時(shí)間壓力和性別差異對(duì)新手駕駛員心理旋轉(zhuǎn)能力的影響研究

柯靖琪，王柳生

(南通大學(xué) 特種醫(yī)學(xué)研究院，江蘇南通 226000)

1 引言

心理旋轉(zhuǎn)被認(rèn)為是一種空間能力[1]，這是一種想象客體或自我旋轉(zhuǎn)的空間表征轉(zhuǎn)換形式，是人們衡量一個(gè)人空間認(rèn)知能力的標(biāo)準(zhǔn)。空間能力主要通過(guò)心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)來(lái)考察，主要表現(xiàn)是“角度效應(yīng)”，被試的反應(yīng)時(shí)間與所需旋轉(zhuǎn)的角度之間成線性關(guān)系，即旋轉(zhuǎn)的角度越大反應(yīng)時(shí)越長(zhǎng)，正確率越低。

根據(jù)空間旋轉(zhuǎn)對(duì)象的不同,可以分為客體旋轉(zhuǎn)和主體旋轉(zhuǎn)。張霞等人[2]認(rèn)為這是一種想象自己或客體旋轉(zhuǎn)的空間轉(zhuǎn)換能力。根據(jù)旋轉(zhuǎn)對(duì)象的不同,可以分為客體旋轉(zhuǎn)和主體旋轉(zhuǎn)，客體旋轉(zhuǎn)就是旋轉(zhuǎn)主體被試對(duì)其外部物體的旋轉(zhuǎn),如對(duì)字母、數(shù)字或立方體的旋轉(zhuǎn)，主體旋轉(zhuǎn)就是旋轉(zhuǎn)主體對(duì)其本身或身體某個(gè)部位的旋轉(zhuǎn),如手或腳。

在交通場(chǎng)景中，當(dāng)駕駛員識(shí)讀定向?qū)Ш叫畔⒑徒煌?biāo)志這類客體旋轉(zhuǎn)時(shí)，需不斷轉(zhuǎn)換、對(duì)比大腦和現(xiàn)實(shí)中的方位；當(dāng)駕駛員在路口觀察交警手勢(shì)這類主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，也需要轉(zhuǎn)換方位，觀察指揮通行的方向，該過(guò)程和心理旋轉(zhuǎn)能力聯(lián)系密切。如在環(huán)形交叉口中，車輛的繞環(huán)旋轉(zhuǎn)引起周圍景觀及指路標(biāo)志隨之旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生心理旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，嚴(yán)重影響駕駛員的心理緊張程度和駕駛行為，從而影響交叉口的通行能力。當(dāng)駕駛員的心理旋轉(zhuǎn)能力下降時(shí)，識(shí)讀效率降低，導(dǎo)致獲取其他道路交通信息的能力下降，更易造成交通事故[3]。

當(dāng)下交通領(lǐng)域?qū)τ诟纳岂{駛員心理旋轉(zhuǎn)能力的研究多從交通環(huán)境設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究，杜志剛[4]等人設(shè)計(jì)成了一系列完整、連續(xù)、鮮明、漸變的視覺(jué)信息導(dǎo)向系統(tǒng)旨在提高駕駛員的辨識(shí)準(zhǔn)確率以及降低視認(rèn)反應(yīng)時(shí)間，緩解環(huán)形交叉口的“心理旋轉(zhuǎn)”效應(yīng)。但這些研究目前尚處在開(kāi)發(fā)階段，并沒(méi)有很好解決環(huán)形路口駕駛員心理旋轉(zhuǎn)會(huì)帶引發(fā)交通安全的現(xiàn)狀問(wèn)題，也缺乏從駕駛員自身層面進(jìn)行心理旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練方面的研究。

有研究表示，心理旋轉(zhuǎn)能力表現(xiàn)出性別差異，即男性在心理旋轉(zhuǎn)的行為水平上表現(xiàn)突出，表現(xiàn)為較短的反應(yīng)時(shí)間和較高的準(zhǔn)確性[5]，但也有研究顯示，男性和女性在處理速度上沒(méi)有較大差異[6]，尤其是計(jì)時(shí)心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中沒(méi)有性別差異[7]。盡管研究結(jié)果有一些具體的不一致，但最常被認(rèn)為的是，男性被認(rèn)為比女性更具有天賦[8]，并可能會(huì)影響任務(wù)表現(xiàn)[9]。

