九十年前，斯坦福大学心理学家刘易斯·特曼开始了一项雄心勃勃的搜索加州最聪明的孩子的行动，他对全州数千名儿童进行了智商测试。那些得分高于135（大约是前1%的得分）的人被追踪进行进一步研究。有两个年轻男孩，路易斯·阿尔瓦雷斯和威廉·肖克利，他们也在参加特曼的测试的许多人之中，但没有达到截止分数。尽管他们被排除在对年轻“天才”的研究之外，但他们都继续学习物理学，获得博士学位，并获得了诺贝尔奖。
这两个具有巨大科学创新潜力的头脑，是如何在智商测试中被忽略的呢？一种解释是，特曼的斯坦福-比奈智商测试中的许多项目，以及许多现代评估，未能触及一种被称为空间能力（spatial ability）的认知能力。最近对认知能力的研究正在加强一些心理学家几十年前提出的观点：空间能力，也称为空间可视化，在工程和科学学科中起着至关重要的作用。然而，更多以语言为主的智商测试，以及今天使用的许多流行的标准化测试，并没有充分衡量这种特质，特别是在那些在这方面最有天赋的人身上。
空间能力，被定义为在心理上生成、旋转和转换视觉图像的能力，是学习和工作环境中发展专业知识最重要的三种特定认知能力之一。其中两种，定量能力和语言能力，由于它们在学术能力评估测试（SAT）等标准化测试中具有很高的知名度，所以人们相当熟悉。一项空间能力评估可能包括涉及心理旋转抽象图像或推理说明机械装置功能的项目。所有三种能力都呈正相关，因此定量能力高于平均水平的人也往往具有高于平均水平的语言能力和空间能力。然而，个体之间特定能力的相对平衡可能会有很大差异。虽然那些具有语言和定量优势的人有机会通过标准化测试或学校表现被识别出来，但那些具有特别强的空间能力的人可能会通过这些传统方法被忽视。
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最近的一篇评论，发表在《教育心理学杂志》上，分析了来自两项大型纵向研究的数据。杜克大学的乔纳森·魏（Jonathan Wai）与我们两人（卢宾斯基和本博）合作，展示了忽视空间能力可能会产生的广泛后果。在这两项研究中，参与者的空间能力以及许多其他能力在青春期被测量。空间能力相对较强的参与者倾向于进入并在物理科学、工程、数学和计算机科学等科学和技术领域取得卓越成就。令人惊讶的是，这是在考虑了定量和语言能力之后，而定量和语言能力长期以来被认为是教育和职业结果的预测因素。在教育工作者和政策制定者面临增加进入这些领域学生人数的压力之时，将空间能力知识纳入当前教育和人才选拔实践可能是改善此类努力的关键。
魏审查的第一份数据来源是一项大规模纵向研究，“人才计划”（Project Talent）。虽然一些研究调查了空间能力在涉及视觉搜索或路径查找任务中的作用，但魏和他的同事们专注于空间能力与兴趣之间的关系，发现具有较强空间能力的青少年也比大多数人更热衷于用他们的双手工作，操纵和摆弄有形的东西。虽然建造、修理和使用无生命的物体可能会让一些人感到厌烦，但具有空间天赋的青少年表示他们喜欢这些活动。当这些人在20多岁后期再次被联系时，他们已经在科学和技术领域追求并坚持了下来，在这些领域获得学士、硕士和博士学位的比例高于他们的同龄人。这些发现表明，那个喜欢拆卸和重新组装旧电子产品的孩子可能特别适合在成年后对电子、分子或微芯片做同样的事情。
虽然那些具有语言和定量优势的人更喜欢传统的阅读、写作和数学课程，但目前在传统高中很少有机会发现空间优势和兴趣。相反，那些可能从动手技术材料中受益的学生必须在他们自己的时间找到出路，或者只是等到他们的中学后教育。而且，在最坏的情况下，他们可能会完全退出教育系统。
魏审查的第二份数据来源来自大规模人才搜索。与特曼的项目类似，人才搜索使用心理测量评估来识别那些在传统课堂环境中可能无法被识别的、具有特殊才能的年轻人，通常是定量或语言能力。现代人才搜索的目标之一是为这些学生提供最佳发展所需的额外教育机会和经验。例如，具有极高定量能力的青少年可以通过额外的指导或加速数学课程受益匪浅，这些课程为他们提供适合发展水平的材料，例如高等微积分而不是代数。当通过人才搜索识别的青少年根据他们的智力优势得到适当的加速时，他们报告说成年后对自己的教育有更高的满意度。
魏审查的人才搜索数据是从“数学早慧青少年研究”（SMPY）中收集的，该研究是20世纪70年代初在约翰霍普金斯大学发起的一项人才搜索。SMPY 根据 SAT 的定量和语言分测验的分数，在 13 岁或之前识别出智力早熟的青少年。在确定之后，这些青少年中的许多人接受了空间能力测量。尽管这些参与者是根据他们卓越的定量和语言能力被选中的，但样本内的空间能力差异很大。
这些参与者现在已经被追踪了 25 年以上，并且发现空间能力的差异可以预测教育和职业结果，即使在考虑了语言和定量能力之后也是如此。与来自“人才计划”的受试者类似，在科学和工程领域获得学士、硕士和博士学位的 SMPY 参与者与样本中的其余人相比，空间能力特别强。在 33 岁时在这些领域从事职业的人中也发现了同样的趋势。
由于学校课程、传统标准化评估和国家人才搜索中对空间能力的忽视，那些在整个能力范围内具有相对空间优势的人构成了一个服务不足的群体，他们有潜力支持当前的科学和技术劳动力。阿尔瓦雷斯和肖克利尽管被特曼的搜索遗漏了，但他们还是找到了自己的道路，并且每个人在上个世纪都对技术产生了相当大的影响。但是，我们错过了多少阿尔瓦雷斯和肖克利呢？鉴于科学创新有可能改善现代生活的几乎所有方面，错过任何一个可能都太多了。
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