（课程与教学论专业论文）初中生地理空间能力的性别差异研究.pdf

中文摘要 在影响个体认知的因素中，性别是其中一个非常重要的因素。在认知能力的性别差异 研究中，空间能力是体现性别差异最明显的一种能力。对空间能力的性别差异研究很早 就开始了。在学科领域，对数学学习中的空间能力的性别差异国内外有不少学者进行了 研究。而对于与空间能力密切相关的地理学科，目前国内还没有针对地理学习中的空间 能力的性别差异开展研究。本文在已有空间能力性别差异研究和国内外关于地理学习的 空间能力研究基础上，采用大样本团体测试方法，着重探讨了初中男女学生在地理学习 中空间能力的差异。用自行设计的地理空间能力测试材料对初中二年级学生进行了测 查。测查取样主要来自通辽市所辖区县的五所中学的1 0 个自然班。有效样本共计5 4 l 份，其中男生3 1 2 人，女生2 2 9 人。搜集的数据采用s p s sf o 恤d o w s l l 5 进行统计 处理。 研究结果表明：( 1 ) 总体而言，初中学生在地理学习中存在空间能力的性别差异，主 要表现为男生优势；( 2 ) 在空间知觉、空间定位和空间想象三项空间能力因素中，男生在 空间想象能力方面的准确性高于女生，而女生在空间定位能力方面的准确性略高于男 生；( 3 ) 在反应速度方面，主要表现为男生在空间定位方面较女生反应速度快。 通过本项研究，我们提出对中学地理教学的几点启示：其一，教师和学生都应树立 正确的性别差异观，正确认识地理学习中空间能力方面存在的性别差异，把差异作为一 种重要的教育资源，以期因“性”施教、因材施教。其二，地理教师对男女学生在空间 能力方面的不同能力表现，实行有针对性的教学。其三，探索提高学生地理空间能力的 有效途径，加强直观教学，增多地理野外考察，重视地理模型和地理多媒体的使用。 关键词：初中学生、地理学习、空间能力、性别差异 a b s t r a c t g e n d e ri so n eo fm em o s t 娜o r t 觚tf a c t o r sw l l i c hl i l f l u e n c e si i l 击v i d u a lc o 鲥t i v el e v e l ， a n ds p a t i a la b i l i 锣h 硒b e e nr e g a r d e d 勰ac o g l l i t i v eo n ew 址c hh a sm em o s ts i g l l i 丘c a n tg e n d e r d i 行i r c n c e s 1 l l i sr e s e a r c hh a sal o n gl l i s t 0 】吼锄dm a n ys c h o l a r sh a v es m d i e d 协eg e n d e r d i f f e r e n c e so fs p a t i a la b i l i 够i i lm a m e m a t i c sl e a r i l i n g h o w e v e r t h e r ci sn o 趾yr e s e a r c hd b o u t g e o 伊a p h yl e a n l i n gi nc l l i i l a 1 h ss t u ( 1 ye x p l o r e dj u l l i o rm i d m es c h o o ls t u d e n t s g e n d e r ( 1 i f r e r e n c e si ns p a t i a la b i l i t yi ng e o g r a p h yl e a r n j n g at o t a lo f5 4 1s t u d e n t so ft 、og r a d e so f 如em i d d l es c h 0 0 1 si l lt o 心i a 0p 枷c i p a t e di nt 1 1 i ss m d 弘w k c h 妣l u d e d3 1 2b o y s 姗d2 2 9 班l s n l es u r v e ym e m d dw a saq u e s t i o 础，w l l i c h 啪d e s i 弘e db yo u r s e l v e sb a s e du p o n m er e l a t i v er e s e 甜c h e s s p s sf o rw i n d o w sl1 5w 孙a d o p t e di nn l ed a 协孤a l y s e t h er e s u l t si n d i c a t e d l ef o l l o w i n g ：( 1 ) a saw 】l e ，m e r ei ss i g l l i f i c a n tg e n d e rm 岱玎e n c e i i lg e o 聊h ys t u d mf o rb o y ss p a t i a la b i l i t yi ss u p e r i o rt o 