Test de raisonnement spatial : ce qu'il mesure et 12 exercices pratiques

Ce qu'un test de raisonnement spatial mesure

Le raisonnement spatial est la capacité à garder une forme à l'esprit et à agir dessus : la tourner, la retourner, la plier, la voir sous un autre angle. Les items des tests appartiennent à quelques familles standards. La rotation mentale demande si deux figures sont le même objet tourné ou des images miroir. Le pliage de papier demande où se trouvent les trous percés après le dépliage d'une feuille. Les patrons de cubes demandent quel motif plat se plie en quelle boîte. Les items d'orientation demandent vers où une personne fait face après une série de virages.

Cette aptitude se trouve au cœur des tests de QI classiques. Le WAIS-5 de Pearson, l'échelle de Wechsler pour adultes de 16 à 90 ans, rapporte cinq indices primaires, dont l'indice Visuo-spatial, construit à partir des sous-tests Cubes et Puzzles visuels. Notre guide WAIS-IV couvre la structure de l'édition précédente, et comment fonctionnent les tests de QI explique comment les scores des indices se combinent.

L'expérience qui a défini le domaine

En 1971, Roger Shepard et Jacqueline Metzler ont publié un court article dans Science qui a transformé l'imagerie mentale en quelque chose de mesurable. Les participants voyaient des paires de figures de blocs en trois dimensions et devaient juger si chaque paire montrait le même objet ou deux objets différents. Le temps nécessaire augmentait en ligne droite avec l'angle entre les deux figures.

La découverte impliquait que les gens font pivoter les images mentales à peu près comme ils tourneraient un objet physique, degré après degré. Cela a fait de la vitesse et de la précision de rotation une mesure de laboratoire standard, et les items de rotation restent l'épine dorsale de la plupart des tests spatiaux aujourd'hui.

Pourquoi l'aptitude spatiale est importante pour les sciences et l'ingénierie

La preuve la plus solide provient du Project Talent, un échantillon aléatoire stratifié d'environ 400 000 lycéens américains en classes de 9e à 12e année. Jonathan Wai, David Lubinski et Camilla Benbow l'ont réanalysé dans le Journal of Educational Psychology en 2009, en suivant les participants pendant 11 ans. L'aptitude spatiale mesurée à l'adolescence ressortait parmi ceux qui ont obtenu plus tard des diplômes avancés et des emplois en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques.

Les auteurs ont conclu que l'aptitude spatiale joue un rôle critique dans le développement de l'expertise en STIM et que les recherches de talents basées uniquement sur les scores verbaux et mathématiques passent à côté de nombreux étudiants capables. Un score spatial élevé ne garantit rien, mais il apporte des informations qu'un score verbal ou mathématique ne donne pas.

12 exercices spatiaux originaux

Chaque élément est écrit pour cette page et décrit en mots. Aucun n'est tiré ou adapté d'un test commercial. Essayez chacun avant de lire la réponse.

