We investigated mental rotation in children by systematically varying the adult cube aggregate's set size, rotation angle, and picture/depth plane rotations in a new test. Eighty 4- to 11-year-old mainly middle-class children (British Indian and British African majority and white minority; 40 girls and 40 boys) were assessed using the new matching-to-sample Colored Mental Rotation Test (CMRT) and, for comparison, the Raven Colored Progressive Matrices Test (RCPM). A high Cronbach's alpha of .94 and the Rasch model demonstrated item homogeneity of the CMRT. As expected, there were main effects of age showing increases in accuracy and of sex as boys outperformed girls. A main effect of set size showed that from age four until age 10 as four-cube aggregates proved to be the most economical three-dimensional (3D) object for mental rotation. Several higher-order interactions all involved four-cube aggregates, for example, 3D cube element protrusions had the largest effect in the four-cube-aggregate. We thus suggest that the magical number four (Cowan, 2001) as an attentional limit may also be valid in mental rotation and linked to the 'Good Gestalt' design of the four-cube aggregate. The cross-validation of CMRT with the RCPM showed high correlations increasing from .69 in 4- to 5-year-olds to .77 in 10- to 11-year-olds. Interestingly, 4- to 5-year-olds girls scored higher in the Raven test of nonverbal reasoning than in the CRMT scores with 3D cube aggregates demonstrating the particular complexity of 3D pictorial space. (PsycInfo Database Record (c) 2021 APA, all rights reserved).

中文翻译：

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立方体集合中儿童心理旋转中的神奇数字四。

我们通过在一项新测试中系统地改变成人立方体集合的设置大小、旋转角度和图片/深度平面旋转来研究儿童的心理旋转。80 名 4 至 11 岁主要是中产阶级的儿童（英属印度人和英属非洲人占多数，白人少数；40 名女孩和 40 名男孩）使用新的匹配样本有色心理旋转测试 (CMRT) 进行评估，并且，为了比较，Raven 彩色渐进矩阵测试 (RCPM)。0.94 的高 Cronbach's alpha 和 Rasch 模型证明了 CMRT 的项目同质性。正如预期的那样，随着男孩的表现优于女孩，年龄的主要影响显示准确性和性别的增加。集合大小的主要影响表明，从 4 岁到 10 岁，作为四立方体的聚合被证明是最经济的三维 (3D) 对象进行心理旋转。几个高阶相互作用都涉及四立方体聚集体，例如，3D立方体单元突起在四立方体聚集体中的影响最大。因此，我们认为神奇的数字四（Cowan，2001）作为注意力限制在心理旋转中也可能有效，并与四立方体聚合的“良好格式塔”设计相关。CMRT 与 RCPM 的交叉验证显示高度相关性从 4 至 5 岁儿童的 0.69 增加到 10 至 11 岁儿童的 0.77。有趣的是，4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。3D 立方体单元突起在四立方体聚集体中的影响最大。因此，我们认为神奇的数字四（Cowan，2001）作为注意力限制在心理旋转中也可能有效，并与四立方体聚合的“良好格式塔”设计相关。CMRT 与 RCPM 的交叉验证显示高度相关性从 4 至 5 岁儿童的 0.69 增加到 10 至 11 岁儿童的 0.77。有趣的是，4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。3D 立方体单元突起在四立方体聚集体中的影响最大。因此，我们认为神奇的数字四（Cowan，2001）作为注意力限制在心理旋转中也可能有效，并与四立方体聚合的“良好格式塔”设计相关。CMRT 与 RCPM 的交叉验证显示高度相关性从 4 至 5 岁儿童的 0.69 增加到 10 至 11 岁儿童的 0.77。有趣的是，4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。2001）作为注意力限制在心理旋转中也可能有效，并与四立方体聚合的“良好格式塔”设计相关。CMRT 与 RCPM 的交叉验证显示高度相关性从 4 至 5 岁儿童的 0.69 增加到 10 至 11 岁儿童的 0.77。有趣的是，4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。2001）作为注意力限制在心理旋转中也可能有效，并与四立方体聚合的“良好格式塔”设计相关。CMRT 与 RCPM 的交叉验证显示高度相关性从 4 至 5 岁儿童的 0.69 增加到 10 至 11 岁儿童的 0.77。有趣的是，4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。4 到 5 岁的女孩在非语言推理的 Raven 测试中得分高于 CRMT 得分，3D 立方体聚合证明了 3D 图像空间的特殊复杂性。（PsycInfo 数据库记录 (c) 2021 APA，保留所有权利）。