舀d s ( 2 ) i i lt l l r e ef 如t o r st e s t so f s p a t i a lp e f c 印t i o n ，s p a t i a lr e l a t i o n 雒ds p a t i a lv i s 砌i z a t i o n ，b o y sd ob e t t e rn l a ng 试si ns p a ；i a l v i s u a l i z a t i o nt e s t ，趾dg i f l sd ob e t t e rt l l 觚b o y si ns p a t i a ld i i e c t i o n ( 3 ) h 1p r o c e s s i l l gs p e e d ， b o yi s 饥t e rm a n 百订i ns p a t i 甜d 眈c t i o nf a c t o r 1 os u mu p ，t l l i sd i s s e n ；a t i o n 百v e ss o m ea d v i c e sf o rg e o g r a p h yt e a c l l i n ga i l dl e a n l i n g f i r s t l y i ti sn e c e s s a r y1 o rt e a c h e r sa n ds 砌e n t st oe s 汕l i s ha c o r r e c tc o n c e 幽o n0 ng e n d e r d i 伍醯e n c e s s e c o i l d l y ，s o m et e a c l l i n ga c t i v i t i e ss h o u l db ec a m e do u ta i ：m m ga tt 1 1 eg e i l d e r d i f f 打e n c e si i ls p 撕a la ：b i l i 够o fg e o 舯p h y f i l l a l l y ，t e a c h e r ss h o l d dt a ：k es o m em e 硒u r e st 0 i n l p l 0 v es t u d 邮g e o 舯p h ys p a t i a la b i l i t i e s k e yw o r d s ： j u 伍0 rm i d d l es c h o o ls 砌e n t s ，g c o g r a p h y1 e 锄i n 岛 s p a t i a la b i l i 吼g c n d e r ( 1 i 脑e n c e s i l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：钐肜彳日期：兰! 乃叫 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东 北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：龃 日 期：丕2 星：!誊导教师签翥：；赶 日期：琶塑堑! 生 电话：f ! 盟! ! 垒y ；哆 邮编： 垒兰呈! ! 韧一地 龟迸 g一屹一 乃软一五缝筮糊 讯盔年 胜邀血 业讫一该一 毕叠盏避 东北师范大学硕士学位论文 引言 在影响个体认知的因素中，性别是其中一个重要的因素。很早以前，心理学家就开始 关注认知方面的性别差异问题。m a c c o b y 和j a c h i n ( 1 9 7 4 ) 指出，个体在认知上的性别差异 主要表现在语言能力、数学能力和空间能力三个方面。相对于语言能力和数学能力，空间 能力的研究略显不足。空间能力的性别差异很早就被人们所发现，并吸引了许多研究人员 的注意。但对空间能力是否真的存在差异、差异的大小、发展过程和产生原因却不能形 成一致意见。不同的研究选择了空间能力的不同方面，得出了不同的结果，对于不同年龄 段的被试，结果也不相同。地理空间性是地理学的独特标志性之一。地理科学的定义很多， 但从空间的角度看待一切则是地理科学基本的科学方法。地理科学中的空间概念，与数学 中的空间概念不完全相同，而是专指地表上具有有机联系的各个地理要素相互作用形成 的地理空间或环境空间。但对地理空间能力的性别差异研究，尤其是针对中学生地理空 间能力性别差异理论与实践的研究几乎是一片空白。 东北师范大学硕士学位论文 1 前言 1 1研究的动机、背景及意义 1 1 1 研究的动机、背景 在地理教学中，性别差异是客观存在的，但长期以来却实行着不区分性别差异的教 育模式，只研究整体的教学方法和个体心理差异，对男女性别差异在学习中的影响研究 得比较少：也就是说，在地理教学中只重视了因材施教等常规教学原则，而对于客观存在 的男女生因性别不同而表现出来的在学习心理、学习能力等方面的差异却熟视无睹。 目前，我国正处于一场深刻的教育改革，新课程改革的其中一个要义便是在于转变 学生的学习方式，倡导以主动参与、乐于探究、交流与合作为主要特征的学习方式。