1 前言
在现代社会，学习外语已成为人们的一种普遍经历。据了解，全球双语者(bilinguals)和多语者的比例占世界人口的一半还要多(Grosjean, 2010)。仅在中国，就有约4.1595亿人在学习外语，其中绝大多数学习英语(Wei & Su, 2012)。近年来，双语和认知的关系越来越引起学界的重视。研究者采用经典的Stroop和Flanker任务发现，双语者比单语者在这些认知任务上的表现更好，表明双语经验能够给认知带来积极的影响(何文广, 陈宝国, 2011; Bialystok, 2017; Costa et al., 2008)。双语者中，非平衡双语者占据很大的比例，如母语为汉语的英语学习者。多数情况下，他们的二语水平低于母语水平。二语的学习包含听、说、读、写四个基本方面，涉及视觉和听觉两个维度。以往研究着重于双语经验对视觉维度认知功能的影响，鲜有研究探究该影响是否可以迁移到听觉维度。基于此，本研究重点考察中国大学生的英语学习经验对其听觉认知能力的影响。
学习和使用两种语言对认知功能的发展具有促进作用，包括抑制控制、转换能力、冲突监测以及工作记忆等方面，该作用被称为双语认知效应。双语加工领域的一个重要发现是，在言语加工过程中，双语者(包括二语习得者)两种语言的信息会同时激活(Abutalebi & Green, 2016; Thierry & Wu, 2007)。因此，双语者需要时刻操控两种语言表征，监控不同语言系统的激活程度，有意识地选择目标语言并抑制非目标语言，在两个语言系统中适时切换。长期的这种双语控制经验使得双语者发展出一定的普遍认知功能优势(Bialystok, 2017; Kroll & Bialystok, 2013)。
双语认知效应假设与许多双语加工和控制的认知模型具有高度的契合性。例如，从双语语言加工过程的角度，Green(1998)提出抑制控制模型(the inhibition control model)。该模型认为目标和非目标语言的词汇表征会同时激活并相互竞争，注意监控系统根据激活程度反应性地抑制非目标语言词汇，以确保目标语言词汇的提取。该模型为后续的实证研究奠定了理论基础。此外，Hilchey和Klein(2011)提出双语抑制控制优势假说(the bilingual inhibitory control advantage, BICA)和双语执行加工优势假说(the bilingual executive processing advantage, BEPA)。BICA假说认为双语者在非语言干扰任务中具有普遍的抑制优势：与单语者相比，双语者在涉及冲突的任务(即不一致的实验条件)中反应更快，即经历更小的干扰效应。BEPA假说则认为双语者在执行处理中拥有普遍性的加工优势；该优势不仅限于冲突任务中。这种领域普遍的优势也被称为整体(即全局)效应。
BICA和BEPA假说均得到了大量实证证据的支持。行为研究发现，与单语者相比，双语者在认知任务上表现出一定的优势。神经影像学证据也进一步验证了“语言的共同激活假设”，即大脑中涉及到语言控制领域和一般执行控制的区域有明显的重叠(Green & Abutalebi, 2013)。双语经验在认知功能上产生的优势效应，在所有年龄组中都有所体现，包括儿童(Bialystok, 2015)、年轻人(Costa et al., 2008)以及老年人(Bialystok et al., 2014)。然而，也有一些研究并未发现双语者和单语者在认知任务中表现出差异性(Paap et al., 2015)，由此引发了对双语认知效应的热议。
