学习者的空间技能是 STEM 教育(包括计算机)成就的可靠且重要的预测指标。空间技能也是可塑的,这意味着它可以通过训练得到提高。大多数认知技能训练只能提高一小部分类似任务的表现,但研究人员已经发现足够的证据表明空间训练可以广泛提高 STEM 成就。我们尚不清楚使空间技能训练具有广泛可转移性而其他认知训练却不能的认知机制,但了解这些机制对于开发持续有益于学习者的培训和教学非常重要,尤其是那些从低空间技能开始的学习者。本文提出了空间编码策略 (SpES) 理论来解释连接空间技能和 STEM 成就的认知机制。为了激发 SpES 理论,本文回顾了 STEM 教育、学习科学和心理学的研究。SpES 理论为这些文献中的发现提供了令人信服的事后解释,并与关于大脑结构功能的神经科学模型相一致。本文最后提出了一个计划,用于测试该理论的有效性并将其用于指导未来的研究和教学。该论文重点关注计算教育的意义,但空间技能对 STEM 表现的可转移性使得提出的理论与许多教育界相关。
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