复合字母心理旋转速度是否与大小字母角度一致性有关

1、复合字母表象心理旋转是否与大小字母角度一致性有关李玥（温州医学院09应用心理一班）摘 要 采用复合字母刺激范式（Compound Stimulus Paradigm）和判断字母正像/镜像任务相结合的方法，通过进行大小字母旋转角度的一致性的处理，来研究复合字母表象心理旋转速度是否与大小字母的角度一致性有关。运用VB程序设计进行试验、收集资料。实验结果表明，大小字母的角度一致性对字母的心理旋转速度无显著影响，推测心理旋转的快慢与视觉因素无关，而可能与其他因素有关。关键词 复合字母 表象心理旋转 角度一致性 1. 引言表象是大脑对客观事物的直观表针。70年代以来，有关表象的研究迅速发展，其中表象心理

2、旋转就是表象研究的一个重要方面。Cooper和Shepard(1973等人用不同倾斜角度的正反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，尽快判断该字母是正的还是反的，并按键做出反应。Cooper等的实验表明：当图片旋转180°时，反应时最长（无论正反），而当图片旋转0°和360°时（即正位图片），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，时间也越长。其后，Cooper和Shepard两人又做了经典的“手柄状立体方块材料”和“字符材料”的实验。他们通过实验证明了心理旋转的存在。Metzlek（1973）采用

3、呈现材料时，无论是平面对还是立体对，两个图形不同时呈现，让被试做出两个图形是“相同”还是“不同”的判断。实验的关键在于刺激乙在什么时候呈现。由于被试事先不知道将要将甲的表象旋转多少度，所以反应时间恒定，证明被试不是从一个角度跳到另一个角度，而是进行了中间多角度旋转，证明心理旋转是连续的而不是间断的。Navon(1977提出复合刺激范式（Compound Stimulus Paradigm），采用大小字母复合的方式研究发现，人类在视知觉任务中用小字母S复合成H或用小字母H复合成S时发现，大小字母组成不一致时，人反应速度会减慢，说明视觉效果会影响人类知觉事物速度的快慢。在过去的实验研究中，通常是将

4、表心理旋转与复合范式割裂开来讨论，而很少将他们综合起来看他们之间是否存在相关和影响。于是，本文将两者结合在一起，来研究复合字母的表象心理旋转是否与大小字母的旋转角度一致性有关。2.实验设计与试验方法采用复合字母和判断字母正像/镜像任务相结合的方法，研究复合字母的心理旋转速度是否与大小字母的角度一致性有关。2.1 被试选择15名温州医学院学生，7男，8女。平均年龄为20岁（1821岁），视力或矫正视力正常，无弱势、斜视等问题，均为右利手者，未参加过类似实验。2.2 刺激材料与实验器材2.21 实验练习刺激材料旋转角度各不相同的、正反小字母“R”组成的大字母“R”材料练习。2.22 实验刺激材料由

5、6×9的旋转角度各不相同的、正反小字母“F”排列组成大字母“F”共16个图，正像/镜像与大小字母大小字母一致/不一致组合各8图，字母大小一致，正像和镜像图片各半。其中，正像旋转/镜像大小字母旋转角度一致F的角度包括：0°，60°，120°，180°；角度不一致的包括：大字母0°，小字母60°；大字母60°，小字母0°；大字母120°，小字母60°；大字母180°，小字母60°。4个注视点“+”和符合字母位于实验界面中央。材料示例见下表2-1.表2-1 实验材料示意图

6、旋转角度大0°0°60°120°180°小0°60°60°60°60°正像镜像图号ABCDE注：表中图a，c大小字母旋转角度一致；图b，d，e大小字母的旋转角度不一致。2.23 实验仪器实验采用12寸笔记本电脑，键盘B，N键为反应键，试验程序用VB编写。2.3 实验设计采用2（任务类型：大字母的正像和镜像）×2（刺激类型：大小字母的角度一致性）组内设计。任务类型和刺激类型均为被试内设计，因变量为被试反应时。2.4 实验实施过程（1）实验开始时前主试朗读引导语：下面我们来做一个简单的实验

7、，试验中我将用电脑为你呈现一些字母图片，这些字母是由小字母组成的，请在字母呈现后保证正确的情况下迅速判断该字母为正像还是镜像，即字母是正还是反。请记住，实验开始后请左手食指按住“Alt”，字母正像请按B，镜像按N。请注意当判断完一个图片后将出现注视点“+”，请凝视注视点。下面先来做一个练习。（2）让被试先在纸上用练习刺激“R”型符合字母进行练习10次，确定被试懂得如何判断后开始实验。（3）被试独自坐于电脑前，距离电脑60cm，点击开始后左手按住“Alt”键，右手食指和中指放置于B，N键上。由注视点击开始键后，实验开始，电脑显示屏中央呈现注视点“+”1s，然后出现实验刺激复合字母“F”，令被试判

8、断该字母为正像/镜像，正像点击B，镜像点击N。点击后屏幕中央再次出现注视点“+”，重复以上步骤，当所有图片判断结束后，程序自动关闭，过程中图片顺序随机排列，每种图片出现频率相等。图片出现时VB自动计时，被试按下去判断键B或N时，停止计时，实现被试每次判断的时间记录，并写入相应文本。3.结果分析3.1实验数据处理实验数据中，被试正确率低于80%的被试数据剔除，被试中反应时超出平均数正负三个标准差的数据剔除。经处理被试数据一名不符合数据被剔除，数据两个超出三个标准差剔除。用SPSS 13.0处理数据，得表3-1表3-1 描述性数据是否一致字母旋转角度平均反应时（S）标准差大字母角度 小字母角度一致

