美国宾西法尼亚州立大学地理学院院长罗格·道斯曾说:“如果不对空间思维加以重视，将无法培养出21世纪会学习、懂生活的年轻一代。”从小培养空间认知能力能使孩子无论在学习还是生活中都受益无穷，无论是课堂上还是生活中，我们都需要重视空间认知能力的培养。

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10月6日，瑞典皇家科学院公布了2020年诺贝尔物理学奖的获得者。英国科学家罗杰·彭罗斯因证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果而获奖;德国科学家赖因哈德·根策尔和美国科学家安德烈娅·盖兹因在银河系中央发现超大质量天体而获奖。

回顾2019年，诺贝尔物理学奖同样授予了三位天体物理学学者，表彰他们为理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置所作出的贡献。

能获得诺贝尔物理学奖，说明了获奖者在物理学领域都取得了重要成就，尽管他们的研究为物理学研究做出的贡献各异，但相信在他们之间存在着共同点--优秀的空间认知能力。

我们首先要了解，事物是多面的，空间对象更是多面的。空间认知总是针对事物的某个特定的面而进行，认知的过程是了解对象本体的过程，或者说是对本体建模的过程。简而言之，空间认知是人们对物理空间或心理空间三维物体的大小、形状、方位和距离等空间信息进行加工的过程。

在天体物理学中，空间认知能力在探讨恒星结构、恒星演化、太阳系的起源等许多问题时，都会发挥着至关重要的基础作用。

除了物理学家，空间认知能力对于各行各业而言都是一种关键能力。例如，对于建筑师来说，绘图、看图、监工等一系列建造过程需要空间认知能力;对于医生来说，看病人拍的片子的同时需要想象出这个片子对应的身体的部位，这也需要强大的空间认知能力;对于艺术家来说，绘画也需要深厚的空间认知能力，把他们看过的景象变成呈现出来……

从深远的现实角度思考，空间认知能力还对社会生活产生重要影响。北京大学教授宗秋刚、中科院地质与地球物理研究所研究员李国主、中国科学技术大学教授薛向辉都曾阐述过一个共同观点:提高空间环境感知能力对提升我国国民经济发展速度、维护国家安全具有重大意义。

空间认知能力是否能培养?

美国心理学家斯特拉顿做了一个著名的实验，告诉了我们空间认知能力的培养真相。

他在眼睛上戴了一个一端开小孔的圆筒。因小孔成像原理，眼睛视网膜上的视像与外界事物一样是呈正立的(正常是倒立)，开始非常不适应，视觉和触觉、动觉之间发生了矛盾，如想拿下面的东西，手却伸向上方;写字也只能依靠触觉和记忆完成。这种异常的体验使人感到头痛和恶心。8天后，他的视觉逐渐与触觉、动觉协调起来，不再感到是一个颠倒的世界。摘掉眼睛上的圆孔后，他又重新经历了同样痛苦的适应空间环境的过程。

这个实验说明人对客观世界的空间知觉不是天生的，而是后天学习获得的，他是人脑将许多感觉器官所得到的信息，如知觉、触觉、动觉等信息综合分析后产生的。特斯拉顿实验也说明了空间认知能力是可以从小培养的。

同样也有科学研究表明，孩子在六个月大的时候，就能靠自己的意识感知多和少的概念。你把同样的物品堆成大小不等的两部分，让孩子挑选，他能选出哪一部分多。由此可见，孩子能感知空间大小，但需要通过后天不断的深化形成永久的记忆。

北大心理与认知科学学院的教授魏坤琳曾表示:大脑对数量的表征和对空间的表征密不可分，甚至两者在大脑区域上都有很大的重叠，可以说空间认知能力是数学能力的重要基础，也是STEM教育的核心之一。对于孩子而言，从小培养空间认知能力能使他们无论在学习还是生活中都受益无穷。

既然空间认知能力可以培养，那么我们就需要面对新的问题:如何培养孩子的空间认知能力?