ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СПОСОБНОСТИ У ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК, ОБУЧАЮЩИХСЯ НА ТЕХНИЧЕСКОМ, ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОМ И ГУМАНИТАРНОМ НАПРАВЛЕНИИ ОБУЧЕНИЯ
|
Аннотация 3
Введение 5
1 Феномен пространственные способности, виды и структура 9
1.1 Обзор понятия «пространственные способности» и его взаимосвязь 9
с математическими способностями
1.2 Виды и структура пространственных способностей 12
1.3 Различия пространственных способностей у студентов, обучающихся 18
на техническом, гуманитарном и естественнонаучном направлениях
1.4 Половые различия в пространственных способностях 23
Выводы по главе 1 28
2 Результаты исследования различий пространственных способностей у 29
студентов технического, естественнонаучного и гуманитарного направления и различия по полу
2.1 Программа исследования. Методы и выборка 29
2.2 Описательные статистики 35
2.3 Взаимосвязь пространственных способностей с математическими способностями 37
2.4 Различия пространственных способностей у студентов обучающихся на 39
техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении
2.5 Половые различия в пространственных способностях у студентов обучающихся 41 на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении
2.6 Вклад пола и направления обучения в пространственные способности 48
Выводы по главе 2 53
Заключение 54
Список использованных источников и литературы 56
Приложение А Апостериорные критерии 61
Приложение Б Гистограммы распределения частот
Введение 5
1 Феномен пространственные способности, виды и структура 9
1.1 Обзор понятия «пространственные способности» и его взаимосвязь 9
с математическими способностями
1.2 Виды и структура пространственных способностей 12
1.3 Различия пространственных способностей у студентов, обучающихся 18
на техническом, гуманитарном и естественнонаучном направлениях
1.4 Половые различия в пространственных способностях 23
Выводы по главе 1 28
2 Результаты исследования различий пространственных способностей у 29
студентов технического, естественнонаучного и гуманитарного направления и различия по полу
2.1 Программа исследования. Методы и выборка 29
2.2 Описательные статистики 35
2.3 Взаимосвязь пространственных способностей с математическими способностями 37
2.4 Различия пространственных способностей у студентов обучающихся на 39
техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении
2.5 Половые различия в пространственных способностях у студентов обучающихся 41 на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении
2.6 Вклад пола и направления обучения в пространственные способности 48
Выводы по главе 2 53
Заключение 54
Список использованных источников и литературы 56
Приложение А Апостериорные критерии 61
Приложение Б Гистограммы распределения частот
Представленная работа посвящена исследованию пространственных способностей у студентов, обучающихся на технических, естественнонаучных и гуманитарных направлениях. Пространственные способности являются одной из актуальных тем, активно разрабатываемых и изучаемых учеными в современной науке (Becker & Hedges, 1984; Caplan, MacPherson & Tobin, 1985; Feingold, 1988, 1993; Rosenthal & Rubin, 1982; Stumpf & Klieme, 1989; Wai, Lubinski & Benbow, 2009; Г. Герднер, 2007).
Актуальность изучения данной тематики обуславливается тем, что пространственные способности играют большую роль в жизни каждого индивида. Пространственные способности уже давно находятся в центре внимания исследований в области психологии, поскольку они связаны не только с достижением результатов в науке, технологиях, инженерии и математике, но и используются в повседневной жизни. Практически каждый вид деятельности сопровождается применением пространственных способностей, начиная от обыденных жизненных задач, заканчивая сложными умственными операциями. Важной частью интеллекта любого человека являются пространственные способности, а для студента естественнонаучного, технического и гуманитарного направления пространственные способности являются существенным условием успешного выполнения предметной деятельности. Пространственные способности помогают решать зрительно-пространственные задачи, позволяют людям мысленно воспроизводить пространственные образы у себя в голове и применять это на практике.
Также несмотря на исследования, которые говорят о минимальном вкладе или же отсутствии половых различий в когнитивных способностях (Hyde J.S. et al., 1990), существует ряд исследований, которые, напротив, указывают на большую статистическую значимость половых различий в пространственных способностях, в частности в мысленном вращении объектов, а также в некоторых аспектах математических способностей, таких как решение проблемных задач (Voyer D. et al., 1995; Vuoksimaa E. et al., 2010). Также согласно современным исследованиям, у студентов, обучающихся на техническом, естественнонаучном направлении, лучше развиты пространственные способности, чем у студентов, которые учатся на гуманитарном направлении (Попескул А.Т.). Во многих проведенных исследованиях доказано, что ранее развитие пространственных способностей влияет на ранее развитие математических способностей.
