基于空间认知的师范生汉字书写教学探究

闫慧敏 姜杰 白晓东 李艺

摘 要：文章从书写者的空间认知角度出发，架构与书写相关的空间认知体系。通过实验证明了空间认知与汉字书写之间的关联与影响关系，将空间认知元素融入师范生汉字书写教学课堂中，并针对考评机制不够丰富、学生积极性较低、书写教学较为枯燥、书写训练较为低效问题提出解决办法，不仅对师范生的认知情况予以重视，还为书写教育的发展带来了崭新的思路。

关键词：空间认知;师范生;汉字书写;书写教学

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2022）02-0027-06

收稿日期：2021-08-27

基金项目：2020年度喀什大学课题“后疫情时代高校教师信息素养能力提升路径研究”（〔2020〕1724）

作者简介：闫慧敏（1997— ），女，安徽合肥人，硕士研究生，研究方向为汉字计算实验研究、教育信息化;姜杰（1977— ），男，江苏扬州人，讲师，研究方向为数据挖掘、教育信息化;白晓东（1969— ），男，河北唐山人，讲师，研究方向为计算几何、图形学、图像处理;李艺（1956— ），男，山东临沂人，教授、博士生导师，研究方向为教育技术哲学、教育信息化。

引言

汉字作为五千年中华文化的载体，即使在书写场景相对减少的信息时代，依然被需要、被重视、被传承。书写规范的汉字是师范生必备的教师职业技能。汉字书写行为受到认识能力、知识层次、习惯偏好、肌肉控制、性格等多重因素影响，其中认知能力起到基础作用。而规范的汉字书写讲究“形”的布局，考虑对汉字、部件、笔画及其关系的把控，这些都与空间认知能力中书写者对图形及其表象的处理不谋而合，因此，从空间认知的视角探究汉字书写质量的提升是个崭新的思路。

本研究从书写者的角度出发，探讨了汉字书写水平与空间认知能力间的关系及空间认知向汉字教学融入的方法，针对性解决考评机制不够丰富、学生积极性较低、书写教学较为枯燥、书写训练较为低效的问题，期望得到新汉字书写评判方法，促进汉字书写教学的发展。

一、与书写相关的空间认知体系构建

对于空间认知的概念界定，心理学界一直没有明确定论。李洪玉等人认为空间认知能力是指个体对客体或空间图形在头脑中进行识别、编码、贮存、表征、分解或组合、抽象或概括的能力[1]。其实，已有研究对空间认知的划分，大多都从对认知的分类方法中演变而来。与人的认知过程相对应，空间认知最全的分支包括空间知觉能力、空间观察能力、空间记忆能力、空间分类能力、空间想象能力和空间思维能力。

将汉字书写纳入空间认知体系之前，不妨将汉字的书写想象成一幅图画的构思，笔画是线条，部件是局部，而汉字是整体。点、线、面的规划是否恰当，决定着汉字的工整程度。一个字写得好不好看，无非在于大小是否合理、布局是否恰当、疏密是否合适等因素，这些与空间认知息息相关。将汉字及其组成都看作图形的话，书写者脑海中对图形的识别、提取、想象、排列等就是完整的空间认知过程。

具体联系汉字书写过程：首先，书写者根据书写情境，需将待写汉字从已有知识体系中提取出来，这种记忆的提取可能是完整或不完整的、正确或不正确的，但都涉及形状辨别的空间分类能力和特征提取的空间记忆能力;其次，脑海表象需投射书写过程，相关特征的情景再现，对位置长短、角度大小的心理模拟，涉及空间想象能力;再次，对已有字形的感知、已有结构的判断，都伴随整个书写活动，涉及空间知觉能力和空间观察能力;最后，对于写不好的笔画或部件，怎样去调控和拯救，属于具体问题解决，即空间思维能力。这与安德鲁.W.埃利斯（Andrew W.Ellis）提出的英文书写加工模型中的字形缓冲器、异形字、图解动作模式和神经动作执行四大水平基本吻合[2]。

可见汉字书写过程与空间认知能力存在紧密联系，倘若从书写者的认知出发，对汉字书写水平进行评判，空间认知是最合适的切入角度。

二、空间认知与汉字书写的内部关系论证

（一） 研究对象

本研究选择南京市某大学师范专业的大二学生为实验对象。大学生的空间认知能力已经发展健全，汉字书写水平稳定，能够更好地理解研究意图。所选被试尚未参加校内的汉字书写训练，个人书写风格明显。

