資優生與普通生空間能力之調查

研究者為了想了解資優生與普通生在空間能力上的分布與關聯，總共 調查了 123 位學生，分別是 81 位普通生及 42 位資優生，使用了兩種測 驗去評定國小六年級學生的空間能力，分別是以測試學生二維空間能力 為主的「魏氏兒童智力量表」第四版之知覺推理指數，研究者以「魏氏 兒童智力量表」第四版的圖形設計、圖畫概念及矩陣推理分測驗一對一 施測學生，再以此三個分測驗總分換算為學生的知覺推理指數；及以測 試學生三維空間能力為主的自編心智旋轉測驗，研究者以自編心智旋轉 測驗的答對率作為本研究心智旋轉能力的指標，詳述如下:

壹、 資優生與普通生的差異分析

由表 4-6 可知普通生與資優生在「魏氏兒童智力量表」第四版的知覺 推理指數(t=-13.74，p<.001)之差異達顯著水準；而觀察平均數可知，國 小六年級資優生在「魏氏兒童智力量表」第四版的知覺推理指數的得分 平均(M=129.9)高於普通生得分平均(M=96.72)。

同表 4-6 可知普通生與資優生在心智旋轉測驗答對率(t=-6.76，p<.001) 之差異達顯著水準；而觀察平均數可知，國小六年級資優生在心智旋轉 測驗答對率的得分平均(M=77.05)高於普通生得分平均(M=58.25)。

從上述的調查結果，可知資優生無論是在知覺推理指數或心智旋轉 測驗的得分表現都顯著高於普通學生。

85

86

87

肆、 所有學生知覺推理指數及其分測驗統計結果

有鑑於以資優或普通的身分無法將學生的知覺推理能力進行公平的 分組，因此本研究考量學生人數及實驗的信效度，以平均數上下 0.5 的 標準差將本研究 123 位學生分成低、中、高三個能力組別，並加入性別 的分組，有關學生的知覺推理能力與其分測驗(圖形設計、圖畫概念、矩 陣推理)的比較，從表 4-7 及圖 4-3、圖 4-4 可知，可發現本研究在圖形設 計(M=12.09)、圖畫概念(M=10.46)、矩陣推理(M=10.85)的平均分數皆略 高於「魏氏兒童智力量表」分測驗的平均數(M=10)及標準差(SD=3)的常 模標準，在知覺推理指數的平均分數(M=108.05)也略高於「魏氏兒童智 力量表」知覺推理指數的常模標準(M=100)。

比較各組別在知覺推理指數的分布，知覺推理能力高組的學生之知 覺推理指數(M=125.08)遠高於所有學生的知覺推理指數(M=108.05)及其 他所有組別的學生的知覺推理指數(M=83，M=99.06，M=108.54，

M=107.53)，而本研究女性學生的知覺推理指數(M=108.54)略高於所有學 生(M=107.53)及男性學生(M=107.53)，因此本研究的知覺推理能力高組 及女性學生的學生在知覺推理指數分別位居第一及第二高分的組別。

比較各組別在知覺推理指數分測驗的分布，可知道知覺推理能力高 組的學生，在圖形設計、圖畫概念及矩陣推理(M=14.41，M=12.8，M=13.66) 的分數皆位於各組之冠，而知覺推理能力低組(M=7.83，M=7.33，M=6.57) 的學生皆為各組之末，知覺推理能力中組(M=11.66，M=8.94，M=9.5)的 學生也略低於所有學生的分數，且分數介於高組與低組之間，比較特別 的是，女性(M=108.54)雖然在知覺推理分數略高於男性(M=107.53)，但 女性(M=12.08，M=10.32)在圖形設計及圖畫概念的分數卻略低於男性 (M=12.1，M=10.62)，女性(M=11.06)只有在矩陣推理的分測驗高於男性 (M=10.62)。

88

89

表 4-7

所有學生知覺推理分測驗統計分析表(續)

組別 圖形設計 圖畫概念 矩陣推理 知覺推理

知覺推理能力 高組 (N=61)

最小值 9 7 10 108

最大值 19 19 19 157

平均數 14.41 12.8 13.66 125.08

標準差 2.07 2.91 2.33 12.48

排序 1 1 1 1

女性學生 (N=63)

最小值 5 1 4 71

最大值 19 19 19 151

平均數 12.08 10.32 11.06 108.54

標準差 3.38 3.78 3.70 20.80

排序 4 4 2 2

男性學生 (N=60)

