表象的心理旋转实验

字母方向、旋转角度和性别在表象旋转实验中的反应时的影响

【摘要】 目的：通过对男女不同性别的被试在字母的不同方向和旋转角度的反应时的比较，了解不同心理表象在性别上的差异。同时熟悉和掌握反应时的测量技术在研究信息加工过程中的应用。方法：通过对福州大学应用心理学2010级五十二位同学做由E-Prime程序编制的心里旋转实验，反应不同角度正反的“R”图片，并通过电脑程序记录下在不同的字母方向和旋转角度下每一个被试的反应时。结果：在字母方向为反向时被试的反应时要大于正向时的反应时；在一定的范围内反应时随着旋转角度的增加而增加；在相同的旋转角度和字母方向下，男性的反应时小于女性。结论：Cooper的等人关于表象旋转实验的结论是正确的，同时，男女不同性别的被试在心理表象的旋转中存在显著的差异。

【关键词】 字母方向 旋转角度 心理表象 性别 表象旋转

表象是类似于知觉的信息表征。它是客观事物作用于大脑，并在大脑中形成的主观影像。表象来源于感觉和知觉的过程，同时又是感觉和知觉的延伸。它是从对客观世界的直接感知过渡到抽象思维过程的中间环节，是从感知过渡到思维的桥梁。表象旋转作为一种空间的认知过程，其发展一般经过前心里旋转水平、心里旋转水平和后心里旋转水平。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。Cooper等人首先根据“手柄状立体方块材料”的实验，确定了心里旋转这一事实，而且第一次用实验证明了心理旋转具有渐进性和空间性的特点。后来Cooper等人1973年用不同倾斜角度的正的和反的（即镜像）字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，并按键做出反应。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°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。在Cooper等人的实验设计中，给了我们很大的启发，也对此而对心理表象做出了实验的验证。但是，在Cooper的试验中，没有考虑到在心理表象上的性别的差异，对此我们引入新的变量，性别这一变量对心里旋转的实验做一个重复性的研究，在此基础上再在性别这一变量上做一更为深入的分析，同时也对反应时的测量技术在研究信息加工过程中的应用的一个掌握个应用。

心理旋转实验

心理旋转实验

【摘要】本实验通过重复库泊的经典实验，即通过给被试展示不同旋转角度的字母R来让其判断R是正写还是反写的，并测定反应时。该实验在于验证表象的可操作性。结果表明，心理旋转存在，且在此过程中，随着字母与原来状态所偏移的角度越大，那么辨认所需的反应时越长。

【关键词】心理旋转、表象

一．引言

由于表象是知觉的产物，因此人们可以在头脑中对表象进行操作，而表象的可操作性则可以通过库泊等人的“心理旋转”实验来说明。在该实验中，被试每次都会被呈现一个旋转角度不同的字母R，呈现的字母有时是正写的，有时是反写的，而被试将判断所呈现的字母是正向的还是反向的。

该实验通过记录并且比较被试判断不同旋转角度的字母所花费的反应时发现，当呈现字母垂直时（0°或360°），反应时最短；随着旋转角度的增加，反应时也随着增加；当字母旋转180°时，反应时最长。

本实验意在验证库泊的心理旋转实验。

二．方法

1. 被试

南昌大学五名本科生，均18岁，四女一男。

2. 仪器

实验室计算机一台

3. 程序

a) 指导语

心理旋转实验

请你判断屏幕上的字母是正像的“R”还是镜像的“R”。

如果你认为是正像“R”，请按“Y”键，

如果你认为是镜像“R”，请按“N”键。

请做出又快又准的回答。

下面开始一段练习，按q继续

b) 练习阶段

屏幕上先呈现正写的字母R若干秒，而后随机呈现不同旋转角度和正写或者反写的字母R，被试对呈现的字母进行正向或者反向的判断，判断之后会有正确或错误的反馈提示。

c) 正式实验

步骤同练习阶段，但无判断之后的反馈提示。

d) 实验结束，更换被试，重复实验。

三．结果

通过对实验数据的收集与处理，我们得到以下图表：

图一

用折线图表示则为下图：

图二 123456060120180240300正向平均710.5799.69741129.5892.4769.5反向平均736.75809.66671333.81618955708.25单位：ms总平均723.625803.3751153.91373.75923.7738.875角度（单位:°）实验顺序反应时

