提案『メンタルローテーション No.１基礎知識』

皆さんは遊園地に出掛け観覧車が水平を保ったまま上部へそして下方と回転することに不不思議さを感じたことはあるでしょうか？我が子は覧車が９０度回転しながら方向を変えないのかと自動車のタイヤの回転を発想に不思議に思っていたようです。またメリーゴーランドがゆっくりと回りながら上下する仕組みを機械的システムを見たいと駄々をこねたこともありました。おそらくこの時期の子供の脳の中はこのメンタルローテーションの爆発的成長期だったと考えています。特に多くの生徒さんと接してきてこのきじをに優れているのは男児で、生活や遊びの中から無意識のうちに学んでいるのだと思います。今回を含めて３回に渡り『メンタルローテーションは何か』、次回（１月２６日）は『どのような遊びをさせていると培われるのか』最終回（２月２日）『学習として向き合うためにはどのようなことをすべきか』を記してまいります。

１、メンタルローテーションとは

メンタルローテーションとは主に頭の中で物体や図形を回転、変形させて理解し、判断する能力のことを指し、実際に回す前に頭の中で回して確かめることができる力のことで空間認知・視空間処理に関わる脳領域を鍛えます。

例えば立体パズルやタングラムなどを行うときに「これを９０度回したらはまるかな？」、この図形や果物を斜めに切ったらどんな断面が現れるのかな？」「この積み木を前後に分断するとどんな形に分けることができるかな？」地図を見ながら進行方向に合わせて頭の中で向きを回転させることができたり、手や足のイラストを見てそれが右か左かを判断できる力のことを指します。

初めて目にする知るという親御さんもおられると思いますが、このメンタルローテーションは幼児期に最も鍛えることが重要とされており、図形力だけではなく実はあらゆる能力に影響し、縦積み成長を促さなければならないステップ成長であり、段階を経た能力に繋げさせなくてはならない重要な能力です。今回はメンタルローテーションの説明に入る前に、どのような流れでメンタルローテーションが築かれ、その力が次のステップの能力の土台になるのかをご確認いただきたいと思います。

２、成長過程の確認

子供の成長には順を追って積み上げていくことが重要であることをみなさんご存じたと思いますが、今回の話の核となるメンタルローテーション獲得の前に子供達がすべきことは、図のピラミッドの一番底辺に属している指先の巧緻性です。指先をいかに器用に動かすことができるようになるか、物や道具を器用に扱えるかにかかっています。つまり指先を使用した取り組みを多く行い、その取り組みの中に図形が多く取り入れた取り組みをすることで次に成長ステップの図形認識能力に移行することができ、メンタルローテーションを伸ばす段階に入ることができるのです。

そして図形認識能力が全てメンタルローテーションに繋がるものではありません。例えば図形力という大きな枠組みの中には、図形名を認識できることや図形を正確に描く、図から情報を読み取ること、図形の特性を理解力しそれに関する角度、面積、体積、対称性などを学び理解し、文字式ではなく図を整理し開放を導き出すなどの図形的思考力などがありますが、より図形を自由自在に扱い立体を頭の中で回転させたり、裏側を想像したりする空間認知能力に磨きをかけるために必要なのが、メンタルローテーションです。

メンタルローテーションは頭の中で色々な方向から図形を回転させて認識する力ですが、１０歳以上になるとそのメンタルローテーションで鍛えられたあらゆる方向から物事を考える論理的思考に移行する時期を迎えます。つまり図形的な思考力のみに留まらずあらゆることに関して論理的思考を繰り返し行うようになり、その力を以てして言語能力が高まり、頂点の社会性が築かれることになるのです。すでに幼児期に差し掛かっている場合は手先の取り組みの中に図形に関する内容を多く入れ、メンタルローテーションを並行して行う機会を多く増やすことになります。

３、脳のどの領域を鍛えているのか

メンタルローテーションは主に空間認知能力、視空間処理、図形理解（算数・数学・物理・工学）の理解力、スポーツや手指の動作予測、 読字・書字（特に鏡文字の克服）、プログラミング・設計・読図（特に3D・座標系）、美術に関わる脳領域を鍛えるとされています。ではメンタルローテーションが脳のどこの領域を鍛えることになるのかを論じていきます。

① 上頭頂小葉

空間を考える中枢でメンタルローテーションの主役とも言える脳領域で、「頭の中で回す」それがこの上頭頂小葉の役割です。物体の向き・位置・回転などの空間操作を担い「右・左」「上・下」「どれくらい回すか」を判断して最も強く活動が増える脳の領域です。３Dイメージの操作や図形問題、地図理解と深く関連してい流ため、図形問題やブロック遊びで特に活発にな流ため幼児期はこのような遊びをとことん行う必要があります。

② 後頭葉

形・輪郭・大きさ・奥行き・向きを見分けるなどの視覚情報の処理をするのが、この後頭葉です。実際に見ていなくてもイメージをはっきりと思い浮かべるときに活動する脳の領域です。回転させているイメージを視覚的に捉え再構成する力になります。

③ 背外側前頭前野

考えてコントロールする力を育て作業記憶・注意制御・戦略立案をする場所で複数の回転ステップを保持し、どう回すのかなど順序立てて処理する司令塔の役割を果たすの領域で、回転を「どう進めるか」を管理する力を磨くことになります。また途中で間違いに気づいて修正することもできます。

④ 小脳

空間的な予測や運動イメージのシミュレーションを「なめらかさ」にそして動きの感覚を補助している領域です。実際に手で回す感覚と結びついてイメージの回転をスムーズにしてくれます。

４、まとめ

メンタルローテーションは無識に働く能力ですが、幼児期に獲得しておく必要のある能力です。そして幼児期に最大限に伸ばすことにより図形力だけではなく、その後の論理的思考力及び問題解決能力を伸ばすことができ、創造力にも直結していきます。その能力を伸ばすには遊びで鍛えられることがわかっています。来週の提案記事によりどのような遊びがその対象になるのかを提案し、再来週の提案記事でメンタルローテーションを具体的な働きかけを提案してまいります。