范式定位
心理旋转属于 Mental Rotation 经典范式,要求被试对图形做内部旋转操作后判断两图是否为同一图形,是评估视觉空间表征的动态旋转能力的核心工具,对应顶叶的空间处理与运动想象能力。
心理旋转是空间认知研究中的经典范式,通过比较不同角度呈现的图形是否为同一结构,考察内部空间表征、心理变换和视觉比较过程。
心理旋转属于 Mental Rotation 经典范式,要求被试对图形做内部旋转操作后判断两图是否为同一图形,是评估视觉空间表征的动态旋转能力的核心工具,对应顶叶的空间处理与运动想象能力。
被试感知两个以不同角度呈现的图形,在脑内对其中一个图形进行连续角度的心理旋转;将旋转后的表征与参照图形做逐部位比对;根据比对结果判断两图是否为同一图形的不同视角;系统记录不同角度差下的反应时与正确率。
本任务基于 Mental Rotation 范式,理论依据涵盖心理旋转速度与角度差线性关系的经典研究发现(由 Shepard 等建立的旋转斜率测量框架)、顶叶在空间旋转中的神经机制研究,以及空间能力的性别差异与训练效应研究方向。
系统以旋转与镜像关系判断的正确率作为主要结果,并结合不同角度下的反应变化与镜像/非镜像判断辅助解释;低表现本身不等同于测量无效。
图形旋转角度按固定梯度系统变化(如 0°/60°/120°/180°);同图与镜像图比例各半;刺激呈现时间统一;所有被试看到相同的图形库与角度组合;干扰项严格控制视觉复杂度与旋转对称性;练习阶段让被试充分理解判断规则。
主要能力:心理旋转速度与准确性(SPATIAL_CONSTRUCTION 引擎空间操作指标)。辅助能力:视觉空间工作记忆(维持旋转前后的图形表征)、镜像干扰抑制(排除镜像干扰选项)、三维空间想象力(在脑内构建并操作三维结构)。
核心指标为 accuracy,表示有效正式试次中的旋转与镜像关系判断正确比例;rotation_angle_slope_ms_per_degree、mirror_accuracy、nonmirror_accuracy 与反应时仅作辅助过程描述。
结果只反映本次二维图形旋转与镜像判断中的空间变换表现,不等同于全部空间能力、长期稳定能力或医学诊断。
| 规则 Rule | 触发条件 | 行动 |
|---|---|---|
| 有效题数不足,本次结果不进入正式解释 | 有效试次 < 10 | 标记无效 |
| 超时或漏答过多,建议复测 | 超时比例 > 30% | 建议重测 |