眼动追踪对年幼儿童使用不流畅言语的揭示

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  • 作者

    Tobii

  • 阅读时间

    6 min

罗切斯特婴儿实验室使用眼动追踪技术来测试婴儿是否能利用语音中含有的犹豫词,比如“嗯”和“唔”。

背景

成人在提到罕见的词语(例如“那个,嗯,山竹”)或是之前对话中未提及的词语之前往往会产生言语不流畅。罗切斯特婴儿实验室的研究人员使用Tobii眼动仪来检验年幼的词语学习者(平均年龄为2岁6个月)是否能够感知这种统计规律,并在理解过程中利用不流畅。他们证实了年幼儿童利用言语不流畅来预期接下来的词语很可能指的是之前未提及过或是新颖的物体,通过监测他们在听到嵌入在句子中的言语不流畅时对物体的目光聚焦来实现这一点。

Language comprehension is not directly observable, so we use eye movements as an indirect way of inferring the possible referents a child is considering as a sentence is unfolding. Eye tracking uniquely enables us to investigate children’s expectations about upcoming material during comprehension in real time.
Celeste Kidd, Graduate Student Researcher, Brain & Cognitive Sciences, University of Rochester

研究方法

罗切斯特婴儿实验室的研究人员进行了一项实验,以测试婴儿是否能利用语音中的断续现象中包含的信息。实验中,他们给16名年龄在2岁4个月至2岁8个月之间的儿童呈现了一张桌子上安装的Tobii眼动仪上的一对物体的图片。

在每个实验中,一个熟悉的物体(例如鞋子)和一个新颖的物体(例如“mog”)连续呈现三次。在前两次呈现中,儿童听到与熟悉物体有关的话语。

A stimuli used during the test (each display contained one familiar object and one novel object).

在关键的第三次呈现中,告诉孩子看已知或未知的物体。在一个条件下,命令是流畅的;在另一个条件下,在物体名称前有不流畅。例如,在流畅的条件下,孩子可能听到,“看!看那个玩具!”在不流畅的条件下,“看!看那个..... 哦..... 玩具!”。在各项实验中,关键的呈现中的命令既有流畅的也有不流畅的,并且对已知或新颖的物体的引用次数相同。

研究人员预测,如果孩子们已经学会了在讨论新的和不熟悉的指代物体之前会出现不流畅的话语,那么在物体名称出现之前的2秒窗口内(在不流畅条件下的言语不流畅期间),他们会更多地朝向不熟悉的物体。因此,研究人员比较了在这一感兴趣的关键窗口内对新颖物体的总看向时间和看向新颖物体时间所占比例。

 A toddler sitting on his mom’s lap watches the  disfluency study movie on the Tobii Pro screen based eye tracker.
Our subjects here were toddlers, and toddlers are generally very active. Time is a huge constraint on how much data we can collect from subjects at this age. Tobii eye tracking enabled us to get more data from these children by greatly reducing the amount of time needed to calibrate each child.
Celeste Kidd, Graduate Student Researcher, Brain & Cognitive Sciences, University of Rochester

结论

研究人员使用Matlab计算了流畅和不流畅试验关键阶段的每个时间点对新对象注视的比例。

Graph 1 and 2.

时间序列图(图1和图2)表明,儿童倾向于将语言不流畅解释为预示着即将出现的单词将指向新奇和以前未提及的对象。

为了测试这个假设,研究人员比较了在目标词出现之前感兴趣的2秒时间窗口内流畅和不流畅试验中对新颖物体的平均总注视时间。儿童在不流畅试验中整体更长时间地注视新颖物体(1158毫秒)而不是在流畅试验中(893毫秒)- 这种差异被威尔科克森符号秩检验发现是高度显著的(p < 0.008)。这个结果在图3中有所体现。在相同感兴趣的时间窗口内,儿童在不流畅试验中比在流畅试验中更比例地长时间注视新颖物体(0.66对0.54)。这种差异(图4)也是显著的(p < 0.005)。重要的是,在不流畅试验中注视新颖物体的时间比例显著高于偶然(p < 0.001),而在流畅试验中不是(p > 0.37)。

Graphs 3 and 4.
We have found the Tobii eye tracker to be easy to use with infants and young children and to have sufficient spatial and temporal resolution to provide new insights about spoken word recognition.
Richard Aslin, Professor, Brain & Cognitive Sciences and Center for Visual Science, University of Rochester

这些结果表明年幼的儿童:

1. 已经了解包含信息的不流畅表达

2. 在言语中注意到了不流畅

3. 在理解过程中可以利用在线不流畅表达中包含的信息来推断说话者的意图

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  • 作者

    Tobii

  • 阅读时间

    6 min

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