表象的心理旋转的实验报告

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

0度 60度 120度 180度 240度 300度 637 100 916 75 645 100 938 83 1164 67 997 100 860 100 862 100 613 100 923 92 正R反应时(毫秒) 673 正R正确率(％) 100 反R反应时(毫秒) 772 反R正确率(％) 100 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 总平均反应时(毫秒) 正R总平均反应时(毫秒) 反R总平均反应时(毫秒) 抢按次数 错误次数 833 765 901 0次 10次 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

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 R角度 180 60 0 300 0 60 180 240 120 60 300 0 180 300 0 正反 反 反 反 反 反 反 反 反 正 正 正 正 正 正 正 被试判断 - - - - - - - - + + + + + + + 结果 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 反应时（毫秒） 1623 993 635 561 765 605 1010 1322 808 598 508 491 781 591 466 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 120 300 240 60 60 120 240 120 240 300 240 120 120 0 0 300 180 240 正 正 正 正 反 反 反 反 正 反 反 反 正 正 反 反 正 正 + + + + - - - - + - - - + + - - + + 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 正确 481 502 499 647 743 593 671 539 1405 1073 579 583 696 598 606 786 1694 889 34 60 正 + 正确 632 35 180 反 - 正确 926 36 180 正 + 正确 1080 37 60 正 + 正确 1112 38 0 反 - 正确 769 39 240 正 + 正确 1120 40 300 反 - 正确 854 41 60 反 - 正确 666 42 180 反 - 正确 1265 43 180 正 + 正确 976 44 0 正 + 正确 903 45 300 反 - 正确 772 46 60 正 + 正确 661 47 300 正 + 正确 602 48 180 正 + 正确 997 49 300 正 + 正确 594 50 0 正 + 正确 512 51 120 正 + 正确 572 52 300 正 + 正确 583 53 180 正 + 正确 631 54 120 反 + 错误 1500 55 0 反 - 正确 880 56 120 反 - 正确 1304 57 180 反 - 正确 591 58 120 正 + 正确 633 59 120 正 + 正确 603 60 240 反 - 正确 782 61 60 反 + 错误 1500 62 60 反 + 错误 1500 63 240 反 - 正确 983 64 240 反 - 正确 1369 65 0 正 + 正确 875 66 300 反 - 正确 1197 67 240 正 + 正确 812 68 240 正 + 正确 794 69 180 反 - 正确 895 70 60 正 + 正确 570 71 0 反 - 正确 812 72 120 反 - 正确 915 73 120 反 - 正确 1004 74 180 正 - 错误 1500 75 120 反 + 错误 1500 76 0 正 + 正确 879 77 240 正 + 正确 917 78 0 反 - 正确 690 79 0 正 + 正确 971 80 180 反 - 正确 1017 81 180 反 - 正确 615 82 300 正 + 正确 945 83 120 反 - 正确 1187 84 180 正 + 正确 1133 85 60 反 + 错误 1500 86 0 反 - 正确 1102 87 240 反 - 正确 746 88 300 正 + 正确 680 89 120 正 + 正确 722 90 60 正 + 正确 521 91 60 反 - 正确 681 92 300 反 - 正确 940 93 240 反 - 正确 588 94 120 正 + 正确 545 95 300 反 - 正确 1041 96 0 正 + 正确 593 97 180 正 - 错误 1500 98 60 正 + 正确 617 99 0 反 - 正确 855 100 300 正 + 正确 644 101 180 反 - 正确 863 102 240 反 - 正确 1091 103 240 正 + 正确 694 104 120 正 + 正确 639 105 60 反 - 正确 727 106 300 反 - 正确 847 107 240 正 + 正确 662 108 60 正 + 正确 541 109 240 反 - 正确 923 110 60 反 - 正确 842 111 60 正 + 正确 744 112 60 反 - 正确 641 113 0 正 + 正确 556 114 240 正 + 正确 1001 115 300 正 + 正确 539 116 180 反 - 正确 1467 117 0 反 - 正确 637 118 240 反 - 正确 711 119 120 反 - 正确 768 120 180 反 - 正确 797 121 0 反 - 正确 475 122 300 反 - 正确 671 123 120 反 - 正确 639 124 240 正 + 正确 792 125 300 正 + 正确 488 126 60 正 + 正确 465 127 300 反 + 错误 1500 128 240 正 + 正确 733 129 300 反 - 正确 836 130 240 反 - 正确 574 131 0 正 + 正确 575 132 120 正 + 正确 658

133 180 正 - 错误 1500 134 180 正 + 正确 677 135 0 反 - 正确 1038 136 180 反 - 正确 900 137 60 反 - 正确 599 138 120 正 + 正确 776 139 120 正 + 正确 603 140 60 正 + 正确 540 141 120 反 - 正确 728 142 180 正 - 错误 1500 143 300 正 + 正确 675 144 0 正 + 正确 656