杨孟萍等人以中学生为被试，发现了两种空间因素：图形的识别和表象运动能力，图形映象在二维和三维空间中的旋转和方位定向的能力[3]。为了更好地与汉字书写平面上的操作相契合，本研究仅选取二维的空间认知能力作为内容对象。

（二） 研究工具

1. 汉字书写水平测量工具

本研究使用汉字书写智能评价系统测量汉字书写质量，该系统采用黄峰的基于模板匹配的硬笔汉字书写质量实时评价方案[4]。软件从准确性与工整性两个角度，对汉字书写质量进行评价，并给出具体特征反馈与得分。其中，准确性评价遵循字形规范、笔画无增减、笔顺符合规则等标准，工整性评价涵盖笔画是否规范、结构是否合理、大小是否得体等角度，能精准捕捉书写细节，得到具化汉字书写质量评价。李静等人通过感知有用性与感知易用性的调查，说明了该软件在实验学校有良好的应用效果[5]。

2. 空间认知能力测量工具

本研究使用瑞文标准推理测验来测量空间认知水平，该问卷得到全球范围的广泛应用，信效度良好。题目的类别具有针对性，强调推理方面的能力，虽然是智力性的测验，但题项均围绕图形的操作设立，涉及图形元素的填充、套合、互换、交错、加减等，能实现二维空间方面的水平测量，与认知心理学中的空间认知能力相匹配。

（三） 研究程序

实验前，向被试预告测验，完成软件的安装与测试，提前解决设备不兼容问题，并要求被试熟悉软件的使用方法。实验中，被试需先完成汉字书写任务，再完成量表。任务选择杜牧《山行》中的28字为测试字，几乎包含所有基础笔画与结构。书写时要求被试慢速书写，同一笔画不反复描写，笔画间不连笔，每个字一次成形，如果不是錯误问题，尽量不撤回或删除，每写一个字直接保存，不看评价，力求还原书写者真实书写情况。完成问卷前，详细说明答题方法，确保被试理解题意，要求被试从前往后依次独立作答，不跳题，不准来回翻看检查。实验后，确保被试正确填写个人信息，皆提交任务与问卷答题卡。

（四） 研究结果

1. 总体情况初探

（1） 汉字书写情况

本次汉字书写任务整体完成度较高，班级内平均得分为82.4分，最高分90分，最低分67分，数据中没有异常值出现，男女完成情况相当，平均值相似，书写水平均趋向于稳定，波动性不大，不存在由于不明原因导致写字不规范﹑笔画协调性差、字迹难以辨认、写字速度过慢等问题的空间书写障碍者。这说明学生整体汉字书写水平皆处在中上水平，对汉字的大小、位置、布局等细节部分把握较好。

（2） 空间认知能力情况

依据瑞文标准推理测验成熟的评分体系，划分了被试的能力水平。其中，一级、二级、三级、四级分别代表空间认知能力优秀、良好、中等、中下，各占总体的40%、16.67%、36.67%、6.66%。几乎所有的学生空间认知能力都在中等水平以上，只有个别处在中下水平，这与大学生心智及认知能力的发展都趋向成熟有关。值得注意的是，所有学生的测验标准分均不低于5%，也就是班上没有空间认知能力存在缺陷的学生，侧面说明测验的有效性。

（3） 不同空间认知能力学生的汉字书写水平情况

通过分析不同空间认知能力学生的汉字书写水平情况可以发现，空间认知能力优秀、良好、中等这三个等级的人，书写成绩的中位线基本一致，但其中空间认知能力良好的学生，书写水平差异更大，波动较大。空间认知能力中下的学生，书写水平有明显下降。可见空间认知中等及以上水平的学生，汉字书写的成绩要远高于空间认知中下水平的学生。

2. 汉字书写水平与空间认知能力的相关性分析

（1） 汉字书写与空间认知能力间的相关性

对瑞文标准推理测验与汉字书写任务得到的成绩进行相关性分析，二者之间的相关系数值为0.609，呈现0.01水平的显著性。此处的汉字书写成绩代表汉字书写水平，瑞文标准推理测验得到的成绩反映空间认知能力，说明二者之间有显著的正相关关系，证明了空间认知能力与汉字书写水平之间的强相关性，很多情景都可以得到解释。举例来说，在汉字书写时，倘若书写者知道汉字的正确书写方法，但对于笔画的方向、笔画的位置等关乎定向、定位的问题却总把控不好，抛却个人书写习惯和肌肉控制的影响，从书写者空间认知的角度分析，就很可能是空间想象能力中的心理模拟能力不够，没有办法准确进行落笔前的预判。

