空间思维是指在“脑海”中想象出形状。建筑师和工程师在设计建筑的时候会使用这种大脑能力，它同样能帮助化学家想象分子的三维结构，让外科医生能定位人体器官，让米开朗基罗可以想象出一块石头雕刻后的模样。
空间智能在许多任务中至关重要，但是在传统教育中，往往更强调语言和数理逻辑的训练，其他方面则常常被忽略。我们能提高孩子的空间思维能力么？

这也是我们在想象不同视觉特征时所使用的思维模式。这两个物体形状是否不同？或者它们是相同的，而仅仅是观察的方向不同？
这是一个经典的心理旋转测试（用以测量空间智力的度量之一）
这些技能只是人全部智力的一个方面。研究表明空间思维是预测在STEM（科学、技术、工程、数学）方面的重要指标，“数感”和空间思维的发展紧密联系在一起，早期的空间思维能力可以预测孩子长大后在数学方面的表现，年幼时的长把空间关系可视化儿童在幼儿园时期将发展出更好的算数能力，擅长心理旋转（mental rotation，在脑海中旋转图形）的中学生在科学课程方面表现更出色，甚至有证据表明，早期空间思维能力可以作为年幼孩子阅读技能的预测指标。
空间能力存在性别差异么？
人们常假设空间智力是从生物层面上确定的认知特质，一种与生俱来的天赋技能。

这种态度也许部分源自于日常生活中常见的性别差异，比如人们总是强调女孩更擅长语言，而男孩则拥有更好的空间想象能力。大量研究表明男性的心理旋转能力强于女性。也有证据表明，空间能力与胎儿在子宫中遇到的睾丸酮含量有关。在近期的一项涉及到42名女性的实验中，研究者发现，给被试注射单一、小剂量的睾丸酮，可暂时提高她们的心理旋转能力。
但是，无论心理旋转能力中的性别差异是否基于激素，有确凿的证据表明，人们可以通过锻炼来提高空间能力。并且，训练学习后的成效非常显著。经过短时间的训练（时间范围从数小时到几周），所有人的空间能力都得到了提升，没有性别差异。

