为什么有的孩子能够用积木堆出各种城堡、汽车，而有的孩子却只能摞高高，或只能堆成一个「大板砖」？

除了年龄差异外，这和孩子的空间思维能力密切相关。空间思维能力对于日常的生活、工作至关重要，就拿问路来说，如果对于空间思维能力较差的人来说，对方告诉你「前方向左走 200 米，右转后见十字路口再左转前行 300 米，右手边即是」，你可能会有些晕菜。今天就来聊聊如何培养孩子的空间思维能力。

什么是空间思维能力

空间思维是我们将形状在想象中形成思维图像时的一种思维方式，也是我们用来想象事物不同视觉视角的思维模式。

它是建筑师和工程师在设计建筑物时所表现的能力；它是使化学家能够思考分子的三维结构的能力；它是外科医生在人体内定位器官的能力；它还是米开朗基罗想象出一块石头雕刻后模样的能力。

以下有两张图，你能说出他们是否相同吗？

这是一个经典的心理旋转测试 —— 一种测量空间思维能力的方法。

研究表明，空间思维是 STEM（科学 Science，技术 Technology，工程 Engineering，数学 Mathematics）成就的重要预测因子。空间思维和「数感」的发展也是密切相关，早期的空间思维能力可以预测孩子在数学上的表现，甚至有证据表明早期的空间思维能力可以预测幼儿的阅读能力。

那么，我们可以怎样帮助孩子发展空间思维能力呢？

玩结构化玩具有效吗？

越来越多的研究表明，孩子们可以通过结构化的积木游戏来提高自己的空间思维能力，这是因为孩子们在通过遵循模型来重建物理结构。

在最近的一项研究中，印第安纳大学认知神经科学领域副教授莎琳·纽曼 (Sharlene Newman) 及其同事将 28 名 8 岁儿童分配到两个训练小组中的一个。有一半的孩子参加了 5 段 30 分钟的结构化积木游戏。其他的孩子在同样的时间内玩「文字图版游戏」（Scrabble，类似于拼字游戏）。在训练前后，研究人员分别在儿童完成心理旋转任务时，使用功能性磁共振技术（fMRI) 扫描儿童的大脑。

他们发现，与「文字图版游戏」对照组中的孩子不同，参加结构化积木游戏的孩子在反应时间和准确度方面显示出显著的提高。他们在第一次和第二次脑扫描中大脑活动也显示出变化。训练后，与空间处理和空间工作记忆相关的脑区显示出更多的活动。

所以，我们有充分的证据表明游戏中的练习提高了空间技能（三维的积木、二维的七巧板等玩具都可以达到锻炼的效果），这就可以解释为什么建构游戏与童年时期空间思维能力有关了。

说空间词汇有效吗？

人们经常发现，当一个概念有一个特定的词语来表达时，思考这个概念便会更加容易。当我们提供正确的语言工具时，孩子在空间任务上的表现会更好吗？研究表明，通过让孩子接触丰富的空间词汇，孩子的空间思维能力可以得到提高。

首先，空间思维和空间词汇之间有明确的联系。在一项研究中，知道更多空间词语（如中间、上面、下面和附近）的学龄前儿童更擅长用块体重现空间设计。即使在控制了一个孩子的整体词汇量之后，情况也是如此，这表明具体的空间词汇有助于孩子在三维空间中进行思考。

其次，有证据表明，当我们向他们提供有帮助的话语时，孩子在空间任务上表现更好。伊利诺伊大学工商管理领域副教授杰弗瑞·莱温斯特 (Jeffrey Loewenstein) 和西北大学心理学教授黛德·金特纳 (Dedre Gentner) 曾做过一个实验：

一个孩子看到两个小书架，每个小书架有三层架子和三个可隐藏物品的空间。

在孩子看来，一名成人在白色书架的某层上藏了一张特殊的卡片（the winner），然后用两种方式解释了它的位置：

1、通过指出并说「我把 the winner 放在这里」；2、通过使用空间语言「我把 the winner 放在中间一层的架子上」。

然后，孩子闭上眼睛，大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 the winner 藏在这了」，大多数 3 岁大的孩子不能做出正确判断。相比之下，当孩子们得到包含空间语言的指导时，他们表现得更好。

那么长期的认知发展呢？

佛罗里达国际大学心理学系助理教授香农·普邓 (Shannon Pruden) 和她的同事们通过跟踪研究从 14 个月龄起的 52 个宝宝来解决这个问题。

研究人员观察了一系列互动中的家庭，并测量了父母对子女说的空间词汇量。他们还记录了孩子说话时使用的空间词汇的数量，如圆形、三角形、高、空、尽头和小。

然后，当孩子们 54 个月大的时候，研究人员给了他们几个空间思维能力的非言语测试，其中包括为低龄孩子准备的空间旋转任务。

事实证明，那些听过很多空间词汇，并且使用了大量空间语言的孩子，获得了更好的测试成绩。

在研究中，虽然没有考虑遗传因素，但控制了家长的总体语言输入，在一定程度上排除了孩子或父母太爱说话从而发展了更好的空间思维能力的可能性。因此，语言沟通的类型是重要的：空间词汇可能会鼓励孩子更多地关注他们遇到的空间信息，进而有助于孩子提升这种能力。

总结 & 小建议

根据以上的一些实验研究，我们可以总结下提升孩子空间思维能力的小 Tips。

鼓励宝宝对环境的探索

实验表明，婴儿可以快速学习三维形状。出生后的几天内，婴儿似乎明白，随着物体越来越近，物体的外观尺寸将会发生变化。在确保环境安全的情况下，父母尽量让宝宝多观察和探索周边的环境。如果过于保守只是「看可以，不要乱碰」，那可能会影响孩子空间思维能力的发展。

玩建筑类积木游戏

建筑类积木游戏需要孩子依照二维平面图的说明，搭建起三维的空间结构，最适合孩子锻炼空间建构能力了。另外，一些七巧板和拼图游戏也可以辅助提高空间思维能力，不妨多玩玩。

日常交流多用空间词汇

让孩子帮着找一件东西时，多用「上下、左右、前后、旁边」等空间词汇。也可以让孩子帮你指路，比如孩子出发去幼儿园，你可以在出发前让孩子用语言描述下怎么到达，多提示他用空间词汇，构建空间想象力。