新 型的学习方式倡导学习者积极发展思考策略和学习策略，在解决问题中学习。因此我们 在地理教学过程中应关注学生的个体差异。教学个体化是人们普遍关注的一个问题，因 为每个学生在自然倾向、个人爱好、动机能力等各个方面都存在差异，这些差异的存在 又直接影响着学生的地理学习。在地理空间能力培养中，性别差异又是一个值得探讨 的话题，由于性别上的差异，学习者在地理空间能力形成和运用中会产生迥然不同的范 式和结果，亟待我们去探索与研究。初中阶段是学生系统的学习地理知识和培养地理技 能的开端时期，也是学生空间能力快速发展时期，是培养学生地理空间能力的关键期之 一。学生在地理学习中，特别是空间能力形成过程中男女各有什么特点? 是否存在性别 差异? 差异的程度是多少? 根据前人的研究经验、地理教育心理学原理和中学地理教育教学理论，本人就初中 生地理学习性别差异进行调查分析，对其影响因素的理论和实践做一些探讨，力求发现 初中男女生学习地理的规律和差异，从而为教师因性施教、学生改善学习策略提供一定 的借鉴和参考，具有普遍的现实意义。 1 1 2 研究的意义 本研究的理论意义主要表现在两方面：一方面，在教育学、心理学及地理学科教学 论研究领域中，关于地理学科的性别差异的实证研究还相当缺乏。对初中生地理空间能 力的性别差异研究有利于为地理学科的认知性别差异研究提供研究数据。另一方面，紧 密联系初中地理教学实际，在地理学科领域开展空间能力的性别差异研究，有助于丰富 和发展地理学科教学理论。本研究的现实意义也表现在两个方面：一是可有效地促进全 体学生的有效学习。地理空间能力是地理学习能力的一项重要因素，本研究通过对男女 学生在地理空间知觉能力、地理空间定位能力和地理空间想象能力的测查，研究初中生 陈英和认知发展心理学d 哪杭州：浙江人民出版社，1 9 9 6 ，第3 4 页。 2 东北师范大学硕士学位论文 在地理学习中的空间能力是否存在性别差异，存在哪些差异。这有利于男女生克服认知 心理障碍，促进全体学生全面提高地理学习能力，有利于进一步挖掘学生在思维、智力 方面的潜力。二是有利于教师“因材施教 。在当前全面推进素质教育的热潮中，研究 学生在地理学习中的空间能力差异，有利于克服传统教学观念中的性别刻板印象，对初 中男女学生在地理学习中的性别差异形成正确认识。通过有效的地理教学改革，有针对 性地引导男女学生积极、主动地学习地理，促进中学地理教学质量和教学效率的提高。 1 2 文献综述 1 2 1 关于性别差异的研究。 “性别差异”是指男性和女性在心理和行为上的差异。对学生学习活动的性别差异 研究主要针对两性的心理差异进行研究，一般不涉及两性基本生理特性上的差异。性 别差异是差异心理学的重要研究内容之一，若从1 9 1 1 年德国出版的斯腾所著差异心 理学一书算起，至今已有9 0 多年的历史，它主要是以智力差异的研究为主线发展起 来的。目前国际上较有影响的关于性别差异的心理学理论流派在西方主要有三个：一是 源于精神分析心理学的角色自居说。它源于精神分析心理学，强调情感和模仿的作用， 认为儿童性别特点的形成是由于他们无形中模仿与自己相同性别的成年人的结果，他们 最先模仿的是父母的行为。二是源于行为主义心理学的性别定型说。它的渊源是行为主 义心理学，这一理论认为：强化是性别特点发展的决定因素，父母和周围的人鼓励男孩 子仿照男人特点行事，当他们的行为“女孩子气 时，就指责他们，女孩子亦然。三是 以发生认识论为理论基础的自我归类说。它以皮亚杰为代表，强调性别特点形成的认知 因素。该理论认为：儿童先逐渐识别性别特点，把自己归于“男孩子 或“女孩子”， 然后有意识地使自己的行为合乎这些性别特征。另外，前苏联关于性别差异的理论对以 上三个流派既不全盘肯定，也不全盘否定，我们把它算作第四种流派，称为生物社会因 素说。前苏联的心理学家对性别差异的研究在四、五十年代以捷普洛夫为代表。理论上 的总的倾向是：用马克思主义、历史唯物主义为指导，比较客观地看待多方面的理论， 既承认性别差异的生物性，又强调其社会性，强调人的后天活动、人的群体( 特别是同 辈群体) 的作用。 有关心理的性别差异主要研究三方面的问题：一、两性之间究竟有哪些心理差别； 二、这些差别的程度、性质是怎样的；三、它们是生物学上的差异还是由于劳动分工不 同造成的。 对以上三方面问题的研究虽然很多，但是结果却很不能令人满意，不少研究结果相 互矛盾，莫衷一是。例如，美国心理学者麦考比( m a c c o b y ) 和杰克林( j 删i 1 1 ) 在1 9 7 4 年 出版的性别差异心理学一书中，曾分析、总结了1 9 7 3 年以前发表的美国和西欧关 于两性在感知觉、学习、记忆、智力、认知特点、动机、自我意识、气质、积极性水平、 情绪、交往能力、支配能力等方面的差异研究。她们发现，得到科学确证的性别差异比 华国栋差异教学论【m 】北京：北京教育科学出版社，2 0 0 1 ，第2 2 页。 3 东北师范大学硕士学位论文 人们预想的要少得多。照麦考比和杰克林的分析，己被公认的两性差异有：女孩比男孩 具有更高的语言能力；男孩子的空间视觉能力比女孩子强；男孩的数学能力占优：男性 更富于攻击性。 