一種幼兒視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向測評系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于幼兒視覺感知能力和反應(yīng)傾向技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種心理物理實驗系 統(tǒng)，具體地說，利用該實驗系統(tǒng)進行多任務(wù)視覺信息測試，評估3-5歲幼兒視標(biāo)辨識能力和 顏色反應(yīng)傾向的心理物理實驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 視力檢查屬于視覺心理物理檢查。幼兒處于人眼視覺發(fā)育可塑性較強的敏感期， 尤其是3-5歲幼兒既處在罹患弱視的高危期，也是逆轉(zhuǎn)弱視的最佳診療時機。通過定期組 織開展3-5歲幼兒視力檢測和弱視篩查活動，客觀、科學(xué)地評價該階段幼兒的實際視力狀 況，能夠有效地降低弱視患病率。依據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)行條件，視力表是早期檢查發(fā)現(xiàn)3歲以上幼 兒視力異常的首選方法；而視力表視標(biāo)的類型、輪廓形狀及其相應(yīng)的顏色背景理想選擇是 學(xué)前兒童視力表設(shè)計目前面臨的首要問題。來自兒童心理物理學(xué)的有關(guān)研究表明，3-5歲幼 兒已具備在不同的基本顏色背景下感知相應(yīng)目標(biāo)的類型、輪廓和顏色的視知覺基礎(chǔ)。該年 齡段幼兒對于視覺刺激目標(biāo)的類型和輪廓的感知，以及顏色組合傾向選擇均受到年齡增長 因素的影響，不僅在總體上呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，而且相對于其他年齡段的人群具有明顯 的階段性特征，具體表現(xiàn)在使用視力表檢測3-5歲幼兒視力過程中，視力表視標(biāo)的顏色、輪 廓形狀、背景和呈現(xiàn)時間差異，會直接或間接地影響到幼兒對其傳遞視力信息理解的準(zhǔn)確 性和效率，從而不僅導(dǎo)致中心視力檢查結(jié)果發(fā)生變化；而且還會影響到檢查時幼兒的情緒 和行為。因此欲提高3-5歲幼兒視力檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性和合作率，應(yīng)用兒童心理物理 學(xué)實驗研究方法，全面掌握和了解該年齡段幼兒視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向至關(guān)重要。
[0003] 目前國內(nèi)外此方面的研究工作尚處于起步階段。其中溫州醫(yī)學(xué)院余利華于2010 年從兒童讀物中選取36個常見圖形，在紙上將其畫成黑色簡單圖形，然后招募分別來自幼 兒園和公共場所的多名2-4周歲兒童，讓其口頭識別圖形。通過判定配合檢查的42名受試 者識別常見圖形的正確率高低，了解幼兒對圖形視標(biāo)的辨識性，具體可參見《學(xué)齡前兒童對 圖形視標(biāo)的識別》，中國實用眼科雜志，2010, 28(4) :400-401 ;此外，還包括第四軍醫(yī)大學(xué)張 杰等2011年采用簡單反應(yīng)時（SRT)研究范式對120名視覺正常的本科生完成10種顏色視 標(biāo)相對黑色背景隨機變換的認(rèn)知測驗，具體可參見《不同顏色視標(biāo)對黑背景色的認(rèn)知績效 比較研究》，山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2011，42 (7):542-544, 550。然而上述學(xué)者在系統(tǒng)和方法研 究中均采用單變量實驗設(shè)計和分析，不僅沒能綜合考察多種因素(如年齡、刺激本身、背景 顏色、呈現(xiàn)時間等）對人眼視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向的影響及其各因素之間的相互關(guān) 系，而且忽略了幼兒在語言理解和表達能力上存在的年齡和個體差異，無法高精度控制實 驗的各個環(huán)節(jié)，以及實驗本身所能提供的標(biāo)準(zhǔn)化樣本限制而產(chǎn)生的系統(tǒng)測量誤差，從而很 難保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服3-5歲幼兒語言理解和表達能力不足而提供一種適合該 年齡段幼兒使用的視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向的心理物理實驗測評系統(tǒng)和方法，從中發(fā) 現(xiàn)適合3-5歲幼兒使用的視力表視標(biāo)及其背景色的理想設(shè)置參數(shù)，以便進一步提高3-5歲 幼兒視力測量的準(zhǔn)確可靠性和合作率，從而改善幼兒視力異常篩查效果。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種幼兒視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向測評實驗系統(tǒng)，包括可調(diào)節(jié)兒童電腦椅、視標(biāo) 控制顯示和測量反應(yīng)記錄裝置，以及上機測評實驗系統(tǒng)設(shè)計、生成和運行軟件。
