此類研究的主要目的在于探討書法書寫行為的過程中，有哪些視知覺因素會(huì)對(duì)書寫者的生理及行為變項(xiàng)產(chǎn)生顯著的影響。其理論基礎(chǔ)是從知覺與動(dòng)作(perceptionand motion)的觀點(diǎn)，探討視知覺因素與依變項(xiàng)兩者間的關(guān)系。從此類研究的成果及發(fā)現(xiàn)中，可設(shè)法了解如何設(shè)計(jì)書法行為的執(zhí)行過程，以幫助書寫者從中獲益，亦即如何從視覺上來改進(jìn)或設(shè)計(jì)書寫目標(biāo)，而達(dá)到有益身心的目的。此外，也希望經(jīng)由實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，使在書寫行為的理論有新的發(fā)展；讓中文書寫的研討，補(bǔ)現(xiàn)有書寫行為理論之不足。而在實(shí)際應(yīng)用方面，研究結(jié)果對(duì)書法教學(xué)及學(xué)習(xí)上的意義，也不可忽視。現(xiàn)將五項(xiàng)此類研究的實(shí)驗(yàn)過程及成果分述于后。
實(shí)驗(yàn)一： 不同書字筆劃類型之研究。
本實(shí)驗(yàn)所采用的書字筆劃類別有空心字 (global)、實(shí)心字(detailed)及骨架字(skeletal)三種呈現(xiàn)方式?？招淖质怯猛瑯蛹?xì)的線條描出一個(gè)閉鎖性的中空字形； 實(shí)心字是同樣的字但將字的內(nèi)部填滿； 骨架字則是用最簡單的細(xì)線描出一個(gè)等粗線條的字，三種書寫形態(tài)具有不同的知覺變素。
實(shí)驗(yàn)被試有兒童五名及成人十二名，皆以“描”(trac-ing)的方法書寫中文字。所測(cè)量的依變項(xiàng)為心搏的變化，以平均心律計(jì)算，亦即一秒內(nèi)所有心搏間隔的比重(此比重是根據(jù)每個(gè)心搏間隔所需秒數(shù)的比率)平均數(shù)，稱為平均心搏間隔(inter-beat interval,簡稱IBI),以寫每個(gè)刺激字之前兩秒鐘的平均心搏為基準(zhǔn)線，與寫每字時(shí)的平均心搏(以連續(xù)十秒內(nèi)的平均心搏計(jì))比較，看其變化如何。將所有刺激字的前兩秒平均心搏與寫字時(shí)平均心搏總計(jì)，可得一平均心搏變化的平均數(shù)。將寫字前兩秒鐘的平均心搏變化平均數(shù)，與寫字時(shí)每次心搏的平均心搏間隔 (IBI) 比較，所得差異即為供統(tǒng)計(jì)分析之資料。
資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)：
兒童書寫空心字比書寫骨架字時(shí)所產(chǎn)生的心律幅度低，亦即兒童寫空心字時(shí)的心律較慢，在其他方面則無明顯差別。此發(fā)現(xiàn)說明筆劃的差異影響書寫行為，是知覺心理學(xué)的一個(gè)很好驗(yàn)證。
成人書寫實(shí)心字及骨架字時(shí)，心律降低程度多于書寫空心字，但并未達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的顯著水準(zhǔn)。
本研究結(jié)果說明不同的書寫形態(tài)對(duì)兒童與成人的心生理皆有影響，但影響的方向不同。對(duì)成人而言，實(shí)心字與骨架字的心律減緩程度顯著大于空心字； 但對(duì)兒童來說，空心字的心律減緩程度顯著大于實(shí)心字及骨架字。這說明書寫涉及知覺的歷程，是由認(rèn)知及心理動(dòng)作歷程而產(chǎn)生的一連串運(yùn)動(dòng)。而由于探索閉鎖性的復(fù)雜特質(zhì)(空心字)是一種較不成熟的注意方式，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)兒童具有此種特質(zhì)；成人則因?yàn)槿粘Ｉ畹慕?jīng)驗(yàn)較多，較能根據(jù)其直覺經(jīng)驗(yàn)來處理視覺信息，故較注意實(shí)心字及骨架字，因而書寫這兩種字時(shí)的心律減緩程度也較大。
實(shí)驗(yàn)二： 空心與實(shí)心的書字及圖書畫線條研究。
實(shí)驗(yàn)一說明書寫不同的筆劃形態(tài)，對(duì)成人與兒童的心生理反應(yīng)有不同的影響，其中以空心字的影響差異程度最大。
