¿Es esencial la inteligencia espacial para la innovación y podemos aumentarla a través de la capacitación?

¿Qué es la inteligencia espacial o la capacidad espacial?

Según David Lohman de la Universidad de Iowa, la capacidad espacial se puede definir mejor como la capacidad de "generar, retener, recuperar y transformar imágenes visuales bien estructuradas". Un ejemplo de un gran inventor que utilizó su alto nivel de capacidad espacial para innovar fue Nikola Tesla, quien proporcionó la base para los sistemas de energía de corriente alterna (CA). Se dice que Tesla (o legendario) ha sido capaz de visualizar un motor de trabajo completo en su mente y poder probar cada parte a lo largo del tiempo para ver qué se rompería primero. En lugar de una gran hazaña de matemática mental, uno podría considerar esto una gran proeza de imaginería mental.

¿Por qué el SAT, ACT y GRE no incluyen una medida de capacidad espacial?

La Prueba de Evaluación Académica (SAT), la Prueba de Universidad Americana (ACT) y el Examen de Graduados (GRE) tradicionalmente han incluido medidas matemáticas y verbales. En algunas de mis investigaciones, junto con mis colegas Rose Mary Webb de Appalachian State University y David Lubinski y Camilla Benbow de la Universidad de Vanderbilt, encontramos esencialmente que más de medio siglo de investigación sobre la capacidad espacial ha descubierto la importancia que tiene: Además de las matemáticas y la capacidad verbal: en entornos educativos y ocupacionales donde es esencial, como ingeniería, física, matemáticas e informática. Por lo tanto, esto claramente plantea la pregunta: ¿por qué no se incluye una medida espacial en estas pruebas estandarizadas? ¿Extrañamos identificar a un grupo de individuos con talento espacial pero con menos talento matemático y verbal?

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¿Los hombres y las mujeres difieren en promedio en la capacidad espacial?

Diane Halpern de Claremont McKenna College, en su excelente libro Sex Differences in Cognitive Abilities , ha documentado la evidencia de que los hombres y las mujeres muestran una fuerte diferencia sexual en la capacidad espacial, favoreciendo a los hombres.

¿Los hombres y las mujeres difieren en matemáticas, razonamiento científico y habilidad espacial en la extrema derecha?

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En un estudio reciente que realicé junto con mis colegas Megan Cacchio, Martha Putallaz y Matthew C. Makel del Programa de Identificación de Talentos de la Universidad de Duke, examinamos datos de 1981 a 2010 sobre el SAT y el ACT entre más de 1,6 millones de estudiantes que tenían 12 años de años. Encontramos que la proporción hombre-mujer entre los estudiantes de la extrema derecha que obtuvieron un puntaje de 700 o más en el SAT-M (el nivel superior de 0.01% en habilidades, un grupo con un nivel promedio de CI de aproximadamente 180) fue de 13 a 1 en a principios de la década de 1980, pero que disminuyó rápidamente en la primera década y se ha mantenido estable en aproximadamente 4 a 1 en los últimos 20 años (ver la figura anterior). Además de los datos del SAT, también tuvimos una muestra independiente que tomó el ACT, que incluye no solo una medida matemática (ACT-M) sino también una medida de razonamiento científico (ACT-S). Durante los últimos 20 años, tanto las medidas de razonamiento matemático como científico han demostrado una relación hombre-mujer de aproximadamente 3 a 1.

¿Por qué podría ser importante para la representación masculino-femenina en las carreras de matemáticas y ciencias de alto nivel?

Como mencioné en una publicación anterior, en algunas de mis investigaciones, incluso dentro del 1% superior de capacidad matemática para estudiantes que tomaron el SAT-Math a los 12 años, al comparar el cuartil superior con el cuartil inferior, hubo diferencias significativas entre estos grupos unos veinte años más tarde en la obtención de resultados de matemáticas y ciencias, incluyendo doctorados, publicaciones, patentes e incluso asegurando la permanencia en una universidad de primer nivel. Por lo tanto, debido a que todavía encontramos una diferencia sexual en SAT-Math, ACT-Math y ACT-Science, las matemáticas y el razonamiento de la ciencia probablemente sigan siendo una parte de la ecuación de la explicación de la subrepresentación de las mujeres en las carreras de matemáticas y ciencias de alto nivel. . Tenga en cuenta que es la capacidad del individuo, no su sexo, lo que importa al predecir estos resultados a largo plazo.

