心理旋转

1. 刺激设计。

1. 在本实验中呈现刺激材料——字母和数字及其镜像（图1）——并以不同旋转角度展示。
   
   图1. 心理旋转任务的示例刺激材料。 上排显示两个字符（R 和 4）及其各自旋转后的副本。下排显示每个字符的镜像（每对中的右侧）以及各自旋转后的版本。心理旋转任务要求识别熟悉字符的旋转版本，并将其与这些字符镜像的旋转版本区分开来。
2. 使用 PowerPoint、Keynote 或类似程序生成刺激材料。
3. 本实验中使用大写字母“R”和小写字母“g”，以及数字“4”和“7”。
4. 在 PowerPoint 中，制作上述四个字符的各一个副本。本实验使用 Helvetica Light 字体。
5. 再制作每个字符的第二个副本，并将其翻转以生成每个字符的镜像。
6. 对四个字符及其镜像分别制作 12 个副本。
7. 将这 12 个副本中的每一个依次以 15° 的递增角度进行旋转。原始副本为 0°，下一个为 15°，然后是 30°，依此类推，直至 180°。参考 图2 查看本实验所使用的全部刺激材料。
   
   图2. 心理旋转任务的完整刺激材料集。 四个字符（3、R、4 和 g），每个字符与其镜像配对，并在 0° 至 180° 之间以 15° 为增量进行旋转。
8. 从每个刺激材料及其镜像的 13 个旋转副本中，生成各个独立试验的刺激材料。每次试验由一页纸顶部显示的四个非镜像字符之一组成，页面底部则包含该字符及其镜像中的一种，并以 12 种旋转角度之一呈现（图3 和 图4）。
9. 为实验中的每一次试验制作一页纸。四个数字/字母各有 13 页试验材料，因此总共需制作 52 页，并将其打印出来。
10. 在每页纸的背面编号 1–52。每页上的编号即为编号标签。页码的具体编号顺序无关紧要。但在编号时，需同时制作一份“编码表”，即一个记录每页试验内容及正确答案（左侧或右侧）的表格，以便后续将受试者的反应与具体试验对应。该编码表可设计为类似名为“心理旋转编码表”的 Excel 表格（表1）。

编号标签	字符	角度	正确答案
1	3	60	RIGHT
2	g	75	RIGHT
3	g	30	RIGHT
4	g	60	LEFT
5	g	165	RIGHT
6	4	105	LEFT
7	3	15	LEFT
8	3	165	LEFT
9	4	180	LEFT
10	R	15	RIGHT
11	g	180	RIGHT
12	g	45	RIGHT
13	g	105	RIGHT
14	3	45	RIGHT
15	4	15	LEFT
16	R	60	LEFT
17	R	45	LEFT
18	R	150	LEFT
19	g	0	RIGHT
20	R	30	LEFT
21	3	120	LEFT
22	4	90	LEFT
23	R	75	LEFT
24	4	135	RIGHT
25	3	180	LEFT
26	4	45	LEFT
27	R	90	RIGHT
28	4	0	LEFT
29	4	120	LEFT
30	3	135	RIGHT
31	R	135	LEFT
32	3	30	LEFT
33	4	75	LEFT
34	3	105	LEFT
35	3	150	LEFT
36	R	105	RIGHT
37	4	60	RIGHT
38	4	30	LEFT
39	R	120	RIGHT
40	R	180	RIGHT
41	g	135	RIGHT
42	3	0	LEFT
43	3	90	LEFT
44	4	150	RIGHT
45	4	165	LEFT
46	3	75	RIGHT
47	R	165	LEFT
48	g	90	RIGHT
49	g	150	RIGHT
50	g	15	LEFT
51	R	0	RIGHT
52	g	120	RIGHT

表1. 一个示例键，用于报告每页试验的性质以及正确答案（左或右）。

图3. 心理旋转实验一次试验的示例测试页面。 受试者需判断位于横线下方左侧或右侧的字符哪一个为旋转后的“R”（而非其镜像旋转）。

图4. 心理旋转实验一次试验的测试样页。 受试者需判断位于横线下方左侧或右侧的字符哪一个为旋转后的“4”（而非其镜像旋转）。

11. 为了将实验结果与每次试验的内容相关联，需要一个记录结果的位置，因此需另建一个电子表格，包含试验编号列、该次试验的数字标签列、被试给出的反应（左或右）列，以及被试产生反应所需时间的列。打印出此反应记录表。
12. 此外，制作一个演示页面用于解释实验指导语。页面应展示其中一个字符的示例、其镜像图像，以及该字符在某种旋转角度下的若干示例，并清晰标注（图5）。

