表象的心理旋转实验报告.doc

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1、表象的心理旋转摘要：本实验旨在重复Cooper等人的R字符表象旋转实验，了解表象旋转的特点，并验证是否样本偏离正位的度数越大，所需的心理旋转越多，用时也就越多。实验中，旋转角度以60°为一区间，从0°到300°（360°与0°重合），分别记下反应时和正确率。实验结果表明，确实符合Cooper等人的R字符表象旋转的结论，即所需旋转角度越大反应时越长。关键词：表象；心理旋转；角度；反应时1引言表象是类似于知觉的信息表征。七十年代以来，关于表象的研究迅速发展，其中重要的一项是表象旋转的研究。心理旋转作为一种空间认知能力，与语言相同的是，都属于个体认知发展过程中一种相对高水平的能力；不同的是，心理旋转

2、是一个没有标记的、不用计算的、连续的、类比的过程。它是衡量空间智能的重要标尺之一,是当前空间认知领域中备受关注的重要课题。在现代科技领域中,物理学上相对论的创立和遗传学上DNA双螺旋结构的发现均是同这一人类空间认知表征转换紧密联系在一起的。对于心理旋转能力及其性质的研究不仅在理解人类空间认知行为方面具有重要的理论意义,而且具有十分重要的应用价值[1]。心理旋转能力存在显著的个体差异性,学者们认为遗传因素和家庭教育因素在心理旋转能力的个体差异性上起着很重要的作用。具有高空间能力基因特征的女性或男性比没有这一基因特征的女性或男性的心理旋转能力要高。基因倾向性在一定程度上影响到了一个人的兴趣倾向和选

3、择。具有高空间能力基因特征的父母在把其这一基因特征遗传给其子女的同时,还会为其子女提供一种体现他们基因倾向性的教育方式。他们会给子女提供更多的训练空间能力的机会。这样家庭的孩子在参与空间活动上得到了更多的鼓励。心理旋转也具有相对易变性和可塑性的认知加工特征[6-7]。目前,如何提高人类的空间智能成为了应用空间认知领域关注的热点问题。实际上,心理旋转与很多领域(如,数学、生物学、化学、物理、机械和航空等)的操作能力有很高的相关性。研究发现,通过对这些领域问题解决能力的训练可以提高心理旋转的能力。在认知神经科学研究领域内,一般是以正常人、脑损伤患者、灵长类动物或小白鼠等的为对象来探讨心理旋转的神经

4、机制,并在研究过程中运用了多种神经表象技术,如功能磁共振成像术(fMRI)、脑电技术(EEG)和正电子发射层析照相术(PET)等[2-3]。相研究结果表明顶叶、枕叶、额叶、动力皮层区在心理旋转过程中起重要作用。一些心理家还认为,相对于言语的左脑半球优势而言,右脑是心理旋转的优势半球[4-5]。在表象的心理旋转经典实验中，Cooper等人1973年用不同倾斜角度的正的和反的（即镜像）R母来研究表象的旋转。实验要求被试在看到呈现的字母后，不管其具体方位和倾斜角度如何，尽快判断该字符是正的还是反的，并按键作出反应。如果反应错误，该次实验在以后还会重复，直至反应正确。Cooper的实验表明：旋转180

5、°时，反应时最长（无论正反），而0°和360°时，反应时最短。说明样本偏离正位的度数越大，所需的心理旋转越多，用时也就越多。本实验通过重复Cooper等人的R字符表象旋转实验，了解表象旋转的特点，验证是否样本偏离正位的度数越大，所需的心理旋转越多，用时也就越多。2方法2.1被试46人。男女比例接近1：2。2.2仪器和材料心理旋转实验的计算机程序。2.3实验设计与程序在本实验中，用字母R来重复Cooper的表象旋转实验。有不同方位的正和反的R字母共12种，随机呈现给被试，每种呈现6次，共72次实验。　　主试指导被试认真阅读指示语，说明反应方式：正的“R”按“F”键反应，反的“R”则按“J”键反应

6、,在尽量正确的前提下，尽快反应。3结果表1字母正面各旋转角度反应时0°60°120°180°240°300°360°平均值（ms）545.36611.51771.531117.574770.06672.38545.36标准差122.27142.55356.07442.05262.98333.57122.27正确率平均值98.22%97.52%91.84%65.25%87.23%99.64%98.22%表2字母反面各旋转角度反应时0°60°120°180°240°300°360°平均值（ms）718.70845.85895.211074.87933.49804.74718.70标准差324.50

7、402.74421.57492.06459.82505.92324.50正确率平均值95.38%96.45%91.13%77.30%84.75%95.04%95.38%如表1、表2所示，字母正面或反面的各旋转角度的反应时平均值从0°到180°逐渐增大，再从180°到360°逐渐缩短。标准差随着需旋转角度的增大而增大，即离散程度随着判断所需旋转角度增大而增大。判断字母正反面的正确率随着需旋转角度的增