空間能力動(dòng)態(tài)測試研究的發(fā)展

張琪

摘要：空間能力，廣義上指非語言信息加工中的個(gè)體差異，即在日常生活中的個(gè)體差異；狹義上則是指對于完成空間測驗(yàn)中的個(gè)體差異。初始作為智力發(fā)展研究中的一項(xiàng)子因素，后來隨著研究的深入將空間能力獨(dú)立作為個(gè)體的一項(xiàng)能力，空間能力的研究發(fā)展循序漸進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，空間能力的測試不再局限于紙質(zhì)版測試，而開始應(yīng)用動(dòng)態(tài)任務(wù)來進(jìn)行測試，本文則重點(diǎn)梳理空間能力動(dòng)態(tài)測試研究的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：空間能力動(dòng)態(tài)測試

空間能力是人日常生活中不可或缺的一種能力，是個(gè)體認(rèn)識事物、探索客觀世界的必要基礎(chǔ)。因?yàn)槲覀兊纳钐幱谝粋€(gè)三維空間中，實(shí)際生活中有很多場景與空間能力的應(yīng)用密切相關(guān)。例如，當(dāng)我們出去游玩時(shí)，我們需要通過空間能力來判斷方位，尋找方向：或者我們在運(yùn)動(dòng)打籃球時(shí)，我們也需要空間能力來將籃球投入籃筐中等，空間能力都扮演著重要的角色。

最初發(fā)現(xiàn)空間能力因素的存在源自于機(jī)械能力及其實(shí)踐操作中，關(guān)于空間能力的概念提出則始于1904年，因?yàn)檫@一年比奈發(fā)表了歷史上第一份正式的智力測驗(yàn)，此時(shí)主要將空間能力定義為智力的一個(gè)子因素。后續(xù)隨著研究的深入，研究者們發(fā)現(xiàn)空間能力與智力中的言語能力存在很大差異，開始將空間能力作為個(gè)體的一項(xiàng)獨(dú)立能力進(jìn)行研究。已有關(guān)于空間能力研究的發(fā)展主要分為三個(gè)階段：階段一，提出了空間能力存在的證據(jù)；階段二，區(qū)分空間能力亞因素的類別；階段三，關(guān)注空間能力與其他能力之間的關(guān)系以及測驗(yàn)中各種變異的來源。通過這些研究，確定了空間能力作為個(gè)體的一項(xiàng)獨(dú)立能力的地位。

在已有研究中，傳統(tǒng)上對于空間能力亞因素的理解均基于紙筆測驗(yàn)，因此對于現(xiàn)在較為認(rèn)可的視覺化、空間定向和空間關(guān)系因素的測試內(nèi)容僅限于靜止客體和靜止刺激。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究者們開始重視空間能力的動(dòng)態(tài)測試過程，即刺激的呈現(xiàn)方式是動(dòng)態(tài)的，該種能力著重考察個(gè)體對運(yùn)動(dòng)元素的反應(yīng)和處理，也更加真實(shí)的反映了世界。

Larson（1996）認(rèn)為空間能力的靜態(tài)測試與動(dòng)態(tài)測試的區(qū)別不僅在于運(yùn)動(dòng)過程，而且在于任務(wù)的屬性不同。在空間能力發(fā)展的歷程中，雖然一直用靜態(tài)刺激來測量個(gè)體的空間能力，但是有研究者曾長期假設(shè)個(gè)體的能力是用來處理運(yùn)動(dòng)物體的。例如，Thurston在1948年提出假設(shè)，“個(gè)體存在一種或者兩種能力表現(xiàn)為思考固體物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，而不是區(qū)分它們靜止時(shí)的狀態(tài)?！皊eibert和Snow在1965年指出，在某些行為下個(gè)體行為的表現(xiàn)“不是靜止?fàn)顟B(tài)，也非標(biāo)準(zhǔn)詞匯，也不是被當(dāng)前已經(jīng)存在的測驗(yàn)所測量，這些行為包括一種能力或者傾向，并沒有被已有的紙筆測驗(yàn)充分和完全的測量。”在該問題上，Pellegrino和Hunt以及他們的同事又重新研究了早期研究者所提出的設(shè)想，并重點(diǎn)關(guān)注了我們所認(rèn)為的空間能力就是在心理呈現(xiàn)上操縱靜態(tài)物體的本質(zhì)性局限。

