棒框测验 实验报告

场认知方式初探
——棒框测验和镶嵌图形测验的相关性及
场认知方式的性别差异研究
摘 要 为了研究触棒测验和镶嵌图形测验这两种场认知
方式测量工具的关系，证实心理分化模型中的问题，验证男女
大学生之间场认知方式并无显著不同，本研究使用上述两种测
量方式研究了31名北京大学心理系和元培学院的本科生，发
现触棒实验中测得的误差和镶嵌图形测验的分数并无显著相关
(30).103,.294.05s p γ=-=>（单尾检验），将场依赖和场独立对立
起来是不合适的，两种测验可能具有某些质的不同；男性和女
性大学生的场认知风格并无显著差异。

关键词 触棒测验 镶嵌图形测验 场依存性 场独立性
1 前言
1.1 认知方式
Allport 在研究Life-style 的过程中，将认知与风格联系起来，
于1937年提出了Cognitive Style 的概念。

国内部分研究者称其为认知方式，部分称其为认知风格() 。

国外对于认知方式的研究开始于上世纪40年代，在60年代非常盛行、到达70年代初期达到顶峰，提出
了各种各样的关于认知方式的结构模型，也提出和考证了大量的认知
方式类型。

80年代由于缺乏统一的意见和实证的支持，研究进入了萧
条期。

90年代至今，认知方式的研究又成为热点，三种综合的认知方
式理论模型澄清了研究者在分类中的分歧，理论建构日趋成熟。

在我国，对认知方式的研究起步于70年代末80年年代初谢斯骏、张厚粲等的引进，他们编制了一些测量工具，有关研究亦主要集中在
师生互动、学习成绩、阅读能力、创造力研究、学生个体差异等领域()。

对认知方式进行分类的方法很多，如Witkin在知觉研究中逐渐发
展出的场独立型和场依赖性的认知方式；Kagan及其同事使用匹配相似图形测验（MFFT）的方法，区分出的冲动—熟悉的认知方式；1991年，Riding分析以前使用的各种测评方法，设计的认知方式分析（Cognitive Style Analysis，CSA） ()等。

在许多的对认知方式类
型的分类中，场认知方式的理论是提出最早、运用最广泛的模型。

1.2场独立性和场依存性
场独立性（field independent）和场依存性（field dependent）起源于美国心理学家H.A. Witkin在二次大战期间对飞行员如何调整
身体位置的研究。

他设计了一种可以摆动的座舱，座舱内有一个座椅，座椅倾斜时，被试可以调整座椅使身体保持垂直于地面。

研究发现，
有些被试主要利用仪表来完成此任务，结果身体不能恢复到和地面垂
直的位置，有的被试则利用来自身体内部的线索来成功完成此任务。

之后，在一系列实验研究的基础上，维特金提出了场独立，场依存的
概念。

为了验证这个概念Witkin设计了三个测验：棒框测验（RFT）、身体顺应测验（BAT）和转屋测验（RRT），结果表明被试在三个测验
中的成绩显著正相关，存在内在一致性。

这表明个体做判断依赖外在
视觉线索还是身体内部线索的倾向在很多不同活动中具有连续性和稳
定性，主要依靠视觉线索的人属于场依赖者，主要依靠外在参照的人
属于场依存者。

Witkin还对临近的领域做了相应的研究，从狭义的垂
直知觉扩展到知觉分析、思维、学习、记忆、解决问题、情感和社会
交往等，并进一步拓展了场依存认知方式的概念(孙丽，2005)。

整体来说，无论是场独立型还是场依存型，都有其自身特色，并没
有绝对的好坏之分。

场独立型的人对事物认知重构的能力比较强，更
适合与事物打交道；而场依存型的人社会技能高，在人际交往中具有
优势()。

1.2.1场独立性和场依存性的测量方法
目前国际上常用的几种场独立、场依存性的测量工具分别是
Witkin的镶嵌图形测验和棒框测验，Kitayama等的框线测验和Goldberg等的认知偏差任务。

