认知心理学--心理旋转的研究.doc

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1、认知心理学课程论文——心理旋转的研究范式总结、前沿研究以及实验设计心理旋转心理旋转(mentalrotation)是一种想象自己或客体旋转的空间表征转换能力。（一）心理旋转的实验研究范式1．反应时研究范式1.1实验材料实验材料是用计算机制作的，每个图形是由10个小方块连接起来组成的手柄并有3个直角弯头。Shepard将图形的成对分成3种情况：（1）两个图形相同而方位不同，其中一个相对于另一个在平面上转动了一定的角度，即平面对。（2）两个图形相同，但其中那个一个图形在与纸张表面垂直的平面上转动了一定的角度，即立体对。（3）两个不同的图形，它们是镜

2、像对称的，即镜像对。1.2实验设计自变量：图形类型（平面对，立体对和镜像对），图形旋转的角度。因变量：被试判断图形是否相同的反应时。实验过程：在实验室内，主试用速视器给被试成对地呈现图形，被试的任务是判断这两个图形是相同的还是不同的。实验时，3种不同类型的图对随机地混一起，每次呈现一个图对，并要求被试尽快地做出异同的判断，记录其反应时。1.3实验结论该实验研究表明，无论是平面对还是立体对，如果两个图形的形状和方位都相同，那么被试只需1秒就能判断它们相同；然而当其中一个图形转动了一定的角度，出现方位差后，反应时便增加了，并且反应时随方位差度数的增

3、加而增加，两者成正比。实验说明人识别图形所需要的时间随着图像旋转角度的增加而增加，说明了人类心理旋转能力的存在。实验二：字符旋转实验2.1实验材料不同倾斜角度的字母、数字，并且分为正像和镜像，如字母G、L、R，数字2、5、7等，并且每个字母和数字的正像和镜像都有6种不同的倾斜角度：00、600、1200、1800、2400、3600。每个字符就有了6个正像的和6个镜像的样本，即每个字符都有了12个样本。2．2实验设计自变量：字符的类型（字母或数字）；字符的方位（6种不同的角度）；是否有前行信息；前行信息的类型（只呈现给被试所要呈现的字符；只呈现

4、给被试所要呈现字符的方位；同时呈现给被试所要呈现的字符和字符的方位；分开呈现给被试所要呈现的字符和字符的方位）。其中字符的类型和方位为被试内因素，前行信息的类型为被试间因素。因变量：被试判断所呈现字符正反的反应时。实验过程：每个字符的实验都是分别进行的，实验时，主试用速视器将某个字符的某一样本呈现给被试，被试的任务每次都是判断该字符是正的还是反的，而不用考虑其具体的方位，然后作按键反应，记录其反应时。在试验中，每个字符的12个样本各呈现一次，顺序是完全随机的。实验分为几种，另外几种都比上一种增加了前行信息。前行信息有分为：只告诉被试所要呈现的字

5、符；只告诉被试所要呈现字符的方位；告诉被试所要呈现的字符和字符的方位（结合呈现和分开呈现两种）。除了增加前行信息的步骤外，实验过程与上一种相同。2．3实验结论该实验研究表明，当样本为垂直的正位时，不管是字符的正像还是镜像，被试判断所需的时间较少；当样本作了不同角度的旋转，反应时随之增加，当样本旋转到1800时，反应时最长，但随着样本旋转度数的进一步增加，反应时反而随之减少。也就是说，以1800为界，曲线的两侧是对称的。有单独的字符前行信息或方位前行信息时，实验结果与此相似。但同时既有字符信息又有方位信息时（包括结合呈现和分开呈现两种），其反应时

6、的曲线几乎是平行于横坐标的直线。在1800两侧相对称的角度做判断时，被试的反应时几乎是相等的，而并没有随着度数的增加而增加，这说明人们在进行心里旋转时采用了一定的策略。2．信号检测论研究范式蔡华俭和李鹃教授的研究突破传统的反应时范式,把信号检测论应用于心理旋转研究,在信号检测论范式下，对心理旋转的角度差和刺激作用时间的效应进行研究，并试图进一步揭示心理旋转在表征方式方面的特征，并且试图解释心理旋转中的性别差异。2．1实验被试华东师大心理系二年级学生27名，其中男生14名，女生13名实验材料：采用了类似R.Sheperd等所曾用过的经典三维立体图

7、形。实验中共有四类三维立体图形对，其中两类是互为匹配的图对，只是两图形方位不一致,存在一定的平面角度差,分别为900和1800，除此外结构完全一致，旋转后可以互相匹配。把这两类图对中的一个图形取为镜像，就构成了另两类图对，其中两图形除了角度上存在差异外，结构上也是不匹配的，而是互为镜像。2．2实验设计本实验共有三个自变量：旋转角度、心理旋转时间、性别。其中旋转角度有两个水平：900和1800；由于R.Sheperd等曾发现旋转角度和旋转时间呈线性关系，基线时间为1秒左右，心理旋转速度为每秒550—560，故本研究以每秒550为标准速度,先计算出

8、角度差分别为900和1800时所需的旋转时间并以此作为标准时间，把刺激作用时间设置三个水平：即基线时间分别加上标准时间，标准时间的一半，标准时间的两倍