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不同空间能力个体二维心理旋转测验比较研究

2014-03-06尚永健邵永聪

解放军医药杂志 2014年11期
关键词:被试者智商测验

李 靖,蒋 毅,尚永健,邵永聪

空间能力(spatial ability)是指人的空间感知能力,是智力在空间认知系统中的一般表现。以往研究中多采用心理旋转测验来测量个体的空间能力。心理旋转(mental rotation)是指一种持续的空间转换认知过程,要求人们对想象出物体以某种角度进行旋转后并形成特定表象。研究证明良好的空间能力是飞行员维持恰当的飞行状态、进行空间定向的基础[1-2]。脑功能分化又称脑功能的非对称性,该理论认为大脑左半球与言语能力有关,右半球与空间能力有关,两种能力截然分开,但心理学家更倾向于认为两大脑半球具有协同作用,共同参与认知活动。研究表明,性别差异导致的个体言语能力差异在某种程度上影响着空间能力[3]。目前对于空间能力的研究集中于空间视觉化与空间定向两个因子。在视觉化能力中,心理旋转测验一直被视为视觉表象的代表性测验,并作为空间能力预测效度的良好指标。本研究针对同一性别群体,比较不同空间能力个体二维方格心理旋转测验(two dimensional mental rotation test,2D-MR)成绩及言语智商的差异,探讨言语能力对空间能力的影响并验证二维旋转图形测验的有效性。

1 对象与方法

1.1 对象 本研究对象为某军校一年级学员88名,均为男性,年龄16~20岁,平均18.57岁。无脑疾患及精神病史,视力正常,均为第1次参加心理学实验。

1.2 方法 ①言语智商测验:采用韦氏成人智力测验城市版(WAIS-C)言语部分评价被试者言语能力,该测验由湖南医科大学龚耀先修订[4]。②二维旋转图形测验:以2D-MR为刺激,每个测试单元由两个刺激组成,左边呈现标准刺激,右边呈现探查刺激。两个刺激形状面积不超过3.7 cm×3.7 cm,相应视角大致为4.3°×4.3°。实验共包括60个测试单元,要求被试者对看到的一组方格做出按键反应:“右边方格的同左边方格是否相同?如果相同请按F键,如果不相同请按J键”。③空间能力:采用认知分化成套测验(cognitive laterality battery,CLB)[5]空间能力的4项分测验(定位测验、三维旋转、图画完形及木块连接)总分评定被试者的空间能力。

1.3 统计学处理 应用SPSS 10.0软件进行统计学分析。统计指标包括正确数(个)、平均反应时间(s)、单位时间正确数(个/s)。测验结果以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析,统计时将被试者言语智商作为固定因素。α=0.05为检验水准。

2 结果

2.1 不同空间能力个体二维立方体测验成绩比较按照CLB测验空间能力的4项分测验成绩将成绩好的24名被试者设为高空间能力组,将成绩差的24名设为低空间能力组[6]。与低空间能力组相比,高空间能力组二维方格旋转测验单位时间正确数高、平均反应时间快,差异有统计学意义(P<0.01),两组正确数比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 两组二维方格心理旋转测验结果比较(x±s)

2.2 不同空间能力个体言语智商比较 高空间能力组与低空间能力组言语智商分别为(120.29±11.93)、(119.30±11.51)分,两组比较差异无统计学意义(F=0.768,P=0.447)。

3 讨论

自Shepard与其同事于70年代初开展“心理旋转”研究至今,已经使用了多种不同的刺激材料,主要围绕在二维空间和三维空间两种形式[7-9]。二维旋转图形测验是一个比较有代表性的空间心理旋转测验,有较好的预测性效度,涉及空间表征的操作。研究表明用纸笔测验进行空间能力测试并不能和现实情况相吻合。这项测验要求被试者去判断呈现的两个图是否描述的是相同的物体,得出的分数归因于视觉化因素。视觉化因素是空间能力因素中的一个子系统,同时心理旋转测验一直被视为视觉空间能力的代表性测验。

本研究结果显示,高空间能力个体在完成二维旋转图形测验时具有较高的单位时间正确数及较快的反应时间,提示该测验对不同空间能力个体有着较好的区分度及较高的效度。此外,以往研究认为言语能力与空间能力是截然分开的[10],在考查个体空间能力时大多没有考虑被试者的言语能力。虽然有些研究已经开始关注言语能力对空间能力的影响,并得到了两性差异的结果,但在同一性别群体中,较少开展此类研究。本研究对不同空间能力个体进行了言语智商的比较,结果发现不同空间能力个体言语智商比较差异无统计学意义。分析原因可能是由于本研究每组受试样本较少,未能发现言语智商在两组之间的差异。关于言语智商对空间能力尤其是二维旋转测验结果的影响仍需进一步研究。

空间定向能力是军事航空医学研究的一个热点和难点,飞行错觉是空间定向障碍中一种最常见的表现形式,是飞行人员在飞行环境中对自己与飞机和地面相互关系的一种错误感知觉[11-13],其发生的基本机制是:飞行中仪表视觉失去主导作用,经各感觉通道传入的错误信息或中枢对空间信息处理、整合错误在空间知觉形成中起主导作用。目前飞行错觉的预防措施主要有:①加强飞行错觉理论教育;②飞行错觉地面模拟体验和空中模拟体验;③飞行错觉模拟器训练;④仪表空间定向能力训练;⑤改进飞机仪表界面等[14]。而本研究结果提示,在选拔一些特殊军事作业人员时除了对空间能力进行测试,同时还需要对言语能力进行测试[15-16],只有这样才能更有效地减少因飞行错觉引起的飞行事故,提高飞行员的训练效果,保证安全飞行,提高飞行部队的战斗力。

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