Open Spatial thinking Shepard & Metzler, 1971

Ayna mı, değil mi?

Harf eğildikçe zihnin onu gerçekten çeviriyor gibi. Harflerde, şekillerde ve süre baskısı altında ne kadar hızlı çeviriyorsun?

2 dkto take part 2responses Anonymousno sign-up needed
R0°R60°R120°R180°
EXP. 016

Döndürülmüş harf ve şekillere bak: normal mi, yoksa aynadaki görüntüsü mü? Olabildiğince hızlı ve doğru cevapla.

Loading the experiment… It needs JavaScript to run; you can still read the science box and the article below.

Play again, climb higher

Leaderboard.

  1. No one is on the leaderboard yet. Be the first.
Only volunteers appear on the leaderboard. Your anonymous plays are linked to your account when you volunteer.Volunteer score · each person’s best play counts · “Today” resets every midnight (Istanbul time)
Take part first.

Reading the science could sway your answer. Everything unlocks once you take part, but you can read it now if you prefer.

Back to the experiment
Science box

Harf ne kadar eğikse karar o kadar uzar: zihin, görüntüyü gerçekten döndürüyormuş gibi davranır.

What we measure

1. elde her denemede 0°, 60°, 120° ya da 180° döndürülmüş bir harf görüyorsun; harf ya normal ya da ayna görüntüsü. 2. elde aynı görevi karelerden oluşan iki boyutlu şekillerle yapıyorsun. 3. elde açılar 0° ile 300° arasında değişiyor ve her denemede en fazla 3 saniyen var. Doğru cevaplarının tepki sürelerini açıya göre çiziyoruz: zihinsel döndürme varsa eğri açı büyüdükçe yükselmeli. Sıralamada doğruluğu ve hızı birleştiren bir puan kullanıyoruz.

What the research says

Shepard ve Metzler 1971'de iki üç boyutlu küp figürünün aynı olup olmadığına karar verme süresinin, figürler arasındaki açı farkıyla doğrusal olarak arttığını gösterdi; tahmini döndürme hızı saniyede yaklaşık 60 dereceydi. Cooper ve Shepard (1973) aynı mantığı harf ve rakamlara uyguladı: tepki süresi dik konumdan uzaklaştıkça artıyor, 180°'de en uzun oluyor ve ayna görüntüleri normal harflerden daha yavaş yanıtlanıyordu. Bizimkiyle aynı açıları ve R, F gibi karakterleri kullanan bir EEG çalışmasında normal harflerde ortalama süre 0°'de 816 ms'den 180°'de 1506 ms'ye, ayna harflerde 1151 ms'den 1817 ms'ye çıktı (Quan ve ark., 2017). Cooper (1975) aynı mantığı düzensiz iki boyutlu çokgenlere uyguladı ve tanıdık olmayan bu şekillerde de karar süresinin döndürme açısıyla doğrusal olarak arttığını buldu. Voyer'in (2011) meta-analizine göre kâğıt-kalem döndürme testlerinde süre sınırı kısaldıkça erkek ve kadın katılımcılar arasındaki ortalama fark büyüyor; yani süre baskısı puanları belirgin biçimde etkileyebiliyor.

Why it happens

En yaygın açıklama, zihnin eğik harfin bir imgesini dik konuma doğru adım adım çevirip bellekteki örnekle karşılaştırdığı; çevrilecek açı büyüdükçe işlem uzuyor. Çok tanıdık harfler küçük eğikliklerde döndürme gerektirmeden tanınabildiği için eğri 0°-60° arasında düz, 120° ve 180°'de dik olabiliyor. Ayna görüntülerindeki ek süre için iki açıklama tartışılıyor: varsayılan 'normal' cevabını bastırmanın bedeli ya da döndürmenin ardından imgeyi ayrıca 'çevirmek'. Şekiller harfler kadar tanıdık olmadığından zihnin onları döndürmeden tanıma şansı daha az; bu yüzden eğrinin harflerdekinden daha düzgün bir doğruya yaklaşması beklenir. 240° ve 300°'lik açılar ters yönde 120° ve 60°'lik dönüşlere denk geliyor; zihin kısa yolu seçiyorsa bu açılarda süre yeniden kısalmalı.

