心像旋转中之心智表徵特性探讨图形复杂度与整合性的影响.PDF

心像旋轉中之心智表徵特性 ．551 ． 國立台灣師 範大學 教育心 理與輔導學系 教育心理學報 ，民 99 ，41 卷 ，3 期 ，551 －578 頁 心像旋轉中之心智表徵特性─探討圖形 複雜度與整合性的影響 韓 承 靜 洪蘭 蔡 介 立 國立台灣師範大學 國立中央大學 國立政治大學 科學教育研究所 認知神經科學研究所 心理學系 心智、大腦與學習研究中心 心像旋轉歷程中的心智表徵的本質始終存在著爭議 。本研究藉由改變刺激材料的的整合性 （參 考軸數目）及複雜度 （方塊數目）重新探究這爭議 。發現圖形整合性會影響心像旋轉中反應時 間與角度差異的線性關係 ；圖形整合性高時圖形中部件相對空間位置明確 ，受試者可不依賴心 像旋轉能力來完成心像旋轉作業 。然而圖形複雜度只提高總反應時間 ，但不會改變反應時間與 角度差異的斜率 。最後 ，本實驗推論心像旋轉歷程可分為更細微的兩個歷程─參考軸的旋轉與 部件結構的重建 ，這兩個歷程將隨著圖形刺激不同而調整 。 關鍵詞 ：心像、心像旋轉、內在表徵、圖形整合性、圖形複雜度 心像 ，在許多認知歷程中被認為扮演著重要的角色 ，特別是視覺心像 ，向來被視為是創新的 源頭 ，且是外在世界的內在表徵。早在希臘時代 ，柏拉圖相信心像就像是銘刻在蠟上的花樣 ，從 蠟上的特有屬性就能瞭解不同人的差異 ，而資訊被表徵在心像中 。但心像無法被直接觀察到 ，因 此關於什麼是心像 ，眾說紛紜 。 心像旋轉 （mental rotation ）被認為是一種在腦海中想像物體旋轉的一種能力 。心像旋轉作業 （mental rotation task ）則是要求受試者去比較角度相異的兩物體是否為相同的物體 。自從 Roger Shepard 成功地發展出心像旋轉作業後 ，關於心像的研究才開始有了雛形 ，而心像旋轉作業也被認 為是第一個可以客觀量測心像的方法 。但截至目前為止 ，相關的爭議 ，特別是在心像內在表徵形 式上始終沒有一致的結論 （Barba, Rosenthal, Visetti, 2002; Kosslyn, 1980, 1994 ）。 有人覺得心像的內在表徵應該是一個類似圖像的形式 ，對應著外在事物的一切特徵 ；有人則 覺得這個內在表徵可以是一個純粹抽象的編碼 ，所有的心智歷程皆可以非常抽象的形式運算來運 本篇論文通訊作者 ：蔡介立 ，通訊方式 ：jltsai@nccu.edu.tw ．552 ． 教 育 心 理 學 報 作。另一群學者則認為，所有思考運作皆脫離不了生理感官知覺的限制 ，關於視覺的想像或思考 ， 必然有視知覺 （visual perception ）上的生理運作的支援 。 在個別差異上 ，我們發現每個人的心像旋轉能力亦天差地別，有些人可以不費吹灰之力的「轉 動」腦海中的影像 ；有的人則在稍微複雜的圖形擺在眼前時 ，只要有點角度的不同 ，就分辨不出 來 。在學習上 ，如何幫助心像運作能力不足的學生 ，往往就成為教育者的考驗 。過去對於這一類 的學習 ，教育者多半仰賴反覆的練習以期學習者達到熟能生巧 （Wiedenbauer, Schmid, Jansen-Osmann, 2007 ）。但這並不是很有效率的方法 ，而且遷移的效果也只限於學習過的圖形 ，對 於全新的圖形則無法表現良好 。最主要的原因是 ，這樣的方法建立在不斷地嘗試上 ，而不是對心 智運作歷程有所瞭解─像是如何適當的展現一個圖形，使學習者在處理圖形時減少心智運作上的負 擔 。這個缺乏效率而且效果不明確的教學方法 ，其實應歸因於教育者對於某些心智歷程的運作細 節沒有足夠的理解與探究 。因此 ，如果想要在學習上幫助心像旋轉能力不佳的人 ，我們需要在理 論上釐清心像是以怎樣的形式在腦海中運作 。