二语习得与加工的过程包含听、说、读、写四个方面，涉及到听觉和视觉两个认知维度。听觉和视觉语言加工涉及不同的信息编码方式(Tavassoli & Han, 2002)及不同的脑区激活(Kochunov et al., 2003)。大量的实证研究发现，双语者在视觉维度的认知任务上的表现比单语者要好，尤其是涉及抑制控制的任务(Costa et al., 2008)。近年来，有少数研究采用听觉注意范式同样发现了双语认知效应(Bak et al., 2016; Bak et al., 2014; Long et al., 2020; Ooi et al., 2018; Xia et al., 2023)。例如，Bak等(2014)发现双语者在日常注意力测试(Test of Everyday Attention, TEA)中的视觉任务上没有优势，但在听觉任务上的表现比单语者要好。其他研究采用同样的实验范式也证实了这一点，特别是在注意切换和抑制控制方面。Bak等(2016)通过为期一周的盖尔语L2学习发现，短期L2学习能提升双语者在听觉注意切换任务中的表现。Ooi等(2018)观察到晚期成人双语者在听觉注意切换任务中的表现优于单语者，而早期成人双语者和单语者无显著差异。此外，Vega-Mendoza等(2015)发现，L2学习初期双语者在听觉抑制任务中的表现优于单语者，且四年后，双语者在听觉注意切换任务中的表现亦有所提高。这些研究表明，即使是短期的L2学习经验，也能对双语者的听觉认知控制产生积极影响，特别是在听觉注意切换和抑制控制方面。然而，该效应的大小受L2习得年龄(AoA)、学习时长和熟练度等个体差异的影响(Bak et al., 2016; Bak et al., 2014; Ooi et al., 2018; Vega-Mendoza et al., 2015)。这些结果说明双语经验不仅影响视觉维度的认知控制，也在听觉维度发挥积极作用。
双语认知优势效应结果的不一致可能是由多种相互影响的因素造成的，包括对双语者的定义(如，平衡型vs. 非平衡型)，采用的实验任务类型(如，语言类vs. 非语言类)和任务的难易程度等(如，高难度vs. 低难度)(Xia et al., 2022)。其中，第二语言的熟练程度是双语认知研究中的一个核心因素，同时也是定义平衡型和非平衡型双语者的关键。越来越多的证据表明，双语认知效应更容易在高熟练水平的二语者中发现。具体表现为，第二语言的熟练程度越高，执行控制能力越强，包括注意力的切换、冲突监控以及抑制控制(Bonfieni et al., 2019; Costa et al., 2008; Xia et al., 2022)。鉴于语言熟练程度可能随着具体的学习经历(如持续的语言学习和日常语言使用)而发生动态变化，可能只有在双语者达到相对较高的熟练程度时，才会观察到双语认知优势效应(Vega-Mendoza et al., 2015; Xia et al., 2022)。然而，目前并不清楚二语熟练水平达到何种程度才能观察到该效应。
目前，双语认知领域的研究多集中于视觉认知维度，尤其是针对印欧语系的高熟练度双语者群体。例如，研究聚焦于生活在双语城市的加泰罗尼亚语−西班牙语双语者(Costa et al., 2008)或英语熟练度较高的英语专业的大学生(范小月 等, 2012)。与此不同，本研究聚焦于非平衡汉英双语者，即汉语为母语、英语为第二语言的成人群体。在中国，尤其是对于非英语专业的学生而言，其英语学习多发生在课堂环境中，并且学习时间相对有限。前人普遍认为，只有当L2熟练度达到一定水平时，双语认知效应才能显现(范小月 等, 2012; Vega-Mendoza et al., 2015; Xia et al., 2022)。本研究将探究非平衡汉−英双语者是否能展现类似的认知优势。其次，中国学生英语学习主要依赖于被动学习方式，尤其偏好听觉学习(例如，听老师讲)(Zhang & Evans, 2013)。有研究指出，中国学生的英语学习方式具有“死记硬背”和“被动”等特点(Huang et al., 2018)。基于中国学生的学习方式，本研究进一步关注了一个较少被探讨的问题—听觉认知维度中的双语认知效应。中国学生在英语学习中较为依赖听觉输入，这使得听觉过程在其语言学习中占据主导地位，从而可能对其听觉认知控制产生独特影响。尽管已有大量关于双语认知效应在视觉维度的研究，但针对中国学生在听觉任务中的表现，特别是在听觉注意力控制方面的研究仍然较为匮乏。基于以上背景，本研究假设：尽管非平衡汉−英双语者的L2熟练度较低，但由于其长期的双语学习经验和依赖听觉输入的学习方式，他们可能在听觉认知任务，尤其是在注意力切换和抑制控制方面，表现出与高熟练度双语者相似的认知优势。通过这一研究，本研究希望为双语认知效应在听觉维度的迁移提供新的实证证据，同时为理解中国学生在英语学习过程中的认知机制提供新的视角。