这里只介绍镶嵌图形测验和棒框测验。

镶嵌图形测验()又名隐蔽图形测验，是目前研究中采用较多的一种
方法，该测验要求被试在较复杂的图形中用铅笔勾画出镶嵌或隐蔽在
其中的简单图形。

在测验中，能排除背景因素的干扰从复杂图形中迅
速地、容易地知觉到指定的简单图形者为场独立型；而完成该项任务
较为困难者为场依存型。

目前，关于镶嵌图形测验存在着较大的争议，主要有以下几个方面()：
镶嵌图形测验把场独立和场依存当成了对立互补的两面。

镶嵌图形测试主要
进行场独立认知风格的测试，获得高分者被认为是场独立型，而低分者则被认为是场依存型。

然而，Brown（2002）指出，把场独立的缺失看成场依存的存在是不合
理的，人们身上可能同时具有较强的场独立风格和较强的场依存风格，只是它们在不同的场合分别表现出来.。

镶嵌图形测验具有标准答案，因此与其说它测量的是人的认知风格，不如说
它测试的是一种能力()。

此外，有研究显示，男生在空间能力测验方面表现更好()，这意味着镶嵌图形测验可能反映的是能力的性别差异而不是认知风格。

Cronbach (1990)就认为镶嵌图形是一种心智的测试而不是认知风格的测试。

在镶嵌图形测试中，很多被试不能准确选出正确答案，难以在给定时间内完
成测试，这容易让他们感到迷茫或受挫，从而容易误导被试。

棒框测验是被提出较早的场认知方式测验，该测验要求被试在框的干扰下降
棒调至与水平面垂直。

早期，棒框测验和身体顺应测验，转屋测验都常常被采用，这些测验主要用来研究当外界视觉线索（框）和内在线索（身体的垂直知觉）发生矛盾时，人究竟主要依照哪个线索进行判断。

Witkin等人的进一步研究显示，依内在线索为主进行调节的人为场独立型，反之则为场依赖型，垂直判断上的这种个体差异具有一定的普遍性和稳定性()。

至于镶嵌图形测验和棒框测验之间的关系，Witkin曾指出其开发的几种场认
知方式测量工具在结构上是相似的，他们都要求被试脱离整体的场域处理这个有组织场域中的某个部分，但他们在具体的感知功能上是不同的，并且有一定的争议()。

1.2.2男性和女性在场依赖-场独立维度上的不同
国外的很多研究都证明女性比男性要更场依赖()。

在北美和其他地方的一些研
究中，人们发现在认知风格方面男女之间存在一种微小而又经常的差异，男性的场独立性比女性强()。

Wiktin和Berry则指出心理分化方面的这一性别差异在其它文
化的研究中并不象西方文化中的那样一致()。

国内的研究中，镶嵌图形测验方面的研究很多，但对男女在认知风格上究竟有何差异还未得到统一结论()。

张厚粲等人利用“镶嵌图形测验”证明，对于小学生和大学生，在场依存性和场独立性上不存在明显的性别差异，但初三学生的场依存性—独立性却存在很明显的性别差异，男生趋向更强的场独立性()。

李寿欣等人的研究表明，高一年级学生的场依存性、场独立性不存在性别差异，高二、高三年级则存在性别差异，男生更倾向于场独立性()。

颜延、余嘉元等人对中国中小学生的认知风格进行了研究，发现中国学生的场独立性普遍较强，认知风格不存在明显的性别差异，男生并不具有比女生更强的场独立性()。

李力红利用其修订的CSA
模型，也证明了男女大学生的认知风格并无显著差异()。

杨雪对大学新生的研究则显示，男生更倾向于场独立性，而女生更倾向于场依存性，并且差异显著()。

1.2.3文化及其他因素对场认知风格的影响
国外一些跨文化研究发现文化会影响场认知风格。

1976年，Nedd和Gruefeld 对6个种族儿童进行的比较研究中就发现，白人儿童的镶嵌图形测验分数最高，而东印度儿童的最低，他们认为，场认知风格是社会传统的产物()。

