孩子堆積木只會摞高高？怎樣幫助孩子發展空間思維能力？

孩子堆積木有什麼好處？讓孩子玩積木的好處多嗎？孩子堆積木只會摞高高嗎？爲什麼有的孩子能夠用積木堆出各種城堡、汽車，而有的孩子卻只能摞高高，或只能堆成一個「大板磚」？

除了年齡差異外，這和孩子的空間思維能力密切相關。空間思維能力對於日常的生活、工作至關重要，就拿問路來說，如果對於空間思維能力較差的人來說，對方告訴你「前方向左走 200 米，右轉後見十字路口再左轉前行 300 米，右手邊即是」，你可能會有些暈菜。今天就來聊聊如何培養孩子的空間思維能力。

空間思維是我們將形狀在想象中形成思維圖像時的一種思維方式，也是我們用來想象事物不同視覺視角的思維模式。

它是建築師和工程師在設計建築物時所表現的能力；
它是使化學家能夠思考分子的三維結構的能力；
它是外科醫生在人體內定位器官的能力；
它還是米開朗基羅想象出一塊石頭雕刻後模樣的能力。

以下有兩張圖，你能說出他們是否相同嗎？

這是一個經典的心理旋轉測試 —— 一種測量空間思維能力的方法。

研究表明，空間思維是 STEM（科學 Science，技術 Technology，工程 Engineering，數學 Mathematics）成就的重要預測因子。空間思維和「數感」的發展也是密切相關，早期的空間思維能力可以預測孩子在數學上的表現，甚至有證據表明早期的空間思維能力可以預測幼兒的閱讀能力。

那麼，我們可以怎樣幫助孩子發展空間思維能力呢？

越來越多的研究表明，孩子們可以通過結構化的積木遊戲來提高自己的空間思維能力，這是因爲孩子們在通過遵循模型來重建物理結構。

在最近的一項研究中，印第安納大學認知神經科學領域副教授莎琳·紐曼 (Sharlene Newman) 及其同事將 28 名 8 歲兒童分配到兩個訓練小組中的一個。有一半的孩子參加了 5 段 30 分鐘的結構化積木遊戲。其他的孩子在同樣的時間內玩「文字圖版遊戲」（Scrabble，類似於拼字遊戲）。在訓練前後，研究人員分別在兒童完成心理旋轉任務時，使用功能性磁共振技術（fMRI) 掃描兒童的大腦。

他們發現，與「文字圖版遊戲」對照組中的孩子不同，參加結構化積木遊戲的孩子在反應時間和準確度方面顯示出顯著的提高。他們在第一次和第二次腦掃描中大腦活動也顯示出變化。訓練後，與空間處理和空間工作記憶相關的腦區顯示出更多的活動。

所以，我們有充分的證據表明遊戲中的練習提高了空間技能（三維的積木、二維的七巧板等玩具都可以達到鍛鍊的效果），這就可以解釋爲什麼建構遊戲與童年時期空間思維能力有關了。

人們經常發現，當一個概念有一個特定的詞語來表達時，思考這個概念便會更加容易。當我們提供正確的語言工具時，孩子在空間任務上的表現會更好嗎？研究表明，通過讓孩子接觸豐富的空間詞彙，孩子的空間思維能力可以得到提高。

首先，空間思維和空間詞彙之間有明確的聯繫。在一項研究中，知道更多空間詞語（如中間、上面、下面和附近）的學齡前兒童更擅長用塊體重現空間設計。即使在控制了一個孩子的整體詞彙量之後，情況也是如此，這表明具體的空間詞彙有助於孩子在三維空間中進行思考。

其次，有證據表明，當我們向他們提供有幫助的話語時，孩子在空間任務上表現更好。 伊利諾伊大學工商管理領域副教授傑弗瑞·萊溫斯特 (Jeffrey Loewenstein) 和西北大學心理學教授黛德·金特納 (Dedre Gentner) 曾做過一個實驗：

一個孩子看到兩個小書架，每個小書架有三層架子和三個可隱藏物品的空間。

在孩子看來，一名成人在白色書架的某層上藏了一張特殊的卡片（the winner），然後用兩種方式解釋了它的位置：

1、通過指出並說「我把 the winner 放在這裏」；
2、通過使用空間語言「我把 the winner 放在中間一層的架子上」。

然後，孩子閉上眼睛，大人將另一張卡片藏在藍色書架裏。再次睜開眼睛時，實驗要求他在藍色書架「同樣的地方」尋找第二張卡片。

這是一項關於類比映射的簡單測試。但令人驚訝的是，如果成年人僅僅是用手指着並說「我把 the winner 藏在這了」，大多數 3 歲大的孩子不能做出正確判斷。相比之下，當孩子們得到包含空間語言的指導時，他們表現得更好。

那麼長期的認知發展呢？

佛羅里達國際大學心理學系助理教授香農·普鄧 (Shannon Pruden) 和她的同事們通過跟蹤研究從 14 個月齡起的 52 個寶寶來解決這個問題。

研究人員觀察了一系列互動中的家庭，並測量了父母對子女說的空間詞彙量。他們還記錄了孩子說話時使用的空間詞彙的數量，如圓形、三角形、高、空、盡頭和小。

然後，當孩子們 54 個月大的時候，研究人員給了他們幾個空間思維能力的非言語測試，其中包括爲低齡孩子準備的空間旋轉任務。

事實證明，那些聽過很多空間詞彙，並且使用了大量空間語言的孩子，獲得了更好的測試成績。

在研究中，雖然沒有考慮遺傳因素，但控制了家長的總體語言輸入，在一定程度上排除了孩子或父母太愛說話從而發展了更好的空間思維能力的可能性。因此，語言溝通的類型是重要的：空間詞彙可能會鼓勵孩子更多地關注他們遇到的空間信息，進而有助於孩子提升這種能力。

根據以上的一些實驗研究，我們可以總結下提升孩子空間思維能力的小 Tips。

鼓勵寶寶對環境的探索

實驗表明，嬰兒可以快速學習三維形狀。出生後的幾天內，嬰兒似乎明白，隨着物體越來越近，物體的外觀尺寸將會發生變化。在確保環境安全的情況下，父母儘量讓寶寶多觀察和探索周邊的環境。如果過於保守只是「看可以，不要亂碰」，那可能會影響孩子空間思維能力的發展。

玩建築類積木遊戲

建築類積木遊戲需要孩子依照二維平面圖的說明，搭建起三維的空間結構，最適合孩子鍛鍊空間建構能力了。另外，一些七巧板和拼圖遊戲也可以輔助提高空間思維能力，不妨多玩玩。

日常交流多用空間詞彙

讓孩子幫着找一件東西時，多用「上下、左右、前後、旁邊」等空間詞彙。也可以讓孩子幫你指路，比如孩子出發去幼兒園，你可以在出發前讓孩子用語言描述下怎麼到達，多提示他用空間詞彙，構建空間想象力。