2 研究方法
2.1 被试
被试为高校非英语专业大三的本科生。英语辅修组为选修英语第二学位的本科生(n=119)，普通学生组为未选修英语第二学位的本科生(n=117)。在参加实验时，英语辅修组刚好完成一学期的英语第二学位学习。第二学位的学习均安排在学期中的周末，总共14周，每周8个学时，每学时1.5小时，内容包括阅读、听力、写作和口语。
关于英语学习经验，根据外语教育政策，所有被试均从小学阶段开始学习英语。此外，根据本科生的课程必修课安排，所有非英语专业的学生在大学一年级时学习了一学年的综合英语课程，即两组被试都学习过综合英语课程，但英语辅修组被试进一步学习了多门英语第二学位课程而普通学生组没有，因此，英语辅修组被试的英语学习经历更长。研究中未采用客观的语言熟练度测试任务，而是采用了自评量表测量了二语熟练度水平。所有被试均无听觉疾病，且均被告知实验时长、内容、流程并签署了知情同意书。
2.2 研究工具
2.2.1 语言背景问卷
被试完成正式实验后在问卷星上完成语言背景问卷。问卷内容包括被试的基本信息，如性别、年龄、左右利手等，以及被试学习语言的相关信息，如习得年龄和自测语言熟练度。此外，在双语认知效应研究领域，常见的干扰因素，包括社会经济地位、移民经历、学习音乐乐器经历和玩电子游戏经历等信息也通过该问卷收集(Bak, 2016)。
2.2.2 瑞文高级推理测验
智力测验采用了瑞文高级推理测验(Raven & Foulds, 1962)。该测验测量成年群体的非语言智力水平，以及解决问题的能力、观察力和思维能力等。由于时间限制，采用了前人的测量方式(Xia et al., 2022)，即被试在正确完成2个练习项目后，需在10分钟内不能跨项目且尽可能正确地完成更多的项目。整个量表有36个项目，项目难度由简到难逐渐提高。最终的得分是正确项目的个数。
2.2.3 日常注意力测试(TEA)
日常注意力测试(Robertson et al., 1994)是一个成熟的注意力临床评估工具。近年来，也常被用于双语认知研究(Bak et al., 2014; Vega-Mendoza et al., 2015)。该测试包含8个小测试，分别测量视觉和听觉维度的注意力。研究选择了其中测量听觉维度的电梯任务，该任务包含3个子任务，分别测量3个听觉维度的注意控制。所有任务通过电脑语音播放器呈现。
(1)电梯计数任务(Elevator with Counting, EC)：这项任务主要测量持续注意力。该任务只有一种音调，会以不规则的间隔时间呈现，要求被试数出音调的个数。当听到试次结束的提示后，在答题纸上写下答案。整个任务有7个试次，在正式实验之前有2个练习试次。被试只有正确完成了练习试次才能进入正式实验部分。
(2)电梯分散任务(Elevator with Distraction, ED)：这项任务主要测量听觉抑制控制。该任务有两种音调：高音调和低音调。要求被试忽略穿插其中的高音调并数出低音调的个数。当听到试次结束的提示后，在答题纸上写下答案。整个任务有10个试次，在正式实验之前有2个练习试次。被试只有正确完成了练习试次才能进入正式实验部分。
(3)电梯反转任务(Elevator with Reversal, ER)：这项任务主要测量听觉注意力的转换。该任务有三种音调：高、中、低，会混合呈现。要求被试根据规则数中音调：被试听到高音调后，高音调后的中音调顺着数；听到低音调后，低音调后的中音调倒着数；高和低的音调表示计数方向(分别是向上和向下)，不计入数数中。当听到试次结束的提示后，在答题纸上写下答案。整个任务有10个试次，在正式实验之前有3个练习试次。被试只有正确完成了练习试次才能进入正式实验部分。