在国内对性别差异的研究起步较晚，有叶一舵教授的在智能品质和类型上存在的性 别差异的研究，李洪玉等对中小学生学业成就和非智力因素的相关研究，还有傅安球的 性别不同的心理和智力的差异的研究，谭顶良的男女生的学习风格差异研究，都取得了 大量可喜的成果；我国在1 9 9 7 年的调查发现，初、高中男女学生平均成绩中，语文和英 语学科女生始终领先，数学和物理学科男生优于女生。但没有把初中阶段地理学习的性 别差异和学习者的性格特征及学习观念联系在一起分析，仅能给广大中学教师和学生提 供理论参考和借鉴。 1 2 2 关于空间能力的性别差异研究 很早以前，心理学家就开始关注认知方面的性别差异问题。在认知能力的性别差异研 究中，空间能力是体现性别差异最明显的一种能力，也是在与性别差异有关的认知活动 中最难解释、最难描述的一种能力。但它却是一种公认的非常重要的认知能力。对空 间能力的界定和结构分析，研究者们进行了多种描述，但一直没有得出定论。n u r s t o n ( 1 9 3 8 ) 将空间能力定义为“在空间或视觉表象方面的才能。l i 姐和p e t e r s e l l ( 1 9 8 5 ) 将 空间能力定义为一种涉及表征( r e p r e s e n t i n g ) 、转换( t r a n s 触g ) 、生成( g e n e r a t i n g ) 和提 取( r e c a l l 洫g ) 符号、非言语信息的技能。l i i l r l 和p e t e r s e n 于1 9 8 6 年基于对以往空间 研究的因素分析上提出了空间能力的三个因素：空间知觉( s p a t i a lp e r c 印t i o n ) ；心理旋 转( m e n t a lr o t a l t i o n ) ；空间想象( s p a t i a l s u a l i z a t i o n ) 。h a l p 锄( 1 9 9 2 ) 认为空间能力至少 有四种因素：空间想象( s p a t 瑚s u a l i z a t i o n ) ；空间知觉( s p a t i a lp e r c 印t i o n ) ；心理 旋转( m e n t a lr o t a 缸o n ) ；瞬时空间判断( s p 撕0 t 锄p 0 脚j u d 舯e n t ) 。到目前为止，有关空 间能力的界定及结构范围并未探讨清楚，每种测量工具仅仅测量了空间能力的某一部 分。不同的分类方法，显示了不同的效果，这些都说明空间能力是一种具有非常复杂结 构成分的能力。空间能力的性别差异很早就被人们所发现，并吸引了许多研究人员的注 意。但人们对空间能力是否真的存在差异、差异的大小、发展过程和产生原因却不能形 成一致意见。 1 2 2 1 空间能力是否存在差异的研究 空间能力是指能对所呈现物体进行心理折叠、心理旋转、以及对物体间位置的相对 变化和机械运动进行表象的能力，它在以图形作为呈现刺激的测验中表现得尤为突出”。 目前的性别差异研究主要是针对视觉空间能力因素中的空间想象能力( s p a t i a l v i s u a l l i z 撕o na b i l i t y ) ，它是指主体能通过对某个物体或图形进行心理旋转，对其进行辨 钱红空间思维能力性别差异研究进展阴宁波大学学报( 教育科学版) ，2 0 0 2 ( 1 2 ) 。 回l i n 工lm c p 咖r s a c e 唧c ea n dc h 啪c 吲z a 6 伽o fs 懿d i 髓魄c 懿i np 撕a l a b n 时：加m 协 撇l y s i s c 蛐dd e v e l o p 删m t ，1 9 8 5 ；5 6 ：1 4 7 9 1 4 9 8 4 东北师范大学硕士学位论文 认；或调节一个倾斜的物体，使其与水平线之间构成垂直或平行的关系，如心理旋转等。 s m z r i o n1 却l e y 和m p b r y d e n ( 1 9 7 7 ) 的研究结果表明，在三维物体的心理旋转实验中， 存在着性别差异：男性的反应时显著快于女性( f ( 1 ，3 6 ) ：6 0 0p 0 0 2 ) ；男性的准确性也 高于女性( f ( 1 ，3 6 ) = 4 8 0p o 0 5 ) ；旋转角度与操作成绩呈明显的线性相关，旋转角度越小， 操作成绩越好，且女性随旋转角度的增加，反应时增加率高于男性( p ( 1 ，3 6 ) ：3 2 4p o 0 1 ) ； 但男女被试在心理旋转中所选择的策略与他们的成绩没有显著相关。许多研究者在后来 的研究中也发现在空间想象能力上存在着性别差异。许燕和张厚粲( 2 0 0 0 ) 的一项研究采 用了图形组合测验、二维空间旋转测验和三维图形旋转测验。结果也表明，在空间能力 的加工方式、加工精确性及加工策略上均存在性别差异，在反应速度相等的情况下，二 年级男学生在汉字和三维旋转的操作精确性上表现出优势。在空间旋转能力上，男生的 优势随年龄增长表现为减弱消失的特征。然而，d a v i dg b l d s t e i n ( 1 9 9 0 ) 等人在空间想象能 力的测试中发现，男性的成绩之所以优于女性，是由于男性在实验中愿意表现，而并不 是男女空间能力本身的差异引起的。