實(shí)驗(yàn)二進(jìn)一步以空心字及實(shí)心字為主，檢視成人在書寫 “永”字時(shí)的心生理反應(yīng)。此外，為驗(yàn)證古人“書畫同源”之說，探索圖畫操作行為是否也有類似影響，特加入基本花卉畫法中常見的蘭、竹，亦取空心及實(shí)心兩種線條，以求古文獻(xiàn)在“肌動(dòng)行為”(motor behavior)上的實(shí)證基礎(chǔ)。
資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)： 被試書寫空心形態(tài)的字或畫時(shí)，其心律減緩程度皆大于實(shí)心形態(tài)，且差異達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的顯著水準(zhǔn)。
寫中文書法字與繪畫竹、蘭葉子二種動(dòng)作，對(duì)被試的心律(HR)及指端脈動(dòng)量(DPA)有相似的作用，二者都會(huì)造成心律減緩及指端脈動(dòng)量增加。二指標(biāo)都表示被試的精神狀態(tài)松弛，說明書畫有類似的作用，故可加強(qiáng)書畫同源的說法。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一中所討論的空心字與實(shí)心字對(duì)書寫者具有不同效應(yīng)的看法，而對(duì)“書畫同源”的古代理論，也有了初步的驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)三： 象形、大篆及楷書書寫時(shí)的反應(yīng)。
象形文字、篆、楷是傳統(tǒng)書法的三種不同字體，也代表書法的三個(gè)不同發(fā)展階段，由于三者具有視覺上的差異性，故亦值得加以探討。對(duì)于不同字體的學(xué)習(xí)次序，歷來書家有不同的看法，有些認(rèn)為應(yīng)由楷書入手 (如祝嘉等);有些認(rèn)為應(yīng)循書體的發(fā)展次序(如何紹基),究竟孰是孰非，可由書寫時(shí)的生理反應(yīng)變化來加以判斷。
本實(shí)驗(yàn)采用象形、篆、楷三種不同刺激字體，分別呈現(xiàn)魚、母、羊三個(gè)中文字。本實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的依變項(xiàng)為心搏的變化(心律),其計(jì)算方法如前所述。資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)：寫書法會(huì)造成心律減緩，其減緩幅度以象形字最大，大篆其次，楷書最小。如果用心律減緩多少來代表書體的易學(xué)程度，則象形應(yīng)是最易入手的書法形式，大篆次之，楷書又次之。此種次序符合文字演變的次序，是否亦可作為閱讀及學(xué)字的自然次序，則是對(duì)教學(xué)上的一大啟發(fā)。
實(shí)驗(yàn)四： 篆、隸、楷、草四體書寫的研究。
本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)書法演進(jìn)的順序及多種書體間的差異作出比較。除書法書體的差異外，本實(shí)驗(yàn)又加入書者的書寫經(jīng)驗(yàn)，及書法的運(yùn)作方式兩個(gè)獨(dú)變項(xiàng)。書寫經(jīng)驗(yàn)分為無經(jīng)驗(yàn)組、低經(jīng)驗(yàn)組、經(jīng)驗(yàn)組及次經(jīng)驗(yàn)組；書法運(yùn)作方式分為摹書、臨書及自寫三種。本實(shí)驗(yàn)以呼吸反應(yīng)作為依變項(xiàng)，可用呼吸時(shí)間及呼吸率兩種指標(biāo)來作比較。呼吸時(shí)間系指一個(gè)呼吸周期的時(shí)間總合，包括吸氣與呼氣時(shí)間；呼吸率則指呼氣與吸氣之間時(shí)間上的比率，全名為呼吸時(shí)間入出比率或簡稱呼吸率。
實(shí)驗(yàn)被試為十二位具有不同書齡的成年男性，按其書齡分至不同組別。每位被試以三種書法運(yùn)作方式各書寫二十個(gè)刺激字。
資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)：就呼吸時(shí)間而言，靜坐及寫篆體書時(shí)的呼吸時(shí)間，較寫其他書體時(shí)為長；而草、隸、楷三種書體書寫時(shí)的呼吸時(shí)間都低于寫篆書時(shí)的呼吸時(shí)間。就呼吸比率而言，寫篆體及隸體書時(shí)的呼吸率，高過靜坐休息情況下的比率。