每个任务中的正确回答次数除以总试次(即正确率)作为最终得分。在相关研究中(Bak et al., 2016; Bak et al., 2014; Long et al., 2020; Ooi et al., 2018; Vega-Mendoza et al., 2015; Xia et al., 2022; Xia et al., 2023)，使用相同实验范式(TEA)的研究通常采用正确率作为描述性统计值。因此，本研究报告数据时也采用了正确率。
2.3 数据分析
所有的分析均通过R(3.6.1版)中的lme4软件包进行，采用混合效应模型(glmer函数)进行全模型建模。在TEA任务中，每个试次的正确回答编码为1，错误回答编码为0，因此，模型中的家庭分布设置为二项分布(Bates et al., 2014)。模型包含固定效应(组别)和随机效应(如被试间和试次间的随机截距)。其中，组别变量采用偏差编码(deviation coding)(即0.5/−0.5)，具有组间差异的连续变量已进行标准化处理，而频率测量的变量则采用偏差编码并纳入模型。由于模型结构较为简单，使用AIC函数进行模型选择，最终选择的模型是在控制了所有固定效应和随机效应后最简洁的模型，并能较好地拟合数据。
在初步分析中，用Shapiro-Wilk检验连续变量数据的正态分布性。非正态分布的变量(如，瑞文得分和年龄)用Kruskal-Wallis检验进行分析，其他频率测量(如，性别、音乐经历和视频游戏经历)用chi-squared检验进行分析。有组间差异的因素会放入正式分析的模型中。由于实验时长原因，很多被试未完成瑞文智力测验和语言背景问卷(n=74)，正式的统计分析基于原始数据(n=236)和完整的数据(n=162)分别分析。原始数据的样本数量大，能最大化地揭示英语辅修组和普通学生组的组间差异；而基于完整数据的分析，可以在控制了潜在的干扰因素后，进一步验证组间差异的可靠性。因此，本研究同时对两个数据样本进行统计分析，以期更加全面地回答研究问题，得出精准的研究结果。
3 结果
3.1 初步分析
被试的基本信息，包括基础的人口信息和语言背景信息，见表1 。初步数据分析显示，两组被试在性别比例、智力测试得分、游戏和音乐经历、汉语和英语的习得年龄和语言熟练度(包括听、说、读、写和总分)上均无差异(ps>0.05)。组间差异表现在年龄和社会经济地位得分上：普通学生组的年龄比英语辅修组更大；在社会经济地位得分上比英语辅修组低(ps<0.05)。因此，将这两个因素作为控制变量放入正式分析的多元线性回归模型中。
表1 被试的人口信息和语言背景信息 |
| 英语辅修组 | 普通学生组 | |
| 性别比例(女生/总人数) | 67/96 | 36/66 |
| 年龄(岁) | 19.81 (0.70) | 20.02 (0.62) |
| 瑞文智力分数i | 19.64 (7.97) | 16.86 (5.07) |
| 社会经济地位ii | 3.08 (0.91) | 2.60 (0.98) |
| 玩乐器频率iii | 2.30 (1.40) | 2.65 (1.69) |
| 玩游戏频率iii | 2.73 (1.40) | 2.91 (1.42) |
| 中文习得年龄(岁) | 3.12 (2.96) | 4.19 (3.51) |
| 中文熟练水平自评iv | ||
| 说 | 9.40 (1.83) | 9.24 (2.40) |
| 听 | 9.70 (1.72) | 9.29 (2.47) |
| 读 | 9.68 (1.60) | 9.47 (2.40) |
| 写 | 9.01 (1.77) | 8.77 (2.64) |
| 总体水平v | 9.45 (1.56) | 9.19 (2.36) |
| 英语习得年龄(岁) | 6.96 (2.74) | 7.16 (2.57) |
| 英语熟练水平自评iv | ||
| 说 | 5.73 (1.79) | 4.88 (2.09) |