1. Rotation. Imaginez une majuscule N. Faites-la pivoter de 90 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre. À quelle lettre ressemble-t-elle ?
   Réponse : Z. Les deux traits verticaux deviennent des barres horizontales en haut et en bas, et la diagonale va maintenant du haut à droite vers le bas à gauche.
2. Rotation versus miroir. Faites pivoter un b minuscule de 180 degrés sur la page. Quelle lettre apparaît ? Quelle lettre apparaît si vous reflétez le b de gauche à droite à la place ?
   Réponse : q après la rotation ; d après le miroir. Une rotation dans le plan ne peut jamais produire une image miroir.
3. Horloge miroir. Une horloge analogique indique 2h20. Quelle heure semble-t-elle afficher dans un miroir ?
   Réponse : 9h40. Pour un cadran analogique, soustrayez l'heure réelle de 12h00.
4. Pliage de papier. Pliez une feuille carrée en deux de gauche à droite, puis en deux de bas en haut. Percez un trou au centre du petit carré plié. Combien de trous apparaissent lorsque vous ouvrez la feuille, et où ?
   Réponse : quatre, un au centre de chaque quart de la feuille. Le poinçon traverse quatre couches.
5. Patron de cube. Six carrés forment une croix : une colonne verticale de quatre carrés étiquetés A (en haut), B, C et D (en bas), plus E attaché à gauche de B et F attaché à droite de B. Pliez-le en un cube. Quelle face est opposée à A ?
   Réponse : C. Dans une suite droite de carrés, les faces séparées par un carré finissent opposées. B est opposé à D, et E est opposé à F.
6. Patrons valides. Commencez par une rangée de quatre carrés. Quel agencement ne peut pas se plier en un cube ? (a) un carré supplémentaire au-dessus du deuxième et un en dessous du troisième ; (b) un carré supplémentaire au-dessus du premier et un au-dessus du quatrième ; (c) un carré supplémentaire au-dessus du premier et un en dessous du quatrième.
   Réponse : (b). Les deux carrés supplémentaires se replient sur le même côté, se chevauchant, et une face du cube reste ouverte.
7. Cube peint. Un cube de 3 sur 3 sur 3 est peint à l'extérieur, puis coupé en 27 petits cubes. Combien de petits cubes ont de la peinture sur exactement deux faces ?
   Réponse : 12, un au milieu de chaque arête. Huit cubes d'angle ont trois faces peintes, six centres de face en ont une, et le cube central n'en a aucune.
8. Rotation de grille. Une grille 3 par 3 a une cellule noire dans le coin supérieur gauche et une cellule grise dans la position supérieure centrale. Faites pivoter toute la grille de 90 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre. Où atterrissent les deux cellules ?
   Réponse : noir en haut à droite ; gris au milieu à droite.
9. Orientation. Vous faites face au nord. Vous tournez à droite, encore à droite, puis à gauche. À quel point faites-vous face ?
   Réponse : est. Du nord à l'est, de l'est au sud, puis du sud de nouveau à l'est.
10. Engrenages. Trois engrenages s'emboîtent en ligne. Le premier tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans quel sens tourne le troisième ? Si le premier a 20 dents et le second en a 10, combien de tours le second fait-il pour un tour du premier ?
    Réponse : sens des aiguilles d'une montre, car chaque emboîtement inverse la direction ; et deux tours, car 20 dents passent deux fois devant un engrenage de 10 dents.
11. Mot miroir. Quel mot se lit exactement de la même manière dans un miroir placé à côté : TOOT, BOOT ou NOON ?
    Réponse : TOOT. Un miroir inverse l'ordre des lettres et retourne chaque lettre. TOOT est un palindrome construit à partir de lettres symétriques ; N n'est pas symétrique, et BOOT n'est pas un palindrome.
12. Cubes empilés. Huit cubes forment un bloc de 2 par 2 par 2. Retirez le cube supérieur du coin avant gauche. Combien de cubes restent, et combien de carrés voyez-vous en regardant droit devant vous depuis le haut ?
    Réponse : sept cubes, et quatre carrés. L'espace expose le cube en dessous, donc la vue de dessus est inchangée.

Comment résoudre les éléments spatiaux plus rapidement

• Ancrez une caractéristique. Suivez un seul coin ou une face marquée à chaque mouvement au lieu de la figure entière.
• Testez d'abord le miroir. Si deux formes diffèrent par un retournement, aucune quantité de rotation ne les fera correspondre. Cette vérification élimine les options en quelques secondes.
• Dépliez en sens inverse. Sur les éléments de pliage, défaites le dernier pli en premier, en doublant les trous à travers chaque ligne de pliure.
• Utilisez la règle de la face opposée. Sur les patrons de cubes, les carrés séparés par un autre en ligne droite deviennent des faces opposées.
• Comptez par catégorie. Sur les éléments de cube peint, triez les cubes en coins, arêtes, faces et cœur plutôt que de compter un par un.

Les grilles de motifs qui mélangent forme et position sont couvertes dans notre guide des matrices progressives de Raven et notre guide des tests de raisonnement abstrait.

Pouvez-vous améliorer le raisonnement spatial ?

Oui, plus clairement que pour la plupart des capacités. David Uttal, Nora Newcombe et leurs collègues ont méta-analysé 217 études de formation dans Psychological Bulletin. L'effet moyen de la formation par rapport aux groupes témoins était un g de Hedges de 0,47, proche d'un demi-écart-type. Les effets étaient stables malgré les délais entre la formation et le test, et ils ont été transférés à des tâches spatiales qui n'avaient pas été entraînées.

C'est un gain réel de compétence. S'entraîner sur les types d'éléments d'un seul test est plus étroit : cela renforce principalement la familiarité avec le format. Notre test de QI gratuit est un dépistage de pratique, pas un diagnostic ; pour avoir une idée de la situation d'un score de 125 , consultez le tableau de rareté du QI. D'autres guides se trouvent dans le centre des guides de QI.

Norme éditoriale : Les chiffres de QI pour les personnages historiques sont des estimations rétrospectives et sont étiquetés comme tels ; les scores des personnes vivantes n'apparaissent que lorsqu'elles les ont divulgués ou qu'un média réputé les a signalés. Corrections : contacter les éditeurs.