A Survey on the Spatial Sense Ability of Elementary School Students -Focusing on Fourth to Sixth Graders-

초등학생들의 공간 감각 실태 조사 -4,5,6학년을 중심으로-

The study aims to extract the framework of sub-factors of spatial sense, to develop test instruments based on the framework to investigate the actual spatial sense ability of fourth to sixth graders in elementary school and to analyze the results. According to the framework of sub-factors of spatial sense of the study, spatial sense has two factors of spatial visualization and spatial orientation. Spatial visualization is divided into mental rotation, mental transformation and figure-ground perception while spatial orientation is categorized into direction sense, distance sense, and location sense. Based on the framework, the test instrument for spatial sense ability was developed and the test was conducted to 430 fourth to sixth students in five elementary schools in capital areas. The following conclusions were drawn from the results obtained in the study. Firstly, the higher school year gets, the more spatial sense grows. However, spatial visualization is developed much more than spatial orientation and their order is reversed with higher graders. Secondly, the most insufficient abilities among fourth to sixth elementary school students' spatial sense were mental transformation of spatial visualization and location sense of spatial orientation. Thirdly, the reasons of differences in sub-factors of spatial sense and graders seem to be from effects of students' learning experiences of spatial sense of mathematics curriculum and the complexities of test items.

본 연구는 공간 감각의 하위 요인 틀을 추출하고, 이를 기초로 초등학교 4, 5, 6학년 학생들의 공간 감각 실태를 조사하고자 하였다. 이를 위해 이론적 고찰을 바탕으로 공간 감각을 정신적 회전, 정신적 변환, 도형 배경 지각으로 이루어진 공간 시각화 능력과 방향 감각, 거리 감각, 위치 감각으로 이루어진 공간 방향 능력으로 구분하고, 공간 감각 검사 도구를 개발하여, 수도권에 소재한 5개 초등학교 4, 5, 6학년 423명을 대상으로 학생들의 실태를 조사하고, 하위 요인별 및 문항별 정답률 및 정답과 오답에 대한 반응 분포를 제시하고, 대응 표본-t 검정, ANOVA 분석과 다중 비교 분석을 통해 학년 간 및 학년별 차이를 분석하였다. 분석 결과는 첫째, 학년에 따른 공간 감각은 향상되나 공간 시각화 능력의 상승폭이 공간 방향 능력보다 훨씬 크고 그 순위가 역전되고, 둘째, 공간 감각 하위 요인 중 특히 부족한 부분은 정신적 변환과 위치 감각이며, 셋째, 요인별 및 문항별 학년 간 유의미한 차이는 대부분 학습 경험에 기인하지만, 자연적 인지 발달 능력 및 문항의 복합성에도 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 기초로 공간 감각 교수 학습에의 시사점을 제안하였다.