Новая структурная модель измерения пространственного интеллекта

Введение. Задача исследования структуры и динамики пространственного мышления школьников и студентов актуальна для общей и педагогической психологии и частных методик обучения. Исследовательская цель статьи состоит в теоретическом обосновании, разработке и апробации структурной модели измерения пространственного интеллекта студентов и школьников.

Материалы и методы. На основе компаративного анализа содержания дефиниции «пространственный интеллект» в отечественной и зарубежной педагогической психологии (И.С. Якиманская, H. Gardner) разработана структурная модель и экспресс-тест измерения пространственного интеллекта студентов и школьников. Методология моделирования структурными уравнениями (Structural Equation Modeling) применялась для валидизации разработанного экспресс-теста. Исследовательскую выборку составили 688 школьников г. Новосибирск в возрасте от 10 до 15 лет.

Результаты исследования. Модель измерения пространственного интеллекта студентов и школьников разработана путем соотнесения компонентов пространственного интеллекта: пространственные знания, пространственные способности, пространственные навыки – с соответствующими познавательными процессами: восприятие пространства, пространственное представление (мышление), пространственное воображение. На основе классификации тестов интеллекта на три отдельные категории: пространственное восприятие, пространственная визуализация, мысленное вращение из субтестов интеллекта (R. Amthauer, M.C. Linn, A.C. Petersen, M. Sjölinder) – был сконструирован экспресс-тест. Подтверждена достоверность(валидность) экспресс-теста с помощью моделирования структурными уравнениями методом конфирматорного факторного анализа моделей, состоящих из 15 показателей и одного фактора (пространственный интеллект) или трех факторов (пространственные знания, пространственные способности и пространственные навыки).

Обсуждение и заключения. Теоретическая значимость разработанной структурной модели состоит в том, что она вскрывает механизмы закономерного развития пространственного интеллекта в зависимости от степени сформированности его подструктур. Практическая значимость полученного результата заключается в разработке методологических оснований для скрилинг-диагностики пространственного интеллекта школьников и обусловлена высокой значимостью пространственного мышления для решения учебных задач.

1. Аристова И.Л., Есипенко Е.А., Шарафиева К.Р. и др. Пространственные способности: структура и этиология // Вопросы психологии. 2018. № 1. С. 118-126. URL: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000721801 (дата обращения: 14.05.2021).

2. Василенко А.В. Систематизация задач на развитие пространственного мышления учащихся // Современные проблемы науки и образования. 2015. №2. С. 460. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24123293 (дата обращения: 14.05.2021).

3. Коногорская С.А. Прогностические возможности пространственных и вербальных тестов в диагностике возникновения трудностей обучения у младших школьников // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2013. №5(133). С. 149-154. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=19072488 (дата обращения: 14.05.2021).

4. Alsalhi N.R.I. The representation of multiple intelligences in the science textbook and the extent of awareness of science teachers at the intermediate stage of this theory // Thinking Skills and Creativity. 2020. Vol. 38. P. 100706. DOI: 10.1016/j.tsc.2020.100706.

5. Anomal R.F., Brandão D.S., Porto S.B., de Oliveira S.S., de Souza R.F.L., de Santana Fiel J., Gomes B.D., Pires I.A.H., Pereira A. The role of frontal and parietal cortex in the performance of gifted and average adolescents in a mental rotation task // PLoS ONE. 2020. Vol. 15, no. 5. Number article e0232660. DOI: 10.1371/journal.pone.0232660.

6. Bergold S., Wirthwein L., Rost D.H., Steinmayr R. What happens if the same curriculum is taught in five instead of six years? A quasi-experimental investigation of the effect of schooling on intelligence // Cognitive Development. 2017. Vol. 44. Pp. 98-109. DOI: 10.1016/j.cogdev.2017.08.012.

7. Blazhenkova O. Vividness of object and spatial imagery // Perceptual and Motor Skills. 2016. Vol. 122, no. 2. Pp. 490-508. DOI: https://doi.org/10.1177%2F0031512516639431.

8. Blazhenkova O., Kozhevnikov M. Visual-object ability: A new dimension of non-verbal intelligence // Cognition. 2010. Vol. 117, no. 3. Pp. 276-301. DOI: 10.1016/j.cognition.2010.08.021.

