Русская Википедия:Пространственные способности

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Пространственные способности (Шаблон:Lang-en) — способность понимать, рассуждать и запоминать пространственные отношения между объектами и пространством. В широком смысле пространственные способности включают процессы, связанные с восприятием, запоминанием и изменением пространственных отношений между объектами, а также способности визуализировать трансформацию объектных отношений вследствие изменения перспективы и других манипуляций. Пространственные способности являются предиктором академических достижений в области математики, естественных науках, технологиях, а также в архитектуре.

Структура пространственных способностей

Благодаря результатам психометрических исследований выделяют такие компоненты пространственных способностей, как пространственная визуализация (Lockman,1979), пространственная ориентация (Hegarty,Waller, 2004), пространственное представление (Jansen, 2009), мысленное вращение (Shepard,Metzler,1971) и пространственные отношения (Lockman,1987).

Анализ исследований указывает на наличие ряда связанных между собой компонентов пространственных способностей. Однако существуют различные точки зрения относительно количества компонентов, которые входят в эту структуру. В одном исследовании выделяется только два компонента: пространственные отношения и пространственная визуализация. Пространственные отношения — это одношаговые мысленные вращения двухмерных и трехмерных объектов. Пространственная визуализация представляет собой комплекс последовательных мысленных манипуляций (более одного шага) при складывании и раскладывании частей объекта. В то же время пространственная ориентация представляется как самостоятельный компонент, но выделение этого компонента осложнено отсутствием тестов, измеряющих только пространственную ориентацию.

Пространственные представления

Пространственные представления (space representations) — представления о величине, форме, ориентации и расположении предметов в трехмерном пространстве, а также об их перемещении и трансформации во время движения. Пространственные представления- это не просто вторичные образы, их можно рассматривать в качестве апперцептивной схемы, в соответствие с которой должна быть приведена поступающая информация, чтобы сделать доступным восприятие и различение пространственных свойств.

Пространственная визуализация

Пространственная визуализация характеризует сложную многоступенчатую манипуляцию пространственно- представленной информацией. Она включает в себя визуальные образы, которые представляют собой способность мысленно представлять визуальные проявления объекта, и пространственные образы, которые состоят из мысленного представления пространственных отношений между частями или местоположениями объектов или движений. Пространственная визуализация также включает в себя воображение и работу с визуальными деталями измерения, формами, движением, особенностями и свойствами через ментальные образы и использование этих пространственных отношений для получения понимания проблемы. В то время как пространственное восприятие предполагает внешнее понимание через органы чувств, пространственная визуализация, его характеристики объекта остаются неизменными. В области спортивной психологии тренеры по различным видам спорта (например, баскетболу, футболу, гимнастике и гольфу) поощряли игроков использовать мысленные вращения в качестве одного из методов для достижения результатов в своей игре. Хегарти (Hegarty, 2004) показал, что люди манипулируют ментальными представлениями для рассуждений о механических проблемах, таких как работа шестеренок и шкивов. Такие видеоигры как Unreal Tournament, а также очень известная мейнстрим-игра Tetris, также головоломка кубик Рубика являются также видами деятельности которые включают более высокий уровень мысленного вращения и могут практиковаться для улучшения пространственных способностей с течением времени.

Выделяется две группы пространственных способностей:

1. Группа, связанная с пространственными способностями «малого масштаба», представляет собой пространственную визуализацию, пространственное представление и мысленное вращение. Данные способности включают манипуляцию объектов: трансформация объектов, мысленное вращение.
2. Группа, связанная с пространственными способностями «большого масштаба», включает ориентацию в пространстве и представление о расположении объектов. Данная группа связана с изменением зрительной перспективы наблюдателя в пространстве, а также к этой группе относят «чувство направления», восприятие перспективы и пространственную ориентацию.

Психологические и нейропсихологические исследования (Morris,Parslow,2004) показали, что при выполнении заданий, связанных с группой «малого масштаба», задействуются теменные доли мозга; при выполнении заданий, связанных с группой «большого масштаба», активируется гиппокамп и медиальные височные доли головного мозга. При выполнении тестов и заданий, связанных с обеими группами, активизируются также общие системы (зрение, мышечное чувство).

Результаты психометрических исследований (Аристова,2018) показали взаимосвязь между группами «большого масштаба» и «малого масштаба». Данные группы пространственных способностей рассматриваются как две самостоятельные категории, которые требуют разные измерительные методики. Для измерения группы пространственных способностей «большого масштаба» требуются тесты и методики с возможностью навигации в реальном и виртуальном пространстве, а для оценки группы пространственных способностей «малого масштаба» лучше подходят тесты на бумаге.