Принимая во внимание то, что большая часть исследований, которые направлены на изучение половых различий в пространственных способностях дают противоречивые результаты, данный вопрос остается центральным, который задает большую часть исследований в этой области.
Объектом исследования являются пространственные способности.
Предметом исследования являются различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении обучения.
Целью исследования является выявить различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении обучения.
В качестве гипотез выдвигаются следующие положения:
1. У студентов технического и естественнонаучного направления лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления;
2. Пространственные способности у юношей развиты лучше, чем у девушек;
3. Направление и пол являются значимыми предикторами для пространственных способностей.
К достижению цели помогут привести следующие задачи:
1. Провести теоретический обзор понятия «пространственные способности», анализ исследований пространственных способностей у студентов технических, гуманитарных и естественнонаучных направлений и провести анализ половых различий;
2. Выявить взаимосвязь пространственных и математических способностей у студентов обучающихся на технических, естественнонаучных и гуманитарных направлениях;
3. Выявить различия в пространственных способностях у студентов обучающихся на технических, естественнонаучных и гуманитарных направлениях;
4. Выявить различия в пространственных способностях у юношей и девушек, во всех трех направлениях;
5. Изучить вклад пола и направления обучения в пространственные способности.
Методологические основания исследования:
1. Фундаментальные принципы психологической науки: принцип единства психики и деятельности, принцип развития, принципы комплексного подхода (Б. Г. Ананьев; Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн);
2. Теоретические представления о психологической сущности мышления (Л. М. Веккер, Ю. К. Корнилов, Ж. Пиаже, С. Л. Рубинштейн, Б. М. Теплов, Н. И. Чуприкова), мышления пространственного (Б. Г. Ананьев, О. И. Галкина, В. П. Зинченко, И. Я. Каплунович, М. М. Семаго, П. Я. Семаго, И. С. Якиманская), исследования особенностей психического развития (Т. В. Бендас, Ш. Берн, И. С. Кон, И. Я. Каплунович, Э. Маккоби, А. Петерсон).
Методы исследования:
- теоретический анализ современной российской и зарубежной научной литературы, посвященной изучению пространственных способностей;
- тестирование когнитивных способностей;
- для диагностики пространственных способностей были использованы методики «Королевский замок», субтесты: cross-sections / сечение фигуры, 2D drawing / 2D рисование, pattern assembly / сложение паттернов, elithorn mazes / движущийся лабиринт, mechanical reasoning / механическое мышление, paper folding / складывание бумаги, 3Ddrawing / 3D- рисование, shape rotation / вращение формы, perspective-taking / взятие перспективы, mazes / лабиринты (K. Rimfelda, Nicholas G. Shakeshafta, M. Malanchinia, M. Rodicb, S. Selzama, K. Schofielda, Philip S. Daled, Y. Kovas, and R. Plomin);
- в качестве показателя математических способностей были взяты баллы ЕГЭ по математике.
- применен демографический опросник, который включал в себя пол, возраст, уровень образования, профиль текущего образования ;
- методы статистического анализа (описательные статистики, корреляционный анализ с помощью критерия Пирсона, однофакторный дисперсионный анализ ANOVA, регрессионный анализ, для проверки нормальности распределения использовался метод оценки мер центральной тенденции: моды, медианы и среднего значения) при помощи программы SPSS «Statistics 17».
Научная новизна полученных результатов:
- расширено понятие и представление о пространственных способностей;
- проанализирована связь пространственных способностей с математическими способностями;
- определено, что есть статистические значимые различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении;
- определено, что пол и направление обучения являются значимыми предикторами для пространственных способностей.
Практическая значимость работы:
- Значимость исследований в области гендерных различий и влияния профиля обучения заключается в том, что они могут использоваться для информирования о методах улучшения пространственных способностей, способствовать разработке методов обучения, которые будут способствовать развитию пространственных способностей как у девушек, так и у юношей, также может быть использовано для повышения интереса и мотивации к карьере в STEM (наука, технологии, инженерия, математика) областях, основанной на этих способностях. Результаты исследования могут быть использованы в лекциях и семинарских занятиях по психологии не только для студентов психологического факультета, но и для других факультетов в целом.
Данная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.
