刺激材料特點對心理旋轉的影響研究

冉丑龍 張富昌

摘 要：本研究以雙手旋轉和多邊形旋轉任務測得反應時、正確率和每秒正確數作為評估心理旋轉能力的指標，研究了刺激材料的特點對心理旋轉的影響。研究發現：心理旋轉的旋轉角度主效應顯著，旋轉角度越大，反應時越長；在以手圖形為刺激材料的心理旋轉任務中，出現了內旋效應，從而表明不同的刺激材料以及任務使被試在心理旋轉任務中可能選擇不同的參照系。

關鍵詞：心理旋轉；雙手旋轉；多邊形旋轉

中圖分類號：B842.5

1 問題的提出

心理旋轉是個體對表象進行心理操作過程，心理旋轉任務的操作的就是刺激材料的表象。所以，刺激材料的結構、性質特點以及復雜程度直接影響心理旋轉。林仲賢等研究發現不同性質的材料和任務可能使旋轉的對象不同，亦即引發視者或者客體旋轉。但刺激材料的特點對心理旋轉影響的研究還是相對較少，特別是心理旋轉典型刺激材料手形和多邊形的對比研究更少，而對環境相對封閉，經濟文化水平相對落后的山區成人研究就更為少見。所以本研究以經濟文化相對落后的秦巴山區健康成人為研究對象，探討刺激材料的特點對心理旋轉的影響。

2 研究方法與實驗過程

2.1 研究對象

隨機選取秦巴山區柞水試驗區18～40歲的成人，受教育水平均在小學三年級以上，身體健康，智力正常（通過瑞文測驗獲得），視力或矯正視力正常。

2.2 研究工具

實驗材料由計算機呈現，通過DMDX編制實驗程序，并控制實驗的進程。

2.3 研究設計

1）雙手旋轉任務。參照陶維東等人的實驗范式相同-不同手（SD）任務的研究設計。每次呈現兩只在平面上旋轉不同角度的左手或右手正面圖片，讓被試判斷所呈現的圖片是否為同一只手，都是左手或都是右手，還是分別為左右手。2）多邊形旋轉任務。采用Shepard三維旋轉經典范式，參照Dale Cohen和Michael Kubovy研究設計。每次呈現兩個在平面上旋轉不同角度的多邊形，讓被試判斷所呈現的兩個圖形是是否相同。

2.4 數據整理

通過Excel對數據進行預處理，得到的有效數據為379個。通過SPSS17.0對數據進行統計與分析。

3 研究結果與分析

對心理旋轉的刺激材料的諸如圖形類別、旋轉方向以及旋轉角度等特點進行主效應及交互效應分析，研究刺激材料對心理旋轉的影響。

3.1 雙手旋轉測驗結果分析

雙手旋轉測驗的組內效應檢驗表明：匹配情況主效應顯著（F=63.544，p<0.001），通過配對比較發現，正像（相同手）反應時要比鏡像（不同手）少420.29ms。旋轉方向主效應顯著（F=31.834，p<0.001），通過配對比較發現，內旋的反應時要比外旋的反應時少191.66ms。旋轉角度主效應顯著（F=92.531，p<0.001），通過配對比較發現，45°角的反應時要比90°的反應時少253.23ms，比135°的反應時少733.23ms；90°角的反應時比135°角的反應時少480.00ms。

3.2 多邊形旋轉測驗結果分析

多邊形旋轉測驗的組內效應檢驗表明：匹配情況主效應顯著（F=38.599，p<0.001），通過配對比較發現，正像反應時要比鏡像的反應時少259.198ms。旋轉角度主效應顯著（F=103.392，p<0.001），通過配對比較發現，60°的反應時比120°的反應時少373.193ms。匹配情況和旋轉方向的交互作用顯著（F=19.163，p<0.001）。旋轉方向主效應不顯著（F=0.075，p<0.784）。

4 討論

對雙手旋轉的測驗結果分析可知：旋轉角度主效應顯著（F=92.531，p<0.001），隨著角度的變大，反應時在增加。雙手旋轉的旋轉方向主效應都顯著（F=31.834，p<0.001）），表現為內旋的反應時要比外旋的反應時少，這就是所謂的“內旋優勢”。而對多邊形旋轉的測驗結果分析可知：旋轉角度主效應顯著（F=103.392，p<0.001），隨著角度的變大，反應時在增加；然而旋轉方向主效應不顯著（F=0.075，p<0.784）。

當以普通物體作為心理旋轉的材料時，這些物體對于被試來說都是外在物體，且物體只是在中心處作旋轉而不是在空間內做平移，因而觀察者在環境中無需要改變自己的位置，其參照系是以物體為中心的。盡管手等材料對于被試來說也是外在物體，但被試表征后，需要與自身或另外存在的一個標準作比較。被試想像自己的手旋轉到圖片位置，想象自己手旋轉也受到現實中人手生理機制約束，向軀體內側旋轉快于向軀體外側旋轉，所以就有“內旋優勢”的出現，內旋效應也就推而證明主體旋轉存在于本研究的雙手旋轉任務中。

5 結論

根據實驗的結果分析與討論，本研究得出以下結論：心理旋轉的旋轉角度主效應顯著，旋轉角度越大，反應時越長。在以手圖形為刺激材料的心理旋轉任務中，出現了內旋效應，從而表明不同的實驗材料以及任務使被試在心理旋轉任務中可能選擇不同的參照系。

以普通物體圖形作為心理旋轉的材料，被試可能會采用以物體為參照系的心理旋轉策略，即發生客體旋轉；在以手的圖形為刺激材料的心理旋轉任務中，被試可能采取以自我為參照系的視者旋轉策略即發生視者（主體）旋轉。

參考文獻：

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[2] 陶維東，孫弘進，閆京江，周柳.自我和物體為參照系的心理旋轉分離：內旋效應[J].心理學報，2008，40（1）：14-24.

[3] Cohen D. L.，Kubovy M.. Mental rotation，mental representation，and flat s1opes[J].Cognitive psychology，1993，25：251-382.

作者簡介：冉丑龍（1976-），男，四川達縣人，陜西國防工業職業技術學院大學生心理健康教育中心；張富昌（1947-），男，教授，西北大學公共管理學院，認知神經科學方向。