Alvi等人的研究也显示，加拿大学生GEFT（Group Embedded Figures Test，群体镶嵌图形测验）分数明显高于巴基斯坦学生()。

他们认为，这是由于加拿大社会教育，技术，物质都比巴基斯坦发达，这样的条件下，学生更容易形成分析性的思维方式，场独立性较强。

国内方面，我们只介绍李力红在2007年的研究，她通过对大学生两个认知风格维度在性别、年级、城乡、文理科之间的差异性进行比较，发现所有因素之间的比较皆无显著差异。

这说明在大学生群体中，性别、年龄、环境和专业对认知风格的影响表现不显著()。

1.2.4对场独立性和场依存性的理论解释：心理分化模型
为了说明场认知方式的差异，并指导进一步的研究，Witkin等人在1962年提出了心理分化理论()，随着研究的扩展和深入，Witkin等人又在1979年对理论进行了修正()，修正后理论的基本思想如下：
心理分化模型认为心理系统是由最初的混沌一体向着清晰分化发展的，在发展的过程中，心理组织结构和技能日益复杂和多样。

心理分化表现在三个方面，即自我-非我的分裂，心理机能的分化和神经生理机能的分化（如下图）。

图 1 Witkin及其同事1979年修订后的心理分化模型
首先，心理分化表现为自我和非我的分裂，即作为个人意识、情感和需要内核的自我与外界环境及他人之间出现了一定的界限，自我具有了一定的独立性。

认知过程中，自我与非我分化的差异体现为场依存和场独立两种认知方式的区别，心理分化程度低的个体往往具有场依存的认知方式。

然后，心理分化还表现为各种心理机能的分化，其表现为有组织的控制方式和特殊化的防御方式。

最后，心理分化还表现为神经生理机能的分化，大脑两半球的机能特殊化是神经生理分化的指标，较大的神经生理分化一般与场独立型的认知方式相关。

当然，该理论也存在着不足，有研究者指出，该理论的不足主要体现在以下几个方面()：第一，该理论过分强调了心理活动在各领域机能的分化，而忽视了它们之间的可统一性。

生活中有些人同时具备场独立和场依存的典型特征，有些人则两种特征都不明显，这提示我们，将不同个体划分为场依存和场独立型是不够的。

第二，分化理论过分强调心理系统分化的趋势，而忽略了其整合趋势。

第三，该理论认为个体心理系统是向分化这一单极方向发展的，按照这一观点，个体心理发展越是成熟，其心理活动分化水平应该越高，但这与事实不符。

1.3实验的提出及假设
根据心理分化理论，场依赖性和场独立性呈现对立互补的关系，而镶嵌图形测验主要反映被试的场独立性，棒框测验则综合地反映场独立性和场依赖性。

场依赖性越强，被试在棒框测验中的误差应该越大，同时，也会在镶嵌图形测验中取得更低的分数；场独立性越强，被试在棒框测验中的误差应该越小，同时也会在镶嵌图形测验中取得更高的分数。

为了证实棒框测验和镶嵌图形测验都能较好地反映被试在场独立-场依赖这个维度上的位置，考察心理分化理论的合理性；同时也为了研究男性和女性大学生被试在场认知风格上是否存在不同，我们进行了本实验。

依据上述理论，提出以下假设：（1）镶嵌图形测验的得分和棒框实验中的误差负相
关，即场依赖性和场独立性是对立互补的（2）男性和女性被试的场认知风格没有
显著差异。

2方法
2.1被试
被试为实验心理学实验课上随机抽取的31名同学（该课共有40名同学），其中女生19名，男生12名。

被试双眼视力或矫正视力正常，智力正常，均为右利手。

本实验为教学实验，不提供报酬。

2.2仪器和材料
BD- Ⅱ-503型棒框仪，由北京青鸟天桥仪器设备有限责任公司生产。

镶嵌图
形测验材料，打印于两张A4纸上，分别为材料一和材料二，请参见附录。

多种颜
色的彩色笔，由被试自己挑选颜色，用于在镶嵌图形测验中标出其找到的图形。

秒表，用于计时。

2.3实验室环境
实验在北京大学哲学楼103教室进行。

实验室内光照尚可，光线基本均匀，光照强度合适。

整个实验过程中，实验室内较为安静。

2.4实验设计
由于棒框测验和镶嵌图形测验之间并无明显干扰，为了更好地排除随机因素
的干扰，让每位被试均进行棒框测验和镶嵌图形测验，之后将棒框测验中的误差平均，求平均之后的误差与镶嵌图形测验的得分之间的相关系数，从而评价两个测验的相关性。