Актуальность изучения данной тематики обуславливается тем, что пространственные способности играют большую роль в жизни каждого индивида. Пространственные способности уже давно находятся в центре внимания исследований в области психологии, поскольку они связаны не только с достижением результатов в науке, технологиях, инженерии и математике, но и используются в повседневной жизни. Практически каждый вид деятельности сопровождается применением пространственных способностей, начиная от обыденных жизненных задач, заканчивая сложными умственными операциями. Важной частью интеллекта любого человека являются пространственные способности, а для студента естественнонаучного, технического и гуманитарного направления пространственные способности являются существенным условием успешного выполнения предметной деятельности. Пространственные способности помогают решать зрительно-пространственные задачи, позволяют людям мысленно воспроизводить пространственные образы у себя в голове и применять это на практике.
Также несмотря на исследования, которые говорят о минимальном вкладе или же отсутствии половых различий в когнитивных способностях (Hyde J.S. et al., 1990), существует ряд исследований, которые, напротив, указывают на большую статистическую значимость половых различий в пространственных способностях, в частности в мысленном вращении объектов, а также в некоторых аспектах математических способностей, таких как решение проблемных задач (Voyer D. et al., 1995; Vuoksimaa E. et al., 2010). Также согласно современным исследованиям, у студентов, обучающихся на техническом, естественнонаучном направлении, лучше развиты пространственные способности, чем у студентов, которые учатся на гуманитарном направлении (Попескул А.Т.). Во многих проведенных исследованиях доказано, что ранее развитие пространственных способностей влияет на ранее развитие математических способностей.
Принимая во внимание то, что большая часть исследований, которые направлены на изучение половых различий в пространственных способностях дают противоречивые результаты, данный вопрос остается центральным, который задает большую часть исследований в этой области.
Объектом исследования являются пространственные способности.
Предметом исследования являются различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении обучения.
Целью исследования является выявить различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении обучения.
В качестве гипотез выдвигаются следующие положения:
1. У студентов технического и естественнонаучного направления лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления;
2. Пространственные способности у юношей развиты лучше, чем у девушек;
3. Направление и пол являются значимыми предикторами для пространственных способностей.
К достижению цели помогут привести следующие задачи:
1. Провести теоретический обзор понятия «пространственные способности», анализ исследований пространственных способностей у студентов технических, гуманитарных и естественнонаучных направлений и провести анализ половых различий;
2. Выявить взаимосвязь пространственных и математических способностей у студентов обучающихся на технических, естественнонаучных и гуманитарных направлениях;
3. Выявить различия в пространственных способностях у студентов обучающихся на технических, естественнонаучных и гуманитарных направлениях;
4. Выявить различия в пространственных способностях у юношей и девушек, во всех трех направлениях;
5. Изучить вклад пола и направления обучения в пространственные способности.
Методологические основания исследования:
1. Фундаментальные принципы психологической науки: принцип единства психики и деятельности, принцип развития, принципы комплексного подхода (Б. Г. Ананьев; Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн);
2. Теоретические представления о психологической сущности мышления (Л. М. Веккер, Ю. К. Корнилов, Ж. Пиаже, С. Л. Рубинштейн, Б. М. Теплов, Н. И. Чуприкова), мышления пространственного (Б. Г. Ананьев, О. И. Галкина, В. П. Зинченко, И. Я. Каплунович, М. М. Семаго, П. Я. Семаго, И. С. Якиманская), исследования особенностей психического развития (Т. В. Бендас, Ш. Берн, И. С. Кон, И. Я. Каплунович, Э. Маккоби, А. Петерсон).
Методы исследования:
- теоретический анализ современной российской и зарубежной научной литературы, посвященной изучению пространственных способностей;
- тестирование когнитивных способностей;
- для диагностики пространственных способностей были использованы методики «Королевский замок», субтесты: cross-sections / сечение фигуры, 2D drawing / 2D рисование, pattern assembly / сложение паттернов, elithorn mazes / движущийся лабиринт, mechanical reasoning / механическое мышление, paper folding / складывание бумаги, 3Ddrawing / 3D- рисование, shape rotation / вращение формы, perspective-taking / взятие перспективы, mazes / лабиринты (K. Rimfelda, Nicholas G. Shakeshafta, M. Malanchinia, M. Rodicb, S. Selzama, K. Schofielda, Philip S. Daled, Y. Kovas, and R. Plomin);
- в качестве показателя математических способностей были взяты баллы ЕГЭ по математике.