此外，在社會(huì)上，在駕車方面，男性在空間定向能力、練習(xí)、自信三方面都較女性擁有先天優(yōu)勢(shì)，我們總是對(duì)女司機(jī)有些“偏見(jiàn)”，會(huì)認(rèn)為開(kāi)車技術(shù)不好，引發(fā)交通事故的多是女性駕駛員，為女司機(jī)貼上了不好的“標(biāo)簽”。那么在心理旋轉(zhuǎn)這項(xiàng)空間能力上，男女性駕駛員真的會(huì)存在這些差異嗎？

綜上所述，在面對(duì)心理旋轉(zhuǎn)相關(guān)的交通場(chǎng)景時(shí)，駕駛員心理旋轉(zhuǎn)能力的高低會(huì)影響駕駛安全，從而造成交通事故。那么在交通場(chǎng)景中，不同性別個(gè)體的心理旋轉(zhuǎn)能力差異是怎么樣的？本研究探討在不同時(shí)間壓力下，不同性別的新手駕駛員在面對(duì)不同心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)的任務(wù)表現(xiàn)，并從個(gè)體使用策略角度來(lái)探討如何改善駕駛員的心理旋轉(zhuǎn)能力。

2 對(duì)象與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)任務(wù)，第一個(gè)任務(wù)采用導(dǎo)航地圖客體旋轉(zhuǎn)材料，采用2(時(shí)間壓力：有、無(wú))×2(性別：男、女)×2(呈現(xiàn)方式：相同、不同)×4(旋轉(zhuǎn)角度：0°、90°、180°、270°)的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其中性別為被試間變量，時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式和旋轉(zhuǎn)角度為被試內(nèi)變量，反應(yīng)時(shí)、正確率、旋轉(zhuǎn)速度為因變量；第二個(gè)任務(wù)采用交警指揮手勢(shì)主體旋轉(zhuǎn)材料，采用2(時(shí)間壓力：有、無(wú))×2(性別：男、女)×2(呈現(xiàn)方式：相同、不同)×4(旋轉(zhuǎn)角度：0°、30°、60°、90°)混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自變量和因變量同客體旋轉(zhuǎn)任務(wù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

(1)客體任務(wù)材料使用3Dmax軟件制作圖片，實(shí)驗(yàn)使用導(dǎo)航地圖圖像，在梅丹(2012)的材料基礎(chǔ)上選取地圖元素結(jié)合百度地圖制作的圖片，材料包含空間旋轉(zhuǎn)角度(0°、90°、180°、270°)，如圖1所示。

圖1 導(dǎo)航客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)材料

(2)主體任務(wù)材料使用用3Dmax軟件制作圖片，實(shí)驗(yàn)使用交警指揮手勢(shì)圖像 ，根據(jù)修訂后的人體圖像 MBRT 任務(wù)制作，材料包含空間旋轉(zhuǎn)角度(0°、30°、60°、90°)，如圖2所示。

圖2 交警主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)材料

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)都采用E-prime2.0編程，實(shí)驗(yàn)程序在聯(lián)想啟天M4360計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)，電腦屏幕分辨率為1024×768，顯示器為液晶21.5寸。

2.4 對(duì)象

招募45名在校新手大學(xué)生駕駛員作為研究對(duì)象(界定標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)際駕齡少于1年，總駕駛里程小于1000公里)，其中男生17名，女生28名，年齡在20-25周歲之間，雙眼裸眼視力或矯正視力正常，被試信息基本情況如表1。

表1 被試信息基本情況

2.5 實(shí)驗(yàn)程序

每次實(shí)驗(yàn)測(cè)試一名被試。首先向被試簡(jiǎn)短地介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)流程及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，并讓其填寫(xiě)一份實(shí)驗(yàn)前的個(gè)人信息問(wèn)卷。本實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)部分：練習(xí)階段和正式試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)程序如下首先屏幕上顯示白色字體黑色背景指導(dǎo)語(yǔ)，告知受試者試驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)；其次待受試者充分理解指導(dǎo)語(yǔ)內(nèi)容，并按下空格(Space)后，白色屏幕正中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色“+”靶點(diǎn)800ms，提示受試者將在靶點(diǎn)位置出現(xiàn)刺激圖片喚起被試的注意力，以提示被試關(guān)注計(jì)算機(jī)屏幕，隨后導(dǎo)航地圖和交警手勢(shì)任務(wù)依次呈現(xiàn)，順序在被試間平衡。