Limitations

Her elde yalnızca 8 deneme var ve tek tek tepki süreleri dokunmatik ekran gecikmesi, dikkat dağınıklığı ve cihaz farklarıyla gürültülüdür. Anlamlı olan mutlak hızın değil, açı arttıkça sürenin nasıl değiştiğidir; bu test bir yetenek ölçümü değildir. 3 saniyelik sınır, özellikle dokunmatik ekranlarda ve büyük açılarda doğruluğu düşürebilir.

~60°/snShepard & Metzler'de tahmini döndürme hızı (3B küpler)Shepard & Metzler, 1971
816 → 1506 msNormal harfte ortalama süre: 0° → 180°Quan ve ark., 2017
1151 → 1817 msAyna harfte ortalama süre: 0° → 180°Quan ve ark., 2017
g = 0,47Uzamsal eğitimin ortalama etkisi (217 çalışma)Uttal ve ark., 2013
  1. Shepard, R. N., & Metzler, J. (1971). Mental rotation of three-dimensional objects. Science, 171(3972), 701–703. View source ↗
  2. Cooper, L. A., & Shepard, R. N. (1973). Chronometric studies of the rotation of mental images. In W. G. Chase (Ed.), Visual information processing (pp. 75–176). Academic Press. View source ↗
  3. Quan, C., Li, C., Xue, J., Yue, J., & Zhang, C. (2017). Mirror-normal difference in the late phase of mental rotation: An ERP study. PLOS ONE, 12(9), e0184963. View source ↗
  4. Voyer, D., Voyer, S., & Bryden, M. P. (1995). Magnitude of sex differences in spatial abilities: A meta-analysis and consideration of critical variables. Psychological Bulletin, 117(2), 250–270. View source ↗
  5. Voyer, D. (2011). Time limits and gender differences on paper-and-pencil tests of mental rotation: A meta-analysis. Psychonomic Bulletin & Review, 18(2), 267–277. View source ↗
  6. Uttal, D. H., Meadow, N. G., Tipton, E., Hand, L. L., Alden, A. R., Warren, C., & Newcombe, N. S. (2013). The malleability of spatial skills: A meta-analysis of training studies. Psychological Bulletin, 139(2), 352–402. View source ↗
  7. Cooper, L. A. (1975). Mental rotation of random two-dimensional shapes. Cognitive Psychology, 7(1), 20–43. View source ↗

Küplerle başlayan hikâye

1971'de Roger Shepard ve Jacqueline Metzler, Science dergisinde bilişsel psikolojinin en ünlü deneylerinden birini yayımladı. Katılımcılara küplerden oluşan, üç boyutlu iki figürün çizimleri gösterildi ve bunların aynı nesne mi, yoksa birbirinin ayna görüntüsü mü olduğu soruldu. Sonuç dikkat çekecek kadar düzenliydi: iki figür arasındaki açı farkı büyüdükçe karar süresi doğrusal olarak arttı. Sanki katılımcılar figürlerden birini zihinlerinde sabit bir hızla, saniyede yaklaşık 60 derece döndürüyordu.

Bu bulgu dönemin tartışmalarında büyük yankı uyandırdı. Zihinsel imgelerin yalnızca dile benzer sembollerden ibaret olmadığını, mekânsal özellikleri koruyan 'analog' temsiller olabileceğini düşündürüyordu. Eleştirmenler başka açıklamalar da önerdi; örneğin göz hareketlerini izleyen araştırmacılar, sürenin iki resim arasında daha çok bakış gidip gelmesinden kaynaklanabileceğini savundu. Shepard ve öğrencileri bu itirazı aşmak için tek bir uyaranla çalışan yeni deneyler tasarladı.

Harflerle zihinsel döndürme

Lynn Cooper ve Roger Shepard'ın 1973'teki çalışmaları, bizim deneyimizin doğrudan atası. Bu kez ekranda yalnızca bir harf ya da rakam vardı; dik konumdan belirli bir açıyla döndürülmüştü ve ya normal ya da ayna görüntüsüydü. Katılımcının görevi sadece 'normal' ya da 'ayna' demekti. Karşılaştırma için ikinci bir resim olmadığı için göz gezdirme açıklaması işe yaramıyordu, ama tepki süresi yine açıyla birlikte artıyor ve harf baş aşağı olduğunda, yani 180°'de en uzun hale geliyordu.