只要在实验中控制这种因素，例如采用非时间限制 实验条件，就不存在性别差异，并由此推测，在其他认知领域的性别差异研究中，可能 也存在着类似因素的干扰 。w 如e r 等用5 年级和7 年级学生作被试，让他们分辨经过 旋转后的字母是顺时针旋转还是逆时针旋转时，他们的研究并没有发现性别差异。 1 2 2 2 对空间能力发展过程的研究 心理学界不仅对是否真的存在空间能力性别差异存在争议，而且在公认为有差异的 领域中，对其产生和持续的时间也无定论。m a c c o b v 和j a c k l i i l ( 1 9 7 4 ) 指出，空间能力 男性优势出现在青少年时期，并保持到成年。后来的多项研究也证实了这点。但也有些 人认为男性优势出现的年龄更早。m a c c o b y 和n e w c o m b e ( 1 9 8 2 ) 均指出，空间能力的 性别差异出现在青春前期j 而m c g u i n e s s ( 1 9 7 6 ) 则认为，空间能力的性别差异可能源 于婴儿时期。但以往各种研究都没有采用大量的样本和大范围的年龄段，并且在空间能 力测试上只采用一种或几种测试，从而导致了不一致的结果。e d w a r d s j o h 璐o n 和a n n c ( 1 9 8 7 ) 改进了上述研究存在的问题，使用了7 种空间能力测试，对6 到1 8 岁的被试进 行了大样本( 1 2 0 0 ) 施测。测试结果发现，男生优势从1 0 岁开始出现，并一直保持到 1 8 岁，而在幼儿园儿童中没有发现性别差异。“n 皿( 1 9 8 6 ) 对大量空间能力研究资料 进行了分析，结果显示年龄越大，空间能力的性别差异越明显。但不同的空间能力其性 别差异显现的年龄也不同，在空间知觉方面，7 岁左右出现男孩优势，而空间想象能力 则大约在1 0 1 1 岁时才显现。总之，大部分西方研究结果均表明，男孩在空间能力上占 一定的优势，且这种优势随年龄增大而增大。国内的研究者也做了最新的研究，但在结 果上与西方学者的结果有一定的出入。许燕和张厚粲( 2 0 0 0 ) 的一项研究，探讨了二、 四、六年级小学生空间能力的性别差异表现特征。其研究结果表明：在各年龄组均未显 d a v i dg o l 慨i n ，d i 黜h a l 妇c 啪驷m 妣h e l ls 懿d i 触s i n a 砌s p 撕a la b i h t y ：也er 0 l e o f p 耐0 彻粕c ef t o r s j 】m 锄。巧& c o 乒i t i o n19 9 0 18 ( 5 ) ：5 4 6 - 5 5 0 5 东北师范大学硕士学位论文 示出很大的性别差异，其变异数均未达到显著性水平；二、四年级的男生占有一些优势； 但到了六年级则发生优势“翻转现象，表现出女生平均分略高于男生。从性别差异的 发展倾向上来看，男生在空间能力上的优势表现为随年龄增长而缩小并消失的特点。这 说明男生在空间能力的优势并不是恒定的，这一研究结果与西方的明显不同。这可能说 明中国儿童具有与西方儿童不同的空间能力性别差异表现特征 。周珍等( 2 0 0 1 ) 对中 学生空间图形的折叠、展开、旋转以及图形推理能力的性别差异进行了测查，研究结果 表明，在一定条件下，存在男生优势的显著性差异。但在哪个年龄段男生在哪项空间指 标上明显优于女生尚待进一步研究。 1 2 2 3 对空间能力差异的理论解释 心理学界对于空间能力性别差异产生的原因假说也是各执己见。综合各种观点，研 究者主要从三个角度来解释空间能力性别差异的起源，即生物遗传因素、环境因素( 经 验和社会期望) 及生物与环境相互作用理论。 1 2 2 3 1 强调生物因素的理论假说 该类理论假说有很多，比较有代表性的有三种。假说一：染色体差异假说。该假说 认为，空间能力是随带在x 染色体上的隐性特征，拥有两个x 染色体的女性比只有一 个x 染色体的男性具有较低的空间能力。假说二：优势脑半球假说。该假说认为，空间 能力的性别差异源于男女两性大脑单侧化程度差异，男性视觉空间方面的优势很大程度 上归结为更大程度的大脑单侧化，男性具有较高的大脑单侧化程度，因此男性在空间能 力方面优于女性。假说二得到了较多的临床和实证研究支持，但也存在同样的缺陷，不 能有效解释性别内差异( 同性之间的差异) 的存在。假说三：青春发育期差异假说 ( w 曲e r 1 9 7 6 ) 。该假说认为，两性空间能力的差异是由于两性进入青春期和青春期结束 的时间差异造成的。假说三既能解释性别间( 两性之间的差异) ，也能解释性别内差异( 同 性之间的差异) ，但相关实证研究数据并不支持该假说。 1 2 2 3 2 强调环境因素的理论假说 由于生物因素假说不能有效地解释性别间差异( 生物因素相同的男女在空间能力方 面的差异) 和性别内差异( 同一性别个体在空间能力方面的差异) ，许多学者试图从环境因 素来探索这种差异形成的原因。该类假说认为，空间能力的性别差异是由环境引起的。 