三维视角转换空间能力测量工具的开发与验证

摘要

视角转换能力作为空间定向能力的典型代表，在实际生活中应用非常广泛，尤其在遥操机器人、空间站多人协同作业等特殊领域起着重要的作用。本研究在整理已有视角转换空间能力的测量工具时发现，现有测量工具测定对象并不精准，与心理旋转等其他空间能力测验的区分效度不高，另外，由于编制时间太久、信效度信息缺失等问题，开发新的、有效的视角转换空间能力测验是十分必要的。本研究在整理视角转换空间能力研究及测量工具研究的基础上，结合当前计算机技术开发新的三维视角转换空间能力测验。测验开发过程共包括两部分:第一部分，三维视角转换测验工具的编制，在该部分中主要的工作是整理已有视角转换测验工具的种类，区分视角转换任务的类别及视角转换能力的本质，为研究做准备工作;第二部分，三维视角转换测验工具的验证，该部分的工作主要包括项目分析、信度分析以及效度分析。项目分析主要是对编制的测验项目的难度和区分度进行鉴别，确保测验难度在一定范围内并能够区分不同视角转换空间能力水平的人群;信度验证包括内部一致性信度验证及分半信度验证，确保新编视角转换空间能力测验的可靠性;效度验证包括相容效度验证、区分效度验证以及实证效度验证的工作，确保新编视角转换空间能力测验是有效的。经过以上研究内容，确保新编三维视角转换能力测验是有效并且可以推广实施的。
　　本研究主要内容包括：⑴新编三维视角转换空间能力测验项目数量控制在29个，测验时间控制在3-5min，与已有视角转换空间能力测验项目数量类似。⑵新编三维视角转换空间能力测验的信、效度得到很好地验证。在信度检验中，其中内部一致性信度系数为0.834，分半信度系数为0.847;在效度检验中，与盖伊视角转换测验的相容效度为0.624，和三维心理旋转测验的区分效度为0.447，说明新编三维视角转换空间能力测验是一个比较可靠、有效、理想的测验。⑶对新编三维视角转换测验的外部效度进行验证时，研究发现通过新编视角转换测验区分出的不同视角转换能力水平的受试者，在完成典型视角转换任务的时间存在显著差异，说明新编三维视角转换空间能力测验在实际应用中也具有很好的区分作用。⑷本新编三维视角转换空间能力测验能较大程度上将三维心理转换能力与视角转换能力区分测定，同时可通过调节不同视角项目比例来调控整体难度水平，适应于评定、选拔等不同测量要求用途。

目录

声明

摘要

1 前言

2 研究背景

2．1 视角转换空间能力研究现状与分析

2．1．1 视角转换空间能力的概念定义

2．1．2 视角转换空间能力的研究现状

2．1．3 视角转换空间能力的应用

2．2 视角转换空间能力测量工具的研究现状

2．2．1 二维视角转换空间能力测量工具的研究现状

2．2．2 三维视角转换空间能力测量工具的研究现状

2．3 问题提出

3 研究目的和方案

3．1 研究目的

3．2 研究方案

3．2．1 阶段一：视角转换空间能力测验的编制

3．2．2 阶段二：视角转换测验工具的信度验证

3．2．3 阶段三：视角转换测验工具的效度验证

3．3 研究意义

3．3．1 理论意义

3．3．2 实践意义

4 研究内容

4．1 视角转换测验的编制

4．1．1 测验编制原则

4．1．2 测验编制过程

4．2 测验预测试

4．2．1 测试对象

4．2．2 测验项目呈现时间确定

4．2．3 项目分析

4．3 测验正式测试

4．3．1 测试对象

4．3．2 项目分析

4．4 信度分析

4．4．1 内部一致性信度验证

4．4．2 分半信度验证

4．5 效度分析

4．5．1 结构效度验证

4．5．2 实证效度验证

5 总讨论

5．1 关于测验项目及测验编制讨论

5．2 关于测验施测时间的探索

5．3 测验信、效度的验证讨论

5．3．1 测验信度的验证

5．3．2 测验效度的验证

6 总结论

7 创新、不足与展望

7．1 创新

7．2 不足

7．3 展望

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果

致谢