心理旋转实验报告

表象的心理旋转

摘要：该试验采用了不同方向和角度的R字符，研究了3名大学生在不同的方向和旋转角度下判断字符正像或镜像的反应时，结果表明：心里旋转是存在的，支持库柏和谢波娜（Cooper & Shepard 1973）的研究结果。不同被试完成任务时采用了不同的策略,有些被试在反应的时候极可能不是完全的心理旋转。

关键词：心理旋转、表象、正像、镜像

1 引言

心理旋转是一种想象自己或客体旋转的空间表征转换能力。对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。

对于心理旋转参考框架的研究开始于20 世纪70 年代库柏和谢帕德的心理旋转的表象旋转假说,假说提出心理旋转的内部过程是同外界物理旋转极其类似的表象旋转过程,被试在判断一个倾斜的刺激时,总是先在头脑中形成这个刺激物的表象,再把表象旋转到直立位置进行判断,然而内部参考框架不能转成与即将出现的字母一致的方向。有研究做过这样一个实验：让被试接受正像镜像任务和字母数字判断两个任务。在正像镜像任务中，让被试判断屏幕上出现的字母或数字是正像还是镜像，而在字母数字判断任务中，让被试判断屏幕上出现的刺激是字母还是数字。在正像镜像判断任务中出现了反应时随着旋

转角度的增加而增加的心理旋转效应，但在字母数字判断任务中，被试的反应时并不随着刺激旋转角度的增加而增加。

研究心理旋转的重要变量就是反应时，通过对被试反应时的测量我们可以借鉴减数法的研究思想判定心理旋转的存在。本实验假设心理旋转的角度对反应时有影响，倾斜180°时反应时最长。而0°（360°）时，反应时最短。同时对象旋转的度数越多，心理反应的时间就越多；在刺激呈现时，人类会自动的按照认知的规律，以尽可能小的能量消耗，获得我们所需的结果。

本次实验旨在验证库柏和谢帕德的实验。

2 方法

2.1 被试

南昌大学应用心理学大一学生四名（两名男生，一名女生）视力正常。

2.2 仪器与材料

2.2.1 仪器

E-prime实验设计程序，计算机。

2.2.2 材料

不同角度的正R和反R（镜像）图片，共有0°、60°、120°、180°、240°、300°正反共12种不同角度和方向的R。

2.3 实验设计

本实验是多因素被试内设计。自变量为字母R的正写反写和旋转角度，因变量为被试的反应时。

2.4 实验步骤

2.4.1 打开“心理旋转实验”E-prime实验程序

2.4.2 被试根据屏幕提示语进行实验。实验开始后屏幕随机呈现

不同角度的正向和反向R，被试对呈现的R作出正向还是

反向的判断。程序将自动记录反应时。

2.4.3 实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果。

3 结果

3.1数据

被试1

实验顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Angle 0 300 240 180 120 60 180 60 0 120 240 300

CR n n y n n y y n y y n y

stim4.RESP n n y n n y n y y n n y stim4.RT 672 886 685 731 831 999 682 888 877 948 1359 1018

被试2

实验顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Angle 300 180 0 60 240 300 240 60 120 180 120 0

CR y y y n n n y y y n n n stim4.RESP n n y n n n y y y n n n stim4.RT 1162 1093 811 1021 1470 822 991 842 882 1577 1371 901

被试3

实验顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Angle 0 180 120 0 60 240 240 300 180 60 120 300 CR n y n y y n y y n n y n stim4.RESP n y n n y n y y n n y n stim4.RT 700 1929 934 1002 995 982 1424 792 723 918 1027 692

3.2实验结果

由以上图表可以得出：当R旋转到180度时即旋转的角度为0度或360度，不管是正常的正像还是镜像，所需要的时间较少，而当样本做了不同角度的旋转，反应时随之增加，当样本旋转了180度时，反应时间最长，随着样本的旋转度数的进一步增加，反应时反而逐渐减少，以180度为界，曲线的两侧是基本对称的。

4 讨论

从数据和图分析可知，被试进行了真正的心理旋转。对字母辨认的反应还与被试当时的心理状况有关（是否紧张和急于完成实验）。

5 结论

5.1 心理旋转是存在的,且基本支持Cooper和Shepard研究的结果5.2 表象经过旋转的角度越大所需要的反应时就越长，到达180°达到最高，然后下降。

5.3 随着旋转角度的增大，不仅仅会增加被试的反应时，而且会减小被试的正确判断率。

6 参考文献

1. 彭聃龄·普通心理学·北京：北京师范大学；201

2.

2.王甦．认知心理学．北京：北京大学出版社，1992，213～225