心理旋轉實驗驗證馬丁表象技能量表有效性的實驗研究

摘要：采用心理測量法、心理實驗法和數理統計法，對用馬丁表象技能量表區分出來的21名高分組和21名低分組被試，進行心理旋轉實驗。實驗結果發現：由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在心理旋轉測驗中所測得的反應正確率和反應時2項指標上，都不存在顯著性差異。這一結果提示，馬丁表象技能量表區分出的高分組和低分組可信度并不高，馬丁表象技能量表作為測量表象能力的測量工具存在一定的局限，開發、研制新的表象能力測量方法和工具十分必要。

關鍵詞：表象能力；差異；馬丁表象技能量表；心理旋轉；有效性

中圖分類號：G804.86 文章編號：1009-783X(2012)01-0085-03 文獻標志碼：A

表象能力(imagery ability)是指人們能夠在表象過程中使腦海里呈現的活動與實際活動保持基本一致的能力。這種能力因直接與運動技能的學習和心理訓練的效果密切相關，而被運動訓練和運動心理學領域的研究者們關注，他們常常會遇到對學生或運動員表象能力進行評估的問題，其評估的目的是了解學生或運動員在表象活動中出現的視覺、聽覺、運動覺及相應的情緒狀態的清晰程度或強度。弗羅斯特(Frost)證實了個體在知識學習過程中使用視覺表象代碼，納爾遜和羅斯巴特(Nelson ＆ Rothbart)等證實了在知識表征中存在聽覺表象代碼。目前用于測量表象能力的方法主要包括通過表象技能量表測量、線墜測量、心理旋轉、肌電測試等方法。這些方法中以量表測量和線墜測量最為常用，量表測量中又以具有簡便、實用、可操作性強等特點的馬丁表象技能量表為主。如姒剛彥等在改變“低挫折容忍度”的心理干預及效果評估——一位奧運銀牌運動員的個案研究中，對運動員進行表象練習之前，即采用馬丁表象技能自評量表，對運動員的表象能力進行了評估，在確定運動員的視覺(visual)、聽覺(auditory)、動覺(kin-esthetic)、情緒(mood)4種表象能力均在良好等級以上(該問卷評定等級為：優秀、良好、一般、差)的基礎上，對運動員實施表象訓練，并取得良好的訓練效果。

心理旋轉(mental rotation)是一種想象自己或客體旋轉的空間表征轉換能力，它是測量表象能力和空間認知能力的重要標尺之一。表象的可操作性可以用“心理旋轉”的實驗來說明。1968年，謝帕德等(Shepard，Metzler)首次進行了心理旋轉實驗，發現了表象的心理加工過程的機制和本質，并揭示了表象和知覺在機能上是等價的。此后，科斯林(Kosslyn)等的心理掃描(image scanning)和認知地圖(cognitive map)的研究，進一步揭示了表象加工方式的一般規律(Evans＆Pezdek)。之后許多心理學家對心理旋轉的存在、空間表征、操作轉換方式、生理基礎等進行了大量研究，取得了豐碩的成果。在Cooper等人的一項研究中，每次給被試呈現一個旋轉角度不同的字母R，呈現的字母有時是正寫(正立)的，有時是反寫(鏡像)的。被試的任務是判斷字母是正寫(正立)的，還是反寫(鏡像)的。結果表明當字母旋轉0°或360°時，反應時最短，約為500ms。隨著旋轉角度的增加，反應時也隨著增加，當字母旋轉180°時，反應時最長，約為1000ms。這說明被試在完成任務時，對表象進行了心理操作，即他們傾向于把傾斜的字母在頭腦中旋轉到直立的位置，然后再做出判斷。隨后的許多與心理旋轉相關的研究也證明：正確反應所需時間越短，個體的表象能力越強；反之，反應時越長，個體的表象能力越弱。經典的心理旋轉實驗，為研究表象提供了客觀的、定量的方法，對個體表象能力有較好的預測效度；因此，本研究欲通過心理旋轉實驗檢驗馬丁表象技能量表的有效性，以此探討在表象能力的測量、評估方面，除了馬丁表象技能量表外，是否需要進一步開發、研制新的表象能力測量方法和工具。