(1)導(dǎo)航地圖客體任務(wù)

采用L-R范式(Left-right paradigm)進(jìn)行客體任務(wù)研究，屏幕同時(shí)呈現(xiàn)左右兩幅圖片，左側(cè)圖片為0°導(dǎo)航地圖原始參考圖片，右側(cè)圖片為旋轉(zhuǎn)不同角度旋轉(zhuǎn)或鏡像處理的交警圖片，被試需要快速且準(zhǔn)確地判斷左右出現(xiàn)的兩圖是否相同，并雙手按鍵反應(yīng)，F(xiàn)鍵代表相同，J鍵代表不同。

時(shí)間壓力在被試間平衡，分為有時(shí)間壓力(TP)和無(wú)時(shí)間壓力(UTP)。依照Benson(1996)研究時(shí)間壓力對(duì)決策制定的實(shí)驗(yàn)中對(duì)時(shí)間壓力的設(shè)置方法，即用預(yù)實(shí)驗(yàn)中所有被試的平均值(M)減去他們的1/2標(biāo)準(zhǔn)差(SD)得到反應(yīng)時(shí)限制，因此，本實(shí)驗(yàn)中時(shí)間壓力的設(shè)置為預(yù)實(shí)驗(yàn)中被試在無(wú)時(shí)間壓力下反應(yīng)時(shí)平均值減去標(biāo)準(zhǔn)差的一半為2944s，無(wú)時(shí)間壓力不設(shè)置時(shí)間限制，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)束后會(huì)詢問(wèn)被試的使用策略進(jìn)行反饋，如圖3。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)中共128試次，E-prime軟件會(huì)自動(dòng)記錄被試的反應(yīng)時(shí)及正確率等指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)驗(yàn)人員會(huì)給被試贈(zèng)送禮物表示感謝。

圖3 L-R 范式(Left-right paradigm)有時(shí)間壓力/無(wú)時(shí)間壓力下的實(shí)驗(yàn)流程

(2)交警手勢(shì)主體任務(wù)

采用S-D范式(Same-different paradigm)進(jìn)行主體任務(wù)研究，屏幕每次只呈現(xiàn)一幅人體圖形，首先呈現(xiàn)一幅0°原始交警參考圖片，隨后出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不同角度旋轉(zhuǎn)或鏡像處理的交警圖片，被試需要快速且準(zhǔn)確地判斷前后出現(xiàn)的兩圖是否相同，并雙手按鍵反應(yīng)，F(xiàn)鍵代表相同，J鍵代表不同。

時(shí)間壓力的設(shè)置同導(dǎo)航地圖客體任務(wù)，時(shí)間壓力(TP)的設(shè)置為1527ms，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)束后會(huì)詢問(wèn)被試的使用策略進(jìn)行反饋如圖4。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)中共126試次，E-prime軟件會(huì)自動(dòng)記錄被試的反應(yīng)時(shí)及正確次數(shù)等認(rèn)知指標(biāo)。

圖4 S-D 范式(Same-different paradigm)下實(shí)驗(yàn)程序流程圖

3 結(jié)果

3.1 導(dǎo)航地圖客體任務(wù)的結(jié)果

剔除5名未認(rèn)真作答的被試數(shù)據(jù)，具體標(biāo)準(zhǔn)為在其中2個(gè)以上實(shí)驗(yàn)水平下的正確率為0，并且剔除反應(yīng)時(shí)超過(guò)均值 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)，且反應(yīng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析只包括正確的試次，最終有效被試40名。

3.1.1 反應(yīng)時(shí)

表2 駕駛員在客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的反應(yīng)時(shí)(ms)

重復(fù)測(cè)量方差分析的結(jié)果顯示，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=55.903，P<0.001，η2=0.622，無(wú)時(shí)間壓力比有時(shí)間壓力的反應(yīng)時(shí)更高；角度主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=78.319，P<0.001，η2=0.697，0°旋轉(zhuǎn)角度比其他角度的反應(yīng)時(shí)更低；呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(2，38)=5.357，P=0.027，η2=0.136，不同呈現(xiàn)時(shí)比相同呈現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)更高,見(jiàn)表3。