Harflerde ilişki küplerdeki kadar düzgün bir doğru değildi. Çok tanıdık karakterler küçük eğikliklere karşı bir ölçüde 'dayanıklı' olduğundan, 0° ile 60° arasındaki fark küçük, 120° ile 180° arasındaki fark büyük çıkıyordu. 2017'de aynı deseni R, F, 2, 4 ve 5 karakterleriyle tekrarlayan bir EEG çalışmasında normal harflerde ortalama süre 0°'de 816 ms, 60°'de 891 ms, 120°'de 1115 ms ve 180°'de 1506 ms'ydi. Kendi sonucunda da benzer, giderek dikleşen bir eğri görmen olası.

Ayna görüntüsü neden daha yavaş?

Hemen her çalışmada ayna harfler normal harflerden daha yavaş yanıtlanır; yukarıdaki EEG çalışmasında fark açıya göre yaklaşık 310 ile 465 ms arasındaydı. Cooper ve Shepard ilk açıklamayı önerdi: insanlar harfi döndürdükten sonra varsayılan olarak 'normal' cevabına hazırlanıyor ve ayna görüntüsünde bu hazırlığı bozmak zaman alıyor. Daha yeni çalışmalar ise ayna görüntüsünün, düzlemde döndürüldükten sonra bir de düzlemin dışına doğru 'çevrildiğini' öne sürüyor.

Bu ayrıntı deney tasarımı için önemli: normal ve ayna denemelerini ayrı ayrı analiz etmek, ya da ikisinin ortalamasını açıya göre çizerken bu farkı akılda tutmak gerekir.

Bireysel farklar, cinsiyet ve eğitim

Zihinsel döndürme, insanlar arasında belirgin farklar gösteren bir beceri. En çok tartışılan konu cinsiyet farkı. Voyer, Voyer ve Bryden'ın 1995 meta-analizi 286 etki büyüklüğünü inceledi ve farkın kullanılan teste göre değiştiğini, bazı testlerde yıllar içinde kısmen küçüldüğünü buldu. Kâğıt-kalem tipi üç boyutlu döndürme testlerinde meta-analizler erkekler lehine orta büyüklükte bir ortalama fark bildiriyor; bu, iki dağılımın büyük ölçüde örtüştüğü ve pek çok kadının pek çok erkekten daha iyi performans gösterdiği anlamına geliyor.

Farkın büyüklüğü koşullara da bağlı. Voyer'in 2011 meta-analizi, süre sınırı konan testlerde farkın belirgin biçimde büyüdüğünü ve tanınan sürenin kısalmasıyla doğrusal olarak arttığını gösterdi. Özgüven, kaygı ve önceki deneyim gibi etkenler de tartışılıyor. Daha da önemlisi bu beceri geliştirilebilir: Uttal ve arkadaşlarının 217 çalışmayı kapsayan 2013 meta-analizinde uzamsal eğitim, kontrol gruplarına göre ortalama g = 0,47 büyüklüğünde bir gelişme sağladı; etkiler zamanla kaybolmadı ve eğitilmeyen uzamsal görevlere de aktarıldı.

Gündelik hayatta zihinsel döndürme

Haritayı yönüne çevirmeden okumak, bir mobilyanın kapıdan geçip geçmeyeceğini kestirmek, Tetris'te parçayı nereye oturtacağını görmek ya da bir montaj şemasını takip etmek, hepsi zihinsel döndürmeye dayanıyor. Uttal ve arkadaşları, uzamsal becerilerin fen, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarındaki başarıyı güçlü biçimde öngördüğünü, bu nedenle uzamsal açıdan zengin bir eğitimin bu alanlara katılımı artırabileceğini vurguluyor.

