知觉 / 1971
心理旋转
Mental Rotation
角度差与形状判断
判断两个物体是否相同，为什么转得越远，判断往往越慢？
被试的任务判断两个物体能否仅靠旋转重合；这里播放的是形状相同的试次。
研究者改变角度差 × 旋转方向
记录什么两个图形出现到作出相同判断的时间
01 / 实验演示
教学模拟 · 非原始研究数据02 / 反应时记录
0 / 24 观察查看已形成的数据 · 0 次
| 条件 | 角度 / ° | n | 均值 / ms |
|---|---|---|---|
| 平面内旋转 | 0 | 0 | — |
| 平面内旋转 | 60 | 0 | — |
| 平面内旋转 | 120 | 0 | — |
| 平面内旋转 | 180 | 0 | — |
| 深度旋转 | 0 | 0 | — |
| 深度旋转 | 60 | 0 | — |
| 深度旋转 | 120 | 0 | — |
| 深度旋转 | 180 | 0 | — |
每个点代表一次模拟反应；线表示当前平均值。
这些数值用于演示，不是原始研究数据。
播放速度只改变观看节奏，图中 RT 不变。随时暂停或逐阶段查看；切到其他标签页会自动暂停。
实验结果 / 主要发现
同一个物体，朝向相差越大，判断相同往往越慢。
01为什么能这样判断？
物体本身相同，改变的只是朝向。判断时间却随角度差增大而上升，说明朝向调整与比较过程有关。
02我们能从中推断什么？
一种解释是，人会在头脑中把物体“转过去”再比较。要转的角度越大，就需要更多时间；这就是心理旋转的基本想法。
结论的范围实验记录的是回答时间，不是脑内影片。它不能单独证明心理表征就是一幅会转动的图像。
上面概括的是文献中的发现与解释。本页播放的数据由教学脚本预设，用来展示比较方法。
形状对照 · 不计入实验数据
转回去，能重合吗？
拖动角度，让右侧物体转回 0°。切换到镜像后，单靠旋转无法让两个三维物体重合。
这是帮助理解任务的外部示意，不是被试头脑中过程的实测。
05 / 结论的限制
这些结果还不能说明什么？
镜像判断、熟悉图形、练习和任务策略都可能改变表现。本页曲线不代表所有心理旋转任务。
反应时与角度相关，不能单独决定心理表征究竟以“图像”还是其他形式存储。
原始研究与后续进展
原始实验与本页演示
Shepard 与 Metzler（1971）使用三维积木结构的透视图，让被试区分旋转后的同一物体与镜像物体。本页用原创结构示范，并只把“相同”试次纳入曲线。
后续研究
后续理论讨论指出，被试的知识、预期和判断策略也需要纳入解释。图像式表征如何与其他认知过程配合，仍需结合更多证据。
展开实验设计与模拟说明
使用原创的十立方体结构，平面内与深度旋转各 12 次；另设镜像示意说明“不同”指什么。
24 次模拟正确反应；0° / 60° / 120° / 180° × 两种方向 × 3 次。RT = 720 + 10 × 角度，再加 −90 / 15 / 75 ms 波动；两种方向采用相同参数，只演示经典趋势。
每个点是一名虚构被试的一次正确响应，并非独立参与者。真实研究还要处理错误率、异常反应、参与者差异与统计不确定性。
教学编排使用固定顺序便于比较；真实实验通常需要随机化或平衡顺序。重置后会重放相同的数据。