在研究不同性别大学生场认知方式的不同时，以大学生性别为自变量，场认
知方式为因变量，采用两种方法衡量场认知方式，一种是镶嵌图形测验的得分，得分越高，说明被试场独立性越强，另一种是棒框测验的平均误差，平均误差越小，被试的场独立性越强。

可能的额外变量主要有智商，被试视力，完成测验所用时间等。

智商难以控制，同时一两个小时内也不便于测量，但北京大学本科生的智商差异应该不大。

视力会影响被试对棒的观察，为了控制该变量，所有被试的视力或矫正视力正常。

时间越长，镶嵌图形测验中被试答题就越充分，取得的分数一般也就越高，为了控制
该变量，所有被试均只有相等的有限时间答题，为了防止天花板效应，所选定的时间较短，大多数被试不能在限定时间中完成测试。

对于由此可能导致的沮丧感，我们在实验结束后进行了相应的解释。

2.5实验程序
本实验由两部分组成：棒框测验和镶嵌图形测验。

2.5.1棒框测验
在每次进行实验前，主试需要先将桌上的棒框仪调至水平，并用白纸卷成圆筒状塞入棒框仪的筒内并顶到底，保证遮住光线和外部视野。

该实验共有8个试次，每个试次的流程如下：
主试按照刺激呈现表（表 1）的顺序，依次调节棒和框的角度（其中左是指从被试的角度看偏左，右同理。

）
表 1 棒框测验顺序表
角度12345678
棒20°偏右偏左偏右偏左偏右偏左偏右偏左
框17°偏左偏右偏右偏左偏右偏左偏左偏右
每个试次的角度调节好后，主试就说：“开始”。

被试就坐在棒框仪前使用旋钮调节棒的方向使其与地面垂直，调节好后，就坐在后面等待下次实验。

此时，主试会将棒的方向和垂直方向的偏差记录下来。

该试次结束。

2.5.2镶嵌图形测验
实验前，主试告诉被试，要求其在主试喊“开始”后1.5 min内从7个复杂图形中找出材料上印刷的简单图形并用彩色笔画出，然后将材料一同时发给被试，喊“开始”并计时。

到1.5 min时要求被试停止任务。

然后告诉他们，下面还有十几个复杂图形，同样要求被试从复杂图形中找出简单图形并画出，不同的是要按照每个复杂图形下面的提示来找简单图形，在4 min内完成任务。

之后将材料二同时交给被试，喊“开始”并计时。

在4 min后回收两份材料，并按照下表计分。

表 2 镶嵌图形测验不同复杂图形的分数表
复杂图形的号数每对一个给分总数总分1，2，3，4，5，6，7，8，17199
9，11，12，15，16，19，20，22，23
6 9 54 10，13，14，18，21，24，25
7 7 49
3 结果
将所得数据输入SPSS 13.0进行分析。

求出被试在框棒测验8个试次中误差绝对值的平均值（以下简称误差均值）。

误差均值和镶嵌图形测验分数就是用来分析的数据。

3.1 镶嵌图形测验与棒框测验的相关性
检查数据时，发现0402号被试的误差均值为极端值，将该被试的数据删去。

利用Kolmogorov-Smirnov 检验检查正态性，发现误差均值服从正态分布，但镶嵌图形测验分数不服从正态分布，因此计算均值和分数的Spearman 相关系数，同时计算Pearson 相关系数作为参考，结果为：
Spearman 相关系数：显著性水平.05α=，未见均值和分数显著的负相关，(30).103,.294.05s p γ=-=>（单尾检验）。