比较有影响的人物是n e w c o m b e 和b 觚d u r a ，他们认为，空间能力的性别差异是由性 格和兴趣模式决定的，而它们都是受环境影响较大的因素。f l 觚e r y 和b a l l i n g ( 1 9 7 9 ) 以 8 5 名1 1 岁的女孩作为研究对象，结果表明，空间能力的性别差异与环境的各种变量显 著相关。n o mn e w c 伽曲e 和j u d i m s e m o nd u b 嬲( 1 9 9 2 ) 的研究也说明空间能力的性别差 异是经验决定的。持相同观点的学者还有s e 而i n & c o 加【c r ( 1 9 7 9 ) ，他们认为，空间能力 许燕、张厚粲小学生空间思维能力及其发展倾向的性别差异研究阴心理科学， 2 0 0 0 ( 2 ) ，第2 5 页。 周珍、连四清、周春荔中学生空间图形认知能力发展的性别差异研究【j 数学教育 学报，2 0 0 l ( 1 1 ) ，第3 6 页。 6 东北师范大学硕士学位论文 的性别差异是基于社会化模式和性别化活动差异的文化产物。如果仅仅从单一的环境因 素来解释空间能力的性别差异，会遭遇到生物因素理论假说一样的困难，它不能有效地 说明环境大致相同的异性之间存在的空间能力差异。 1 2 2 3 3 生物一环境相互作用假说 由于生物因素假说和环境作用假说都不能提供强有力的证据来证明其理论假说的 正确性，研究者试图从生物和环境相互作用的维度来解释空间能力的性别差异。该类假 说的基本观点是：个体的遗传类型( g e n o t y p e ) 将影响其对环境的选择与经验，环境在儿 童认知发展的过程中起着非常重要的作用，但究竟让什么样的环境因素来起作用和怎样 起作用，还是由个体的遗传特征决定。该类假说的基本内涵是生物和环境因素的特定组 合可能产生两个因素独立发生作用时不可预测的后果。例如，有类遗传特征的女性可 以从更多的空间经验中收益，而另一类遗传特征的女性则不会。具有良好空间潜能的女 性，如果有大量的空间经验，她们就能够成为良好空间能力的个体，否则，就不能。而 空间潜能差，则无论空间经验的多少，她们最终都只能成为不良空间能力的个体。n o m 和他的同事( 1 9 9 6 ) 进行的研究支持了这种观点。这说明，用生物和环境相互作用理论来 解释空间能力上的性别差异有一定的可行性。 1 2 3 关于地理空间能力内涵及性别差异研究 1 2 3 1 地理空间的内涵 一般来说，地理空间是指地球表层系统中各种地理现象、事物、过程等发生、存在、 变化的空域性质。通常理解地理空间具有欧氏空间的性质。地理空间作为地理学的核心 概念而受到重视，它常常作为地理学独特性的一个标志。这主要是因为地球表面的一切 地理现象，一切地理事件，一切地理效应，一切地理过程，统统发生在以地理空间为背 景的基础上。无论怎样定义地理学，从空间的角度看待一切是地理学的基本科学态度。 抽去对地理空间的系统研究，或者不探索地理空间的分布、形式、结构、规律等内涵， 其余的有关地理学的理论原则，无一例外地都会失去其存在的意义。如果有人搬走了地 理学的空间，就等于搬走了地理学大厦的基石 。全日制义务教育地理课程标准( 实验稿) 中这样论述：地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构，而且阐明地理事物的空 间差异和空间联系，并致力于揭示地理事物的空间运动、空间变化的规律。地理空间其 实就是地表空间。地理学关注一切现象的存在、运动、变化中的空间形式。表面看来， 地理空间仿佛是夹在地球内部空间与宇宙空间之间一个独立的空间，但实际上它们之间 的界限却不是那么明显。地理空间的一个显著特性就是它的复杂性。具体表现在如下几 个方面：首先，地理空间结构的复杂性。地理空间是由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈 所组成的，各个圈层相互渗透、相互镶嵌，甚至各个圈层内部结构也是千变万化的。其 次，地理空间物质组成的复杂性。内容丰富多彩，且分布散乱、多样；再次，地理空间 袁孝亭，王向东论地理学科的空间观教育叨地理教学，2 0 0 3 ( 1 ) 。 7 东北师范大学硕士学位论文 运动变化及相互作用更是极其复杂的。著名科学家在论述地理空间时，认为它是一个“开 放的复杂巨系统，同样反映出地理空间的复杂性。 1 2 3 2 地理空间能力的内涵及性别差异 地理空间能力是对地理事物、地理现象、地理图像的观察、分析、综合、比较、概 括、抽象，从而在头脑中创造性地形成它们的空间形象，进行空间位置判定，确定空间 分布状态并进行排列、组合，分析它们在空间上进行的物质、能量、信息的传递、交换 和交流，比较它们的差异点和共同点，及对它们的空间属性进行多个维度思考的能力。 根据地理学科的重要特点，中学生地理空间能力的培养主要包括以下几个方面：地 理空间定位能力、地理空间知觉能力、地理空间想象能力、地理空间综合思维能力等。 在地理空间能力培养中，由于性别上的差异，学习者在地理空间能力形成和运用中 可能会产生迥然不同的范式和结果，亟待我们去探索与研究。初中是学生系统的学习地 理知识和培养地理技能开端时期，也是学生空间能力快速发展时期，初中是培养学生地 理空间能力的关键期之一。