공간 능력

Spatial ability
공간들이 비디오 게임:3D공간 탐색.

공간 능력이나visuo-spatial 능력 있는 능력, 이유, 및 개체 또는 공간 사이의 시각적이고 공간적인 관계 기억하는지 이해하는 것[1]

Visual-spatial 능력은 일상용 네비게이션, 이해를 고치고 장비 또는 거리, 측량 등 견적을 내고 이해하는 것과 직업에 공연한에서 사용된다.공간 능력 또한 스포츠, 기술적 이해, 수학, 자연 과학, 공학, 경제 예측, 기상학, 화학, 물리학 등 여러 분야에서 성공을 위해 중요하다.[2][3]뿐만 아니라 공간 능력 바깥 세상을 이해하지만, 그들은 또한고, 마음 속에 표현을 통해 추론 외부 정보 처리가 내려가는 것을 포함합니다.

정의 및 유형

공간적 능력은 사물이나 [1]공간 사이의 시각적이고 공간적인 관계를 이해하고, 추론하고, 기억하는 능력이다.공간 능력에는 공간 또는 시각 공간 지각, 공간 시각화, 정신적 접힘 및 정신적 회전을 포함하는 [4]네 가지 일반적인 유형의 공간이 있습니다.이러한 능력들은 각각 특정한 직업이나 일상생활에서 많은 종류의 업무에 고유한 특성과 중요성을 가지고 있습니다.예를 들어, 공간 지각은 주의를 산만하게 하는 [5]정보에도 불구하고 자신의 몸의 방향과 관련하여 공간 관계를 지각하는 능력으로 정의된다.반면에 정신 회전은 우주에서 2D 또는 3D 물체를 빠르고 정확하게 [4]조작하고 회전시키는 정신적인 능력이다.마지막으로 공간 시각화는 공간적으로 제시된 [5]정보의 복잡한 다단계 조작으로 특징지어진다.이 세 가지 능력은 공간 작업 기억으로 알려진 네 번째 공간 인지 인자에 의해 매개되고 지지된다.공간 작업 메모리는 작업을 [6]완료하기 위해 특정 양의 시각 공간 메모리를 주의력 제어 하에 일시적으로 저장하는 기능입니다.이 인지 능력은 정신 회전과 같은 더 높은 수준의 공간적 능력을 위한 능력의 개인 차이를 중재합니다.

공간 지각

액션 슈팅 게임:공간 지각 능력의 활용

공간지각은 주의를 산만하게 하는 [4]정보에도 불구하고 자신의 몸의 방향과 관련하여 공간적 관계를 인지하는 능력으로 정의된다.그것은 특징, 특성, 측정, 모양, 위치,[7] 움직임과 같은 외부 공간 정보를 인지하고 시각적으로 이해할 수 있는 것으로 구성된다.예를 들어 울창한 숲을 항해할 때는 공간지각과 인식을 사용합니다.또 다른 예는 자동차 내부의 관계와 역학을 이해하려고 할 때, 그들은 시각적인 틀을 이해하기 위해 공간 지각에 의존합니다.공간지각을 측정하는 테스트에는 22도의 각도로 프레임 방향을 보면서 로드를 수직으로 배치해야 하는 로드 및 프레임 테스트나 기울어진 [5]병에서 수평선을 그리거나 식별해야 하는 수위 작업이 포함됩니다.

