Rozwój wyobraźni przestrzennej u dzieci

Marta Glinka

Wyobraźnia przestrzenna jest funkcją poznawczą odpowiedzialną za podstawy tworzenia umysłowego obrazu przestrzeni – a więc odpowiada za takie procesy jak: orientacja przestrzenna, nawigowanie, wizualizacja relacji pomiędzy obiektami czy manipulacja ich położeniem. Za najbardziej wrażliwy okres na kształtowanie wyobraźni przestrzennej uznawane jest pierwsze osiem lat życia dziecka, a więc czas od niemowlęctwa do osiągnięcia wieku szkolnego.

 
Mimo iż najwięcej badań prowadzonych jest na dzieciach w wieku przedszkolnym i szkolnym, dostępne są prace ukazujące jak funkcjonuje wyobraźnia przestrzenna, a raczej jej prekursory, u kilku- oraz kilkunastomiesięcznych niemowląt. Z badań wiadomo, iż dzieci od początku życia dysponują pewnymi predyspozycjami do wykonywania umysłowych operacji przestrzennych. Wykazano m.in., iż czteromiesięczne dzieci potrafią wykonywać proste transformacje przestrzenne w umyśle, a następnie efekty treningu tej zdolności są rozpoznawane już u trzynasto- i szesnastomiesięcznych niemowląt. Inne badania ukazały, iż ośmiomiesięczne niemowlęta potrafią zmieniać perspektywę podczas śledzenia ruchu obiektu w przestrzeni. Te bazowe umiejętności kształtują się i rozwijają w wieku przedszkolnym, z jednej strony dzięki naturalnym procesom dojrzewania struktur mózgowych istotnych dla procesów wyobraźni przestrzennej (m.in. hipokampa), a z drugiej strony dzięki stymulacji ze strony najbliższego środowiska edukacyjnego dziecka. 
Rozwój wyobraźni przestrzennej w okresie wczesnego dzieciństwa pozwala na efektywne kształtowanie pokrewnych umiejętności matematyczno-logicznych, a także nauki pisania, zdolności motorycznych czy szeroko rozumianych funkcji wykonawczych. 
 
Różnice płciowe w wyobraźni przestrzennej
O ile wykonywanie większości zadań poznawczych wychodzi dziewczynkom i chłopcom na zbliżonym poziomie, to w przypadku wyobraźni przestrzennej ujawniają się największe różnice płciowe i są one odzwierciedlane w poziomie wykonywania zadań już od wczesnego dzieciństwa. Zarówno badania, jak i metaanalizy prowadzone od lat 80. XX wieku konsekwentnie ukazują, iż są to jedyne identyfikowane różnice w funkcjonowaniu umysłu, które są rozpoznawane między kobietami a mężczyznami i jest to stała prawidłowość, obserwowana również w porównaniach międzykulturowych. Jednocześnie badacze przyznają, iż wszelkie wczesne doświadczenia stymulujące wyobraźnię przestrzenną są niezwykle cenne dla rozwoju nie tylko wyobraźni przestrzennej, ale również zdolności matematyczno-logicznych.

Jest kilka źródeł wspomnianych różnic i zgodnie z obecną wiedzą nie da się wskazać dominującego. Badacze podkreślają, iż różnice w wykonywaniu zadań przestrzennych mogą wynikać z uwarunkowań biologiczno-genetycznych, przede wszystkim z poziomu testosteronu w okresie prenatalnym i w późniejszym czasie. Ten androgenny hormon, który naturalnie u mężczyzn pozostaje na znacznie wyższym poziomie aniżeli wśród płci żeńskiej, poza podstawowymi funkcjami odpowiada również za rozwój umysłowy w kontekście zdolności przestrzennych oraz językowych. Bardzo ważną rolę w rozwoju wyobraźni przestrzennej pełni również najbliższe środowisko rozwoju dziecka. Kwestie socjalizacyjne na pierwszych etapach rozwoju sprowadzić można do stymulacji wyobraźni przestrzennej poprzez proponowanie dziecku konkretnych zabaw oddziałujących na zdolności wzrokowo-przestrzenne, ale również interakcji z dzieckiem poprzez odpowiednio ukierunkowaną komunikację.