第1篇

一、实验目的

本研究旨在验证心理旋转现象的存在，并探讨心理旋转过程中认知加工的特点。通过心理旋转实验，了解被试在空间表象处理、旋转判断和反应时间等方面的表现，从而揭示心理旋转的认知机制。

二、实验方法

1. 实验设计

本研究采用2（旋转角度：0°、180°）× 2（旋转方向：顺时针、逆时针）的被试内设计，即被试在不同旋转角度和旋转方向下进行判断。

2. 实验材料

实验材料为计算机屏幕上呈现的立体图形。每个图形包含两个相同的三维物体，分别呈现为正放和侧放，被试需要判断两个图形是否为同一物体。

3. 实验程序

（1）被试随机分配到不同的实验组，每组8人。

（2）被试在实验开始前进行适应性练习，熟悉实验材料和操作。

（3）实验开始后，计算机屏幕上呈现立体图形，被试需要在一定时间内判断两个图形是否为同一物体。

（4）实验过程中，记录被试的反应时间和正确率。

三、实验结果

1. 旋转角度对反应时间的影响

实验结果显示，旋转角度对反应时间有显著影响（F(1, 24) = 15.69，p < 0.01）。当旋转角度为0°时，反应时间最短；当旋转角度为180°时，反应时间最长。这表明心理旋转现象确实存在。

2. 旋转方向对反应时间的影响

实验结果显示，旋转方向对反应时间没有显著影响（F(1, 24) = 0.58，p >

0.05）。这说明在心理旋转过程中，旋转方向对认知加工的影响较小。 3. 反应时间与旋转角度的关系

进一步分析发现，反应时间与旋转角度呈线性关系（r = 0.81，p < 0.01）。这表明心理旋转过程中，旋转角度越大，认知加工所需时间越长。

四、讨论

本研究验证了心理旋转现象的存在，并揭示了心理旋转过程中认知加工的特点。以下是对实验结果的讨论：

1. 心理旋转现象的存在

本研究结果显示，被试在判断旋转角度较大的图形时，反应时间明显延长。这表明心理旋转现象确实存在，且与旋转角度呈正相关。

心里旋转实验报告

摘要：本实验为了验证库帕和谢帕德的实验，即心理旋转实验。被试为贵州师范大学2013级应用心理学的2名学生，按照减数法原理以反应时作为认知加工的指标验证心里旋转的存在，了解心理旋转的内在规律。实验中测试卡片12张，每张卡片上有正或反的R一个，其中字母的倾斜角度有6种。本实验采用的实验设计为多因素重复实验设计。实验结果证明在每个人的头脑里，都存在心理旋转过程；当样本为正常状态时，即旋转的角度为0度或360度，不论正反，判断所需的时间都较少；当样本从0度开始不断增大旋转角度反应时随之增加，到180度时反应时最长；随着样本的旋转度数的进一步增大，反应时反而逐渐减少。

关键词：心理旋转 减数法 旋转角度 反应时

1引言

表象是大脑对客观事物的直观表征。上世纪七十年代，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。库帕(Cooper)和谢帕德(Shepard)用减法反应时实验证明了“心理旋转”的存在。他们对非对称性字母或数字为实验材料，根据“正”、“反”以及不同的倾斜度，构成了12种情况。由于“R”字在垂直或水平方向均是不对称的，所以正反也是不相同的。所以以R字母所做的实验结果发现，当样本为垂直的正位时,即旋转的角度为0°或360°，不管是正常的或镜像的，判定所需时间较少，而当样本作了不同角度的旋转，反应时随之增加，当样本旋转了180°时，反应时为最长，随着样本的旋转度数的进一步增大，反应时反而逐渐减少.以180°为界，曲线的两侧时对称的。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。

Shepard等关于心理旋转的研究着眼于表象的表征和加工，它有力地支持将表象看作一种独立的心理表征的观点。但命题表征说认为它同样可以解释心理旋转的实验结果。

本实验将使用不同角度及正反位的字母R，另被试对其做出正反的判断，按照减数法原理以反应时作为认知加工的指标，针对学习减法反应时程序，验证验证表象心理旋转的存在。