（2） 汉字书写与空间认知分项成绩间的相关性

瑞文标准推理测验共设置五个组别（以A、B、C、D、E代称），分别测量知觉辨别、类同比较、比较推理、系列关系和抽象推理能力，各组别能从不同侧重点，交叉反映空间知觉、空间分类、空间想象、空间思维等能力的综合水平[6]。做题过程是心理模拟操作，涉及短时记忆，每组题目都需要观察九宫图，寻找解题方法，涉及观察能力。因此可以认为测验结果能较全面地反映空间认知能力水平。

由于五组题目考查的空间认知能力各有侧重，考虑题目的完成过程是先从九宫图中找寻规律，再在脑海中进行心理模拟，最后选择填补图形，故默认所有的题目都能反映空间观察、记忆和想象能力，除此以外，A组更侧重空间知觉能力，B、D组更侧重空间分类能力，C、E组更侧重空间思维能力，故按组别分析是很有必要的。

通过分析五组学生与书写成绩间的相关关系可以得出：A、C组与书写成绩间均未呈现出显著性，相关系数值均接近于0，且p值均大于0.05，意味着A、C组与书写成绩间均没有相关关系。B、D、E组与书写成绩间均呈现显著性，意味着B、D、E组与书写成绩间有正相关关系。

数据表明：

①在空间认知的具体能力中，空间分类能力与汉字书写息息相关，联想汉字书写过程不难理解：书写前，在字形表征激活与提取的过程中，涉及相似字形的辨别;书写时，在字形表征具体化时，笔画间、部件间都需要同类比较的能力。

②空间知觉能力与汉字书写成绩间的相关性未被证明，但在汉字书写实际过程中，需要书写者感知字形的结构、笔画部件整字的大小等，故在后续的研究中，需要做更具针对性的研究。

③C组与E组都考查了思维能力，但C组更偏向比较推理能力，而E组更偏向抽象推理能力，从得到的相关性结果来看，在做书写决策时，抽象推理能力对解决汉字书写问题更重要。

由于考查抽象推理能力的E组题目整体完成情况相对较差，故单独抽出观察，分析其数据分布情况。通过分析数据可以得到书写成绩的低分段恰好聚集着E组的低分段，而书写成绩的高分段中，E组的答题水平也基本处于中上水平。这种断层的分布情况说明书写成绩差的人往往抽象推理能力不够好，而良好的抽象推理能力也能帮助汉字书写。对应到汉字书寫中，当在书写时产生偏误时，确实需要有变换图形、改变书写方法来挽回困境的决策能力。

（3） “考评机制不够丰富”问题的解决

明确了空间认知与汉字书写的相关性，就可以将空间认知能力测试作为了解学生基础水平的考核手段之一，依据空间认知能力与汉字书写水平综合评判学生的整体水平，对学生进行分组，进行分层教学。对整体水平较好的学生，要求更加严格，精益求精;对整体水平较差的学生，任务由易到难，注重鼓励。在课程进行过程中，除了融入空间认知因素的汉字书写评价，还可以采用更加精准的测量方式生成空间认知能力的分项指标雷达图，结合汉字书写问题的诊断，观察学生的阶段性成长情况，实时监控书写质量及认知变化。

（4） “学生积极性较低”问题的解决

相关性的证实提供了新的教学手段，即空间认知辅助工具的加入。为了将空间认知的元素契合进汉字书写的整个学习与练习过程中，空间层面的汉字组装软件应运而生。软件主要模拟构字过程，包括笔画角度、长短的调整，部件的拼合，以及位置、疏密度等布局的把握，最终呈现书写者心中相对完美的汉字形态，更直观地直视问题。辅助工具在课堂中的加入，既能真实反映书写者的汉字书写水平，又能给课堂增添趣味性，寓教于乐。

3. 空间认知对汉字书写的影响关系

基于正相关前提，探究空间认知对汉字书写的影响关系，能帮助把握内部逻辑，为之后从认知角度设计汉字书写质量的提升方案做铺垫。

（1） 空间认知整体能力对汉字书写水平的影响

通过将空间认知测验总分作为自变量，书写成绩作为因变量进行线性回归分析可知，模型通过了F检验（F=16.477，p=0.000<0.05），总分的回归系数值为0.608（t=4.059，p=0.000<0.01），意味着总分对书写成绩产生了显著的正向影响关系。