学生在地理学习中，特别是空间能力形成过程中男女各有什 么特点? 是否存在性别差异? 差异的程度是多少? 根据前人的研究经验与地理教育心理学原理与中学地理教育教学理论，本人就初中 生地理空间能力几个重要方面的性别差异做一些测查分析及影响因素的理论和实践做 一些探讨，力求发现初中男女生学习地理的规律和差异，从而为教师因性施教、学生改 善学习策略上提供一定的借鉴和参考，具有普遍的现实意义。 东北师范大学硕士学位论文 研究的方法与过程 2 1 研究假设 2 1 1 地理空间能力总体性别差异研究 理论假设：从总体空间能力来考查，男生优于女生。根据以往西方空间能力性别差 异的研究结果建立了本研究的理论假设，以考查中国初中学生在地理学习中的空间能力 性别差异是否具有与西方相同的表现特征。 2 1 2 地理空间能力因素的性别差异研究 理论假设：不同性别学生在不同空间能力因素中差异不同，不同能力项目的准确性存 在差异。本研究设计了三种与地理学习直接相关的空间能力因素：空间知觉能力、空间 定位能力和空间想象能力。 2 1 3 地理空间能力反应速度的性别差异研究 理论假设：不同性别学生在不同空间能力因素中反应速度存在差异。在一些能力项目 中，男生常表现为反应速度快但准确性差，女生表现出反应速度慢且准确性高的特点。 2 2 研究过程 2 2 1 研究对象 本研究被试为初中二年级学生，有效样本共计5 4 1 份，其中男生3 1 2 人，女生2 2 9 人。本研究所选择的五所学校是：通辽第四中学，通辽第七中学，通辽第十一中学，通 辽钱家店实验初中，通辽大林中学。在每所中学的初中二年级随机选取重点班、普通班 各一个，共计1 0 个教学自然班。本测试在通辽所辖区域进行，为了作到取样具有代表 性，所选学校广泛分布于通辽市的各级区县。本研究的自变量为学生的性别，本研究的 因变量为学生的地理空间能力( 以地理空间能力测试成绩为指标) 。 2 2 2 研究工具 本研究的原始数据通过应用一份测试卷收集而得。测试题是在分析中学地理的教学 目的、教材内容，教学要求和学生的知识发展水平的基础上，参照国内外心理专家所编 制的空间能力测验量表，及有关地理空间表征和地理空间能力的测验题，按本研究的目 的编制而成。 测试题包括地理空间能力三方面因素的能力测试。 1 地理空间知觉能力测试，共6 道题，考察学生能否正确辨识某一空间事物或模 型的外观轮廓，并能形成该空间体的精确影像的能力。本试题是在参考初中地理教材的 o 东北师范大学硕士学位论文 基础上自行编制的。 2 地理空间定位能力测试，共6 道题，这个测试要求学生在认识地理事物空间位 置关系时运用地图、略图、脑中地图做空间透视，从中获取有价值的信息，得出相关的 解释与结论所表现的能力。 3 地理空间想象能力测试，共6 道题。地理空间想象是人借助想象把某种事物在 自己头脑中虚拟的空间方位和范围上进行定位的一种高级思维的能力。这个空间方位和 范围的虚拟过程就是空间想象。这个测试考察学生通过心理旋转、编码等过程，对空间 物体实施心理操作的能力；考察了学生在灵活运用翻折的概念、平面图形的旋转、空间 图形的旋转以及立体图形的展开等方面的空间想象能力。 2 2 3 测试程序 2 2 3 1 试测 题目编好后选取通辽四中初三新生作为试测被试。因为新生刚入学还未学习任何课 程，同质于初二学生的认知水平，且能提供初中地理会考成绩作为学习水平参考。共选 取7 1 名被试其中有效问卷6 3 份，男生2 0 人，女生4 3 人。在男女生中各随机选取 6 名被试进行访谈。基于研究需要，地理空间能力测试对学生不作时限要求，但要求每 位学生在测试卷的虚线框内记录开始做每组题的当前时间。试测表明：所有学生均能在 3 5 分钟之内完成该套试题，最快的能在1 5 分钟内完成所有试题。但试测结果发现， 许多学生不习惯作时间记录。因此试测后，对卷面排版进行了相应调整，并在主试指导 语中予以强化。 试测结果表明，学生空间能力测试的成绩水平与班主任提供的学生的地理会考成绩 水平基本一致。说明该测试具有较高的效度。根据试测的统计分析结果，对个别测试题 进行了修改。 2 2 3 2 实测 施测步骤如下：主试根据指导语向被试讲解：“这是一个有趣的测试，它测查你 的空间能力。完成测试要仔细、认真，题目由易到难，认真做前面的题目，对回答后面 的题目有帮助。请按顺序做每个题，不要翻回检查，请将你认为正确的选项填在“( ) 中。本测试共分为a 、b 、c 三组试题，请在虚线框内记录开始做每组题的当前时间。” 发测试卷，带领被试逐栏填写学校、性别、班级等。并强调在没有指示前不允许作 题。主试带领被试完成例题。并讲解：“这个测试没有时间限制，要仔细认真做，一 般人能在3 5 分钟内完成。记住，每道题只有一个正确答案。主试向被试示范：“在 开始作题前请大家看到试卷的第2 页上方的虚线框，请大家在此处记录此时钟表指示 的时间，精确到分钟。 ( 主试示范给团体) ，“后面还有三个这样的虚线框，请大家按顺 序作题，依次记录开始做每组题的当前时间。现在大家开始作题。 