Rodzice różnią się między sobą sposobem prowadzenia dialogu oraz mnogością komunikatów przestrzennych kierowanych do dzieci w codziennych interakcjach. Istnieje spora grupa badań pokazujących, że rozmowa z dzieckiem prowadzona z użyciem sformułowań odnoszących się do przestrzeni ma istotne, udokumentowane znaczenie dla rozwoju wyobraźni. Sprawa jednak nie jest trywialnie prosta do zrealizowania, gdyż wciąż mamy do czynienia z kulturowymi oczekiwaniami stawianymi przed chłopcami i dziewczynkami, u podłoża których leżą stereotypy o społecznych rolach męskich i żeńskich. Oczekiwania te przekładają się na komunikację z dziećmi, nawet jeżeli nie jest to uświadamiane przez rodziców i opiekunów lub jest im dostępne w minimalnym stopniu. Natomiast już w latach 90. XX wieku badacze Todd Risley i Betty Hart wykazali, iż język, jakim posługują się dorośli w komunikacji z dziećmi ma wpływ na rozwój ich mózgu, poziom inteligencji oraz sukcesy szkolne i akademickie.

Z systematycznie prowadzonych badań wiadomo, iż dziewczynki częściej aniżeli chłopcy odbierają komunikaty nacechowane emocjonalnie, co przekłada się na rozwój umiejętności społecznych. Z kolei chłopcy częściej niż dziewczynki odbierają komunikaty opisujące związki przyczynowo-skutkowe, ujmujące relacje pomiędzy obiektami oraz bogate w odniesienia do wymiarów, kształtów, właściwości obiektów czy lokalizacji, co przekłada się na rozwój myślenia przestrzennego. Im częściej dziecko odbiera komunikaty odnoszące się do przestrzeni, tym ma większe możliwości zbudowania zasobów niezbędnych do wykształcenia reprezentacji przestrzeni w swoim umyśle. Odbiór określeń przestrzennych poszerza umysłowy słownik dzieci, a to z kolei ma wpływ na ich sposób myślenia i działania. Badania podłużne prowadzone przez Shannon Pruden i współpracowników na Uniwersytecie Florydy nad dziećmi w wieku od 14 do 46 miesięcy ukazały znaczenie różnorodności komunikatów przestrzennych, które wypływają od rodziców do dzieci. Im bogatszy i bardziej nacechowany przestrzennie język, tym częściej dzieci używają go w codziennych sytuacjach. Dodatkowo, dzieci, które często odbierają i są nadawcami komunikatów nacechowanych przestrzennie, lepiej wykonują zadania przestrzenne, także w późniejszych latach życia. 
 
Wyobraźnia przestrzenna a STEM
Różnice płciowe w wykonywaniu zadań przestrzennych niosą ze sobą długofalowe i istotne konsekwencje z perspektywy edukacyjnej, akademickiej, a także kariery zawodowej. Okazuje się bowiem, iż są one główną determinantą niedoreprezentowania kobiet w tzw. dyscyplinach STEM – nauce, technologii, inżynierii oraz matematyce (ang. science, technology, engineering, maths). Oczywiście nie jest to trend zauważalny jedynie na lokalnym gruncie, ale mający znaczenie globalne. Z badań statystycznych prowadzonych w Stanach Zjednoczonych wynika, iż co prawda od lat 70. XX wieku do 2019 roku udział kobiet w obszarze STEM zwiększył się z 8% do 27%, jednakże wciąż obserwowana dysproporcja jest bardzo wyraźna. W licznych analizach dotyczących przyczyn niskiego udziału kobiet w obszarze STEM przyglądano się innym czynnikom, m.in. zdolnościom matematyczno-logicznym, jednakże to nie one, a funkcjonowanie wyobraźni przestrzennej okazały się finalnie odpowiedzialne za obserwowane zjawisko.