1 研究方法

1.1 研究對象

選取首都體育學院社會體育系和運動人體科學系2005級本科生共120名學生，其中男生80名，女生40名，平均年齡約21歲。

1.2 研究方法

1.2.1 心理測量法

對120名被試進行馬丁表象技能量表測試。在測試之前，主試先引導學生對表象、運動表象的相關知識進行回顧，使被試重新熟悉表象、運動表象、表象技能等概念，然后再進行馬丁表象技能量表測試。

1.2.2 心理實驗法

依據120名被試在馬丁表象技能量表上的測試結果，選取高分組21人，其中男生15名，女生6名，低分組21人，其中男生15名，女生6名，共計42名被試，進行心理旋轉實驗。實驗中采用的心理旋轉是用E-prime軟件編制，被試在計算機上操作完成實驗。實驗中共計呈現480張圖片，圖片中是R字母，分為正立和鏡像2種。根據前人的研究結論，旋轉60°與300°，120°與240°在反應時和反應正確率方面都沒有顯著差異，因而，分析實驗結果時，分別將它們按同一類型處理；所以，將60°、120°、240°、300°的刺激圖片呈現30次，0°和180°的圖片呈現60次，共480張圖片。要求被試根據看見的圖片，判斷R是正立的，還是鏡像的，并按鍵反應。實驗結果需要同時考察反應正確率和反應時2個指標；因此，要求被試在保證正確的前提下，反應越快越好，實驗完畢后保存數據。

1.2.3 數理統計法

用SPSS 13.0軟件對被試在心理旋轉實驗中所得出的數據進行統計處理。

2 結果與分析

2.1 在整體水平上，高分組和低分組的反應時和正確率

對由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組被試在心理旋轉實驗中的反應正確率和平均反應時進行獨立樣本t檢驗，檢驗結果見表1。

表1結果顯示P>0.05，表明從整體情況上看，2組被試無論在反應正確率方面還是在反應時方面，都不存在顯著性差異，即由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在反應正確率和反應時2項指標上都不存在顯著性差異。這一結果表明，馬丁表象技能量表作為區分表象能力高低的工具，可信性有待證明。心理旋轉是檢驗表象能力高低的一項客觀指標，所以，通常我們認為，表象能力與心理旋轉能力成正比，但整體的結果來看，馬丁表象技能量表所區分的高分組在心理旋轉實驗中沒有顯現出來表象能力強的優勢，也可以說，并不是在馬丁表象技能量表得分高的被試，其較強的表象能力并沒有在心理旋轉實驗中得到證實。

2.2 圖片為正立時，高分組與低分組反應正確率和反應時的比較

根據前人的研究結論，旋轉60°與300°，120°與240°在反應時和反應正確率方面都沒有顯著差異，因而，在實驗結果分析時，分別將他們按同類型處理。馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組對于大多數正立的旋轉不同角度的R圖片，在反應時和反應正確率2個指標上都不存在顯著性差異，只有正立的R圖片旋轉角度是60°(300°)時，在反應時這一指標上存在顯著性差異，結果見表2。

當圖片為正立時，根據R圖片旋轉的不同角度，對馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組的各個數據進行統計，即對高分組和低分組針對旋轉不同角度的正立R圖片的平均反應時和反應正確率進行獨立樣本t檢驗。其中，在反應正確率的結果部分，P>0.05，即高分組和低分組的反應正確率在各個旋轉角度都不存在顯著性差異，但在反應時上的結果卻有所不同。當正立的R圖片旋轉角度為0°、120°(240°)、180°時，結果P>0.05，即差異不顯著，但當R圖片旋轉60°(300°)時，在反應時這個指標上，P<0.05，這說明當R圖片旋轉角度為60°(300°)時，由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在反應時上存在顯著性差異。