在實(shí)驗(yàn)所比較的四種書體中，書者的呼吸時(shí)間在常態(tài)呼吸時(shí)要比書寫這四種書體時(shí)要長，但呼吸比率在常態(tài)呼吸時(shí)卻要比書寫四種書體時(shí)要小。這說明在書法運(yùn)作時(shí)，書者會(huì)自然調(diào)節(jié)其呼吸，使呼吸周期減短而深度加強(qiáng)。同時(shí)各書體之間的差異，也在各種不同的呼吸指標(biāo)上顯出來。所以本實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果在于說明寫書法時(shí)書者的呼吸狀況有別于常態(tài)下的呼吸狀況，而呼吸的變化與不同書體在視覺和動(dòng)作上的特定要求有密切關(guān)系。呼吸的變化若能配合個(gè)別書體的要求，則對(duì)減低書寫時(shí)的干擾必定很有幫助，這從實(shí)驗(yàn)中有關(guān)呼吸時(shí)間及呼吸率的結(jié)論可以得到支持。至于四種書體之間的具體風(fēng)格特征，以及其對(duì)呼吸的具體影響，則有待更進(jìn)一步的研究方可有所認(rèn)識(shí)。
實(shí)驗(yàn)五： 中英文書寫之心理生理反應(yīng)。
前此的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明寫書法對(duì)心理生理反應(yīng)具有減緩的效果，這種效果是否在任何語言文字中都存在，則是研究者有興趣探討的一個(gè)問題。漢字具有 “形”、“聲”、“義”三方面的特征，從信息處理的觀點(diǎn)來說，漢字是“形”(logograph) 占重要成分的文字，因此在知覺方面以 “整體”(wholistic) 的處理原則為主。英文字的信息處理，以拼音和音節(jié)排列的 “順序性”(sequential)特征最為特別，因此與漢字的信息處理原則不同。為了了解在書寫漢字時(shí)所出現(xiàn)的心生理反應(yīng)現(xiàn)象 (特別是減緩的效果),是否只在漢字書寫才有，或者是一個(gè)一般的書寫現(xiàn)象，本實(shí)驗(yàn)特別在獨(dú)變項(xiàng)增加了不同的刺激字。
實(shí)驗(yàn)所用的刺激字除了漢字外，還增加了同義的英文字，由于漢字與英文字在書寫時(shí)仍不能排除字義對(duì)書寫者認(rèn)知思維活動(dòng)的影響，故又加入不具意義的幾何圖形作為比較的對(duì)象。
資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)：
無論用何種筆書寫何種文字，書寫時(shí)的心臟活動(dòng)都較書寫前后的休息時(shí)間緩和。這發(fā)現(xiàn)與前此的研究結(jié)果符合，證明書法書寫行為具有舒緩心生理活動(dòng)的效果。
研究也發(fā)現(xiàn)使用毛筆書寫時(shí)的減緩效果優(yōu)于使用硬筆書寫。根據(jù)雷西等人的說法，愈需精密肌動(dòng)控制的行為愈要求高度注意集中，因此心臟活動(dòng)量也愈低。毛筆由于其柔軟的特質(zhì)，較硬筆更需精密肌動(dòng)控制，故造成心律減緩效果較佳。
對(duì)于三種不同刺激字之間的差異，則發(fā)現(xiàn)寫漢字時(shí)的心生理反應(yīng)減緩程度，大于寫英文字時(shí)，可見雖書寫行為可以減緩心生理反應(yīng)的現(xiàn)象對(duì)兩種文字而言都是正確的，但文字的特色仍會(huì)影響書寫行為的效果。
書寫行為的心理活動(dòng)大致受所使用的工具以及所書寫之刺激形態(tài)的影響。就刺激形態(tài)而言，知覺變素會(huì)影響心理及行為活動(dòng)。例如書寫不同書體的漢字，或?qū)憹h字及英文字，都有視知覺上的差異。而研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論視覺上的差異如何，書寫時(shí)的心生理活動(dòng)都比休息時(shí)緩和。
比較書寫漢字及書寫英文字的心生理減緩效果，發(fā)現(xiàn)寫漢字的緩和效果大于寫英文字。而書寫不同書體時(shí)的心生理減緩量、書寫時(shí)間、書寫壓力都會(huì)有所不同。
綜言之，在書寫行為的研究中，會(huì)影響心生理及行為活動(dòng)的指標(biāo)包括：各類書體的變化書寫不同文字的變化、書與畫兩種書法的變化、及筆劃呈現(xiàn)之空實(shí)現(xiàn)象等方面的具體變項(xiàng)，這些結(jié)果在理論上及實(shí)用的教學(xué)功能上皆有相當(dāng)?shù)膯l(fā)意義。