表3 客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果

由于本實(shí)驗(yàn)的研究目的中主要關(guān)注的是相同呈現(xiàn)方式下，其他變量之間的影響，而時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式、角度和性別之間存在交互作用正包含研究的關(guān)鍵點(diǎn)，F(xiàn)(2，38)=3.556，P=0.017，η2=0.095，故做簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，分析結(jié)果如下：(1)在相同圖像呈現(xiàn)下，僅在有時(shí)間壓力下發(fā)現(xiàn)，在0°旋轉(zhuǎn)時(shí)男性比女性反應(yīng)時(shí)更低(P=0.030)。(2)在相同圖像呈現(xiàn)下，無(wú)論是何角度，男性在有時(shí)間壓力條件下的反應(yīng)時(shí)低于無(wú)時(shí)間壓力(ps<0.01)，女性結(jié)果亦是如此(ps<0.001)。(3)在相同圖像呈現(xiàn)下，有時(shí)間壓力時(shí)，男/女性在0°反應(yīng)時(shí)比其他三個(gè)角度的反應(yīng)時(shí)都要低(ps<0.001)，無(wú)時(shí)間壓力的結(jié)果亦是如此(ps<0.001)。

3.1.2 正確率

對(duì)正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析的結(jié)果顯示，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=36.078，P<0.001，η2=0.487，無(wú)時(shí)間壓力比有時(shí)間壓力的正確率更高；角度主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=91.926，P<0.001，η2=0.708，0°旋轉(zhuǎn)角度比其他角度的正確率更高，見(jiàn)表4。

表4 駕駛員在客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的正確率

時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式和角度三者交互作用邊緣顯著，F(xiàn)(2，38)=2.603，P=0.054，η2=0.064，。進(jìn)一步簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果：(1)在相同圖像呈現(xiàn)時(shí)，對(duì)于有時(shí)間壓力情況下， 0°比其他三個(gè)角度正確率都要高(P<0.001)，90°比180°正確率要高(P=0.014))；無(wú)時(shí)間壓力情況下，發(fā)現(xiàn)0°比其他三個(gè)角度正確率都要高(P<0.05)。(2)在相同圖像呈現(xiàn)時(shí)，相較于無(wú)時(shí)間壓力條件，駕駛員在有時(shí)間壓力條件面對(duì)0°旋轉(zhuǎn)時(shí)的正確率更高(P=0.002)，90°、180°、270°旋轉(zhuǎn)時(shí)亦是如此(ps<0.001)，見(jiàn)表5。

表5 客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下正確率的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果

3.1.3 階段特征分析

前面可以看到，0°時(shí)候的初次的判斷會(huì)發(fā)現(xiàn)男性更好，那么男性的心理旋轉(zhuǎn)優(yōu)勢(shì)是不是由于他們?cè)谀硞€(gè)(或某些)加工階段效率更高？因此，對(duì)之前數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，分析心理旋轉(zhuǎn)的階段特征。

進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之前先進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，感知階段反應(yīng)時(shí)經(jīng)過(guò) ln 轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布，旋轉(zhuǎn)速度也符合正態(tài)分布。對(duì)兩個(gè)階段分別進(jìn)行2(性別：男，女)×2(時(shí)間壓力：有，無(wú))×2(呈現(xiàn)方式：相同，不同)重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)，在感知階段，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=63.275，P<0.001，η2=0.637；時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式和性別三者交互顯著，F(xiàn)(2，38)=4.302，P=0.045，η2=0.107，通過(guò)事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在有/無(wú)時(shí)間壓力下，對(duì)于相同呈現(xiàn)下，都發(fā)現(xiàn)了性別差異，男性反應(yīng)時(shí)低于女性(ps<0.05)。而在旋轉(zhuǎn)階段并無(wú)性別差異，見(jiàn)圖5。

圖5 駕駛員在客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的階段特征

3.1.4 策略的卡方檢驗(yàn)

根據(jù)被試自我口頭匯報(bào)的策略進(jìn)行分組，探究不同性別的被試與其使用的策略是否存在相關(guān)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用策略與性別直接存在顯著性差異(χ2=15.545,df=1，P<0.001)，因此，可以認(rèn)為男女性主觀策略存在差異，男性比女性心理旋轉(zhuǎn)能力更有優(yōu)勢(shì)是因?yàn)楦嗖捎昧说谝蝗朔Q視角。