- применен демографический опросник, который включал в себя пол, возраст, уровень образования, профиль текущего образования ;
- методы статистического анализа (описательные статистики, корреляционный анализ с помощью критерия Пирсона, однофакторный дисперсионный анализ ANOVA, регрессионный анализ, для проверки нормальности распределения использовался метод оценки мер центральной тенденции: моды, медианы и среднего значения) при помощи программы SPSS «Statistics 17».
Научная новизна полученных результатов:
- расширено понятие и представление о пространственных способностей;
- проанализирована связь пространственных способностей с математическими способностями;
- определено, что есть статистические значимые различия в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении;
- определено, что пол и направление обучения являются значимыми предикторами для пространственных способностей.
Практическая значимость работы:
- Значимость исследований в области гендерных различий и влияния профиля обучения заключается в том, что они могут использоваться для информирования о методах улучшения пространственных способностей, способствовать разработке методов обучения, которые будут способствовать развитию пространственных способностей как у девушек, так и у юношей, также может быть использовано для повышения интереса и мотивации к карьере в STEM (наука, технологии, инженерия, математика) областях, основанной на этих способностях. Результаты исследования могут быть использованы в лекциях и семинарских занятиях по психологии не только для студентов психологического факультета, но и для других факультетов в целом.
Данная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.
Данное исследование было направлено на изучение пространственных способностей и их различий у студентов технического, естественнонаучного и гуманитарного направления, также на изучение взаимосвязи пространственных способностей с математическими способностями, и исследование половых различий в пространственных способностях у юношей и девушек обучающихся на техническом, естественнонаучном и гуманитарном направлении. Также данное исследование было направлено на изучение вклада пола и направления обучения в пространственные способности.
Нами было проведено изучение уже имеющейся в науке теоретической базы по данной теме. Обзор литературных источников показал, что для многих исследователей, пространственные способности представляют большой интерес. В ходе обзора научных статей, нами было выяснено, что в настоящее время существует необходимость в изучении такой темы как пространственные способности, включение в нее более свежих данных о половых различиях в пространственных способностях, так как проводимые исследования дают противоречивые результаты. Хотелось бы добавить, что многие исследования указывают, на то, что без пространственной способности успех в определенных областях науки ограничен. Эти области, хотя и не являются полным списком, включают в себя: архитектуру, астрономию, биохимию, биологию, картографию, химию, инженерию, геологию, математику, музыку и физику. Именно поэтому, изучение данной темы имеет первостепенное значение. Несмотря на все перечисленные исследования в данной работе, которые внесли серьезный вклад в изучение вопроса о пространственных способностях, он по- прежнему остается актуальным.
На основании анализа литературы мы предполагали, что существует значимая положительная связь между пространственными способностями и математическими способностями, что у студентов обучающихся на техническом и естественнонаучном направлении лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления. Так же мы полагали что есть половые различия в пространственных способностях и юноши справляются с задачами лучше, чем девушки, и что пол и направление обучения являются значимыми предикторами пространственных способностей. Для проверки наших гипотез мы провели исследование на базе лаборатории когнитивных исследований и психогенетики Томского государственного университета.
Полученные в ходе исследования результаты позволили подтвердить выдвинутые в ходе теоретического анализа литературы гипотезы. Действительно существует связь между пространственными способностями и математическими. Для проверки гипотезы, о том, у студентов обучающихся на техническом, естественнонаучном направлении лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления, мы провели дисперсионный анализ ANOVA, который показал значимые различия в пространственных способностях. Студенты технического и естественнонаучного направления обучения лучше справились с заданиями, чем студенты гуманитарного направления. Так же нами был проведен дисперсионный анализ ANOVA для проверки гипотезы о половых различиях в пространственных способностях у юношей и девушек. В ходе исследования, были выявлены значимые различия в пространственных способностях, юноши справлялись с заданиями лучше, чем девушки.
Для подтверждения нашей гипотезы о том, что пол и направление обучения являются значимыми предикторами пространственных способностей, мы провели регрессионный анализ. В ходе проведения регрессионного анализа была построена множественная линейная регрессионная модель, состоящая из двух предикторов. Для таких доменов пространственных способностей как визуализация, механическое мышление, умственное вращение, пол и направление обучение являются значимыми предикторами, и вносят значимый вклад в их развитие. Для такого домена пространственных способностей как пространственные отношения значимым предиктором является только направление обучения. Также исходя из наших результатов можно сказать, что для таких доменов пространственных способностей как пространственная ориентация, скорость и гибкость принятия решения, скорость восприятия, значимым предиктором является только пол. В ходе анализа, можно сказать, что все модели были значимые, наша гипотеза также подтвердилась.
