Gagnier 等人（2026）探討將空間思維實踐（spatial thinking practices）融入小學科學教學是否能提升教師與學生的空間能力（spatial skills）的問題。不同於以獨立方式進行的空間技能訓練，本研究評估一套空間增強式（spatially-enhanced, SE）科學課程，將五項空間策略（手勢、空間比較、空間語言、繪圖，以及明確的視覺化教學）系統性地融入日常課堂教學之中。研究持續一個學年，研究對象是來自美國一個大型城市學區的 35 位三年級教師及 572 名學生。值得一提的是，該學區主要服務於教育資源較少，教育表現不佳的學生群體。
研究採用隨機分組，教師與學生被分配至三種教學條件之一：一般教學安排（business-as-usual）、符合新一代科學標準（Next Generation Science Standards, NGSS）的課程，或在 NGSS 課程基礎上嵌入空間增強策略的課程。符合 NGSS 的課程強調核心學科概念、科學與工程實作，以及跨概念主題，但並未包含針對空間思維的明確教學；相對而言，空間增強式課程在保留 NGSS 課程內容的基礎上，在日常教學活動中系統性地融入上述五項空間策略，以期增強教學效果。
在研究開始和結束後，研究人員分別測量了教師與學生的空間能力。階層線性迴歸（hierarchical linear regression）分析結果顯示，接受空間增強式課程的教師在整體空間推理能力方面，尤其在空間視覺化表現上，錄得顯著高於其他組別的進步；相比之下，學生在空間能力方面的提升幅度較為有限，且未能穩定達至統計顯著水平。
研究結果指出，教師是推動空間增強式教學的關鍵。透過將空間思維融入日常科學教學及教師專業發展，本研究展示了一種可行的、以課程為本的方式，以提升教師的空間能力。雖然學生的學習成效較容易受到教學實施方式及具體情境因素的影響，研究仍顯示空間增強式課程具備作為提升小學 STEM 教學效果的潛力。
文獻來源（開放取用）：Gagnier, K. M., Holochwost, S. J., Tomazin, L., Alsayegh, S., Fatahi, N., Gold, B., & Fisher, K. R. (2025). Spatially-enhanced science instruction in elementary school: Impacts on teachers’ and students’ spatial skills. Learning and Instruction, 102248.