最小值 3 4 4 75

最大值 19 19 18 157

平均數 12.1 10.62 10.62 107.53

標準差 3.61 3.51 3.59 19.79

排序 2 2 4 4

90

圖 4-3 所有學生知覺推理指數統計圖

圖 4-4 所有學生知覺推理分測驗統計圖

0 20 40 60 80 100 120 140

知覺推理指數

0 2 4 6 8 10 12 14 16

圖形設計 圖畫概念 矩陣推理

所有參與者 知覺推理能力低組 知覺推理能力中組 知覺推理能力高組 女性參與者 男性參與者

91

伍、 綜合分析

總結圖 4-1~圖 4-4、表 4-6~表 4-7 的研究結果，有關學生空間能力之 調查的綜合分析如下:

一、 部分資優生的空間能力表現不如普通生

由上述調查結果，我們可以發現部分資優生在以二維空間概念題型 為主的知覺推理測驗及三維空間概念題型為主的心智旋轉測驗之表現根 本不如普通生，因此若以資優或普通這兩種身分為學生進行空間能力高 低的分組，容易產生嚴重的研究誤差，為了避免此研究誤差，本研究改 以平均數上下 0.5 個標準差為學生進行高、中、低分組，以「魏氏兒童 智力量表」的知覺推理指數得分，作為學生在「知覺推理能力」之分組 依據；而在「心智旋轉測驗」的得分表現則為學生在「心智旋轉能力」

之分組依據。

二、 學生的 PRI 成績略高於常模

研究者深入探究知覺推理指數與其分測驗的關係，發現本研究學生 的圖形設計、圖畫概念、矩陣推理及知覺推理指數皆略高於魏氏兒童智 力量表常模。研究者認為有以下三的原因:

(一) 由於本研究學生的來源採取各班招募的形式，雖學校來源有來自 社經地位較高(如:大安區)及較低(如:萬華區)的區域，且樣本是全 班皆參與的情況有兩個班級，但普遍看來，若能經家長同意且願 意參與研究的學生，多屬班上學校成績及多方表現中上的學生，

而成績及表現較低弱的家長及學生多無意願參與。

(二) 本研究有 34%的學生是經鑑定安置輔導委員會通過的一般智能 類法定資優生，因此整體學生的素質會有高於常模平均的現象。

(三) 由於本研究的學生都是來自於台北市，由於台北市的環境資源及 社經地位平均值較其他縣市更具優勢，父母的教育水平及素質也

92

相對偏高，因此造成本研究的學生的魏氏兒童智力量表的測試結 果較往年的常模高。

三、 高、中、低組別在 PRI 的排序心智旋轉測驗雷同

高空間能力的學生的科學概念成就成績顯著高於低空間能力的學生

（蕭米珊，2011）；數學幾何成就低、中、高組學生在空間能力量表之 得分表現由高而低分別為高組、中組、低組學生(馮雅惠，2006)，由此可 知在某量表為空間能力高組、中組、低組的學生，在其他類似的量表分 數上也會有由高而低依序為高組、中組、低組的雷同表現，本研究與上 述研究結果相符，高知覺推理能力學生在圖形設計、圖畫概念、矩陣推 理及知覺推理指數皆為各組之冠，低知覺推理能力學生也為各組之末。

四、 女性的知覺推理能力較高，且在知覺推理分測驗中，女性的矩陣推 理能力特別好

過去研究發現在空間方位、觀角測驗、水平面測驗、軌道測驗、幾 何圖形測驗、建築房屋測驗、迷宮測驗、高難度及高複雜度的平面幾何 圖型空間能力測驗等量化測驗中，除了軌道測驗外，其餘男生在所有測 驗的表現明顯較女生好(McGinnis, 1929；Mattson, 1933；McNemar, 1942；

Batalla, 1943；Langhorne, 1948； Porteus, 1965； Alexander, Money &

Walker, 1965；Tuddenham, 1970；McGee, 1979；Contreras, Colom, Shih, Á lava & Santacreu, 2001；Rilea, Roskos-Ewoldsen & Boles, 2004；吳慧詩，

2011)，因此我們可以知道男性幾乎擅長所有的空間測驗，而唯一例外的 乃是與抽象思考速度與距離的推理的皮亞傑軌道測驗，與本研究的女性 擅長的矩陣推理有異曲同工之妙，因此本研究的女性特別擅長矩陣推理 的作答，男性則在圖形設計及圖畫概念的分數稍高，與過去的研究相符，

除此之外，本研究發現在矩陣推理、圖形設計及圖畫概念這三個分測驗 所組成的知覺推理指數中，女性的得分比男性高。

93