| 听 | 5.59 (1.72) | 5.12 (1.88) |
| 读 | 7.02 (1.67) | 6.88 (2.03) |
| 写 | 5.80 (1.74) | 5.86 (1.82) |
| 总体水平v | 6.04 (1.45) | 5.69 (1.67) |
注：本表格呈现的是数据完整的被试背景信息；括号中为标准差；i瑞文智力分数是基于被试正确的项目个数(总数为36)；ii社会经济地位测量是基于父母受教育程度的平均分数，级别，1=小学、2=初中或同等水平、3=高中或同等水平(中专)、4=学士或同等水平(大专)、5=硕士、6=博士；iii玩乐器或游戏频率，1=每年一次或更少、2=每年几次、3=每月、4=每周、5=每天；iv语言熟练水平自评表等级，0=非常不熟练，10=非常熟练；v总体为听、说、读、写四个方面的平均分。 |
3.2 正式分析
3.2.1 基于原始数据的分析
两组被试在三个电梯任务中的表现见图1 。两组被试在三个电梯任务中的测试结果见表2 。电梯计数任务(EC)的分析结果显示，两组表现相当(β=0.68, 95%CI=[0.14, 1.85], z=1.03, p=0.30)；电梯分散任务(ED)的分析结果显示，英语辅修组比普通学生组的表现更好(β=1.34, 95%CI=[0.14, 0.50], z=4.03, p<0.001)，即英语辅修组被试的抑制控制能力更强；电梯反转任务(ER)的分析结果显示，英语辅修组比普通学生组的表现要好(β=1.09, 95%CI=[0.19, 0.59], z=3.73, p<0.001)，即英语辅修组被试的注意力转换更好。
表2 被试在三个电梯任务中的正确率(%) |
| 原始数据 | 完整数据 | ||||
| 英语辅修组 | 普通学生组 | 英语辅修组 | 普通学生组 | ||
| (n=119) | (n=117) | (n=96) | (n=66) | ||
| EC (持续注意力) | 96.28(9.75) | 91.70(20.31) | 96.28(9.09) | 89.18(23.65) | |
| ED (抑制控制) | 83.45(24.16) | 71.11(28.88) | 82.29(24.21) | 71.21(27.93) | |
| ER (注意力切换) | 79.41(24.02) | 66.32(30.67) | 76.56(24.79) | 73.64(26.98) | |
3.2.2 基于完整数据的分析
在该分析模型中加入年龄和社会经济地位两个影响因素。电梯计数任务(EC)的分析结果显示，两组表现相当(β=0.75, 95%CI=[0.13, 1.72], z=1.14, p=0.25)；电梯分散任务(ED)的分析结果显示，英语辅修组比普通学生组的表现要好(β=0.92, 95%CI=[0.18, 0.87], z=2.32, p=0.02)，即英语辅修组被试的抑制控制能力更强；电梯反转任务(ER)的分析结果显示，英语辅修组和普通学生组之间没有显著差异(β=0.06, 95%CI=[0.49, 1.80], z=0.19, p=0.85)。此外，年龄在三个任务中都没有对结果产生影响，社会经济地位只在电梯反转任务中产生影响：随着社会经济地位的提高，被试注意力转换的表现变得更好(β=0.40, 95%CI=[1.08, 2.05], z=2.40, p=0.02)。
4 讨论
本研究通过日常注意力测试任务中的电梯任务考察了非平衡汉−英双语学习者学习二语的经验对听觉注意力控制的影响。与以往研究的侧重点不同，本研究着重于探究二语的学习经验对在听觉维度上认知功能的影响。实验结果发现，相对于没有辅修英语第二学位的学生(普通学生组)，辅修英语第二学位一学期的学生(英语辅修组)在听觉维度注意力(即抑制控制和注意力切换)表现得更好。在进一步控制干扰因素后，英语辅修组在抑制控制方面仍然比普通学生组表现更好。