Bazı araştırmalar, el ya da ayak gibi beden parçalarının resimleri döndürülürken kişinin kendi duruşunun ve eklem sınırlarının süreyi etkilediğini bildiriyor; bu da zihinsel döndürmenin kısmen bedenle yapılan bir simülasyon olabileceğini düşündürüyor. Senin testindeki harfler bedenle ilgili değil, ama eğrinin şekli aynı temel soruyu soruyor: zihnimiz görüntüleri nasıl temsil ediyor ve dönüştürüyor?

Harften şekle, sonra saate karşı

Harflerin bir sorunu var: onları hayatımız boyunca binlerce kez, çoğu zaman eğik ya da baş aşağı görmüş oluyoruz. Lynn Cooper 1975'te bu yüzden katılımcılara daha önce hiç görmedikleri düzensiz iki boyutlu çokgenler gösterdi. Bu tanıdık olmayan şekillerde de karar süresi döndürme açısıyla doğrusal olarak arttı; yani zihinsel döndürme yalnızca iyi bilinen harflere özgü bir alışkanlık değil. İkinci elimizde karelerden oluşan, Tetris parçalarını andıran şekiller kullanıyoruz: her biri asimetrik ve ayna görüntüsü hiçbir döndürmeyle kendisine dönüşmüyor.

Üçüncü el hız ile doğruluk arasındaki dengeyi zorluyor. Açılar 0° ile 300° arasında değişiyor ve her deneme için yalnızca 3 saniyen var. 240° ve 300° aslında ters yönde 120° ve 60°'lik dönüşler; zihin en kısa yolu seçiyorsa bu açılarda karar süresi 180°'dekinden kısa olmalı. Süre baskısının önemini Voyer'in 2011 meta-analizi de gösteriyor: kâğıt-kalem döndürme testlerinde süre kısaldıkça gruplar arasındaki ortalama farklar büyüyor. Bu yüzden 3. eldeki puanını, rahat koşullardaki becerinden çok baskı altındaki performansının bir göstergesi olarak okumak gerekir.

FAQ

Zihinsel döndürme nedir?

Bir nesnenin ya da şeklin zihinde döndürülmüş halini canlandırma becerisidir. Döndürme açısı büyüdükçe karar süresinin uzaması, zihnin imgeyi adım adım çevirdiğine işaret eden temel kanıttır.

Shepard ve Metzler deneyi nedir?

1971'de Science'ta yayımlanan, üç boyutlu küp figürlerinin aynı mı ayna görüntüsü mü olduğuna karar verme süresinin aralarındaki açıyla doğrusal arttığını gösteren deneydir; tahmini döndürme hızı saniyede yaklaşık 60 dereceydi.

Ayna görüntülerine neden daha yavaş cevap veriyorum?

Çoğu çalışmada ayna harfler normal harflerden yavaş yanıtlanır. Bunun, varsayılan 'normal' cevabını bastırmanın ya da döndürmeden sonra imgeyi bir de çevirmenin ek süresinden kaynaklandığı düşünülüyor.

Zihinsel döndürmede kadınlar ve erkekler farklı mı?

Bazı testlerde erkekler lehine ortalama bir fark bulunuyor, ama dağılımlar büyük ölçüde örtüşüyor ve farkın büyüklüğü test türüne, süre sınırına ve deneyime göre değişiyor. Beceri eğitimle de belirgin biçimde gelişebiliyor.

Zihinsel döndürme becerisi geliştirilebilir mi?

Evet. 217 çalışmayı kapsayan bir meta-analizde uzamsal eğitim orta büyüklükte, kalıcı ve diğer görevlere aktarılabilen gelişmeler sağladı.

Neden üç el var, tekrar oynarsam hızlanır mıyım?

Harfler, tanıdık olmayan şekiller ve süre baskısı zihinsel döndürmenin farklı yönlerini gösteriyor. Tekrar oynarsan büyük olasılıkla hızlanırsın; Uttal ve arkadaşlarının meta-analizine göre uzamsal beceriler pratikle gelişiyor. Kalabalıkla karşılaştırma için en anlamlı ölçüm ilk denemendir.

Discussion 0 comments

Volunteer to comment and vote. It takes 20 seconds.
Log inVolunteer
No comments yet. Be the first.

Threads about this experiment

Start a new thread →
There’s no separate thread for this experiment yet. Start one to critique the method, share a paper or ask a new question.