3.2 交警手勢(shì)主體任務(wù)的結(jié)果

剔除4名未認(rèn)真作答的被試數(shù)據(jù)，具體標(biāo)準(zhǔn)為在其中2個(gè)以上實(shí)驗(yàn)水平下的正確率為0，并且剔除反應(yīng)時(shí)超過(guò)均值 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)，且反應(yīng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析只包括正確的試次，最終有效被試41名。

3.2.1 反應(yīng)時(shí)

重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，39)=61.956，P<0.001，η2=0.626，無(wú)時(shí)間壓力比有時(shí)間壓力的反應(yīng)時(shí)更高；角度主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，39)=22.904，P<0.001，η2=0.382，隨著角度增大，反應(yīng)時(shí)也隨之增加，見(jiàn)表6。

表6 駕駛員在主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的反應(yīng)時(shí)(ms)

時(shí)間壓力和性別交互存在交互作用，F(xiàn)(2，39)=17.844，P<0.001，η2=0.325；時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式和角度三者存在交互作用，F(xiàn)(2，39)=3.671，P=0.014，η2=0.090，進(jìn)一步簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：(1)在相同呈現(xiàn)方式時(shí)，對(duì)于有時(shí)間壓力情況下， 0°的反應(yīng)時(shí)比其他三個(gè)角度都更低(P<0.001)；對(duì)于無(wú)時(shí)間壓力情況下，在0°的反應(yīng)時(shí)比60°、90°更低(ps<0.01)。(2)在相同呈現(xiàn)方式時(shí)，相較于無(wú)時(shí)間壓力，駕駛員在有時(shí)間壓力0°旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)時(shí)更快(P<0.001)，其他三個(gè)角度亦是如此(ps<0.05)，見(jiàn)表7。

表7 主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果

3.2.2 正確率

對(duì)正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析的結(jié)果顯示，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，39)=37.470，P<0.001，η2=0.490，無(wú)時(shí)間壓力比有時(shí)間壓力的正確率更高；角度主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，39)=75.127，P<0.001，η2=0.658，隨著旋轉(zhuǎn)角度增大，正確率降低，見(jiàn)表8。

表8 駕駛員在主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的正確率

時(shí)間壓力、呈現(xiàn)方式和角度三者存在交互作用，F(xiàn)(2，38)=2.985，P=0.034，η2=0.071，通過(guò)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：(1)在相同呈現(xiàn)方式時(shí)，對(duì)于有時(shí)間壓力情況下，在0°的正確率比其他角度都更高(ps<0.001)，無(wú)時(shí)間壓力情況亦是如此。(2)在相同呈現(xiàn)方式時(shí)，相較于有時(shí)間壓力，駕駛員在無(wú)時(shí)間壓力0°旋轉(zhuǎn)的正確率更高(P<0.001)，其他三個(gè)角度亦是如此(ps<0.001)，見(jiàn)表9。

表9 主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下正確率的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果

續(xù)表9

3.2.3 階段特征分析

數(shù)據(jù)分析之前進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，對(duì)兩個(gè)階段分別進(jìn)行2(性別：男，女)×2(時(shí)間壓力：有，無(wú))×2(呈現(xiàn)方式：相同，不同)重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn):

在感知階段，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=58.000，P<0.001，η2=0.598；時(shí)間壓力和性別交互極其顯著，F(xiàn)(2，38)=14.777，P<0.001，η2=0.275，進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，在有/無(wú)時(shí)間壓力下，男性反應(yīng)時(shí)低于女性(ps<0.01)，見(jiàn)圖6。

圖6 駕駛員在主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)下的階段特征

在旋轉(zhuǎn)階段，時(shí)間壓力主效應(yīng)極其顯著，F(xiàn)(2，38)=71.835，P<0.001，η2=0.648；時(shí)間壓力和性別交互極其顯著，F(xiàn)(2，38)=15.090，P<0.001，η2=0.279，進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，在有/無(wú)時(shí)間壓力下，男性旋轉(zhuǎn)速度快于女性(ps<0.01)。