与前人的研究发现一致，研究结果显示英语辅修组比普通学生组具有更好的听觉抑制控制能力(Bak et al., 2014; Long et al., 2020; Ooi et al., 2018; Xia et al., 2022)及听觉注意力切换能力(Bak et al., 2016; Bonfieni et al., 2019; Vega-Mendoza et al., 2015)。本研究结果支持了抑制控制模型(Green, 1998)和双语抑制控制优势假说(Hilchey & Klein, 2011)。Schroeder和Marian(2017)认为双语认知优势效应归因于双语者对两种同时激活的语言进行持续性管理所产生的认知训练：双语使用时间越长，接触越密集，认知控制强度越大(Bialystok, 2017)。Bonfieni等用实证研究表明，越多接触第二语言，双语者越容易在母语和第二语言中来回切换，产生更好的切换能力。从这个角度出发，在实验开始时，普通学生组已停止学习英语课程有一年时间，而英语辅修组选修了英语第二学位，每周末仍持续性密集地学习英语，因而英语辅修组接触英语的时间更长且更密集，并且这种高强度的学习可能同样促进了英语辅修组被试在母语和英语中来回切换。因此，英语辅修组比普通学生组表现出更强的抑制控制能力和注意力切换能力。
在本研究中，观察到的“双语优势”现象可能与实验设计、样本特征及任务类型的差异密切相关(Bak, 2016; Xia et al., 2022)。首先，本研究采用了更贴近日常生活情境的注意力测试任务，而非传统实验室中的认知任务，这种设计可能更有效地反映参与者在真实环境中的注意力控制能力，从而揭示出持续二语学习对听觉注意力的影响(Ooi et al., 2018; Xia et al., 2023)。其次，本研究的样本由非平衡汉英双语者组成，这些参与者主要通过课堂环境和听觉输入学习英语，与前人研究中的高熟练度印欧语系双语者显著不同。由于学习方式和语言环境的不同，这些特征可能使得本研究的样本更能展示出听觉认知方面的“双语优势”。最后，本研究特别关注听觉维度的认知控制任务，而大多数现有研究多集中于视觉维度的任务，听觉任务的独特性可能使本研究能够观察到不同于视觉任务的双语认知效应。
本研究深化了语言学习与认知过程的关系，具有重要的学术和教育意义。首先，本研究选择了非平衡的汉−英双语者作为研究对象。相较于印欧语系母语者，汉语为母语的非平衡双语者的研究较少，探索其语言学习与听觉注意力的特点，有助于丰富语言习得的多样性理解。其次，本研究强调听觉维度在语言学习中的重要性。中国学生普遍采用“被动接受式”学习方式，依赖口头教学，虽然以往研究对此方式存在批评，但本研究认为这种方式有助于提高听觉注意力。通过长时间的双语控制经验(如语言抑制与切换)，学生在英语学习中的听觉认知加工得到了促进。因此，本研究为改进语言教育方法和提高语言习得效率提供了有力的实证支持。
尽管本研究在非平衡二语学习者群体中发现了双语认知优势效应在听觉维度的存在，但仍存在以下不足，供未来研究参考。首先，数据采集过程中部分被试的背景信息(如瑞文测试分数和背景问卷)缺失，后续研究应避免数据缺失。其次，由于时间限制，本研究仅通过语言熟练水平自评表测量被试的语言熟练度，未来研究可结合自测与客观语言测试，全面评估二语熟练度水平。此外，本研究基于因果假设，旨在探讨第二语言学习是否促进认知控制能力。然而，由于采用横截面对比设计，无法直接揭示因果关系，现有研究只能反映组间差异，无法排除认知控制能力较高者更倾向于学习第二语言的可能性。未来研究可采用纵向设计，追踪不同二语学习经验的个体，明确第二语言学习对认知控制能力的影响。
5 结论
本研究着重考察了成年人的二语学习经验对听觉维度认知功能的影响，其重要性和价值在于它突破了一般认知，即认为成年人的认知水平已经达到巅峰状态的观点，强调了成年人的二语学习经验对听觉维度认知功能的积极影响，表现为持续的二语学习仍可促进该群体听觉的注意力，包括抑制控制和注意力切换。本研究结果进一步表明，双语认知效应可延伸到听觉认知维度。