以Rebecca Wright及其同事的研究为例，研究人员在哈佛大学招募了38名志愿者——都是年轻人，一半是女性。
志愿者们接受了两个任务测试：
1. 心理旋转
2. 心理纸张折叠。任务要求受试者在脑海中“折叠”一个纸板，并预测它的样子。
训练前的结果显示确实存在性别差异——女性在进行空间旋转任务时错误率更多，男性在心理纸张折叠任务中错误率更多。
但是，通过21天的训练（两种任务都练习），每个人都取得了进步。并且错误率趋于一致。实验结果表明，男性和女性同样擅长两种任务。
而其他实验中也发现了类似的结果。在一组以成年人为被试对象的研究中，研究人员将被试随机分组，通过玩游戏来提高视觉注意力。其中一个核心实验发现，本科生仅仅通过玩10个小时3D第一人称射击游戏就能提高视觉注意力和心理旋转技巧。总体结果表明 女性进步更大，并且效果持续到5个月之后。
对孩子进行训练有效么？
David Tzuriel和Gila Egozi对116名一年级学生（平均年龄6.5岁）进行了心理旋转能力的测试，并随机挑选出其中一半参加为提高孩子观察、转换、记录几何形状的能力而设计的训练项目剩下的孩子分配做无空间训练的项目。
研究开始时，男孩比女孩表现好。但是8周的训练过后，参加空间能力训练的女孩通过测试的概率显著增加，也就是说，性别差异消失了。
另一项实验发现，简单的训练可以提高数学表现，通过单一的20分钟的心理旋转谜题锻炼，6到8岁的孩子们在数学测试中的得分比不参加训练的对照组更高。
经过训练的孩子变得特别擅长代数问题，研究人员猜测空间训练使得孩子更容易将方程形象化和重排为熟悉的形式。也就是说，经过训练后，孩子可以把“2+？=7”的问题重构为他们更熟悉的形式“7-2=?”。
大量的研究证据表明，训练可以提高空间想象能力，而这些结果也许能解释为什么搭积木等建造类的游戏可以与儿童空间能力相关。而最新的研究结果显示，不止是游戏，孩子们还可以通过与大人的交流和沟通得到提高。
你会影响孩子空间能力的发展
日常生活中我们很容易能发现，如果知道一个概念所对应的单词，就更容易思考这个概念。如果我们给孩子提供正确的语言工具，孩子是否会在空间任务中表现更为出色呢？研究表明，让孩子接触丰富的空间词汇，能提高他们的空间智力。
空间智力与空间词汇有着清晰的关联。研究表明，知道更多空间词汇（如：在中间、在上面、在下面、附近）的学前儿童更擅长用木块重现空间图案。控制孩子的整体词汇量，将其作为协变量去除之后结果不变。表明空间词汇能帮助孩子思考三维空间。
Jeffrey Loewenstein和Dedre Gentner的研究结果表明在给孩子提供更多有帮助的词汇后，孩子们表现更为出色。实验中每个孩子能看到两个小书架，每个书架有三层，还有三个隐藏处。
在孩子的视野中，一个成年人在白色书架的一层里藏了一张特别的卡片（“赢家”），然后她用两种不同方式中的一种向孩子解释隐藏位置：
1. 用手指着并说：“我发现‘赢家’藏在这里。”
2. 用空间语言说：“我把‘赢家’藏在中间的那层。”
然后，孩子闭上眼睛，成年人将另一张卡片藏在蓝色书架里。再次睁开眼睛时，实验要求他在蓝色书架“同样的地方”寻找第二张卡片。
这是一项关于类比映射的简单测试。但令人惊讶的是，如果成年人仅仅是用手指着并说“我把‘赢家’藏在这了”，大多数3岁大的孩子不能做出正确判断。
相反，当指示中明确包含空间语言时，孩子们的准确率显著提高。
那么，长期认知发展方面又如何呢？通过跟踪调查52个14个月大的学龄前儿童，Shannon Pruden和她的同事解答了这个问题。
采用纵向研究的实验设计，研究人员在游戏中观察家庭，并测量父母对孩子说了多少空间词汇，同时还记录了孩子说出的空间词汇数量，如：圆、三角形、高、空、线、终点、小等。
随后，当孩子54个月大时，研究者让他们做了一些非语言的空间智力测试，包括为低龄孩子准备的空间旋转任务。结果发现，听了更多空间词汇并使用更多空间语言的孩子，在测试中得分更高。
这项研究没有考虑基因的影响因素，父母和孩子可能有共同的基因，使他们都更喜欢使用空间词汇，且都在空间智力测试方面表现很好。但是研究者控制了父母总体语言输入，因此，并不是特别健谈的父母能培养出空间能力较强的孩子，其关键点在于日常说话的方式。丰富的空间词汇可能会鼓励孩子更加注意他们遇到的空间信息，从而帮助他们学习。
那么，空间想象能力是不是只有通过复杂的实验设计，在实验室里经过专家的指导才能真的有所进步呢？
当然不需要这么复杂，其实，在日常生活中，我们就可以通过玩具、语言交流的方式，来帮助孩子提高空间想象能力~
日常小绝招，智力up up up！
1. 向小朋友介绍有关空间描述的词汇。
当还在蹒跚学步的小宝宝听到以下的词汇，TA会有什么反应呢？
大，小，长，短，胖，瘦，厚，微小，满
圆形，长方形，八角形，三角形，椭圆，五角形
弯曲，直，平，角，尖，面，线
孩子们常常听到这些有关形状和空间的词汇，他们会对此更感兴趣吗？
当然。
Shannon Pruden等人的研究表明学走步儿童语言环境和学龄前空间思维能力有关。
2.抓住日常的每个机会锻炼空间思维能力。
心理学Nora  Newcome和Andrea Fricke在一次相关研究中总结道：“空间想象任务随处可见。”
你可以向孩子提出以下问题，来激发他们用空间想象能力思考：
一个包能装的下这些杂物吗？
床单怎么样可以在床上铺好？
左边的鞋带穿在上面还是下面？
如果我们这样切这个饼，它最后是什么形状的（纵向或者横向）？
3. 提醒孩子使用他们的想象力。
最新研究表明，小朋友可以非常有效地利用空间思维能力去解决基本的物理问题，但是需要大人首先提醒他们可以去这样思考。
Amy Joh和同事们向一群三岁大的孩子们提问，如果将一个球投入这个弯曲的管道中，球将会到哪里去？当研究者提醒孩子们先去想象出球的路径时，他们的回答将会更加准确。
4. 玩一些建筑游戏，孩子们从中可以根据实例重新构建模型。最重要的一点是，和孩子们讨论这个游戏！
积木图案测验是一个测试孩子空间思维技巧的方法。孩子们会拿到某个建筑的“示意图”，然后用一套积木去重新构建出它。
推荐乐高、Mega Bloks和Keva planks。
进阶玩法还有Equilibrio Game， 一套里面有18个积木，根据提供的图例，孩子可以搭出60个建筑。这个游戏还可以锻炼孩子解决平衡问题的动手能力。
练习可以提高思维能力，而Ferrara et al（2011）的研究表明，当家长和孩子们都参与到这种设计构建的游戏里，他们将会进行更多有关空间的对话。
5. 鼓励孩子们做手势。
实验证明如果允许成年人和孩子们使用手势，他们将会更加容易的解决问题。研究表明，如果鼓励人们使用他们手势加以辅助，就能在心里旋转测试中表现的更出色。另一个研究结果显示，测试过程中会自发做手势的孩子们，能在测试中更成功地解决空间问题。
6. 玩七巧板和拼图。
近期的一个纵向研究表明，当孩子在4岁前越频繁地去拼拼图，他们将会在4岁或者更大的时候，在二维图形转化思维测试中表现更好。
因此教育心理学家会推荐拼图游戏，此外美国的教师数学运算全国委员会提倡用七巧板来教授空间技巧。

7.  鼓励孩子们使用、绘制和解释地图。
3到4岁的孩子已经具备接受与地图相关课程的能力。比如小朋友可以学着去看一张客厅的平面建筑图，然后在地图上标注出他们实际隐藏玩偶的位置。
编后记：除了本文重点介绍的空间智能外，多元智能理论中强调的教育中应该注意让孩子发展的智能还包括：语文智能、逻辑数学智能、音乐智能、肢体动觉智能、人际智能、内省智能和自然观察智能。这是一套由美国哈佛大学教育研究院心理发展学家加德纳提出的一个多元智能理论，过去，学校一直只强调学生在逻辑数学和语文（主要是读和写）两方面的发展。传统IQ智力测验也仅涵盖逻辑数学、语文、和空间智能。但这并不是人类智能的全部。不同的人会有不同的智能组合，例如：建筑师及雕塑家的空间感（空间智能）比较强、运动员和芭蕾舞踏员的肢体能力（肢体动觉智能）较强、公关的人际智能较强、作家的内省智能较强等。之后果酱将会对这一理论进行详细的介绍~
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翻译：NPC、曾佳丽。本文翻译自Spatial intelligence in children。

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