9、不一致0° 0°60° 60°120° 120°180° 180°0° 60°60° 0°120° 60°180° 60°0.91071.09641.21071.45361.02861.15361.24291.48210.338120.490260.494670.463870.442100.477250.499210.485383.2 推论统计分析分析运用SPSS 13.0方差分析处理数据,摘抄得表3-2表3-2 统计性数据大字母角度T

10、otal meanTotal Std.DeviationSig0°0.96960.394470.24760°1.12500.480250.660120°1.22680.492670.810180°1.46790.470630.823由表可知,所有角度均有p>0.05，可得角度下的大小字母的角度一致性对心理旋转速度无显著影响。进一步分析,字母旋转角度，F>F0.05(3,13， p<0.05,，可见字母本身旋转角度对心理旋转速度有显著影响。性别，F 0.05(3,13 ， p>0.05 ，性别对字母的心理旋转速度影响不显著。 4 综

11、合分析和讨论4.1 实验结果讨论表象心理旋转的研究的历史源远流长，Cooper 和Shepard等人的“手柄状立体方块材料”和“字符材料”等经典实验给后人研究表象的心理旋转提供了坚实的实验基础了理论基础。Navon的复合刺激范式（Compound Stimulus Paradigm）为后人类对刺激反应研究提供了新的研究方法。本文采用Cooper 和Shepard的“文字旋转”与David Navon的复合刺激范式（Compound Stimulus Paradigm）相结合的方法，采用2（任务类型：大字母的正像和镜像）×2（刺激类型：大小字母的角度一致性）组内设计，从一个较为新颖的角

12、度对复合字母表象心理旋转是否与大小字母角度一致性有关的问题进行讨论讨论，扩宽了表象心理旋转的研究思路，进一步研究了心理旋转是否与Navon提出的视觉效应相似，即心理旋转是否与视觉因素有关。实验证明证明了，表象的心理旋转与视觉因素无显著关系。4.2 问题和展望本文讨论了复合字母的大小字母一致性对心理旋转速度影响的分析，结果表明了它们两者间无显著关系，即视觉效应对表象的心理旋转无显著影响，但是却仍然存在着一些问题。整体与局部是否会影响表象的心理旋转的？影响表象心理旋转的因素不是视觉而是其他的哪些因素？这些因素是如何发挥作用的？Nisbett发现东西文化方差异会导致知觉方式不同，西方人习惯先感知局部

13、，在感知整体，那么这种因素是否会影响本文研究结果的光普性？因此，在未来的研究过程中，可对心理旋转是从整体到局部还是局部到整体的问题进行研究。5 结论（1）实验验证了Cooper的实验结论：说明样本偏离正位的度数越大，所需的心理旋转越多，时间也越长。（2）实验结果表明：复合字母表象心理旋转与大小字母角度一致性无关，即视觉因素对心理旋转无显著影响。5 参考文献1蔡华俭，杨治良.对三维心理旋转操作任务特性的效应的初步研究.心理科学，1998,21（2）：1532周珍，连四清，周春荔.中学生空间图形认知能力发展的性别差异研究.数学教育学报，2001,10（4）3吴冰，孙复川.旋转汉字识别的眼动特性.心

14、理学报，1999，1（1）：1134R.Arnheim著，李长俊译.艺术与视觉心理学.台北：台湾雄狮图书公司经销，1985:94955张学民著.实验心理学.北京：北京师范大学出版社，2007：2812876朱莹.实验心理学.北京：北京大学出版社，19897王庭照.聋人与听力正常人心理旋转能力的比较.中国特殊教育，2000,25(1附录设计VB程序：Public m%, z%Private Sub Command1_Click(Label1.Visible = TrueTimer1.Enabled = TrueCommand1.Visible = FalseCommand2.Visible =

15、TrueCommand3.Visible = TrueEnd SubPrivate Sub Command2_Click(If z = 18 Then EndPicture1.Visible = FalseTimer2.Enabled = FalseTimer1.Enabled = TrueLabel1.Visible = TrueOpen "C:Documents and SettingsAdministrator桌面实验素材实验数据1.txt" For Append As #1Print #1, m, z, "是"Close #1m = 0End S

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17、aption = "+"Label1.FontSize = 200Label1.AutoSize = TrueLabel1.Visible = FalseCommand2.Visible = FalseCommand3.Visible = FalsePicture1.Visible = FalseTimer1.Enabled = FalseTimer1.Enabled = FalseTimer1.Interval = 1000Timer2.Interval = 100End SubPrivate Sub Timer1_Timer(z = z + 1Label1.Visibl

18、e = FalsePicture1.Visible = TrueTimer1.Enabled = FalseTimer2.Enabled = TrueEnd SubPrivate Sub Timer2_Timer(If z = 1 ThenPicture1.Picture = LoadPicture("C:Documents and SettingsAdministrator桌面实验素材试验图片b(2.bmp"ElseIf z = 2 ThenPicture1.Picture = LoadPicture("C:Documents and SettingsAdmin

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