공간지각은 또한 스포츠와 매우 관련이 있다.예를 들어, 한 연구는 짧게 표시된 시각 디스플레이에서 정보를 더 빨리 얻는 크리켓 선수들이 실제 게임에서 [8]훨씬 더 뛰어난 타자들이라는 것을 알아냈다.2015년 Journal of Vision에 발표된 연구에 따르면 축구 선수들은 거리를 횡단하는 보행자나 복잡한 동적 시각 [9]장면과 관련된 멀티태스킹 군중 장면을 처리하는 것과 같은 신체 운동학에 더 높은 지각 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다.펜싱 선수들을 대상으로 한 또 다른 연구는 성취도가 시각 식별, 시각-공간 관계, 시각 순차 기억, 좁은 주의 초점 및 시각 [10]정보 처리와 같은 공간 지각 기술과 높은 상관관계를 가지고 있다는 것을 발견했습니다.Neuro sychologia 저널에 게재된 리뷰는 공간 지각이 사물이나 공간에 의미를 부여하는 것을 포함한다는 것을 발견했고, 그래서 그들의 감각 처리는 실제로 들어오는 시각 [11]정보의 의미 처리의 일부입니다.또한 공간 지각은 뇌의 인간의 시각 시스템과 시각 운동 처리와 시각적으로 목표 지향적인 [11]행동을 담당하는 두정엽을 포함한다는 것을 발견했다.연구에 따르면 1인칭 슈팅 게임을 한 사람들은 중앙 [12]검색을 동시에 수행하면서 주변 및 식별 작업에서 더 빠르고 정확한 성능과 같은 더 나은 공간 지각 기술을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.연구원들은 주의를 분산시키는 능력을 향상시키는 것 외에도, 액션 게임을 하는 것은 가능한 목표 [12]위치에 대한 하향식 주의 안내와 같은 지각 능력을 크게 향상시킨다고 제안했다.

멘탈 로테이션

루빅스 큐브: 3D 정신 회전을 수반하는 인기 있는 퍼즐

멘탈 회전은 물체의 특징을 그대로 유지하면서 우주에서 2D와 3D 물체를 빠르고 정확하게 표현하고 회전시키는 능력이다.물리적 사물의 정신적 표현은 문제 해결과 이해를 활용하는데 도움이 될 수 있습니다.예를 들어, 헤가티(2004)는 사람들이 기어나 도르래가 작동하는 [13]방식과 같은 기계적인 문제에 대한 추론을 위해 정신적 표현을 조작한다는 것을 보여주었다.마찬가지로, Schwartz와 Black(1999)은 물을 붓는 것과 같은 정신적 시뮬레이션을 하면 높이와 [13]폭이 다른 용기에 필요한 기울기의 양에 대한 질문에 대한 해결책을 찾는 사람들의 기술이 향상된다는 것을 발견했다.스포츠 심리학 분야에서, 다양한 스포츠(예: 농구, 체조, 축구 또는 골프)의 코치는 선수들이 정신적인 이미지와 조작을 그들의 경기 수행의 한 기술로 사용하도록 장려해왔다.(Jones & Stuth, 1997)[13] 최근 연구(예: Cherney, 2008)에서는 비디오 게임을 꾸준히 연습하면 정신 회전 기술을 향상시킬 수 있다는 증거도 입증되었습니다. 예를 들어, 3-D 환경에서 [13]경주를 포함한 게임을 연습한 후 여성의 점수가 향상됩니다.인기 있는 메인스트림 게임 [14]테트리스뿐만 아니라 언리얼 토너먼트와 같은 액션 비디오 게임도 같은 효과를 볼 수 있었다.직소퍼즐과 루빅스 큐브 또한 높은 수준의 정신 회전을 수반하는 활동이며 시간이 [15][16][17]지남에 따라 공간 능력을 향상시키기 위해 연습할 수 있다.

정신적 회전은 또한 [18]독특하고 뇌의 운동 시뮬레이션과 관련된 영역을 포함하기 때문에 다른 공간적 능력과는 구별된다.

공간 시각화

주요 기사: 공간 시각화 능력

공간 시각화는 공간적으로 제시된 [5]정보의 복잡한 다단계 조작으로 특징지어진다.그것은 물체의 시각적 외관을 정신적으로 표현하는 능력인 시각 이미지와 물체나 움직임의 [19]부분이나 위치 사이의 공간적 관계를 정신적으로 나타내는 공간적 이미지를 포함한다.