图5. 一份指导说明表。该表格展示了一个字符、其镜像图像以及每个图像的旋转形式，以便向参与者清晰解释实验步骤。

13. 除了试验页和演示页的打印版本外，还需为实验准备一块秒表，同时建议配备一名助手，以协助进行计时和记录反应结果。

2. 实验步骤。

1. 使用演示页面向参与者说明指导语：“本实验将考察您通过视觉表象旋转物体的能力。在每一次试验中，您需要判断两个图像中哪一个是一个熟悉数字或字母的旋转版本。另一个选项则是该数字或字母的镜像旋转版本。例如：数字3，这是它的镜像。在试验中，您会看到原始的数字3，以及页面底部两个类似的示例：一个是旋转后的3，另一个是其镜像的旋转版本。您需要说出‘左’或‘右’，以表明您认为哪一个才是原始图像。请在保证准确性的前提下尽快做出反应。换句话说，一旦您确定了答案，请立即作答，但不要提前作答。”
2. 将52张测试页面打乱顺序以实现随机化。打乱后，按照实际呈现顺序，在反应记录表上填写各试验的编号标签。
3. 开始实验。将一叠测试页正面朝下放置在实验者与参与者之间，编号标签朝上。
4. 让助手持握秒表。
5. 在每次试验中，当助手启动计时器时，应说“开始”。接收到该信号后，立即翻转当前试验页面。让参与者观察页面内容，并说出“右”或“左”，以表明其认为哪一侧字符是该次试验的正确答案。
6. 当参与者报告出反应结果时，助手应立即停止计时。随后，在反应记录表上记录反应时间和参与者的答案。
7. 对全部52次试验重复上述步骤。

3. 分析。

1. 实验结束后，分析数据。
2. 将手写编号标签、应答及应答时间输入至应答表的电子版中，并以新名称保存，例如“参与者1 MR应答”（表2）。

试验编号	数字标签	给出的反应	反应时间	数字标签2	字符	角度	正确答案	答案是否正确？
4	1	向右	4876	1	3	60	向右	1
38	2	向右	6758	2	g	75	向右	1
40	3	向右	3579	3	g	30	向右	1
26	4	向左	8752	4	g	60	向左	1
10	5	向右	6494	5	g	165	向右	1
49	6	向左	6587	6	4	105	向左	1
16	7	向左	3434	7	3	15	向左	1
45	8	向左	9172	8	3	165	向左	1
35	9	向左	1856	9	4	180	向左	1
17	10	向右	6818	10	R	15	向右	1
12	11	向右	4797	11	g	180	向右	1
5	12	向右	5378	12	g	45	向右	1
21	13	向右	3301	13	g	105	向右	1
25	14	向右	1393	14	3	45	向右	1
33	15	向左	3937	15	4	15	向左	1
42	16	向左	5827	16	R	60	向左	1
31	17	向左	6004	17	R	45	向左	1
9	18	向左	6174	18	R	150	向左	1
46	19	向右	6619	19	g	0	向右	1
3	20	向左	2276	20	R	30	向左	1
18	21	向左	4176	21	3	120	向左	1
28	22	向左	7819	22	4	90	向左	1
24	23	向左	7368	23	R	75	向左	1
6	24	向右	4984	24	4	135	向右	1
47	25	向左	4495	25	3	180	向左	1
7	26	向左	5476	26	4	45	向左	1
50	27	向右	7919	27	R	90	向右	1
27	28	向左	7182	28	4	0	向左	1
48	29	向左	5793	29	4	120	向左	1
13	30	向右	8986	30	3	135	向右	1
36	31	向左	9457	31	R	135	向左	1
11	32	向左	7903	32	3	30	向左	1
29	33	向左	9703	33	4	75	向左	1
51	34	向左	9565	34	3	105	向左	1
1	35	向左	9341	35	3	150	向左	1
8	36	向右	2849	36	R	105	向右	1
52	37	向右	2355	37	4	60	向右	1
2	38	向左	2094	38	4	30	向左	1
32	39	向右	7338	39	R	120	向右	1
43	40	向右	5431	40	R	180	向右	1
37	41	向右	2734	41	g	135	向右	1
19	42	向左	5978	42	3	0	向左	1
14	43	向左	3305	43	3	90	向左	1
22	44	向右	5273	44	4	150	向右	1
41	45	向左	4472	45	4	165	向左	1
23	46	向右	2353	46	3	75	向右	1
34	47	向左	8211	47	R	165	向左	1
20	48	向右	2049	48	g	90	向右	1
44	49	向右	9719	49	g	150	向右	1
39	50	向左	9562	50	g	15	向左	1
15	51	向右	1282	51	R	0	向右	1
30	52	向右	3548	52	g	120	向右	1

表2. 完成的应答表样例。

3. 打开反应键并按编号标签排序。将反应键中的内容复制粘贴到包含参与者反应的表格中，使得现在表格中包含报告参与者反应和反应时间的列，以及每个试验的详细信息。
4. 在表格末尾新增一列，命名为“反应是否正确？”。逐行比较参与者给出的反应与正确反应，若答案正确，则在“反应是否正确？”列中输入 1，若不正确则输入 0。
5. 汇总结果。对“反应是否正确？”列取平均值，以获得正确反应试验的整体比例。对于大多数参与者而言，该值应非常高或达到满分。对反应时间列取平均值，以了解整体反应时间水平。该列也可在按试验中的字母和/或字母朝向进行筛选后分别计算平均值。