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儿童英语关系从句理解中生命度作用的眼动研究

作者及机构：
Ross Macdonald（利物浦约翰摩尔斯大学心理学院）；Silke Brandt（兰卡斯特大学语言学与英语语言系）；Anna Theakston、Elena Lieven（曼彻斯特大学人类交流、发展与听力学部）；Ludovica Serratrice（雷丁大学多语言与读写能力中心）。
发表期刊及时间：
Cognitive Science 44卷，2020年，文章编号e12874；在线ISSN: 1551-6709，DOI: 10.1111/cogs.12874。

学术背景

科学领域：
本研究属于语言习得（language acquisition）与认知发展（cognitive development）交叉领域，聚焦于儿童句法加工机制。

研究动机：
前人研究发现，主语关系从句（Subject Relative Clauses, SRCs）比宾语关系从句（Object Relative Clauses, ORCs）更易加工，但这一差异在ORCs的头部名词（head-noun）为无生命物（如“the book that the boy is reading”）时减弱。然而，过往研究存在两个关键问题：
1. 生命度与语义可逆性混淆：ORCs中无生命头部名词常伴随语义不可逆动词（如“kick”），导致难以区分生命度与语义线索的作用。
2. 词汇生命度与感知生命度未分离：无生命名词在动态场景中可能被感知为“拟生命体”（如“拖拉机追逐奶牛”），但这一效应未被系统考察。

研究目标：
通过眼动追踪技术，探究以下问题：
1. 生命度（lexical animacy）如何影响儿童对SRCs和ORCs的在线（online）与离线（offline）加工；
2. 儿童是否对无生命名词的感知生命度（perceptual animacy）敏感；
3. 个体差异（如工作记忆、抑制控制）是否影响关系从句理解。

研究流程与方法

实验设计：
研究包含两个眼动实验，采用2（从句类型：SRC/ORC）×2（头部名词生命度：有生命/无生命）被试内设计，结合句子-图片匹配任务。

实验1

研究对象：
- 48名英语母语儿童（年龄4;5–6;4）；
- 32名成人对照组。

材料与任务：
- 句子类型：SRC（如“the deer that is chasing the cow”）和ORC（如“the deer that the cow is chasing”）；
- 生命度条件：头部名词为有生命（如“deer”）或无生命（如“tractor”），NP2均为有生命（“cow”）；
- 视觉刺激：配对呈现动作相反的图片（如“奶牛追逐拖拉机” vs. “拖拉机追逐奶牛”）。
- 实验设备：SR Research Eyelink 1000-plus眼动仪，记录500Hz采样率的注视数据。

数据分析：
1. 离线指标：正确率与反应时（RT）；
2. 在线指标：从句起始后2,500ms内的眼动轨迹，通过基于簇的置换检验（cluster-based permutation analysis）分析SRC/ORC的注视差异；
3. 个体差异：测试儿童的语言能力（TROG-2）、工作记忆（数字广度任务）、抑制控制（Flanker任务）。

实验2

改进：将NP2改为无生命（如“the bike that the ball is chasing”），以区分“感知生命度效应”源于视觉意外性（surprisal）还是名词相似性干扰（similarity-based interference）。

主要结果

实验1

1. 离线数据：

   • 儿童对SRCs的正确率显著高于ORCs（p < .001），且无生命头部名词提升ORCs正确率（交互作用p = .029）；
     
   • 成人表现接近天花板，但SRCs反应时更快。
     

2. 在线数据：

   • 无生命条件：儿童和成人在ORC句子中均更早注视SRC图片（儿童：350–1,650ms；成人：200–1,000ms），表明将无生命名词误解析为施事主语；
     
   • 有生命条件：无显著眼动差异。
     

3. 个体差异：仅句法理解能力（TROG-2）与儿童正确率正相关（r = .464），执行功能无显著影响。

实验2

• 重复实验1的无生命头部名词效应，支持视觉意外性假说（surprisal hypothesis）：无生命名词作为施事的场景更易引发SRC预期。
  

结论与价值

1. 理论贡献：

   • 儿童关系从句加工受词汇生命度（lexical animacy）与感知生命度（perceptual animacy）双重影响：离线任务中依赖词汇线索，在线加工中受动态场景感知干扰；
     
   • 提出“视觉意外性”是无生命名词引发SRC偏好的关键机制，挑战了传统的相似性干扰解释。
     

2. 方法论创新：

   • 首次在儿童研究中分离词汇与感知生命度，通过眼动技术揭示句法加工的实时动态；
     
   • 结合语义可逆动词设计，避免生命度与语义线索的混淆。
     

3. 应用价值：

   • 为语言障碍儿童（如发展性语言迟缓）的句法干预提供新靶点；
     
   • 启示教育实践中需关注视觉语境对句法解析的潜在干扰。
     

研究亮点

1. 跨模态设计：将语言刺激（听觉句子）与视觉场景结合，模拟自然语言理解过程；
   
2. 发育连续性证据：儿童与成人表现出相似的眼动模式，但儿童修正错误解析的速度更慢；
   
3. 争议解决：通过实验2明确排除“名词相似性干扰”假说，强化感知生命度的独立作用。
   

其他有价值内容

• 开放科学：原始数据与分析脚本发布于Open Science Framework（https://osf.io/v59yk/）；
  
• 理论争议呼应：结果支持句法加工的动态交互理论（如“语法与解析器统一模型”），而非纯句法优先假说。
  

（报告总字数：约1,800字）