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對書寫者的生理及行為變項產(chǎn)生顯著的影響。其理論基礎(chǔ)是從知覺與動作(perceptionand motion)的觀點，探討視知覺因素與依變項兩者間的關(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或設(shè)計書寫目標，而達到有益身心的目的。此外，也希望經(jīng)由實驗的驗證，使在書寫行為的理論有新的發(fā)展；讓中文書寫的研討，補現(xiàn)有書寫行為理論之不足。而在實際應(yīng)用方面，研究結(jié)果對書法教學(xué)及學(xué)習(xí)上的意義，也不可忽視。現(xiàn)將五項此類研究的實驗過程及成果分述于后。
實驗一： 不同書字筆劃類型之研究。
本實驗所采用的書字筆劃類別有空心字 (global)、實心字(detailed)及骨架字(skeletal)三種呈現(xiàn)方式。空心字是用同樣細的線條描出一個閉鎖性的中空字形； 實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線描出一個等粗線條的字，三種書寫形態(tài)具有不同的知覺變素。
實驗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。所測量的依變項為心搏的變化，以平均心律計算，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),以寫每個刺激字之前兩秒鐘的平均心搏為基準線，與寫每字時的平均心搏(以連續(xù)十秒內(nèi)的平均心搏計)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平均心搏總計，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)，與寫字時每次心搏的平均心搏間隔 (IBI) 比較，所得差異即為供統(tǒng)計分析之資料。
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所產(chǎn)生的心律幅度低，亦即兒童寫空心字時的心律較慢，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)的一個很好驗證。
成人書寫實心字及骨架字時，心律降低程度多于書寫空心字，但并未達到統(tǒng)計上的顯著水準。
本研究結(jié)果說明不同的書寫形態(tài)對兒童與成人的心生理皆有影響，但影響的方向不同。對成人而言，實心字與骨架字的心律減緩程度顯著大于空心字； 但對兒童來說，空心字的心律減緩程度顯著大于實心字及骨架字。這說明書寫涉及知覺的歷程，是由認知及心理動作歷程而產(chǎn)生的一連串運動。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，故實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)兒童具有此種特質(zhì)；成人則因為日常生活的經(jīng)驗較多，較能根據(jù)其直覺經(jīng)驗來處理視覺信息，故較注意實心字及骨架字，因而書寫這兩種字時的心律減緩程度也較大。
實驗二： 空心與實心的書字及圖書畫線條研究。
實驗一說明書寫不同的筆劃形態(tài)，對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。
實驗二進一步以空心字及實心字為主，檢視成人在書寫 “永”字時的心生理反應(yīng)。此外，為驗證古人“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，亦取空心及實心兩種線條，以求古文獻在“肌動行為”(motor behavior)上的實證基礎(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，其心律減緩程度皆大于實心形態(tài)，且差異達到統(tǒng)計上的顯著水準。
寫中文書法字與繪畫竹、蘭葉子二種動作，對被試的心律(HR)及指端脈動量(DPA)有相似的作用，二者都會造成心律減緩及指端脈動量增加。二指標都表示被試的精神狀態(tài)松弛，說明書畫有類似的作用，故可加強書畫同源的說法。本實驗結(jié)果進一步驗證實驗一中所討論的空心字與實心字對書寫者具有不同效應(yīng)的看法，而對“書畫同源”的古代理論，也有了初步的驗證。實驗三： 象形、大篆及楷書書寫時的反應(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，有些認為應(yīng)由楷書入手 (如祝嘉等);有些認為應(yīng)循書體的發(fā)展次序(如何紹基),究竟孰是孰非，可由書寫時的生理反應(yīng)變化來加以判斷。
本實驗采用象形、篆、楷三種不同刺激字體，分別呈現(xiàn)魚、母、羊三個中文字。本實驗所測量的依變項為心搏的變化(心律),其計算方法如前所述。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，則是對教學(xué)上的一大啟發(fā)。
實驗四： 篆、隸、楷、草四體書寫的研究。
本實驗進一步對書法演進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，本實驗又加入書者的書寫經(jīng)驗，及書法的運作方式兩個獨變項。書寫經(jīng)驗分為無經(jīng)驗組、低經(jīng)驗組、經(jīng)驗組及次經(jīng)驗組；書法運作方式分為摹書、臨書及自寫三種。本實驗以呼吸反應(yīng)作為依變項，可用呼吸時間及呼吸率兩種指標來作比較。呼吸時間系指一個呼吸周期的時間總合，包括吸氣與呼氣時間；呼吸率則指呼氣與吸氣之間時間上的比率，全名為呼吸時間入出比率或簡稱呼吸率。
實驗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作方式各書寫二十個刺激字。
資料分析后有以下主要發(fā)現(xiàn)：就呼吸時間而言，靜坐及寫篆體書時的呼吸時間，較寫其他書體時為長；而草、隸、楷三種書體書寫時的呼吸時間都低于寫篆書時的呼吸時間。就呼吸比率而言，寫篆體及隸體書時的呼吸率，高過靜坐休息情況下的比率。
在實驗所比較的四種書體中，書者的呼吸時間在常態(tài)呼吸時要比書寫這四種書體時要長，但呼吸比率在常態(tài)呼吸時卻要比書寫四種書體時要小。這說明在書法運作時，書者會自然調(diào)節(jié)其呼吸，使呼吸周期減短而深度加強。同時各書體之間的差異，也在各種不同的呼吸指標上顯出來。所以本實驗的主要結(jié)果在于說明寫書法時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作上的特定要求有密切關(guān)系。呼吸的變化若能配合個別書體的要求，則對減低書寫時的干擾必定很有幫助，這從實驗中有關(guān)呼吸時間及呼吸率的結(jié)論可以得到支持。至于四種書體之間的具體風(fēng)格特征，以及其對呼吸的具體影響，則有待更進一步的研究方可有所認識。
實驗五： 中英文書寫之心理生理反應(yīng)。
前此的實驗已經(jīng)證明寫書法對心理生理反應(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問題。漢字具有 “形”、“聲”、“義”三方面的特征，從信息處理的觀點來說，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，或者是一個一般的書寫現(xiàn)象，本實驗特別在獨變項增加了不同的刺激字。
實驗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仍不能排除字義對書寫者認知思維活動的影響，故又加入不具意義的幾何圖形作為比較的對象。
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，書寫時的心臟活動都較書寫前后的休息時間緩和。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的效果。
研究也發(fā)現(xiàn)使用毛筆書寫時的減緩效果優(yōu)于使用硬筆書寫。根據(jù)雷西等人的說法，愈需精密肌動控制的行為愈要求高度注意集中，因此心臟活動量也愈低。毛筆由于其柔軟的特質(zhì)，較硬筆更需精密肌動控制，故造成心律減緩效果較佳。
對于三種不同刺激字之間的差異，則發(fā)現(xiàn)寫漢字時的心生理反應(yīng)減緩程度，大于寫英文字時，可見雖書寫行為可以減緩心生理反應(yīng)的現(xiàn)象對兩種文字而言都是正確的，但文字的特色仍會影響書寫行為的效果。
書寫行為的心理活動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，知覺變素會影響心理及行為活動。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，書寫時的心生理活動都比休息時緩和。
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。而書寫不同書體時的心生理減緩量、書寫時間、書寫壓力都會有所不同。
綜言之，在書寫行為的研究中，會影響心生理及行為活動的指標包括：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)之空實現(xiàn)象等方面的具體變項，這些結(jié)果在理論上及實用的教學(xué)功能上皆有相當(dāng)?shù)膯l(fā)意義。