Способность к пространственной визуализации или визуально-пространственная способность — это способность мысленно манипулировать двухмерными и трехмерными фигурами. Обычно она измеряется с помощью простых когнитивных тестов и является предиктором производительности пользователя с некоторыми типами пользовательских интерфейсов.
Когнитивные тесты, используемые для измерения способности к пространственной визуализации, включают задания на ментальное вращение , такие как тест на ментальное вращение , или задания на ментальное вырезание, такие как тест на ментальное вырезание ; и когнитивные тесты , такие как тесты VZ-1 (Form Board), VZ-2 (Paper Folding) и VZ-3 (Surface Development) из набора когнитивных тестов Factor-Reference, разработанного Службой образовательного тестирования . Хотя описания пространственной визуализации и ментального вращения звучат похоже, ментальное вращение — это особая задача, которую можно выполнить с помощью пространственной визуализации. [1]
Тест Minnesota Paper Form Board Test включает в себя предоставление участникам формы и набора меньших форм, после чего им предлагается определить, какая комбинация маленьких форм полностью заполнит большую форму без перекрытия. Тест Paper Folding Test включает в себя демонстрацию участникам последовательности сгибов на листе бумаги, через которые затем пробивается ряд отверстий. Участники должны выбрать, какой из набора развернутых листов бумаги с отверстиями соответствует тому, который они только что видели.
Тест на разработку поверхности заключается в том, что участникам дают плоскую фигуру с пронумерованными сторонами и трехмерную фигуру с буквенными сторонами, а затем просят указать, какая пронумерованная сторона соответствует какой буквенной стороне.
Впервые способность к пространственной визуализации была выделена отдельно от общего интеллекта в XX веке, а ее влияние на проектирование компьютерных систем было выявлено в 1980-х годах.
В 1987 году Ким Висенте и его коллеги провели ряд когнитивных тестов на группе участников, а затем определили, какие когнитивные способности коррелируют с производительностью в компьютерном задании по поиску информации. Они обнаружили, что единственными значимыми предикторами производительности были словарный запас и способность к пространственной визуализации, и что те, у кого была высокая способность к пространственной визуализации, выполняли задачу в два раза быстрее, чем те, у кого был более низкий уровень способности к пространственной визуализации. [2]
Пожилые люди, как правило, показывают худшие результаты по показателям 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 все равно показывают лучшие результаты по показателям, чем другие люди того же возраста). Однако возможно, что типы пространственной визуализации, используемые архитекторами, не измеряются тестами точно. [ which? ]
Согласно некоторым исследованиям, у мужчин в среднем на одно стандартное отклонение выше пространственный коэффициент интеллекта, чем у женщин. [3] Эта область является одной из немногих, где проявляются четкие гендерные различия в познании . Исследователи из Университета Торонто говорят, что различия между мужчинами и женщинами в некоторых задачах, требующих пространственных навыков, в значительной степени устраняются после того, как обе группы играют в видеоигру всего несколько часов. [4] Хотя Герман Уиткин утверждал, что женщины более «визуально зависимы», чем мужчины, [5] это недавно 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 невыгодному положению в мысленных вращениях, а большая площадь поверхности теменной доли у мужчин приводит к преимуществу в мысленных вращениях. Результаты, полученные исследователями, подтверждают идею 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 для обсуждения. [7]
Другие исследования предполагают, что гендерные различия в пространственном мышлении могут быть объяснены эффектом угрозы стереотипа . Страх соответствовать стереотипам негативно влияет на производительность, что приводит к самоисполняющемуся пророчеству . [8]