262心理科学 PsychologicalScience 2009,32(2):262-265
Ξ
场依存性—独立性认知方式对心理旋转的影响
祁乐瑛ΞΞ1,2 梁宁建1
(1华东师范大学心理与认知科学院,上海,200062)(2青海师范大学教师教育学院,西宁,810008)
摘 要 使用《镶嵌图形测验》和字母的心理旋转实验对79名18-24岁的大学生进行了认知方式与心理旋转的研究,结果表明:
(1)对于不同像的字母,采用的信息加工方式不同;(2)不同性别、不同学科的学生心理旋转有差异,心理旋转与记忆表象有关,受到
知识经验的影响;(3)不同认知方式的学生在旋转效率上存在显著差异,场独立性的学生心理旋转的能力优于场依存性的学生;(4)认知方式与心理旋转效率具有显著相关,从生理机制看,认知方式与心理旋转有共同之处,都与大脑功能的一侧化有关。关键词 心理旋转 场依存性 场独立性
1 引言
认知方式表现在心理活动的各个方面,如记忆、思维、情感、学习、解决问题和社会交往中,是一个过程变量[5]。场依存性—场独立性是两种对立的信息加工方式,两种认知方式“兼而有之”的人为中间型[2]。认知方式是种个体差异变量,其影响表现在认知过程中,也反映到个性心理特征方面,它不仅是人格结构中的一个维度[3],平。从表象的角度,,,:、空间知觉心理旋转和瞬时空间判断[4]。
已有研究发现,场独立性的被试比场依存性的被试更能有效地压抑或排除认知加工对象的整体场中的干扰刺激的影响,能够打破原有的认知结构,具有较强的认知改组能力,倾中于使用内在加工线索按任务要求对材料进行加工[5]。本研究将从信息加工的角度探讨场认知方式与心理旋转之间的关系。
每种刺激都出现6次,总共有72次实验。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,尽快判断该字符是正的还是反的,要求在尽量正确的前提下,尽快反应。认知方式实验使用宋合义等人修订的《镶嵌图形测验》,信度0190,共20分,每答对1题记1分,0分,最20分,标准分分以下是场,统一评分标准。
3 实验结果分析
采用spss1310进行结果分析。311 不同角度正像与镜像心理旋转的差异分析
结果见图1、图2
。
2 研究方法
211 被试
青海师范大学共85名学生参加了实验,剔除无
效数据后的被试79人,年龄是21123±1134岁,其中男生37人,女生42人,理科生47人,文科生32人,所有被试视力(或矫正视力)正常,实验后有少量报酬。212 实验仪器
显示器为17英寸的清华同方计算机。213 实验材料及程序
心理旋转实验采用PsyKey中的Cooper等人的R字符表象旋转实验,无论正像还是反像字符都有6种不同的倾斜角度:0°、60°、120°、180°、240°和300°,
Ξ本文是上海市教育科学研究项目(B07057)研究成果。ΞΞ通讯作者:祁乐瑛。E2mail:leyingqi@1631com
图1 正像、
镜像平均反应时与角度的关系
图2 正像、镜像平均正确率与角度的关系
祁乐瑛等:场依存性—独立性认知方式对心理旋转的影响 263
31111 不同认知方式的学生反应时与正确率的基
本规律一样
无论是正像、镜像的心理旋转,在6种不同的倾斜角度上,其反应时和正确率均存在显著差异,在平均反应时上,正像心理旋转的F(5,943)=81765,p
字母旋转的角度为0°或360°时,判断所需的时间最少,正确率最高,当字母作了不同角度的旋转,反应时随之增加,正确率降低,当字母旋转了180°
理科(n=26)
场依存性75218404±12612228
场独立性
88318148±19817302
时,反应时最长,正确率最低,随着字母旋转度数进
一步增大,反应时反而逐渐减少,以180°为界,曲线的两侧是对称的。31112 正像与镜像的反应时与正确率不同步,呈相反的方向发展
正像的平均反应时短,但是平均正确率低,而镜像平均反应时长,但是平均正确率高。312 不同类型学生在不同像的心理旋转的差异分析
31211 不同认知方式文理科学生的结果分析
结果见表1。
表1 不同认知方式文理科学生旋转效率的差异比较
文科(n=16)
场依存性
137012582±28518794
场独立性
100510057±20416095
不同学科的学生心理旋转效率差异显著F(1,
41)=181859,p
男生(n=23)
场依存性[1**********]922
场独立性
[1**********]782
加工过程越复杂,反之就越简单,:Z’=
B)十A,B(/A=反应
[7]
,可以,尽量少地损失实验的信息,样本也比删除反应时长的被试的方法更加有代表性。31212 不同认知方式不同性别学生的结果分析
结果见表2。
表2 不同认知方式不同性别学生旋转效率的差异比较
女生(n=19)
场依存性
[**************]
场独立性
[1**********]663