Nie oznacza to, że dziewczynki nie będą odnosiły sukcesów w obszarach STEM w przyszłości. Bardzo ważna jest wczesna identyfikacja ich możliwości w zakresie funkcjonowania wyobraźni przestrzennej i trenowanie tych jej właściwości, które tego wymagają. Jednocześnie kluczowe jest kształtowanie poczucia sprawczości i kompetencji w wykonywaniu tych zadań. Często ten aspekt jest pomijany w analizach relacji pomiędzy zdolnościami przestrzennymi a sukcesami w obszarze STEM. Natomiast okazuje się, iż czasami wykonywaniu zadań przestrzennych towarzyszy wysoki poziom napięcia emocjonalnego i fizjologicznego, który określany jest mianem lęku przed wykonywaniem zadań przestrzennych. Lęk ten powstrzymuje przed angażowaniem się w wykonywanie zadań przestrzennych, co w konsekwencji hamuje ich rozwój. 
 
Jak trenować wyobraźnię przestrzenną z dziećmi?
Jak wspomniano na początku, najbardziej wrażliwym okresem na kształtowanie się wyobraźni przestrzennej jest pierwsze osiem lat życia dziecka, czyli niemowlęctwo, okres przedszkolny i wczesnoszkolny. Warto jednocześnie wskazać, iż nie oznacza to, że w późniejszym czasie rozwój wyobraźni przestrzennej nie jest możliwy. Wręcz przeciwnie, istnieje szeroka grupa badań ukazująca efektywność treningów wyobraźni w toku całego życia aż do okresu późnej starości. Co ważne, treningi te przynoszą długoterminowe rezultaty i pozwalają niwelować różnice płciowe w wykonywaniu zadań przestrzennych.

W początkowych fazach rozwoju, gdy dzieci są najbardziej zależne od opiekunów, ważne jest zaprojektowanie najbliższej przestrzeni w taki sposób, aby stymulowała zdolności wzrokowo-przestrzenne. Mogą w tym pomóc zarówno zabawki edukacyjne, które wymagają manipulacji przestrzennych lub pozwalają dziecku na pierwsze próby ujmowania relacji przestrzennych pomiędzy obiektami znajdującymi się bliżej lub dalej. Niezmiernie istotny jest również wspomniany we wcześniejszej części artykułu sposób komunikacji z dziećmi, oparty na języku bogatym w określenia przestrzenne. Przymiotniki te mogą się odnosić do wymiarów obiektów (np. „mały” – „duży”, „wysoki” – „krótki”), ich kształtów („okrągły”, „trójkątny”, „prostokątny”), ich właściwości („pozaginany”, „poskręcany”, „wklęsły”, wypukły”), lokalizacji („dolny”, „górny”, „z prawej strony”, „z lewej strony”). Gdy dziecko zbuduje słownik umysłowy bazujący na określeniach przestrzennych, warto wykorzystywać tę wiedzę w zabawach z przestawianiem różnych obiektów, np. zabawek. Wówczas zachęcamy dziecko, aby przekładało zabawkę z różnych stron siebie, opiekuna lub innych obiektów, np. „Połóż misia po swojej prawej stronie”, „Połóż piłkę za mną”, „Połóż lalkę przed misiem”. Wraz z wiekiem warto proponować dzieciom, niezależnie od płci, zabawy angażujące myślenie przestrzenne. Mogą być one uzupełnione zabawkami edukacyjnymi, ale już najprostsze zabawy typu „w chowanego” czy odnajdywanie ukrytych obiektów będą wspierały rozwój wyobraźni przestrzennej. Dzieci rozwijają wyobraźnię przestrzenną także przez ruch, dlatego bardzo ważne jest wspieranie rozwoju motorycznego poprzez zabawy i aktywności sportowe.