Pearson 相关系数：显著性水平.05α=，未见均值和分数显著的负相关，
(28).088,.161.05p γ=-=> （单尾检验）。

这说明镶嵌图形测验的得分和棒框测验中的误差的绝对值没有显著的负相关，下面的散点图也印证了这一点。

R=，非常图 2 平均误差和图形测验分数的散点图。

图中可见点的分布非常分散，20.008
小，这说明两个变量之间相关性很弱。

3.2男性和女性场认知方式的不同
同样删去0402号被试的数据，利用独立样本t检验对数据进行了分析。

以棒框测验的平均误差为指标，男性被试（ 1.79,0.82
==）和女性被试
M SD
（ 1.75,0.69
=-=（双尾检
t p
==）的分数没有显著差别，(28)0.150,.882 M SD
验）。

以镶嵌图形测验的得分为指标，男性被试（59.33,23.36
==）和女性
M SD
被试（65.44,23.28
==（双M SD
t p
==）的分数没有显著差别，(28)0.703,0.488
尾检验）。

图 3 男性和女性被试镶嵌图形测验分数柱状图。

图 4 男性和女性被试平均误差柱状图。

4分析与讨论
棒框测验和镶嵌图形测验分数的负相关并不显著，结果和假设不符。

首先，由于认识到棒框测验的误差值和镶嵌图形测验的分数可能并不是简单的线性相关，计算Spearman相关系数是较为合适的。

误差值单位为度，镶嵌图形测验的分数是以一种奇怪的方式取得的，由于它们都可以用来测量场独立性，可以假设它们之间有某种数学关系，但这种关系是否为线性关系却不一定，这样的话，用衡量线性相关的Pearson相关系数可能并不是那么合适。

但棒框测验和镶嵌图形测验都可以反映被试场独立性的强弱，采用基于秩的Spearman相关系数应该能较好地反映两个变量之间的相关。

但是实验结果却出人意料，Spearman相关系数的显著性.294
p=竟然比Pearson相关系数的.161
p=都大，这暗示，测量场独立性的镶嵌图形测验和测量场独立/依存性的棒框测验可能有某些质的不同，场独立性和场依存性可能并不是互相对立的两端，而是具有一定独立性的两个维度。

这一思想在前言中也提到了，并且国内也有学者提出，在二维框架内，可以把人们按场独立 / 场依存的认知风格分为四种类型：强场独立和强场依存型，弱场独立和强场依存型，弱场独立和弱场依存型，强场独立和弱场依存型()。

在这一点上，本研究认为心理分化模型还需要进一步的修正。

另外，部分棒框仪存在系统误差，这或许可以部分解释两个测验结果的不显
著相关。

在每个小组检查仪器时，有小组发现即使仪表盘上显示棒已经和地面垂直，但棒实际上还是不与地面垂直，可能有的仪器系统误差较小，检查时没被发现，从而对数据造成了干扰。

实验中未发现男性和女性的场认知风格有什么显著不同，这一点并不出人意
料。

前言中已经介绍，不少研究都未发现男性和女性大学生被试认知风格的显著差异。

处理数据时查阅原始记录发现，0402号被试为马来西亚的女性留学生，其误
差均值为4.1，远大于女性被试的平均值1.75，其镶嵌图形测验分数为35，远小于女性被试的平均值65，这说明她有较强的场依赖性。

这很可能是由文化的不同引起的，可以在日后设计实验，调查是否马来西亚的留学生都有较强的场依赖性。

5 结论
被试棒框测验中测得的误差值和镶嵌图形测验的分数之间未见显著负相关，
(30).103,.294.05s p γ=-=>（单尾检验），将场依赖和场独立对立起来是不合适的，两种测验可能具有某些质的不同。