Sin embargo, debido a que ni el SAT ni el ACT incluyen una medida de capacidad espacial, no pudimos descubrir si existe una diferencia entre hombres y mujeres en la capacidad espacial en la extrema derecha. Debido a que las diferencias de capacidad espacial promedio entre hombres y mujeres son bastante robustas, tendría sentido que también hubiera una ventaja masculina en la capacidad espacial entre los puntadores más altos. Esto se debe a las pequeñas diferencias promedio generalmente se traducen en grandes diferencias en las colas. Sin embargo, esto es algo que aún no se ha demostrado empíricamente y requiere investigación futura.

¿Podemos aumentar la capacidad espacial, quizás a través del entrenamiento?

El hecho de que encontremos estas diferencias es intrigante, pero lo que tal vez sea una pregunta más importante es ¿qué podemos hacer al respecto? ¿No debería nuestro objetivo ayudar a todos los hombres y mujeres que tienen la capacidad, el interés y la pasión por las matemáticas y la ciencia a seguir una carrera de tan alto nivel en esta área? En particular, ¿qué podríamos hacer para aumentar el número de mujeres en carreras de matemáticas y ciencias de alto nivel?

Ahora David Miller, un estudiante graduado de la Universidad de California en Berkeley, y Diane Halpern de Claremont McKenna College han realizado un fascinante estudio que examina si la capacidad espacial podría aumentarse a través del entrenamiento. Los autores examinaron estudiantes de posgrado STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) altamente dotados que completaron doce horas de entrenamiento espacial y los compararon con estudiantes que no completaron la capacitación.

Según el Sr. Miller, estos fueron los hallazgos críticos del estudio:

1. "En comparación con los estudiantes del grupo de control, los estudiantes en el grupo de entrenamiento mostraron mayores mejoras en las habilidades espaciales a pesar de las habilidades espaciales extremadamente altas antes del entrenamiento".

2. "Encontramos grandes diferencias de género en las habilidades espaciales antes del entrenamiento, como muchos otros investigadores. Sin embargo, estas diferencias de género se redujeron después del entrenamiento ".

3. "Los estudiantes en el grupo de entrenamiento tenían un GPA de un grado más alto en un curso de física basado en cálculo desafiante".

4. "Ninguna de estas mejoras de capacitación duró más de ocho a diez meses".

El Sr. Miller me dijo que "Estos resultados demuestran que incluso los estudiantes de STEM altamente dotados pueden beneficiarse de la instrucción espacial, aunque doce horas de instrucción podrían tener efectos longitudinales limitados".

Continuó diciendo que "la falta de efectos longitudinales de este estudio no implica que tales efectos longitudinales sean imposibles. Es probable que no enseñemos estas habilidades de manera que promuevan la retención a largo plazo y la transferencia a cursos STEM. Aunque muchos estudios de investigación han encontrado grandes mejoras a corto plazo en las habilidades espaciales, sorprendentemente, poca investigación ha intentado comprender cómo promover la longevidad de estos efectos de capacitación y promover directamente el éxito de los estudiantes de STEM ".

Cuando le pregunté a la Dra. Halpern de qué manera la investigación sobre capacitación espacial podría influir en la representación de las mujeres en las carreras STEM de alto nivel, dijo: "Creo que ayudará a aumentar el número de mujeres en los campos STEM".

Entonces, ¿qué podemos hacer para alentar a más mujeres a buscar carreras STEM de alto nivel?

Además del entrenamiento espacial, ¿hay otras cosas que podamos hacer para alentar a las mujeres a dedicarse a las matemáticas y la ciencia?

En la figura mostrada anteriormente, la relación matemática entre hombres y mujeres disminuyó con bastante rapidez desde principios de los años ochenta hasta principios de los noventa. Mis colegas y yo actualmente estamos investigando cuáles son los factores socioculturales responsables del estrechamiento de la relación matemática entre hombres y mujeres, y quizás esto es algo que podemos usar para ayudar a alentar a más mujeres a ingresar a carreras de matemática y ciencias de alto nivel.

Por supuesto, aunque la relación hombre-mujer disminuyó rápidamente, ha sido más o menos estable (y una diferencia ha estado presente) durante los últimos 20 años, por lo tanto, otra pregunta clave es: si los factores socioculturales fueron la razón clave del rápido declive, ¿por qué? ¿Todavía hay una diferencia entre hombres y mujeres que parece ser estable? No tengo la respuesta a esa pregunta, pero ciertamente no podemos descartar posibles sesgos y barreras. Tal vez las sabias palabras de Sir Alexander Cairncross podrían proporcionar alguna información:

"Una tendencia es una tendencia es una tendencia
Pero la pregunta es: ¿se doblará?
¿Va a alterar su curso a través de alguna fuerza imprevista?
¿Y llegar a un final prematuro?

© 2011 por Jonathan Wai

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