Решение поставленных в ходе работы задач позволило выполнить главную цель исследования - выявить особенности взаимосвязи пространственных и математических способностей, выявить различия пространственных способностей у студентов технического, естественнонаучного и гуманитарного направления и половые различия в пространственных способностях. Изучение данной темы имеет большую теоретическую и практическую значимость, так как на основании полученных данных будет возможность проведение более масштабных исследований по выбранной тематике. Возможно, полезным было бы исследование взаимосвязи между пространственными способностями, пространственной самоэффективностью и интересом к инженерной и другой карьере, которые тесно связаны с пространственными способностями. Также, можно включить пространственное обучение в ранее образование, с целью развития данных способностей уже на раннем этапе развития
Нами было проведено изучение уже имеющейся в науке теоретической базы по данной теме. Обзор литературных источников показал, что для многих исследователей, пространственные способности представляют большой интерес. В ходе обзора научных статей, нами было выяснено, что в настоящее время существует необходимость в изучении такой темы как пространственные способности, включение в нее более свежих данных о половых различиях в пространственных способностях, так как проводимые исследования дают противоречивые результаты. Хотелось бы добавить, что многие исследования указывают, на то, что без пространственной способности успех в определенных областях науки ограничен. Эти области, хотя и не являются полным списком, включают в себя: архитектуру, астрономию, биохимию, биологию, картографию, химию, инженерию, геологию, математику, музыку и физику. Именно поэтому, изучение данной темы имеет первостепенное значение. Несмотря на все перечисленные исследования в данной работе, которые внесли серьезный вклад в изучение вопроса о пространственных способностях, он по- прежнему остается актуальным.
На основании анализа литературы мы предполагали, что существует значимая положительная связь между пространственными способностями и математическими способностями, что у студентов обучающихся на техническом и естественнонаучном направлении лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления. Так же мы полагали что есть половые различия в пространственных способностях и юноши справляются с задачами лучше, чем девушки, и что пол и направление обучения являются значимыми предикторами пространственных способностей. Для проверки наших гипотез мы провели исследование на базе лаборатории когнитивных исследований и психогенетики Томского государственного университета.
Полученные в ходе исследования результаты позволили подтвердить выдвинутые в ходе теоретического анализа литературы гипотезы. Действительно существует связь между пространственными способностями и математическими. Для проверки гипотезы, о том, у студентов обучающихся на техническом, естественнонаучном направлении лучше развиты пространственные способности, чем у студентов гуманитарного направления, мы провели дисперсионный анализ ANOVA, который показал значимые различия в пространственных способностях. Студенты технического и естественнонаучного направления обучения лучше справились с заданиями, чем студенты гуманитарного направления. Так же нами был проведен дисперсионный анализ ANOVA для проверки гипотезы о половых различиях в пространственных способностях у юношей и девушек. В ходе исследования, были выявлены значимые различия в пространственных способностях, юноши справлялись с заданиями лучше, чем девушки.
Для подтверждения нашей гипотезы о том, что пол и направление обучения являются значимыми предикторами пространственных способностей, мы провели регрессионный анализ. В ходе проведения регрессионного анализа была построена множественная линейная регрессионная модель, состоящая из двух предикторов. Для таких доменов пространственных способностей как визуализация, механическое мышление, умственное вращение, пол и направление обучение являются значимыми предикторами, и вносят значимый вклад в их развитие. Для такого домена пространственных способностей как пространственные отношения значимым предиктором является только направление обучения. Также исходя из наших результатов можно сказать, что для таких доменов пространственных способностей как пространственная ориентация, скорость и гибкость принятия решения, скорость восприятия, значимым предиктором является только пол. В ходе анализа, можно сказать, что все модели были значимые, наша гипотеза также подтвердилась.
Решение поставленных в ходе работы задач позволило выполнить главную цель исследования - выявить особенности взаимосвязи пространственных и математических способностей, выявить различия пространственных способностей у студентов технического, естественнонаучного и гуманитарного направления и половые различия в пространственных способностях. Изучение данной темы имеет большую теоретическую и практическую значимость, так как на основании полученных данных будет возможность проведение более масштабных исследований по выбранной тематике. Возможно, полезным было бы исследование взаимосвязи между пространственными способностями, пространственной самоэффективностью и интересом к инженерной и другой карьере, которые тесно связаны с пространственными способностями. Также, можно включить пространственное обучение в ранее образование, с целью развития данных способностей уже на раннем этапе развития