3.2.4 策略的卡方檢驗(yàn)

同客體任務(wù)進(jìn)行分組，探究不同性別的被試與其使用的策略是否存在相關(guān)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用策略與性別也存在顯著性差異(χ2=7.507,df=1，P=0.006)，可以認(rèn)為男女性主觀策略存在差異。

4 討論

4.1 主客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中的角度效應(yīng)

以往的研究顯示，物理旋轉(zhuǎn)和心理旋轉(zhuǎn)的過(guò)程在某種程度上來(lái)說(shuō)是一致的。Gardony等人[11]比較了解決心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)時(shí)的過(guò)程和控制身體旋轉(zhuǎn)時(shí)的過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)了許多條件之間的相似性，即旋轉(zhuǎn)的角度越大反應(yīng)時(shí)越長(zhǎng)。角度效應(yīng)說(shuō)明，旋轉(zhuǎn)角度的增加意味著心理負(fù)荷的增加，而隨著任務(wù)難度的加大，被試完成任務(wù)的時(shí)間耗費(fèi)增加，也越容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

本研究在交警指揮手勢(shì)的主體任務(wù)中也發(fā)現(xiàn)了角度效應(yīng)，隨著空間旋轉(zhuǎn)角度越大，被試的正確率越低，反應(yīng)越慢，并且0°旋轉(zhuǎn)比其他三個(gè)角度旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)時(shí)更低，正確率更高，但在客體導(dǎo)航地圖的客體任務(wù)中則沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，在地圖旋轉(zhuǎn)180°的時(shí)候，被試反應(yīng)時(shí)更高，正確率更低，這可能是因?yàn)榭赡芘c地圖任務(wù)與交警任務(wù)使用的范式不同有關(guān)。這可由 “注視點(diǎn)獨(dú)立理論(Viewpoint - invariant theory )”來(lái)解釋。由于交警的人體圖具有明顯的特征，以及地圖刺激的鏡像和正像比交通警察的人體更容易混淆，這可能導(dǎo)致受試者使用更多的“特征分析”策略來(lái)完成任務(wù)很少或沒(méi)有“旋轉(zhuǎn)策略”。因此不存在角度效應(yīng)，這與Zacks 等人[12]的研究相似。

4.2 主客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中的階段特征

對(duì)于階段特征的分析而言，會(huì)發(fā)現(xiàn)明顯的性別差異。在兩種任務(wù)條件下，都發(fā)現(xiàn)了感知階段的性別優(yōu)勢(shì)。感知階段的優(yōu)勢(shì)可能是由于男性在刺激的編碼、任務(wù)準(zhǔn)備程度或是動(dòng)作速度上存在優(yōu)勢(shì)。

而旋轉(zhuǎn)階段交警主體表征下男性旋轉(zhuǎn)速度更快，本研究只在主體心理旋轉(zhuǎn)方面發(fā)現(xiàn)性別差異的出現(xiàn)。也就是說(shuō)，在客體導(dǎo)航地圖任務(wù)中，男性僅在感知階段有著更好的績(jī)效；而在主體交警任務(wù)中，男性在感知階段和旋轉(zhuǎn)階段的效率都高于女性。馮甜[13]的研究探究了跳水運(yùn)動(dòng)員的心理旋轉(zhuǎn)能力，發(fā)現(xiàn)心理旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度與實(shí)際旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的速度之間存在顯著相關(guān)，專業(yè)運(yùn)用員通過(guò)空間具身影響了刺激的加工編碼，獲得了更快的感知速度。本研究認(rèn)為可能是因?yàn)?，交警?chǎng)景中男性也比女性更容易建立主體表征，因而加速了編碼，而對(duì)于地圖這種客體表征，不容易后續(xù)進(jìn)行加工，所以只在感知階段有發(fā)現(xiàn)。

4.3 時(shí)間壓力對(duì)不同性別駕駛員的影響

以前的研究很少有關(guān)時(shí)間壓力對(duì)心理旋轉(zhuǎn)的影響，而在交警場(chǎng)景中，很多涉及心理旋轉(zhuǎn)的任務(wù)(比如看交警手勢(shì)和使用手機(jī)導(dǎo)航)往往都存在時(shí)間限制，不能夠長(zhǎng)時(shí)間聚焦在上面，并且以往文獻(xiàn)少有心理旋轉(zhuǎn)方面時(shí)間壓力的設(shè)置，因此加入了這一因素的討論。