Korzystnie na rozwój wyobraźni przestrzennej wpływają także gry komputerowe. Obecnie badacze dysponują licznymi przesłankami ukazującymi pozytywny wpływ gier komputerowych na neuroplastyczność mózgu i rozwój licznych funkcji poznawczych. Przykładowo, na Uniwersytecie w Toronto przeprowadzono badanie ukazujące, iż 10 godzin treningu wyobraźni przy pomocy gier komputerowych wystarczy, aby podniósł się poziom wykonania zadań przestrzennych w porównaniu z poziomem sprzed treningu. Interesujący był fakt, iż największe korzyści z takiego treningu odniosły kobiety. Dostępne są też dane ukazujące korzystny wpływ gry w Tetris na rozwój zdolności nawigacyjnych czy gier platformowych typu Super Mario na rozwój rozumowania przestrzennego. Co ważne, zmiany te zachodziły nie jedynie na poziomie behawioralnym, opisywanym na podstawie wskaźników wykonania zadania, ale przede wszystkim na poziomie neurologicznym – wiązały się z rozwojem struktur mózgowych odpowiedzialnych za przetwarzanie informacji przestrzennych.

Podsumowując, rozwój wyobraźni przestrzennej jest kluczowy z perspektywy osiągnięć szkolnych, a idąc dalej – akademickich i zawodowych. Wrażliwe przyglądanie się jak funkcjonuje wyobraźnia przestrzenna oraz jakie emocje towarzyszą wykonywaniu zadań, które jej wymagają, jest kluczem do wspierania procesów jej kształtowania. Wciąż obserwuje się przewagę chłopców w wykonywaniu zadań angażujących wyobraźnię przestrzenną, a co za tym idzie – ich częstszy udział w dyscyplinach naukowych, które jej wymagają. Warto jednak pamiętać, iż w tej przestrzeni jest również miejsce dla dziewczynek, które mogą potrzebować więcej wsparcia w rozwijaniu pewnych aspektów zdolności przestrzennych. Wsparcie to może przyjmować różne formy, od zachęty do zabaw przestrzennych, po udostępnianie gier i zabawek rozwijających wyobraźnię czy odpowiedni sposób komunikacji, w którym obecne są określenia odwołujące się do przestrzeni. 
   
 
Bibliografia
Bartlett, K.A., & Camba, J.D. (2023). Gender differences in spatial ability: A critical review. Educational Psychology Review, 35(1), 8.
Feng, J., Spence, I., & Pratt, J. (2007). Playing an action video game reduces gender differences in spatial cognition. Psychological science, 18(10), 850-855.
Hart B., Risley T.R. (1995). Meaningful Differences in the Everyday Experience of Young American Children. Baltimore, MD: P.H. Brookes.
Levine, S.C., Foley, A., Lourenco, S., Ehrlich, S., & Ratliff, K. (2016). Sex differences in spatial cognition: Advancing the conversation. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 7(2), 127-155.
Lubinski, D. (2010). Spatial ability and STEM: A sleeping giant for talent identification and development. Personality and Individual Differences, 49(4), 344-351.
Pruden, S.M., Levine, S. C., & Huttenlocher, J. (2011). Children’s spatial thinking: Does talk about the spatial world matter?. Developmental science, 14(6), 1417-1430.
Tian, J., Ren, K., Newcombe, N.S., Weinraub, M., Vandell, D.L., & Gunderson, E.A. (2023). Tracing the origins of the STEM gender gap: The contribution of childhood spatial skills. Developmental Science, 26(2), e13302.
Women Making Gains in STEM Occupations but Still Underrepresented (census.gov)

Autorka jest doktorem nauk humanistycznych, adiunktem na Wydziale Psychologii i Kognitywistyki UAM w Poznaniu