表象的心理旋转的实验报告
专业：应用心理学 年级：09应用心理学 姓名：郑卫荣 学号：SY0910148
专业：应用心理学 年级：09应用心理学 姓名：覃敬腾 学号：SY0910142
专业：应用心理学 年级：09应用心理学 姓名：孙骥 学号：SY0910157
摘要：本次实验采用计算机及实验心理学虚拟实验系统，测验了一名视觉正常的男性被试表象旋转所用的反应时。实验目的：重复Cooper等人的实验，研究不同角度正反字母“R”的心理旋转反应时。通过反应时减数法则，验证表象心理旋转的存在；熟悉和掌握减法反应时测量技术在信息加工研究中的应用。结果发现：说明刺激偏离正位的度数越大，所需要的心理旋转越多，用时就越多；结果很好地验证了心理旋转的经典实验结果，也证实了表象旋转的存在。
关键词：反应时 减数法 心理旋转
表象是大脑对客观事物的直观表征。20世纪70年代以来，关于表象的研究迅速发展，其中表象的心理旋转就是表象研究的一个重要方面。70年初库柏和谢波娜（Cooper & Shepard1973）用减法反应时实验证明了心理旋转的存在。Cooper等人用不同倾斜角度的正和反（镜像）的字母，如非对称性字母或数字R、J、2、5等来研究表象的旋转。实验表明：当图片（字母）旋转180°时，无论正反，反应时最长，而当图片（字母）旋转0°时，反应最短。这说明样本偏离正位度数越大，所需的心理旋转越多，时间也就越长，人们在进行表象加工时可能存在一种心理旋转范式。
1 方法
1.1 被试
本实验的被试为广西某本科大学09应用心理学系学生一名，20岁，男，视觉正常。
1.2 仪器与材料
1.2.1仪器
计算机及实验心理学虚拟实验系统。
1.2.2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。
1.3 程序
1.3.1 登录并打开实验心理学虚拟实验系统主界面，选中实验列表中的“表象的心理旋转”。单击呈现实验简介。点击“进入实验” 到“指导语”界面。可先进行练习实验，也可以直接点击“正式实验”按钮开始。
1.3.2 正式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。
1.3.3 实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果。
2 结果
2.1 计算被试对不同角度的正R和反R正确判断的平均反应时和正确百分比。
表1 被试不同角度的正R和反R的正确率和平均反应时
从表1中可以看出：被试正R的正确率和平均反应时在180度分别达到峰谷和峰顶；反R正确率在60度达到最低，平均反应时在180度达到最高。这可能与被试采取一定的策略有关。
2.2 分别以R的旋转角度为横轴，反应时为纵轴，画出正R和反R的角度与反应时之间关系曲线，并作出解释。
图1 被试正R和反R的角度与反应时之间的关系曲线图
从图1中可以看出：在0度到180度的时候，心理反应时间增长；在360度至180度的时候，时间增长。说明偏离正位的度数越多，心理反应的时间就越多。
3 讨论与建议
3.1 讨论
在实验实施过程中，为了消除顺序误差，实验中不同角度的正向和反向R的呈现都是随机的。为了消除疲劳误差，实验的中途可以几次片刻休息。
表2 被实的实验参数
从表2中可以看出，被试的总平均反应时较低，正R与反R总平均反应时存在较大差异，没有抢按现象，错误次数很高。说明被试对实验很熟悉，正R与反R的印象判断有明显差距。这些跟被试的右撇子、不耐心、轻视实验和实验的噪杂环境有较大关系。
图2是以180度为一个高峰，两边依次递减，具有很好的对称性的曲线。说明我们在心理旋转表象的时候并不是按照一个次序来旋转的，在0度到180度的时候，我们倾向于顺时针旋转，在180度至360度的时候，我们倾向于逆时针旋转心理表象。在刺激呈现时，我们会自动采取这样的策略，以尽可能小的代价获得我们想要的东西。
3.2 建议
我们提出了一些建议。今后从器材的灵敏度、虚拟实验设计的完善性和被试的科学精神几方面入手，以提高本实验的精确性。
4 结论
4.1 刺激偏离正位的度数越多，心理反应的时间就越多。
4.2 结果很好地验证了心理旋转的经典实验结果，也证实了表象旋转的存在。
5 参考文献
1．杨治良．实验心理学．杭州：浙江教育出版社，1998，145～148
2．王甦．认知心理学．北京：北京大学出版社，1992，213～225。
附录
第二篇：表象心理旋转实验报告-XXX
表象的心理旋转
XXX
摘要：本次实验采用计算机及实验心理学虚拟实验系统，测验了一名XX大学一名男性被试表象旋转所用的反应时。实验目的：验证库珀的心理旋转的实验，研究不同角度正反字母“R”的心理旋转反应时。通过反应时减数法则，验证表象心理旋转的存在；熟悉和掌握减法反应时测量技术在信息加工研究中的应用。结果发现：说明刺激偏离正位的度数越大，所需要的心理旋转越多，用时就越多；结果很好地验证了心理旋转的经典实验结果，也证实了表象旋转的存在。
关键词：反应时 心理旋转
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 研究方法
2.1 被试
被试为XX大学继续教育学院12届应用心理学系学生一名，24岁，男，视觉正常。
2.2 仪器与材料
2.2.1仪器 计算机及PsyTech心理学实验系统。
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 程序
2.3.1 登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“表象的心理旋转”。单机呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”窗口。实验者可进行参数设置（或使用默认参数），然后点击“开始实验”按钮进入指导语界面。可先进行练习实验，也可以直接点击“正式按钮”开始
2.3.2 正式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。
2.3.3 实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果。
3 实验结果
3.1 计算被试对不同角度的正R和反R正确判断的平均反应时和正确百分比。
表1 被试不同角度的正R和反R的正确率和平均反应时
从表1中可以看出：被试正R的正确率和平均反应时在180度分别达到峰谷和峰顶；反R正确率在60度达到最低，平均反应时在180度达到最高。这可能与被试采取一定的策略有关。
3.2分别以R的旋转角度为横轴，反应时为纵轴，画出正R和反R的角度与反应时之间关系曲线，并作出解释。
图1 被试正R和反R的角度与反应时之间的关系曲线图
从图1中可以看出：在0度到180度的时候，心理反应时间增长；在360度至180度的时候，时间增长。说明偏离正位的度数越多，心理反应的时间就越多。
4讨论
4.1表象这一心理现象是客观存在的，是可以用科学的实验方法证明的。心理旋转的实验恰恰证明了表象的存在，并非像行为主义心理学所断言的那样，外界刺激传入大脑，就如同进了黑箱子，人们无法知道头脑是怎样活动的。也不像机能主义心理学那样，单凭被试者的内省报告就来分析人的心理活动。认知心理学用实验进一步揭露信息在大脑中进行加工的过程。
4.2证明了表象是物体的抽象的类似物的再现。在没有刺激呈现的情况下，头脑中出会对视觉信息和空间信息进行加工。表象是真实物体的类似物，它是以观念的形式存在于头脑中的，它具有直观性。大脑对表象的加工操作类似于对真实物体进行知觉时的信息加工。事实上，心理旋转正是真实的物理旋转的一种类似物。只不过表象是这种实物旋转在头脑中的复现而已，并且复现时不受任何感觉通道的束缚。
5 结论
5.1实验结果基本验证了库柏和谢帕德的心理旋转实验确实存在，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。
5.2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。
参考文献
1杨治良，心理实验指导手册，XX大学心理系印制，20##年，144-145
2王甦，认知心理学，北京大学出版社，1992,213-225
附录