（2） 空间认知分项能力对汉字书写水平的影响

由于A、C组未证实相关性，暂不做影响度的考虑。分别以B、D、E组为自变量，书写成绩为因变量进行线性回归分析。三组的模型R方值各为0.247、0.261、0.447，皆能通过F检验， B、D、E组均对书写成绩有显著的正向影响关系。

除了各组别皆有涉及的空间观察、想象与记忆能力，空间分类能力对汉字书写的影响程度比空间思维能力更大。这很容易理解，对汉字及其成分的比较与辨别不仅决定书写者能否正确书写汉字，还影响汉字表象的细节特征，与书写者已有知识体系直接关联。而思维能力属于基础之上的更高阶能力，能让字写得更规范美观，是在确保书写过程正确前提下的锦上添花。

（3） “书写教学较为枯燥”问题的解决

在空间认知能力及其组成与汉字书写形成正向影响关系后，许多汉字书写行为就能够更精准地跟空间认知的结构连接对应起来，使书写问题的解决多出一种认知方向的解决方法。而在实践当中穿插空间视角的理论讲解，既能使教学更加简明易懂，又能促进学生的学习动机。

①观察环节：重视空间知觉能力与空间观察能力的培养。引导学生感知细节，包括笔画的方向、长短、交错，部件的距离、对齐、疏密，整字的大小、位置、宽高比等，熟悉汉字字形的空间构造。

②示范环节：重视空间想象能力与空间思维能力的培养。完成汉字部分形状后，给予时间思考，带领学生观察汉字的构造情况，思辨书写情况、解决方法。同时，在下一笔画甚至下一部件的安排中，实现脑海中的模拟与想象，做到布局的预判、结构的可控。

③练习环节：重视空间记忆能力与空间分类能力的培养。教师巡回指导，及时用口头语言回溯前两个环节的重点内容，加深形状与特征的辨别与塑造，帮助记忆更好地编码和提取。

④评价环节：重视空间观察能力与空间思维能力的培养。引导学生尝试独立找出书写错误，进行自我评价。同时教师在旁点拨，有针对性地指出书写问题，辅助学生自我反思过程，提出改进思路。

⑤修正环节：重视空间分类能力与空间记忆能力。注意对比学生的书写作品是否有所改进，尤其是之前书写不好的部分。强调修正前后空间布局与思路方法，引导学生加以区分，并将正确书写方式通过编码技巧，强化进已有知识体系当中。

（4） “书写训练较为低效”问题的解决

一般汉字书写训练多以重复书写、强化肌肉记忆为主要练习方法，导致过程缺乏趣味性，不够高效。空间认知对汉字书写的正向影响关系，让空间认知能力训练在汉字书写练习中的加入成为可能，能更好调动学生积极性，营造良好的习字氛围。

书法练习中有横画、竖画线条的练习，说明空间层次的训练方法对提高汉字书写能力是有效的。因此，空间认知测试、训练方法向汉字书写的迁移，无疑是有价值的思路，即以汉字为题目元素，仍保持空间认知的题目形式，培养学生汉字情景下的空间敏感性。比如：给出汉字的部分笔画，考查书写者能否感知出是哪一个汉字;给出多个相同字，并穿插进相似汉字，考查书写者能否快速辨别;给出基础汉字组件，考查书写者能否在表象中组成汉字;等等。

（五）结论

本研究分析了被试的空间认知与汉字书写情况，其中空间认知能力良好的学生汉字书写水平波动较大;证实了空间认知能力与汉字书写水平间存在正相关关系，对考评机制不够丰富、学生积极性较低的问题提出了解决方法;论证了空间认知能力对汉字书写水平有显著的正向影响，其中空间认知能力较差的人对汉字书写影响更明显，空间分类能力要比空间思维能力中的抽象推理能力对汉字书写成绩的影响更大，对书写教学较为枯燥、书写训练较为低效的问题提出了解决方法。

三、空间认知与汉字书写结合的价值意义

根据空间认知与汉字书写的相关性及内部影响关系的探讨，得出二维空间的处理与汉字图形的操控有高度相似之处，现有汉字书写测量手段急需来自书写者的补充与丰富。因此，探究空间能力与汉字书写质量之间的关系结构有非常重要的意义。