两种测验方法下，男性被试和女性被试的场认知方式都没有显著差异。

参考文献
Alvi, S. A., Khan, S. B., Vegeris, S. L., & Ansari, Z. (1986). A CROSS‐CULTURAL STUDY OF PSYCHOLOGICAL DIFFERENTIATION. International Journal of Psychology, 21(1-4), 659-670.
Head, J. (1996). 5 Gender Identity and Cognitive Style. Equity in the classroom: Towards effective pedagogy for girls and boys, 61.
Maccoby, E. E., & Jacklin, C. N. (1974). The psychology of sex differences (Vol. 1): Stanford University Press.
Nedd, A. N., & Gruenfeld, L. W. (1976). Field dependence-independence and social traditionalism: A comparison of ethnic subcultures of Trinidad. International
Journal of Psychology, 11(1), 23-41.
Riding, R., & Cheema, I. (1991). Cognitive Styles--An Overview and Integration.
Educational Psychology: An International Journal of Experimental Educational
Psychology, 11(3-4), 193.
Witkin, H. A. (1971). A manual for the embedded figures tests: Consulting Psychologists Press.
Witkin, H. A., & Berry, J. W. (1975). Psychological differentiation in cross-cultural perspective. Journal of cross-cultural psychology.
Witkin, H. A., Dyk, R. B., Fattuson, H., Goodenough, D. R., & Karp, S. A. (1962).
Psychological differentiation: Studies of development.
Witkin, H. A., Goodenough, D. R., & Oltman, P. K. (1979). Psychological
differentiation: Current status. Journal of Personality and Social Psychology,
37(7), 1127-1145. doi: 10.1037/0022-3514.37.7.1127
Witkin, H. A., Moore, C. A., Goodenough, D. R., & Cox, P. W. (1977). Field-dependent and field-independent cognitive styles and their educational implications. Review of educational research, 1-64.
张厚粲, & 郑日昌. (1982). 关于认知方式的测验研究——对我国大, 中, 小学生场依存性特征的调查分析. 心理科学通讯, 2, 34-37.
彭贤, 马素红, & 李秀明. (2006). 大学生认知风格的性别差异. 中国健康心理学杂志, 14(3), 299-301.
戴运财. (2002). 对第二语言习得中场独立/依靠研究的再思考. 四川外语学院学报, 18(5), 82-84.
李力红. (2007). 认知风格的理论与实证研究: 东北师范大学出版社.
李寿欣. (2008). 关于场依存性认知方式的理论及其理论模型修订. 西南大学学报：人文社会科学版, 34(1), 19-21.
李寿欣, & 宋广文. (1994). 关于高中生认知方式的测验研究. 心理学报, 4(26), 378-383.
杨雪, 邱晓均, 胡希美, & 吕建国. (2008). 不同认知风格大学新生空间想象力差异研究. 西南交通大学学报: 社会科学版(3).
蔡慧. (2013). 不同场认知方式下大学生心理旋转的眼动研究问题研究.广西师范学院.
郭秀艳. (2004). 实验心理学. 北京: 人民教育出版社.
陆梦菊. (2006). 论场独立/场依存测量工具镶嵌图形的局限性. 社会科学家(S2), 333-334.
陈彦垒, 胡. (2006). 认知方式的测量及其在我国的研究进展. 国际中华应用心理学杂志, 3(4), 403-405.
颜延, 余嘉元, 夏元, & 王亚南. (1997). 中小学生的认知风格研究. 南京师大学报 (社会科学版), 1, 81-86.
附录
附录一两个测验的指导语
棒框测验
这是一个调整小棒方向的实验。

你紧贴着这个观察孔往里看，可以看到里面有个方框，框里有一根小棒。

调节这个旋钮控制小棒的方向，尽量把小棒调到与地面垂直。

调好之后就不要再往里看了，坐到后面等待下一次实验。

每次我说开始你就过来按照这些要求做。

镶嵌图形测验
现在请你做一个从复杂图形中找简单图形的实验。

这张纸上的8个图形是简单的，等实验开始时我会给你一张有许多复杂图形的纸，每个复杂图形中都包含有一个简单图形，要求你找到它并且把它用笔描出来，可以随时对照简单图形找。

第一次给你的复杂图形有7个，有1.5min时间。

下面还有十几个复杂图形，要求一样，但是这次每个复杂图形旁边都会有提示，告诉你这张图中有哪张简单图形，一共有4min 时间。

附录二镶嵌图形测验材料
附图 1镶嵌图形测验材料一
附图 2 镶嵌图形测验材料二
附录三程序说明
附图 3 程序说明。