過(guò)去的研究表明，在執(zhí)行心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)時(shí)時(shí)，時(shí)間限制導(dǎo)致女性的表現(xiàn)低于沒(méi)有時(shí)間限制的水平[14]。結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果基本趨于一致，男性在時(shí)間壓力下的反應(yīng)差別也存在，但是女性很明顯有較大差異。在主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中，時(shí)間壓力對(duì)心理旋轉(zhuǎn)能力有顯著影響，無(wú)時(shí)間壓力條件下的心理旋轉(zhuǎn)能力顯著高于有時(shí)間壓力條件下。這表明無(wú)時(shí)間壓力時(shí)在心理旋轉(zhuǎn)過(guò)程中有更多的時(shí)間來(lái)加工信息，有時(shí)間壓力時(shí)將部分注意資源投入在知覺(jué)時(shí)間上，故而反應(yīng)時(shí)與正確率皆低于無(wú)時(shí)間壓力組。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果也顯示，無(wú)論是在何角度下，對(duì)于正像的呈現(xiàn)方式而言都體現(xiàn)了統(tǒng)一的結(jié)果，被試在時(shí)間壓力下的反應(yīng)時(shí)和正確率都顯著低于無(wú)時(shí)間壓力，無(wú)時(shí)間壓力下參與者可以從容的進(jìn)行任務(wù)判斷，與預(yù)期一致。

4.4 性別差異的策略分析

有研究顯示，不同的個(gè)體似乎使用不同的策略來(lái)解決心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)[15]。特別是，高空間能力的個(gè)體在編碼刺激和操縱視覺(jué)表象方面更快[16]。Hegarty[17]讓參加者口頭匯報(bào)了實(shí)用策略，發(fā)現(xiàn)男性和女性使用不同的策略方法完成心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)，造成了能力的差異。

因此，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，本實(shí)驗(yàn)也詢問(wèn)了參與者的使用策略，對(duì)于任務(wù)表現(xiàn)更好的被試來(lái)說(shuō)，他們往往以第一人稱視角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，建立以自我為中心的參考系，以男性參與者居多，而女性更多的是以第三人稱視角進(jìn)行反應(yīng)。策略的不同可能導(dǎo)致了本實(shí)驗(yàn)?zāi)行缘娜蝿?wù)表現(xiàn)比女性更好的原因之一。有關(guān)策略的研究似乎表明，在采取不同策略時(shí)大腦的認(rèn)知機(jī)制可能不一致[18]，未來(lái)的研究可以聚焦在不同旋轉(zhuǎn)策略的被試在進(jìn)行心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)時(shí)，腦區(qū)的激活區(qū)域和激活程度情況。

在當(dāng)下社會(huì)，我們會(huì)對(duì)女司機(jī)有所偏見(jiàn)，盡管不能說(shuō)所有的女司機(jī)開(kāi)車技術(shù)都不過(guò)關(guān)，但總的來(lái)說(shuō)，開(kāi)車方面女不如男是社會(huì)公認(rèn)的一點(diǎn)。那么，在本研究中會(huì)發(fā)現(xiàn)男女駕駛員的心理旋轉(zhuǎn)能力存在差異，如何改善女駕駛員的空間能力，提升駕駛績(jī)效，也是未來(lái)亟待探索的研究。

5 結(jié)論

本研究探討在不同時(shí)間壓力情況下，不同性別新手駕駛員面對(duì)主客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)的行為表現(xiàn)，并結(jié)合階段特征做了進(jìn)一步探討，得到以下結(jié)論:(1)相較于無(wú)時(shí)間壓力，新手駕駛員在時(shí)間壓力下反應(yīng)更快，但正確率比更低，女性新手駕駛員更為明顯。(2)在性別差異方面，男性比女性行為表現(xiàn)更好，在感知階段上更有優(yōu)勢(shì)，這可能是由于使用策略不同導(dǎo)致，造成加工速度的差異。因此后續(xù)可以關(guān)注新手駕駛員對(duì)心理旋轉(zhuǎn)能力的訓(xùn)練，尤其是有時(shí)間壓力的情況下，減少性別差異的影響，減少交通事故的發(fā)生。