早期因?yàn)榧夹g(shù)方面的限制，很難將動(dòng)態(tài)刺激納入到空間推理任務(wù)中。Gibson曾在1947年的大規(guī)模招募新兵時(shí)克服了這個(gè)難題，該努力也促使了大量比較形象的測驗(yàn)的產(chǎn)生。Gibson假定了三個(gè)指標(biāo)來對運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行復(fù)雜的判斷：速度估計(jì)、相對速度估計(jì)和速度識別。盡管Gibson通過他的一系列任務(wù)來測量他假定的三個(gè)指標(biāo)，但是并沒有區(qū)分在該類測驗(yàn)中哪些因素結(jié)構(gòu)可以對個(gè)體差異產(chǎn)生潛在影響，不過Gibson通過電影藝術(shù)般的測量方式開啟了人們應(yīng)用運(yùn)動(dòng)刺激來測量個(gè)體空間能力的差異。

Fruchter和Mahan（1952）對Gibson研究中的九個(gè)任務(wù)進(jìn)行了因素分析，其中包括了相對速度估計(jì)的任務(wù)，最后也提取出來三個(gè)因素：知覺模式或知覺速度、運(yùn)動(dòng)方向判斷和注意分散因素。但是，有研究者指出相對速度估計(jì)任務(wù)和其他測試任務(wù)的相關(guān)較低，大多數(shù)情況下該變量比較特殊，有時(shí)并不能成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)變量。在Seiber坪NSnow（1965）的一項(xiàng)大規(guī)模研究中，運(yùn)用動(dòng)態(tài)圖片來評估空間智力的測試，也表明速度評估任務(wù)與所要測試的空間能力并無相關(guān)性，Seibert和Snow推測可能是因?yàn)樗俣裙烙?jì)任務(wù)包括了預(yù)測運(yùn)動(dòng)物體的位置，并且需要通過短時(shí)記憶來推測物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。近幾年Hunt（1987，1988）等人應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)刺激來測量空間能力，最后得出了與Seibert等研究者類似的結(jié)論，對運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行相對復(fù)雜的判斷所需的能力在其他類型的空間智力中較為明顯，Hunt（1987）將空間能力的動(dòng)態(tài)測試定義為，判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)的客體要到哪里去以及何時(shí)到達(dá)目的地，也就是客體以某種速度按照固定路徑運(yùn)動(dòng)，被試估計(jì)時(shí)間、速度以及不同運(yùn)動(dòng)路徑的交叉。

Pellegrino，Hunt和Yee（1989）發(fā)現(xiàn)了一種較好的方法來進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量，即對兩個(gè)同時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體的相對位置進(jìn)行判斷，該任務(wù)類似Gibson的速度和相對速度估計(jì)的任務(wù)，在該任務(wù)中被試需要注意兩個(gè)刺激因素：1）每個(gè)物體相對于終點(diǎn)持續(xù)不斷減少的距離；2）兩個(gè)物體的相對運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)，只需要判斷哪個(gè)物體距離終點(diǎn)更近。但是當(dāng)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度不相同時(shí)，則需要綜合速度和距離信息來判斷哪個(gè)物體先到達(dá)終點(diǎn)。后來有研究者提出到達(dá)時(shí)間任務(wù)對大多數(shù)被試來說難度偏大，時(shí)間判斷前后誤差多達(dá)一秒，這些研究也表明了潛在的個(gè)體差異對于任務(wù)判斷準(zhǔn)確性的影響。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，研究者們不斷地開發(fā)新的動(dòng)態(tài)測試任務(wù)來測量空間能力。空間能力一直以來是一個(gè)龐大的體系，希望隨著研究方法與技術(shù)的不斷發(fā)展，可以使得空間能力的研究更加精確、完善。