不同性别的学生心理旋转效率差异显著F(1,
41)=81562,p
场依存性(n=8)011389±[**************]±[**************]65±39116141
男生和女生的平均正确率存在显著差异,F(1,41)
=61370,p
结果见表3。
F
Sig1
表3 不同认知方式学生心理旋转的错误率、平均反应时和旋转效率的比较
错误率
平均反应时旋转效率
场独立性(n=34)010960±[1**********]972±[**************]6±20517361
[**************]
[**************]
不同认知方式的学生在平均反应时和旋转效率
上存在显著差异。31214 认知方式与心理旋转的相关分析
认知方式与旋转效率的相关为r=01343,p
4 讨论
411 刺激的熟悉度影响信息加工的方式
心理旋转会受到刺激结构、维度、复杂度、熟悉
度等的影响。任何一个复杂问题的解决都由一系列基本认知操作成分如:编码、比较、判断构成,一个不熟悉的构形是在长时记忆中缺乏表象和名称的构形,对于这样的构形,工作记忆的贮存容量更有限,编码、比较和旋转所花的时间就长,心理旋转的个体差异可以用旋转的速度反映出来。
研究发现,正像的平均反应时短,但是平均正确率低,本实验中正像的刺激相对简单,熟悉度也较
264心 理 科 学
高,被试对于实验中呈现的正像刺激凭经验判断,采取自上而下的加工,加工速度快,所以平均反应时短。而平均正确率低是因为刺激太熟悉,有时在判断中,仔细度不够,粗心,放松警觉,因为本实验中的字母相对比较简单,被试容易通过大概的轮廓来下结论,在实验中也发现被试在按下反应键报告答案的同时已经意识到报告错误了,但是实验是不能返回、不能修改,而且要求被试在保持高正确率的同时尽快的反应,因此对反应速度和准确性同时有要求。
而镜像刺激相对于正像刺激而言,熟悉度低,需要仔细观察,所花的时间增加,因此平均反应时长,信息加工时,采用了自上而下和自下而上两种加工策略,依靠更广的信息来决策,因此平均反应时长,而平均正确率高是因为对于信息仔细分析的结果。412 记忆表象、知识经验影响信息加工的速度与准确性
心理旋转时,头脑中会对视觉信息和空间信息进行加工,需要表象为桥梁,物,,性。。心理旋转是真实的物体旋转的一种类似物,只不过表象是这种实物旋转在头脑中的复现,而表象涉及到记忆和知识经验的影响。
研究发现,不同学科的学生心理旋转效率差异显著,文科场依存性的学生心理旋转能力低于场独立性的学生,而且在正像上文科学生的平均正确率低。不同性别、不同认知方式的学生心理旋转效率差异显著,在正像上,男生正确率高。场依存性的女生平均反应时慢,在镜像上,男生的平均正确率高于女生,理科学生的平均正确率高于文科学生。
心理旋转在理工科很多领域都要经常应用,理科课程接触的多,因此理科学生心理旋转的成绩好,这与李美华的研究结果一致,这表明理科学生心理旋转能力比文科学生强,证明学科训练与心理旋转能力有密切关系[8]。就性别差异而言,男生空间能力强,成绩好,这是长期知识经验内化的结果,男女生从小的教育因素、社会期望不同,接触的知识、甚至于从小接触的玩具都有差异,由于社会对女生一般期待角色就是从事人文科学研究,相比较更希望男生在自然科学有所发展,会出现男生对有关空间的刺激接触的机会多,空间表象丰富,女生的实际操作能力低于男孩的现象。
研究还发现,性别与认知方式交互作用不显著,说明在心理旋转中,如果受专业影响,女生和男生都会受到专业训练的影响,在不同学科内不会产生性别差异,这更加反映出了知识经验对于心理旋转的影响。虽然认知方式会影响心理旋转,而认知方式的形成和发展是个体社会化的结果,个体在生长过程中通过观察学习逐渐形成自己的认知方式,并在与环境的相互作用中不断发展[9]。因此,长期的知识经验的积累影响认知方式。同样,空间能力上的差异与个体的兴趣、喜好、长期接触的刺激有关,因为神经网络通路间联结点上的权重增强或减弱会导致大脑功能和结构的改变,会发展相关的大脑区域,会改变大脑皮层的兴奋灶[10]。413 认知方式影响心理旋转的信息选择
在生活中,认知方式没有好坏之分,每种方式都有适应特殊环境的特殊成分,认知方式是一种认知控制水平,表现在对材料的选择性注意及其组织材料的方式上。,],,,而场独立性的人采取的是积极主动的加工作用。
同样,对于心理旋转而言,不同认知方式的人,元认知监控不同,在心理旋转中会选择不同的信息。场依存性的人在加工信息时倾向于依赖外在参照物或以外部环境线索为指导,倾向于从整体上认知事物,更倾向于自下而上的方式来加工信息。场独立性的人倾向于凭借内部感知线索来加工信息,倾向于分析事物,反映出认知改组技能和自主性强,更倾向于自上而下的方式来加工信息。心理旋转会受主体的加工过程的影响,研究发现,不同认知方式的学生在心理旋转上存在显著差异,场独立性的学生心理旋转效率优于场依存性的学生,对于同样的心理旋转任务,场依存性的学生加工复杂,受暗示的程度高。
