一、问题的提出

心理旋转作为空间认知的视觉化(spatial visualization) 代表，它在一些临床诊断、人员选拔等应用领域显示了其作为一种测量技术的意义。同时，心理旋转对于人们理解人类空间认知能力以及表象等认知科学的问题有着重要的作用。一些研究发现，心理旋转与一般流体智力以及其它认知能力相关。但此类的研究数量相对较少， 研究对象人群类型相对单一，其结论的普遍性可能会受到限制。所以，本文选取文化教育环境相对较差，生活环境相对封闭的秦巴山区居民为研究对象，拟实验探讨心理旋转与与一般流体智力之间的关系。

二、研究方法与实验过程

1. 研究对象

随机选取秦巴山区柞水试验区18~40 岁的成人，受教育水平均在小学三年级以上，身体健康，智力正常（通过瑞文测验获得）， 视力或矫正视力正常。

2. 研究工具

实验材料由计算机呈现，通过DMDX 编制实验程序，并控制实验的进程。

3. 研究设计

（1）一般流体智力测验

瑞文标准推理测验（RAVENS,CRT-C2,1998）：该测验是由一些抽象的几何图形或线段构成的图形推理测验，测验共有5 个部分， 每部分12 道题目，共60 道题。

（2）心理旋转任务

心理旋转任务采用以不规则多边形为刺激材料的多边形旋转任务。心理旋转任务采用( 正确反应的) 反应时（Reaction Time）、正确率（Correct Rate）和每秒正确数(Correct Number Per Second) 为统计分析的指标。

多边形旋转任务采用Shepard 三维旋转经典范式，参照Dale Cohen 和Michael Kubovy 研究设计。每次呈现两个在平面上旋转不同角度的多边形, 让被试判断所呈现的两个图形是是否相同。 

图1 多边形旋转任务图形示例

4. 实验步骤

被试完成瑞文标准推理测验后, 休息30 分钟, 进行多边形旋转任务。

5. 数据整理

通过Excel 对数据进行预处理，得到的有效数据为379 个。通过SPSS17.0 对数据进行统计与分析。

三、研究结果与分析

1. 心理旋转与一般流体智力相关分析

表1 心理旋转测验结果与瑞文测验成绩之间的相关分析

注1：** 在0.01 水平（双侧）上显著相关；* 在0.05 水平（双侧） 上显著相关。

据表1 可知，一般流体智力的指标瑞文成绩与心理旋转测验结果各项指标都显著相关；一般流体智力与正确率和每秒正确数比较来说，反应时与瑞文成绩的相关程度相对较低。总而言之，瑞文成绩与反应时成负相关，与正确率及每秒正确数成正相关。

2. 心理旋转对一般流体智力的回归分析

采用回归分析考察一般流体智力对心理旋转的预测和解释效力。 

表2 心理旋转测验成绩对瑞文测验成绩一元回归分析

表2 显示：心理旋转测验成绩对瑞文成绩的一元回归，瑞文成绩都能进入到回归方程；瑞文对心理旋转反应时具有负向预测作用， 对正确率和每秒正确数具有正向预测作用；瑞文成绩可以单独解释心理旋转反应时、正确率以及每秒正确数的变异，回归效应全都显著。瑞文成绩对多边形旋转的正确率和每秒正确数预测作用较大， 单独解释正确率变异的8.7%，单独解释每秒正确数变异的4.3%。

四、讨论

心理旋转能力作为空间认知能力的代表因子，它与其它的认知能力应该存在一定的关系。研究表明，一般流体智力心理旋转任务显著相关，心理旋转任务的各个指标对一般流体智力一元回归，一般流体智力都能进入到回归方程，回归效应显著，对心理旋转具有一定预测作用。一般流体智力在人类的诸多认知任务中起着重要作用，体现个体的最基本的认知水平。而心理旋转确是个体认知的一种基本操作，这也是心理旋转能力与一般认知能力相关显著的原因。另外, 本研究采用的一般认知能力任务是瑞文标准测验, 所有项目均由图形构成, 因此该测验测量的首先是对图形的知觉、转换及对图形中诸部分之间关系的认知能力, 其次才是在此基础之上的推理、运算能力；心理旋转能力所反映的空间思维能力是瑞文测验所测能力的一个基本方面, 因此, 空间旋转能力和一般认知能力有着显著的相关是理所当然的。

五、结论

根据实验的结果分析与讨论，本研究得出以下结论：心理旋转能力与一般流体智力相关显著，一般流体智力对心理旋转的各项指标具有一定的预测作用。

参考文献： 

[1] 蔡华俭, 陈权. 心理旋转能力的发展性及其与智力的相关性研究[J]. 心理科学,2000,23(3):363-365.