2 2 4 实验结果的统计处理方法 1 0 东北师范大学硕士学位论文 本研究收集的数据采用s p s sf o rw i n d o w s l l 5 进行统计处理。 卢纹岱统计分析软件：s p s s 矗) r 舢w s 口咽北京：电子工业出版社，1 9 9 7 。 东北师范大学硕士学位论文 3 结果与分析 3 1 测试结果的描述 3 1 1 总体描述 初中学生地理空间能力的测试结果，每题计。1 分，总分为1 8 分，每组均为6 分。 计算出每项测试成绩的平均分( m e 锄) 、标准差( s t d d e v i a t i o n ) 和方差( u r i 觚c e ) 如下 表1 。 表1 初中学生地理空间能力测试成绩的总体描述 样本数俏) 均值( m ) 标准差( s d ) 方差( v ) a 项 5 4 l4 5 11 2 1 71 4 8 0 b 项 5 4 l3 6 61 2 9 91 6 8 7 c 项 5 4 12 6 l1 6 8 82 8 4 9 总体5 4 1 1 0 8 3l8 3 0 7 0 0 7 9 4 2 5 3 6 为研究学生各项空间能力因素的反应速度是否存在差异，我们学生即时记录了作空 间知觉、空间定位和空间想象三项测试题前后的时间，根据每项测试前后的时间差，计 算出每项测试的反应时，如表2 所示。 表2 初中学生地理空间能力测试速度的总体描述 样本数( n )均值( m )标准差( s d )方差( v ) a 项 4 8 4 幸6 5 12 5 9 36 7 2 2 b 项 4 8 48 3 12 8 5 38 1 4 2 c 项 4 8 48 1 83 2 1 81 0 3 5 3 总时间 4 8 42 3 o o5 6 9 03 2 3 7 5 此样本数少于总体样本数5 4 l ，因有部分样本时间记录缺失。 分析表1 和表2 数据，从各项测试的平均分值和测试所用时间来看，a 项空间知 觉能力测试、b 项空间定位能力测试和c 项空间想象能力测试的难度依次升高，所需 反应时间依次增加。男生和女生的地理空间能力测试各项测试成绩及所用时间的数据描 述分别如表3 和表4 所示。 表3 初中男生地理空间能力测试情况描述 地理空间测试各项成绩地理空间测试各项反应时 l a bc t o t a labct 0 t a l 1 2 东北师范大学硕士学位论文 样本数( n ) 3 1 2 3 1 23 1 23 1 23 0 03 0 03 0 03 0 0 均值( m ) 4 5 83 6 42 8 9 1 1 1 8 5 96 4 88 0 58 1 42 2 6 7 标准差( s d ) 1 2 0 81 2 9 51 7 0 03 1 0 0 2 62 7 912 8 4 23 2 5 25 8 9 0 方差( v ) 1 4 6 01 6 7 62 8 9 19 6 1 27 7 8 9 8 0 7 71o 5 7 8 3 4 6 9 6 表4 初中女生地理空间思维能力测试情况描述 地理空间测试各项分值地理空间测试各项反应时 abct o t a labct o t a l 样本数( n ) 2 2 92 2 92 2 92 2 91 8 41 8 41 8 4 1 8 4 均值( m ) 4 4 23 7 02 2 31 0 3 4 9 36 5 78 7 2 8 2 52 3 5 4 标准差( s d ) 1 2 2 41 3 0 81 5 9 92 9 6 7 7 02 2 3 92 8 3 23 1 6 85 3 1 9 方差( v ) 1 4 9 91 7 1 12 5 5 68 8 0 75 0 1 18 0 l81 0 0 3 62 8 2 9 4 比较表3 和表4 数据可以发现，从测试总分的平均分值来看，男女学生存在一定差 异，若以百分制计算，男生空间能力测试的平均成绩为6 2 1 分，女生的平均成绩为5 7 5 分。主要表现为c 项空间想象能力测试的平均分值男生高出女生o 6 6 分( c 项共6 分) 。 从测试的反应时间来看，男女生之间也存在一定差异，其中b 项空间定位能力测试女生 所用平均时间比男生多出o 8 7 分钟。要考察男女生之间的这些差异是否达到显著性水 平，须对各项测试成绩及反应时作均数差异的显著性检验，我们将在下一节中作进一步 的数据分析。 3 1 2 要素描述 按照学生所选题号，计算男女生各项测试每题得分的平均值如下表：( 每 题均按卜1 计分) 。 表5a 部分各题男女生得分情况描述 题号 a 1 a 2 a 3 a 4a 5a 6 男生 9 7 7 58 86 38 45 l 女生 9 67 38 66 28 24 3 总体 9 67 48 7 6 38 34 8 表6b 部分各题男女生得分情况描述 题号 b lb 2b 3b 4b 5b 6 男生 7 16 58 27 31 56 2 女生 6 96 28 76 92 06 7 总体 7 06 38 47 11 76 5 1 3 东北师范大学硕士学位论文 表7c 部分各题男女生得分情况描述 题号c lc 2 c 3c 4c 5 c 6 男生5 04 3 4 64 85 74 5 女生 4 33 14 3