表象的心理旋转
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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