[0006] 視標(biāo)控制顯示裝置包括交互式觸控一體機，但不限于交互式觸控一體機，而其顯 示的視標(biāo)可以是按照國際標(biāo)準(zhǔn)適用的各種類型視標(biāo)；測量反應(yīng)記錄裝置包括幼兒形狀配對 玩具。
[0007] 上機測評實驗系統(tǒng)設(shè)計、生成和運行軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化心理實驗生成系統(tǒng)軟件 E-Prime2.0編制程序?qū)崿F(xiàn)。上機測評實驗系統(tǒng)軟件程序?qū)⒄麄€實驗驗證過程分成視覺 匹配任務(wù)和色覺傾向性任務(wù)兩個階段，其中，階段一視覺匹配任務(wù)使用3X4X3三因素混 合實驗設(shè)計，三個因素分別為年齡、刺激類型和呈現(xiàn)時間；第一個因素是被試兒童年齡，分 為三個水平：3-4歲，4-5歲，5-6歲；第二個因素是刺激類型，分為四個水平：圖形、數(shù)字、字 母和方位信息；第三個因素是圖形呈現(xiàn)時間，分為三個水平：1. 5s、2. 5s、3. 5s;階段二色覺 傾向性任務(wù)使用3X9X9三因素混合實驗設(shè)計，三個因素分別是年齡、色塊和背景顏色；第 一個因素是兒童年齡，分為三個水平：3_4歲，4-5歲，5-6歲；第二個因素是色塊顏色，分為 九個水平：白、紅、橙、黃、綠、藍、青、紫、黑；第三個因素是背景顏色，分為九個水平：白、紅、 橙、黃、綠、藍、青、紫、黑；其中階段一的因變量是被試的識別正確率，階段二的因變量是被 試的顏色偏愛選擇；階段一的結(jié)果預(yù)期是因變量在各個自變量上的主效應(yīng)以及4個交互效 應(yīng)（12、13、23、123)，階段二的結(jié)果預(yù)期是被試色塊顏色選擇傾向以及該色塊顏色選擇傾向 與另外兩個因素的交互作用；兩個任務(wù)階段之間受試幼兒可休息5分鐘，以排除由于疲勞 和厭倦對實驗結(jié)果產(chǎn)生的不利影響。
[0008] 應(yīng)用本發(fā)明所提供的一種幼兒視標(biāo)辨識能力和顏色反應(yīng)傾向測評系統(tǒng)進行測評 的方法，分為兩個實驗階段。其中，階段一是視覺匹配任務(wù)實驗，包括以下步驟： 1)選擇實驗材料：主試在實驗前打開實驗需使用的呈現(xiàn)圖片材料，進入實驗準(zhǔn)備狀態(tài)， 向被試兒童反復(fù)耐心解釋說明本實驗要求，并讓其按照口述實驗指導(dǎo)語的要求，通過配對、 指認(rèn)、命名任一辨識方式對同一種類包含兩種排列順序結(jié)構(gòu)的視標(biāo)組合圖片材料作出正確 的反應(yīng)； 2)被試進行練習(xí)實驗，熟悉不同種類的實驗材料圖片呈現(xiàn)和反應(yīng)方式； 3) 被試全部正確地通過練習(xí)實驗后，按鍵開始正式實驗。實驗過程中每一個Trial首 先呈現(xiàn)" + "注視點400ms，接著空屏（ISIlMOOms后，目標(biāo)類型中的每種刺激以等概率的方 式隨機化呈現(xiàn)1.5s/2.5s/3s，消失后持續(xù)出現(xiàn)空屏（ISI2) 150ms，然后呈現(xiàn)匹配目標(biāo)圖像 集（l〇s，按鍵終止)，直至出現(xiàn)下一個trial的" + "注視點為止； 4) 以相同的方法完成其他幼兒的測試，可根據(jù)不同的幼兒，改變語序、語速、語音、語調(diào) 等； 5) 按照耗時和準(zhǔn)確性原則，使用心理統(tǒng)計分析軟件，分類整理相關(guān)數(shù)據(jù)采集記錄值，輸 出本階段實驗任務(wù)分析結(jié)果。
[0009] 階段二是色覺傾向性任務(wù)實驗，包括以下步驟： 1)選擇實驗材料：主試在實驗前打開實驗需使用的呈現(xiàn)圖片材料，進入實驗準(zhǔn)備狀態(tài)， 向被試兒童反復(fù)耐心解釋說明本實驗要求，并讓其按照口述實驗指導(dǎo)語的要求，通過配對、 指認(rèn)、命名任一辨識方式對9種不同基本顏色的色塊圖片材料作出正確的反應(yīng)； 2)被試進行練習(xí)實驗，熟悉不同種類的實驗材料圖片呈現(xiàn)和反應(yīng)方式； 3) 被試全部正確地通過練習(xí)實驗后，按鍵開始正式實驗。實驗過程中每一個Trial首 先呈現(xiàn)" + "注視點400ms，接著空屏（ISIl)150ms，然后顯示目標(biāo)探測界面（10s，按鍵終止)， 空屏（ISI2) 150ms，直至出現(xiàn)下一個trial的" + "注視點為止； 4) 以相同的方法完成其他幼兒的測試，可根據(jù)不同的幼兒，改變語序、語速、語音、語調(diào) 等； 5) 按照耗時和準(zhǔn)確性原則，使用心理統(tǒng)計分析軟件，分類整理相關(guān)數(shù)據(jù)采集記錄值，輸 出本階段實驗任務(wù)分析結(jié)果。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于提供了一種適合3-5歲幼兒使用的視標(biāo) 辨識能力和顏色反應(yīng)傾向測評系統(tǒng)和方法。通過全球通用的標(biāo)準(zhǔn)化心理物理實驗生成系 統(tǒng)軟件E-prime與兼容性好的平面設(shè)計軟件相互結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)了對實驗材料的編輯與制 作、實驗參數(shù)和過程的控制、實驗數(shù)據(jù)的采集和處理等各個測試環(huán)節(jié)的高精度控制，從而