Этиология индивидуальных различий пространственных способностях

Психогенетические исследования показали (Аристова,2018) биологические родственники более схожи между собой по уровню пространственных способностей, чем не биологические родственники (McGee,1979). В одном из масштабном исследовании на выборке TEDS (Twins Early Development Study) использовалась онлайн — батарея из 10 субтестов, оценивающая пространственные способности «малого масштаба» . В исследовании участвовали 1367 близнецовых пар (19 — 21 года), в котором, кроме оценки пространственных способностей, оценивался уровень общего интеллекта. Результаты исследования показали, что пространственные способности являются целостным конструктом при контроле интеллекта. Также результаты показали, что генетические факторы, участвующие в формировании индивидуальных различий в выраженности общего интеллекта и пространственных способностях, частично совпадают.

Половые различия в пространственных способностях

По данным психометрических исследований (Jansen, Heil, 2010), мужская выборка выполняет пространственные тесты лучше, чем женская. Такой результат наблюдается при выполнении заданий на мысленное вращение. В одном исследовании мысленное вращение изучалось на выборке из 150 человек, разделенной на три группы: 20—30 лет, 40—50 лет и 60—70 лет. Во всех возрастных группах мужчины справлялись с заданиями лучше, чем женщины. Наиболее успешными в решении оказались участники от 20 до 30 лет, а в каждой следующей возрастной группе продуктивность снижалась на 30 % для мужчин и на 20 % для женщин. Во всех возрастных группах мужчины выполняли задания лучше, чем женщины; при этом половые различия уменьшались с возрастом. Существуют несколько гипотез происхождения половых различий. Например, согласно теории эволюционного происхождения половых различий, мужчины превосходят женщин в пространственных способностях, потому что они традиционно занимались охотой, а женщины собирательством (Silverman, Choi,Peters,2007). Еще одно из возможных объяснений половых различий является то, какую используют стратегию решения. Возможно, это связано с тем, что женщины в решении пространственных задач больше опираются на аналитические стратегии, а мужчины на целостные стратегии(Heil, Jansen - Osmann,2008).

Литература

1. Аристова И. Л., Есипенко Е. А., Шарафиева К. Р., Масленникова Е. П., Чипеева Н. А., Фекличева И. В., Солдатова Е. Л., Фенин А. Ю., Исматуллина В. И., Малых С. Б., Ковас Ю. В. Пространственные способности: структура и этиология. // «Вопросы психологии», № 1, 2018, с.118-126.
2. Jansen P. The dissociation of small- and large-scale spatial abilities in school-age children / / Percept. Motor Skills. 2009. V. 109. P. 357—361
3. Hegarty M., Waller D. A dissociation between men tal rotation and perspective-taking spatial abilities I/ Intelligence. 2004. V. 32 (2). P. 175-191.
4. Heil M., Jansen-Osmann P. Sex differences in men tal rotation with polygons of different complexity: Do men utilize holistic processes whereas women prefer piecemeal ones? / / The Quart. J. Exp. Psy chol. 2008. V. 61 (5). P. 683-689
5. Lohman D.F. Spatial ability: A review and reanaly sis of the correlational literature / / Technical Re port. 1979. V. 8. P. 226.
6. Lohman D.F. et al. Intelligence and cognition: Contemporaryframesofreference: Dimensionsandcom ponents of individual differences in spatial abilities / Lohman D.E, Pellegrino J.W., Aiderton D.L., Re- gian J.W. Springer, 1987. P. 253-312.
7. McGee M.G. Human spatial abilities: psychomet ric studies and environmental, genetic, hormonal, and neurological influences / / Psychol. Bull. 1979. V. 86. P. 889-918.
8. Morris R.G., Parslow D. Neurocognitive compo nents of spatial memory / / Allen G.L., Haun D. (eds). Human spatial memory: Remembering where. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associ ates, 2004. P 217-247.
9. Rimfeld K, Shakeshaft NG, Malanchini M, Rodic M, Selzam S, Schofield K, Dale PS, Kovas Y, Plomin R. Phenotypic and genetic evidence for a unifactorial structure of spatial abilities. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Mar 7;114(10):2777-2782. doi: 10.1073/pnas.1607883114
10. Shakeshaft, N. G. et al. Rotation is visualisation, 3D is 2D: using a novel measure to investigate the genetics of spatial ability. Sci. Rep. 6, 30545; doi: 10.1038/srep30545 (2016)
11. Shepard R.N., Metzler J. Mental rotation of three- dimensional objects // Science. 1971. V. 171. P. 701-703.