空間能力

人類的生活運作與空間能力緊密相關，小至方位辨別、大至建築的 搭建都需要應用到空間能力（施幸玟，2010）。英國心理學家 Thurstone

（1938）在解釋人類的智力時特別強調空間能力，並將它列入七項人類 的基本心理能力之中。多元智能論的創始者Gardner（1983）也表示空 間能力是人們生活學習的基本能力，更是藝術、科學、數學乃至文學不 可或缺的能力之一。

一、空間能力定義

關於空間能力的定義，因所持觀點與分析層面的不同，各家學者不 盡相同。本研究就所蒐集到的中、西文獻，試著將空間能力的定義做一 歸納與整理，以此作為研究進行的依據。

國外研究者方面，Kelley（1928）認為空間能力是一種對視覺形式 的認知與記憶，或是對視覺形狀之心理操作。

Thurstone（1938）則進一步指出空間能力是能在心中記住一個空間 圖像，並在腦海中扭轉、移轉或旋轉這個圖像至一個新的位置，再將此 變動過的圖像與研究者所提供的圖像進行比對的能力。

Shepard 和 Metzler（1971）認為空間能力是指能夠透視圖像變化；

而亦有提到空間能力是能夠在心裡想像物體的旋轉，及想像物體被展開 後的平面圖或摺起後的立體圖形，或是瞭解空間中物體位置改變之關係 能力的見解。

McGee（1979）認為空間能力是個體面對圖像時，能在心中操弄、

旋轉、扭轉或翻轉的能力，並能理解及操作物體位置關係的能力。

Gardner（1983）認為空間智慧之核心能力乃是精確的認知視覺世 界，對於個體之原有認知進行轉換與修改、重建個體視覺經驗的某些層

面，即使有關的物理刺激不在時亦能進行這些操作。因此以多元智能的 觀點，定義空間能力是在腦中想像事物，包含想像摺疊和旋轉物體的能 力、由描繪二維空間的物體視覺化想像三維空間的物體，以及分辨由不 同角度觀看同一物體的能力。

Lord（1985）將空間能力定義是一種在思考時產生心像以及轉換、

變化心像的能力。

Tartre（1990）認為空間能力就是空間定位。即受試者必須在心理重 新調整自己的視野，以便與視覺呈現物的表徵形成一致的能力。

Carroll（1993）認為空間能力是個體心理所認知的空間能力，當個 體在實際情境下或透過心理對於實際空間的轉換，擁有想像、認知、回 想或記憶、翻轉物體或形體的組合能力。

Crawford、Chaffin 和 Fitton（1995）在研究中指出空間能力是一種 牽涉認知形體與心像操作的能力。

Gorgorio（1998）在其研究中提出空間處理能力為結合心靈運算以 解決空間任務所需要的能力，它包含想像空間物件、關係、轉換、以及 視覺化解譯的能力，同時也能將它們編碼成文字或是多重表徵，因此空 間處理能力包含解讀空間資訊的能力、不同的空間轉換以及溝通空間資 訊的能力。

McVey（2001）則認為空間能力是指個體具有製造、操弄或是修正 形體心像的能力。

Michalis（2003）將空間能力視為一種在精神上察覺空間關係並操 作視覺與非視覺物質的認知能力。

在國內方面，近三十年才有學者開始研究空間能力。

林秀娟（1993）認為空間能力是智力的一種，是從心理計量研究和 理論中推論而知的一種智力概念。

蔣家唐（1995）認為，空間辨識圖形和操控圖像的能力，是一種「轉 換」的能力，能將二度空間的平面圖形或是三度空間的立體圖像在腦海 中想像性的轉換，轉換的原則可能是視點的變化、圖形定位的移動，或 是二度與三度圖像間的互換。

戴文雄（1998）將空間能力定義為：個體因人而異的感知、揣想或 思考空間圖像與物件，以及能依據圖解或圖案在心智上回憶、擷取、旋 轉、移動、改變方向與位置、展開、組合及思考等抽象推理的能力。

劉俊祥（2000）認為空間能力是指能夠正確辨識、觀察、透視圖形，

並將物體記憶在腦海儲存區中，然後透過想像的操弄，將圖形在心中做 位移或旋轉的能力。

吳煥昌（2001）在高工機械製圖科學童空間能力與展開圖學習成就 之相關研究中指出：空間能力是個體觀察物體而能精確成像及辨識之空 間感觀能力、將二度空間平面及三度空間立體加以旋轉、操控之旋轉能 力，以及個體將幾何形體加以組合並判斷其交線及展成平面之空間感觀 能力。

簡慶郎（2001）發現空間能力是將物體以圖像方式經由感官、記憶、

和邏輯思考方式，在腦海內轉化思考的能力，亦即一個物體或是圖案經 由視覺的接觸而在腦內產生一個平面的心像，而且要記住此心像，並將 它轉換成立體物像，再對此一立體物像加以移動、旋轉，並能夠以另一 個新的心像來呈現的能力。