心理旋转涉及到记忆表象的旋转,不同认知方式的学生的记忆活动有差别,场独立性的人对缺乏组织的材料记忆和学习的效果比场依存性的人要好;场依存性的人更擅长记忆和学习包含社会性内容的材料,作为心理旋转实验中的材料更有利于场独立性的人。另外,在心理旋转中,场独立性的人与场依存的人相比,更能从习惯的模式中摆脱出来,采用新的方法,不同认知方式的人所采取的策略也会有所不同。414 认知方式与心理旋转在生理机制上有共同之处
认知方式与心理旋转有一定的可比性,从二者
祁乐瑛等:场依存性—独立性认知方式对心理旋转的影响 265
的本质来看,认知方式反映个体的能力水平,心理旋
转既解释人的心理加工的过程,反映个体的心理过程,还与空间能力有关;从本研究测量的角度看,认知方式与心理旋转都涉及到了时间;从生理机制看,二者有共同之处,都与大脑功能的一侧化有关。已有的研究表明顶叶、枕叶和额叶都与心理旋转活动密切相关[12],心理旋转主要与超顶叶(superiorpari2etallobes),第V5区(theV5comples),背侧(dorso2lateral),前额叶皮层和运动前区有关系。其中顶叶和V5区的活动最为强烈,心理旋转涉及大脑左半球的顶叶活动,同时伴有右前额叶和右尾状核的活动[13],一般认为右脑是心理旋转的优势半球。
心理旋转与大脑功能的一侧化有关,人类的空间能力主要受右半球控制,对于简单刺激的心理旋转大脑右半球存在更大的优势。对于认知方式,大脑机能一侧化与场有关,大脑机能一侧化明显的被试倾向于场独立性,一侧化效应不明显的被试倾向于场依存性,即场依存性一独立性认知方式与大脑两半球机能的分工程度有关[14]。
脑功能的一侧化有关。
6 参考文献
1
23
4567810
5 结论
511 ,同,对于正像字母,倾向于自上而下的加工,对于镜
像字母更多地是根据刺激本身的特征进行的自下而上的加工;512 不同性别、不同学科的学生心理旋转有差异,心理旋转与记忆表象有关,受到知识经验的影响;513 不同认知方式学生在旋转效率上存在显著差异,场独立性的学生心理旋转的能力优于场依存性的学生;场依存性于的人倾向于采用自下而上的方式加工信息,场独立性于的人倾向于采用自上而下的方式来加工信息;514 认知方式与心理旋转效率具有显著相关,从生理机制看,认知方式与心理旋转有共同之处,都与大
111213
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TheInfluenceofField2DependentandField2Independent
CognitiveStylesonMentalRotation
QiLeying
1,2
,LiangNingjian
1
(1SchoolofPsychologyandCognitiveScience,EastChinaNormalUniversity,Shanghai,200062)
(2TheTeacherNormalCollege,QinghaiNormalUniversity,Xining,810008)
Abstract EFTandCooperπsmentalrotationtestswereadministeredtoseventynine182to242year2oldundergraduatestoexploretherelationshipsbetweencognitivestyleandmentalrotation.Theresultshowedthat(1)Differentinformationprocessingstyleswereap2pliedtodifferentreflections.(2)Therewassignificantdifferenceingradesbetweenmalsandfemales,alsobetweenhumanitiesandsci2encestudents.Mentalrotationhadsomethingtodowithmemoryimagesandwasinfluencedbyknowledgeexperience.(3)Therewassignificantdifferenceinmentalrotationefficiency.Field2indepentstudentshadhighercapacitythanfield2dependentstudents.(4)Thereweresignificantcorrelationandthesamephysiologymechanismbetweencognitivestyleandmentalrotation.Keywords mentalrotation,field2dependent,field2independent