Способность пространственной визуализации или зрительно-пространственная способность — это способность мысленно манипулировать двухмерными и трехмерными фигурами. Обычно он измеряется с помощью простых когнитивных тестов и позволяет прогнозировать производительность пользователя при использовании некоторых типов пользовательских интерфейсов.
Когнитивные тесты, используемые для измерения способности к пространственной визуализации, включая задачи на ментальное вращение , такие как тест на мысленное вращение , или задачи на умственное сокращение, такие как тест на мысленное сокращение ; а также когнитивные тесты, такие как тесты VZ-1 (Форма-доска), VZ-2 (Складывание бумаги) и VZ-3 (Разработка поверхности) из набора когнитивных тестов с указанием факторов, разработанного Службой образовательного тестирования . Хотя описания пространственной визуализации и мысленного вращения звучат одинаково, мысленное вращение — это особая задача, которую можно выполнить с помощью пространственной визуализации. [1]
Тест на бумажную доску Миннесоты включает в себя предоставление участникам формы и набора меньших фигур, которые затем им предлагается определить, какая комбинация маленьких фигур полностью заполнит большую фигуру, не перекрывая друг друга. Тест на складывание бумаги включает в себя демонстрацию участникам последовательности складок на листе бумаги, в которых затем пробивается ряд отверстий. Участники должны выбрать, какой из набора развернутых бумажек с дырочками соответствует только что увиденному.
Тест «Развитие поверхности» включает в себя предоставление участникам плоской формы с пронумерованными сторонами и трехмерной формы с буквенными сторонами и просьбу участников указать, какая пронумерованная сторона соответствует какой стороне с буквами.
Концепция способности к пространственной визуализации была впервые выделена отдельно от общего интеллекта в 20 веке, а ее значение для проектирования компьютерных систем было выявлено в 1980-х годах.
В 1987 году Ким Висенте и его коллеги провели серию когнитивных тестов на группе участников, а затем определили, какие когнитивные способности коррелируют с производительностью при выполнении компьютеризированной задачи по поиску информации. Они обнаружили, что единственными значимыми предикторами производительности были словарный запас и способность к пространственной визуализации, и что люди с высокими способностями к пространственной визуализации выполняли задачу в два раза быстрее, чем люди с более низким уровнем способности к пространственной визуализации. [2]
Пожилые люди, как правило, хуже справляются с измерениями способности к пространственной визуализации, чем молодые люди, и этот эффект, по-видимому, наблюдается даже среди людей, которые часто используют пространственную визуализацию на работе, таких как архитекторы и геодезисты (хотя они по-прежнему лучше справляются с измерениями, чем другие). того же возраста). Однако возможно, что типы пространственной визуализации, используемые архитекторами, не измеряются точно в ходе тестов. [ который? ]
Согласно некоторым исследованиям, у мужчин в среднем коэффициент пространственного интеллекта на одно стандартное отклонение выше, чем у женщин. [3] Эта область — одна из немногих, где проявляются явные половые различия в когнитивных способностях . Исследователи из Университета Торонто говорят, что различия между мужчинами и женщинами при выполнении некоторых задач, требующих пространственных навыков, в значительной степени исчезают после того, как обе группы играют в видеоигру всего несколько часов. [4] Хотя Герман Уиткин утверждал, что женщины более «визуально зависимы», чем мужчины, [5] недавно это было оспорено. [6]
Было обнаружено, что гендерные различия в пространственных способностях объясняются морфологическими различиями между мужским и женским мозгом. Теменная доля — это часть мозга, которая, как известно, участвует в пространственных способностях, особенно в 2D- и 3D-мысленном вращении. Исследователи из Университета Айовы обнаружили, что более толстое серое вещество в теменной доле у женщин приводит к ухудшению умственных вращений, а большая площадь поверхности теменной доли у мужчин приводит к преимуществу в умственных вращениях. Результаты, полученные в ходе исследований, подтверждают представление о том, что гендерные различия в пространственных способностях возникли в ходе эволюции человека, так что оба пола когнитивно и неврологически развились, чтобы вести себя адаптивно. Однако влияние социализации и окружающей среды на разницу в пространственных способностях все еще остается открытым. [7]
Другие исследования предполагают, что гендерные различия в пространственном мышлении можно объяснить эффектом угрозы стереотипов . Страх воплотить в жизнь стереотипы негативно влияет на производительность, что приводит к самоисполняющемуся пророчеству . [8]