9. Castro-Jiménez R.A., Fonseca del Pozo F.J., Jiménez Moral G., Fruet-Cardozo J.V. Analysis of health habits, vices and interpersonal relationships of Spanish adolescents, using SEM statistical model // Heliyon. 2020. Vol. 6, no. 8. Number article e04699. DOI: 10.1016/j.heliyon. 2020.e04699.

10. Cuendet S., Dehler-Zufferey J., Arn Ch., Bumbacher E., Dillenbourg P. A study of carpenter apprentices’ spatial skills // Empirical Research in Vocational Education and Training. 2014. Vol. 6, no. 3. Pp. 2-16. DOI: https://doi.org/10.1186/s40461-014-0003-3.

11. Duffy G., Sorby S., Bowe B. An investigation of the role of spatial ability in representing and solving word problems among engineering students // Journal of Engineering Education. 2020. Vol. 109, no. 3. Pp. 424-442. DOI: 10.1002/jee.20349.

12. Dvoryatkina S.N., Shcherbatykh S.V. Conceptual provisions of fractal development of probabilistic thinking study in teaching mathematics and instruments for their implementation // Perspektivy Nauki I Obrazovania. 2020. Vol. 43, no. 2. Pp. 195-209. DOI: 10.32744/pse.2020.2.16.

13. Esipenko E.A., Maslennikov E.P., Budakova A.V. et al. Comparing Spatial Ability of Male and Female Students Completing Humanities vs. Technical Degrees // Psychology in Russia: State of the Art. 2018. Vol. 11, no. 4. Pp. 37-49. DOI: 10.11621/pir.2018.0403.

14. Gardner H. Of Human Potential: A 40-Year Saga // Journal for the Education of the Gifted. 2020. Vol. 43, no. 1. Pp. 12-18. DOI: 10.1177/0162353219894406.

15. Green C.T., Bunge S.A., Briones Chiongbian V., Barrow M., Ferrer E. Fluid reasoning predicts future mathematical performance among children and adolescents // Journal of Experimental Child Psychology. 2017. Vol. 157. Pp. 125-143. DOI: 10.1016/j.jecp.2016.12.005.

16. He Q., McNamara T.P., Bodenheimer B., Klippel A. Acquisition and transfer of spatial knowledge during way finding // Journal of Experimental Psychology: Learning Memory and Cognition. 2019. Vol. 45, no. 8. Pp. 1364-1386. DOI: 10.1037/xlm0000654.

17. Hegarty M. Ability and sex differences in spatial thinking: What does the mental rotation test really measure? // Psychonomic Bulletin and Review. 2018. Vol. 25, no. 3. Pp. 1212-1219. DOI: 10.3758/s13423-017-1347-z.

18. Hegarty M., Kozhevnikov M. Types of Visual-Spatial Representations and Mathematical Problem Solving // Journal of Educational Psychology. 1999. Vol. 91, no. 4. Pp. 684-689. DOI: 10.1037/0022-0663.91.4.684.

19. Hegarty M., Montello D.R., Richardson A.E., Ishikawa T., Lovelace K. Spatial abilities at different scales: individual differences in aptitude-test performance and spatial-layout learning // Intelligence. 2006. Vol. 34, no. 2. Pp. 151-176. DOI: 10.1016/j.intell.2005.09.005.

20. Ismail A.A., Sulaiman T., Roslan S. Models of relationship between emotional, spiritual, physical and social intelligence, resilience and burnout among high school teachers // Universal Journal of Educational Research. 2020. Vol. 8, no. 1A. Pp. 1-7. DOI: 10.13189/ujer.2020.081301.

21. Kuipers B. Modeling Spatial Knowledge // Cognitive Science. 1978. Vol. 2, no. 2. Рp. 129-153. DOI: https://doi.org/10.1207/s15516709cog0202_3.

22. Lang J.W.B., Kersting M., BeauducelA. Hierarchies of factor solutions in the intelligence domain: Applying methodology from personality psychology to gain insights into the nature of intelligence // Learning and individual differences. 2016. Vol. 47. Pp. 37-50. DOI: 10.1016/j.lindif.2015.12.003.