（一）构建导向性的课程体系

师范院校的设立是为了向社会输送符合资质的优秀教师，做中国教育事业发展的基石。因此，漢字书写课程的设立需要具备明确的导向性，即把握未来职业需求，夯实师范生的基本功。江苏省常州市在全市组织开展了书法教育“百千万工程”，可见有关部门对书写教育的重视程度，以及引入高书写水平教师的迫切需求。

汉字书写课程开始之前，需明确个人汉字书写目标，树立强烈书写动机和向好愿望，完成相关空间认知测试，生成多维能力成长图。书写过程中，教师应重视书写者空间思维，学生能审视平面字形的空间规划，树立正确布局意识，增强元认知的能力。

（二）提供多元的汉字书写质量评价手段

汉字规范大都以外部的严整方正、内部的和谐对称为美。汉字结构单位组合时，要受到空间范围的限制，一个字无论笔画多少，都要匀称地分布在一个方块形空间内。因此，汉字的书写质量评价一定会牵涉到空间层面的处理。

诊断书写情况是综合的过程，书写者、书写过程、书写结果是并行的影响因素，前两者在已有汉字测量现状中是比较欠缺的。本研究肯定汉字书写中存在空间认知能力影响的设想，书写者认知角度的评价便融合进书写当中。接下来就是实现汉字各项特征指标与空间认知能力之间的一对一或一对多对应，缩小问题的范围，更精确地得到诊断结果。同时，在测评过程中，辅助已有成熟认知测验的迁移，增添测量手段的多面性与趣味性。

（三）适配有趣的汉字书写问题干预方案

教师在指正学生的汉字书写问题时，往往采用重复书写的干预方案。这种纠错手段较为枯燥，针对性不够强。以同类笔画疏密度不当的书写问题为例，反复重复书写汉字未必能使这种状况得到改善，倘若将其聚焦到空间想象能力中的定位能力存在欠缺，就能使用认知心理学当中的训练方法，进行有趣的干预。不仅如此，再在不同的场景中遇到类似的问题时，也能运用该方法解决。由此可见，本研究不仅为汉字书写的评价增添了认知渠道，还为书写问题的纠正提供了崭新的思路。

四、结语

本研究期望在汉字书写中增添空间认知视角，联系汉字书写过程构建空间认知體系。实验验证了汉字书写与空间认知之间的相关及影响关系。通过空间认知元素的融入，研究对考评机制不够丰富、学生积极性较低、书写教学较为枯燥、书写训练较为低效四大教学问题提出解决办法。在接下来的研究中，笔者将深入探究特定汉字书写问题与具体空间认知能力间的关联，建立深层对应关系，迁移空间认知中的方法，改善问题书写行为，并在汉字书写课程中开展教学实践，建立多元化汉字书写质量评价与干预体系，致力于师范生的汉字书写教育新变革。

参考文献

[1] 李洪玉，林崇德.中学生空间认知能力结构的研究[J].心理科学，2005（2）：269-271.

[2] ANDREW W E.Normal Writing Processes and Peripheral Acquired Dysgraphias[J].Language and Cognitive Processes，2007，3（2）：99-127.

[3] 杨孟萍，石德澄.空间认知能力的测验研究[J].心理发展与教育，1990（4）：213-217.

[4] 黄峰.基于模板匹配的硬笔汉字书写质量评价方法研究[D].南京：南京师范大学，2015.

[5]李静，姜杰，闫慧敏，等.混合学习模式下小学生对助学APP的满意度研究：以“写大字”APP为例[J].数字教育，2021，7（1）：70-74.

[6]陈彦垒. 条件推理心理学研究：从形式到语义再到语用[D].南昌：江西师范大学，2013.

（责任编辑 孙兴丽）

A Probe into Chinese Character Writing Teaching of Normal Students Based on Spatial Cognition

YAN Huimin a，JIANG Jie a，BAI Xiaodong b，LI Yi a

（a.School of Education and Science，b.School of Computer and Electronic Information，Nanjing Normal University， Nanjing，Jiangsu，China 210000）

Abstract： The article starts from the writer’s spatial cognition perspective，and constructs the spatial cognition system related to writing.This article has proved the correlation and influential relations between spatial cognition and Chinese character writing，made spatial cognition elements blend in normal students’ Chinese character writing teaching，and put forward solutions to the problems like single evaluation mechanism，students’ low enthusiasm，boring writing teaching，inefficient writing training，which attach importance to normal students’ cognition situation and bring entirely new thoughts to the development writing education.

Key words： spatial cognition;normal students;Chinese character writing;writing teaching