공간 시각화는 과학과 기술 분야에서 특히 중요하다.예를 들어, 천문학자는 태양계의 구조와 그 [2]안에 있는 물체의 움직임을 정신적으로 시각화해야 한다.엔지니어는 설계 또는 [2]작업에 할당된 기계나 건물의 부품 간의 상호작용을 정신적으로 시각화합니다.화학자들은 대부분의 공간 정보가 삭제된 분자의 추상적인 모형으로 볼 수 있는 공식을 이해할 수 있어야 한다; 그 [2]공식에서 분자의 더 상세한 정신 모델이 필요할 때, 공간 기술은 그 정보를 복원하는 데 중요하다.

공간 시각화는 또한 정신적 이미지를 통해 측정, 형태, 움직임, 특징 및 속성의 시각적 세부사항을 상상하고 작업하며 이러한 공간 관계를 사용하여 문제를 이해하는 것을 포함합니다.공간지각은 감각을 통한 외부이해를 수반하는 반면 공간시각화는 마음속의 정신적 이미지를 통한 내부이해이다.

또 다른 중요한 공간 시각화 능력은 정신 [20]애니메이션이다.멘탈 애니메이션은 모든 형태의 시스템 내 또는 일반적인 [20]구성 요소의 움직임과 움직임을 정신적으로 시각화하는 것입니다.이것은 기계적 추론과 이해에 매우 중요한 능력이다. 예를 들어 기계적 작업의 정신적 애니메이션은 정신적으로 풀리 시스템을 더 작은 단위로 분해하고 기계 시스템의 [21]해당 시퀀스 또는 법칙에 따라 활성화하는 것을 포함할 수 있다.간단히 말해서, 멘탈 애니메이션은 기계적인 물체가 작은 부분의 움직임을 분석함으로써 어떻게 작동하는지 상상하는 것이다.

멘탈 폴딩은 2D 패턴 또는 재료를 3D 객체 및 [22]표현으로 접는 복잡한 공간 시각화입니다.다른 연구들에 비해, 정신적 접힘은 상대적으로 연구와 연구가 거의 없었다.멘탈 폴딩은 멘탈 회전에 비해 비강성 공간 변환 능력으로, 멘탈 회전과 달리 조작 물체의 특징이 변화하게 됩니다.경직된 조작에서는 오브젝트 자체가 변경되는 것이 아니라 공간적인 위치나 방향이 변경되는 반면, 멘탈 폴딩과 같은 비강성 변환에서는 오브젝트와 모양이 변경됩니다.[23]업무에서 정신적 접힘은 일반적으로 물체를 순차적으로 새로운 것으로 접기 위해 일련의 정신적 회전을 필요로 한다.전형적인 접기 테스트는 종이접기 작업과 유사한 종이접기 작업입니다.종이접기는 또한 2D 종이를 충분히 접어서 3D 형상을 [22]만들 수 있도록 평가함으로써 정신적 접힘을 필요로 합니다.

시각적 투과 능력은 가장 일반적인 공간 시각화 작업이며,[24] 외부의 특징을 바탕으로 물체 내부에 무엇이 있는지 상상하는 능력을 포함한다.

공간 작업 메모리

공간 작업 메모리는 작업을 [6]완료하기 위해 시각 공간 기억을 주의 제어 하에 일시적으로 저장하는 기능입니다.이 인지 능력은 정신 회전과 같은 더 높은 수준의 공간적 능력을 위한 능력의 개인 차이를 중재합니다.공간 작업 메모리는 비쥬오 공간 스케치 패드와 관련하여 많은 양의 단기 공간 메모리를 저장하는 것을 포함한다.공간 내 물체의 모양, 색상, 위치 또는 움직임 기억과 같은 시각적 공간 정보의 임시 저장 및 조작에 사용됩니다.또한 복잡한 건물을 통과하는 경로를 계획하는 것과 같이 공간 이동 계획으로 구성된 작업에도 관여합니다.시각공간 스케치패드는 별도의 시각적, 공간적, 그리고 경우에 따라서는 운동감각적(움직임) 구성요소로 분할될 수 있습니다.그것의 신경생물학적 기능은 또한 뇌의 [25]우반구 내에서 상관관계가 있다.