23. Likhanov M.V., Ismatullina V.I., Fenin A.Y., Wei W., Rimfeld K., Maslennikova E.P., Esipenko E.A., Sharafieva K.R., Feklicheva I.V., N.A. Chipeeva, Budakova A.V., Soldatova E.L., Zhou X., Kovas Yu.V. The Factorial Structure of Spatial Abilities in Russian and Chinese Students // Psychology in Russia: State of the Art. 2018. Vol. 11, no. 4. Pp. 96-114. DOI: 10.11621/pir.2018.0407.

24. Lin H. Influence of design training and spatial solution strategies on spatial ability performance // International Journal of Technology and Design Education. 2016. Vol. 26(1). Pp. 123-131. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10798-015-9302-7.

25. Linn M.C., Petersen A.C. Emergence and characterization of sex differences in spatial ability: a meta-analysis // Child development. 1985. Vol. 56, no. 6. Pp. 1479-1498. DOI: 10.1111/j.1467-8624. 1985.tb00213.x.

26. Majid N.A., Zainol F.A., Afthanorhan A. Does school cooperative program increase entrepreneurial intention? A structural equation modelling approach // Humanities and Social Sciences Reviews. 2020. Vol. 8, no. 2. Pp. 645-651. DOI: 10.18510/hssr.2020.8272.

27. McGrew K.S. CHC theory and the human cognitive abilities project: Standing on the shoulders of the giants of psychometric intelligence research // Intelligence. 2009. Vol. 37, no. 1. Pp. 1-10. DOI: 10.1016/j.intell.2008.08.004.

28. Nordin M.N.B., Mustafa M.Z.B., Razzaq A.R.B.A. Relationship between headmasters' leadership, task load on special education integration programme teachers' job satisfaction // Universal Journal of Educational Research. 2020. Vol. 8, no. 8. Pp. 3398-3405. DOI: 10.13189/ujer.2020.080813.

29. Pishchik V.I., Molokhina G.A., Petrenko E.A., MilovaY.V.d Features of mental activity of students – Esport players // International Journal of Cognitive Research in Science, Engineering and Education. 2019. Vol. 7, no. 2. Pp. 67-76. DOI: 10.5937/IJCRSEE1902067P.

30. Pujawan I.G.N., Suryawan I.P.P., Prabawati D.A.A. The effect of van hiele learning model on students' spatial abilities // International Journal of Instruction. 2020. Vol. 13, no. 3. Pp. 461-474. DOI: 10.29333/iji.2020.13332a.

31. Rafique, H., Almagrabi A.O., Shamim A., Anwar F., Bashir A.K. Investigating the Acceptance of Mobile Library Applications with an Extended Technology Acceptance Model (TAM) // Computers and Education. 2020. Vol. 145. Number article 103732. DOI: 10.1016/j.compedu.2019.103732.

32. Selim H.M., Eid R., Agag G. Understanding the role of technological factors and external pressures in smart classroom adoption // Education and Training. 2020. Vol. 62, no. 6. Pp. 631-644. DOI: 10.1108/ET-03-2020-0049.

33. Shearer B. Multiple intelligences in teaching and education: Lessons learned from neuroscience // Journal of Intelligence. 2018. Vol. 6, no. 3. Number article 38. Pp. 1-8. DOI: 10.3390/jintelligence6030038.

34. Shearer C.B., Karanian J.M. The neuroscience of intelligence: Empirical support for the theory of multiple intelligences? // Trends in Neuroscience and Education. 2017. Vol. 6. Pp. 211-223. DOI: 10.1016/j.tine.2017.02.002.

35. Shepard R.N., Metzler J. Mental rotation of three-dimensional objects // Science. 1971. Vol. 171, no. 3972. Pp. 701-703. DOI: 10.1126/science.171.3972.701.

36. Sjölinder M., Höök K., Nilsson L.-G., Andersson G. Age differences and the acquisition of spatial knowledge in a three-dimensional environment: Evaluating the use of an overview map as a navigation aid // International Journal of Human Computer Studies. 2005. Vol. 63, no. 6. Pp. 537-564. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2005.04.024.

37. Sorby S.A. Educational research in developing 3-D spatial skills for engineering students // International Journal of Science Education Engineering. 2009. Vol. 31, no. 3. Pp. 459-480. DOI: 10.1080/09500690802595839.

38. Waller D., Hunt E., Knapp D. The transfer of spatial knowledge in virtual environment training // Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1998. Vol. 7, no. 2. Pp. 129-143. DOI: 10.1162/105474698565631.