2.3 當圖片為鏡像時，高分組與低分組反應正確率和反應時的比較

同樣地，將旋轉60°與300°，120°與240°按同類處理。馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組對于大多數鏡像的旋轉不同角度的R圖片，在反應時和反應正確率2個指標上都不存在明顯差異，只有鏡像的R圖片旋轉角度是180°時，在反應時這一指標上存在顯著性差異，結果見表3。

當圖片為鏡像時，根據R圖片旋轉的不同角度，對馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組的各個數據進行統計，即對高分組和低分組針對旋轉不同角度的鏡像R圖片的平均反應時和反應正確率進行獨立樣本t檢驗。其中，在反應正確率的結果部分，P>0.05，即高分組和低分組的反應正確率在鏡像的各個旋轉角度都不存在顯著性差異。在反應時上，當鏡像的R圖片旋轉角度為0°、60°(300°)、120°(240°)時，結果P>0.05，即差異不顯著，但當R圖片旋轉180°時，在反應時這個指標上，P<0.05，即當鏡像R圖片旋轉角度為180°時，由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在反應時上存在顯著性差異。

從表2和表3可以看出，無論圖片是正立的還是鏡像的，對于大多數旋轉不同角度的圖片，由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組，在反應時和反應正確率2個指標上，都不存在顯著性差異。這種每個旋轉角度的高分組和低分組進行的比較，和表1的研究結果一致，進一步說明了馬丁表象技能量表作為測量表象能力的高低可信性值得懷疑；但是，表2和表3中，也有部分不容忽視的數據。當R圖片為正立，其旋轉的角度為60°(300°)時，由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在反應時上存在顯著性差異；當R圖片為鏡像，其旋轉角度為180°時，由馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在反應時上存在顯著性差異。前人研究表明，反應時間是影響及衡量心理旋轉操作的重要因素和指標，其在類似測驗的旋轉任務的難度等特征中占有相當地位。心理旋轉隨旋轉角度的增加，旋轉所需時間也呈線性增長。本實驗中，正立旋轉60°(300°)和鏡像旋轉180°是相對難度較大的2個旋轉角度，在該旋轉角度上呈現出高低分組的顯著性差異。這一點是否能說明馬丁表象技能量表在測量被試表象能力方面仍具有較高的可信性，還需要進一步證明。

3 結論與建議

3.1 結論

通過該實驗研究可得出以下結論。

1)馬丁表象技能量表區分出來的高分組和低分組在完成心理旋轉任務時，反應時和正確率這2項指標的數據沒有體現出馬丁表象技能量表較高的可信性，馬丁表象技能量表的有效性在該實驗研究中沒有得到驗證。

2)馬丁表象技能量表作為測量表象能力差異的工具，可信性不高，因此，進一步開發、研制新的表象能力測量方法和工具十分必要。

3.2 建議

對于運動員和體育院校的學生來說，表象能力對于新的運動技能的學習和舊的運動技能的鞏固都有著十分重要的作用，尤其是在像體操、武術、跳水等閉鎖性運動技能的學習中，對運動員或學生的表象能力的要求更加突出；所以，測量一個人表象能力的高低，具有不可忽視的重要意義。在以往的研究和實踐中，馬丁表象技能量表作為測量表象能力高低的工具，具有操作簡便，成本低等優點；但是，馬丁表象技能量表也具有一般量表測驗同樣的局限，如被試不能完全理解量表中使用語言所表達的意思、主觀性較強、表面效度等問題，因此，進一步開發、研制新的表象能力測量工具就顯得十分必要。

從表象的研究伊始，心理旋轉就作為一種較客觀的方法測量表象能力的高低，其結果比較客觀，更具有說服力。隨著科技的發展，腦電等客觀指標被引人心理學的研究中。由此，我們可以將表象能力的測量上升到神經水平，考慮用事件相關電位等更客觀的指標來測量表象能力，促進表象能力研究更深入地發展。