직업 응용 프로그램

연구진은 공간적 능력이 과학, 기술, 공학,[26][27] 수학(STEM)의 고급 교육 자격에 중요한 역할을 한다는 것을 알아냈다. 연구 결과, STEM에서 고급 학위를 받을 확률은 사람의 공간적 능력 수준에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다.예를 들어, 교육 심리학 저널에 발표된 2009년 연구에 따르면,[26] 12학년 때부터 11년 동안 분석된 400,000명의 참가자 그룹에서 STEM 박사 학위 소지자 중 45%가 높은 공간적 능력의 상위 비율 안에 있는 것으로 나타났다.STEM 박사학위 소지자의 10% 미만이 [26]청소년기의 공간적 능력에서 상위 4분의 1을 밑돌았다.그 후 연구원들은 공간적 능력이 STEM에게 얼마나 중요한지 그리고 그 [26]분야에서 진보된 교육적 성공을 거두는 요소로서 결론을 내렸다.

공간 시각화는 과학과 기술에서 특히 중요하다.예를 들어, 천문학자는 태양계의 구조와 그 [2]안에 있는 물체의 경로를 시각적으로 상상해야 한다.엔지니어는 [2]작업하도록 할당된 기계나 건물의 각 부분의 움직임을 시각적으로 상상해야 합니다.화학자들은 분자의 공간 역학을 나타내야 하는 본질적으로 추상적인 모델인 공식을 이해할 수 있어야 하며,[2] 따라서 공간 기술은 공식에 필요한 분자 모델을 시각화하는 데 중요하다.지각에 의한 마그마 물체의 이동이나 계층-그래픽 연속의 점진적 접힘과 같이 암석이 시간에 따라 어떻게 변화하는지 시각적으로 상상할 때, 공간 조작 능력은 구조 지질학 분야에서도 중요하다.시각 투과 능력으로 알려진 또 다른 공간 시각화 기술은 지질학자들이 과거의 [24]지식을 바탕으로 고체 물체의 내부에 무엇이 있는지를 시각화할 것을 요구하기 때문에 지질학에서 중요하다.

현재의 문헌은 또한 수학이 시공간 처리를 수반한다는 것을 보여준다.예를 들어 수학에 재능이 있는 학생들이 재능이 없는 [19]학생들보다 공간 시각화에 더 뛰어나다는 연구 결과가 나왔다.2008년 Neuroscience Biobehavioural Review 저널에 게재된 리뷰에서는 시각공간 처리가 수치 처리와 수학 계산의 여러 측면에 직관적으로 관여한다는 증거를 발견했다.예를 들면, 복수 자리수중의 자리수의 의미는,[28] 그 자리수내의 위치와 관련지어 공간 정보에 따라서 부호화된다.또 다른 연구에서는 수치 추정이 [29]답을 추론하기 위해 서로 다른 시각 공간 단서(지름, 크기, 위치, 측정)를 통합하는 데 의존할 수 있다는 것을 발견했다.2014년에 발표된 연구는 또한 수학적 계산이 다양한 공간 [30]과정의 통합에 의존한다는 증거를 발견했다.심리학의 프론티어 저널에 발표된 또 다른 2015년 연구는 또한 수치 처리와 산술 성능이 시각적 지각 [31]능력에 의존할 수 있다는 것을 발견했다.

인지과학 저널에 발표된 2007년 연구는 또한 공간 시각화 능력이 [32]물리학의 운동학적 문제를 해결하는데 매우 중요하다는 것을 발견했다.그럼에도 불구하고, 현재의 문헌들은 공간적 능력, 특히 정신적 회전이 화학, 공학,[3][33] 물리학의 다양한 분야에서 성공을 거두는데 매우 중요하다는 것을 보여준다.

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외부 링크

레퍼런스

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