心理旋转综述

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摘 要：心理旋转是一种想象自我或客体旋转的空间表征动力转换能力,也是一种评定空间智能的重要标尺.文章结合实证研究,阐述了相关心理旋转的相关理论基础,并着重探讨几个影响因素对心理旋转的影响.

关 键 词 ：心理旋转；性别差异

中图分类号：C91文献标识码：A 文章编号：1006-026X（2011）03-0000-01

1.概念界定

1.1心理旋转的概念

Richardson认为心理旋转是人在头脑中将某个图形的映像做平面或立体运动的心理运作过程,它以信息的内部表征的产生为前提的,涉及比表象更为复杂的认知过程［1］.Shepard通过一系列的实验把心理旋转看作是一个类比的过程,也就是说心理旋转要经历一些中间阶段.

2.心理旋转理论基础

1971年,Shepard等人明确提出“心理旋转”的概念,开始了对心理旋转信息加工机制的研究.而研究者对心理旋转现象提出了不同的理论解释,它们分别是：表象旋转假说、后象校正加工假说、参考框架旋转假说以及命题表征假说.

2.1表象旋转假说

1973年,Shepard和Cooper等提出来的表象旋转假说.这一假说认为,被试在完成心理旋转任务时,总是先形成这个刺激物的表象,然后把这个表象旋转到直立位置,从而完成实验所要求的判断任务.心理旋转过程都是连续的,它们之间的每一个过程都是一一对应的.按照表象旋转假说的观点,心理旋转任务可以被区分为(1)知觉编码；(2)辨认／描述图形及方位；(3)心理旋转；(4)相同性判断；(5)选择反应；(6)反应执行.这六个阶段是一些离散的、有序的阶段,在信息处理过程中从一个阶段传送到下一个阶段［2］.

2.2后向校正加工假说

近些年来,研究者在经典的心理旋转任务中引入了一个前置刺激,试图通过这种新的实验范式对心理旋转的内部过程作进一步的探索.Shepard等人在实验中用一个斜置的箭头作为前置刺激,结果没有发现它对被试的作当前刺激是正像还是镜像的判断产生任何影响,但后来的研究却发现了前置刺激的后续效应.Koriat和Norman以及Rorbertson［3］也发现了显著的前置刺激效应,但实验结果仅限于和当前刺激相同或相似的前置刺激.

这种假说是对表象旋转假说的一种修正,它认为无论前置刺激是否产生后续效应,被试在头脑中旋转的都是当前刺激的表象,只是当被试受到前置刺激的影响时,刺激物的表象并没有旋转到直立位置与长时记忆中贮存的表征相匹配,而是旋转到前置刺激尚未消失的短时记忆处.这种理论能够对在心理旋转任务中引入的前置刺激的影响进行很好解释.

2.3参考框架旋转假说

参考框架是人们头脑中存在着的一种内化了的空间表征系统.这个理论由Robertson等人提出来的.该理论认为,被试在完成心理旋转任务时,其头脑中旋转的可能并不是刺激物的表象,而是被试已有的主观参考框架.旋转的方向不是从当前刺激的朝向处到直立位置处,而是从直立位置(参考框架的最初状态)旋转到当前刺激的朝向处［3］.该假说肯定了主观参考框架在个体心理旋转活动中的作用,而且也能很好的解释心理旋转实验中发现的反应时函数的线性递增现象.

2.4命题表征假说

命题表征假说能表征非语词信息及空间关系信息,认为人们头脑中储存的是事件的表征［4］.一些研究者认为,Shepard的心理旋转实验结果是完全可以用命题来解释的,即旋转角度越小,用以表征命题的所需时间较少,因此表象操作时间越少.反之,旋转角度越大,需要表征命题更多,加工时间也更长.

3.心理旋转的相关研究

3.1年龄因素

Mannor的研究结果得出5岁和8岁儿童回答问题的反应时和旋转角度成线性关系,这意味着两组儿童都能在他们的想象中表征旋转［5］.心理旋转能力发展到一定的年龄就不再发展并处于一个相对平稳的时期,到老年期时心理旋转反而下降.

3.2刺激材料

目前,心理旋转中常用的刺激物可以分为自我相关的刺激和中性刺激.在心理旋转中当人体的脚、手或者整个人体的图片出现在不同的角度的时候,可以诱发以自我为中心的运动策略.Seurinck等用FMRI技术对以人手作为旋转内容的心理旋转进行研究,结果发现女性左腹侧运动前区皮质活跃性增强,表明女性更加依赖想象运动或者感觉比较；而男性表现出语言区脑回的活跃性增强,表明更依赖于语义处理或者早期视觉处理［6］.

Collins等的研究表明,当逐渐增加任务难度的时候,男性的表现要好于女性以及Heil用不规则多边形做二维刺激物时,发现心理旋转速度上存在显著的性别差异,男性的心理旋转速度要快于女性［7］.一些研究者表明发现维数并不是引起性别差异的根本原因,认为性别差异是和任务难度有关系的.研究者一般认为,当刺激物的任务难度增加到一定程度的时候和三维的是一样能达到显著的性别差异.

3.3心理旋转的性别差异

在有关心理旋转的性别差异问题上,存在着两种观点：男女之间存在着性别差异,男性优于女性和男女之间不存在着性别差异.

西方的一些研究者认为心理旋转能力的性别差异在儿童期间就已经有表现.Cronin让幼儿园和小学一年级儿童分辨三角形和它的镜像,发现男孩表现好于女孩［8］.一些研究者通过研究认为男女的心理旋转存在差异,男性优于女性,而且男性的优势出现在青春期,贯穿成年期.

一些研究者认为心理旋转不存在性别差异.许燕,张厚粲对二、四、六年级小学生空间能力进行了研究,结果表明,男生虽然存在着心理旋转的优势,随年龄增长而减弱并消失［9］.林仲贤等人对儿童的研究中发现儿童在心理旋转能力上不存在性别差异.

3.4心理旋转策略

心理旋转有两个非常重要的策略是视者旋转和客体旋转.视者旋转是客体保持不动,视者想象自己旋转至新的视点方向；客体旋转是视者自己保持不动,想象客体旋转至新的位置.

通过对客体旋转和视者旋转的比较研究,得出两种相反的观点：①存在着视者心理旋转的优势效应.Simon和Wang的研究表明在视者中心（VC）和客体中心（OC)条件下研究3D字母“F”的心理旋转,结果表明不管是反应时还是正确率,被试在VC条件下完成任务的成绩好于在OC条件下的成绩［10］.②存在着客体心理旋转的优势效应,Presson在实验中的研究结果显示存在着客体旋转势［11］.

上述的这些研究,无疑使得心理旋转的研究内容在不断的丰富,为我们更全面的认识、理解、运用它起到导向的作用.