康鳳梅（2002）則認為空間能力涵蓋認知能力，超越了如記憶、複 製或配對等認知能力，它含有感觀、記憶、邏輯思考以及創造性空間思 考之能力。

陳鎮潦（2003）在研究高工製圖科學童學習立體圖與提升空間能力 之相關研究時，認為空間能力是個體透過觀察、記憶，將物體圖形顯現 在腦海裡，並透過想像的操弄，將儲存在腦海中的圖形作位移、旋轉及 操控圖像的能力。

林佳蓉（2004）在幾何教學對國小二年級學童空間能力學習之研究 中，提出空間能力是指個體能夠正確辨識、觀察、透視圖形，並將物體 以圖像方式在腦海中想像性地操作、轉換、思考的能力。

洪志盈（2004）分析相關學者的論點後，以國小學童為對象將空間 能力定義為辨認觀察能力、轉換拆摺能力移動旋轉能力與空間推理能力 四個向度，並實際在建構國小空間能力指標，最後依據其指標內涵發展 國小空間能力量表。

劉再興（2004）在國小六年級幾何教學對空間能力提升的研究中提 到空間能力為個體在三維立體空間中對自身身處環境的空間認知，以及 在此空間中操弄形體，並將物體以圖像方式經由感官、記憶、邏輯思考 等方式，在腦海內轉化思考的能力。

羅雅薇（2005）則將空間能力定義為，個體能運用心理能力，將二 度空間中的圖形或三度空間中的形體，經過心理轉換、移動、旋轉或操 弄之抽象能力。

莊振中（2005）歸納國內外學者論述，將空間能力定義為：「外界 物體特徵經由人體視覺傳遞後在腦海中產生圖像，並經由邏輯思考能判 斷物體經由平移、旋轉後正確相關位置的能力。」

魏春蓮（2005）在進行資訊科技融入學童立體展開圖學習研究時，

認為空間能力是將形體在二度或三度空間中進行觀察、辨識，並在心理 上做不同方位摺合、展開、位移、翻轉的操弄。

林逸農（2006）認為：空間能力指的是個體能將心像中的刺激物做 正確及有效性的控制，當個體心像中能呈現刺激物時，即表示個體做到 了視覺化的能力；當個體能正確控制心像中的刺激物時，表示個體可以 運用刺激物在空間上的關係來做旋轉、翻轉或移位該刺激物。

陳世玉（2007）認為空間能力係立基於一般的認知能力之上，對外 在刺激產生內在心像，進而操控心像以解決問題之能力。換言之，空間 能力係指個體能夠正確觀察、辨識物體，並根據視覺所吸收的圖像記憶 於腦中，且進一步透過思維想像的方式，在 2D 平面與 3D 立體之間任 意的移動、旋轉或翻轉，展現出再認、保留與回憶圖像的思考能力。

劉屾垚（2007）認為空間能力是指個體能夠在二度空間或三度空間 中進行觀察、辨識、透視形體，並將形體以圖像形式在腦海中達成轉換 或類化後，仍能理解及掌握物件之間關係的能力。

黃惠薇（2008）認為空間能力是個體要能辨識、操控及轉換二維或 三維的圖像物件。當二維或三維的圖像物件改變方向、角度、位置、或 進行拆解、組合、旋轉時，個體要能在心理辨識、操控及轉換圖像物件，

並用語言、圖像或動作等具體呈現說明。

呂潔筠（2009）認為所謂心像操作能力，是指把具體的二維或三維 圖像在腦海中想像成一個抽象的心像，並能對這個心像進行旋轉、移 動、展開、摺合、拆解…等操作的能力。

黃煥文（2009）認為空間能力是能夠將形體在心中產生心像並記憶 於腦中，並且能夠依所須的情形將形體進行旋轉、翻轉、平移、展開或

摺合等操弄，進行不同角度觀察、透視的能力。

陳偉民（2010）則將空間能力定義為將物體以圖像方式經由感觀、

記憶、邏輯思考等方式在腦海內轉化思考並加以應用的能力。

施幸玟（2010）在其研究中指出，空間能力是一種心智操弄的能力，

能經由感官、認知、記憶、操作、翻弄、翻轉、旋轉、位移等方式，將 三維的立體物體和二維的平面圖形作正確而有效的控制，以瞭解空間中 物體位置改變之能力。

黃啟文（2010）將空間能力定義為一種在生活認知中能分辨方向及 位置，且能針對所接觸的空間視覺做推理性的思考，能夠正確辨識、記 憶、維持、轉換、類比及歸納物體圖形的抽象思考能力。

分析各學者對空間能力的定義，可知空間能力應先有簡單的認知能 力後，再經由辨認、觀察、轉換、拆摺、移動、旋轉、透視、推理等方 式在腦海內轉化思考後而產生的。

二、空間能力的測量

透過上述空間能力定義的整理，可發現空間能力是由許多因素所組 成，因此，空間能力的測量也就包含許多不同面向的作業。

研究者以國小學童為範疇，針對空間能力的測量進行探索，然而在 上述與空間能力相關的研究中，雖然許多都證明了空間能力的確可以廣

研究者以國小學童為範疇，針對空間能力的測量進行探索，然而在 上述與空間能力相關的研究中，雖然許多都證明了空間能力的確可以廣