Vnímání prostoru je důležitým předpokladem pro první kroky nejen v matematice, ale i v dalších oblastech STEM. Trénink začíná již v útlém věku hrou s dřevěnými kostkami.
Výzkumy ukazují, že na úspěšnost žáků ve STEM, tedy oblasti přírodních věd, techniky, inženýrských oborů a matematiky, má vliv to, do jaké míry si žáci během svého vývoje osvojili prostorovou představivost. Ta člověku slouží při znázorňování světa a při orientování se v něm, dále mu umožňuje manipulovat s objekty či určovat jejich vzájemné prostorové vztahy. Proto je žádoucí, aby děti rozvíjely své prostorové myšlení již od raného dětství.
Souvislost STEM a vnímání prostoru potvrzují mnohé studie. Během jedné z nich (2012) prošli žáci první a druhé třídy základní školy testem zaměřeným na kombinování tvarů. Výzkumníci následně pozorovali, jak si žáci povedou během daného školního roku v matematice. Ti žáci, u kterých test prokázal pokročilejší prostorovou představivost, dosahovali v průběhu roku lepších výsledků ve výpočtech prováděných na číselné ose. Studie tak přinesla závěr, že prostorové myšlení sehrává důležitou roli při prvních početních operacích žáků. V jiné studii (2017) měly tříleté předškolní děti za úkol postavit z kostek určitý objekt podle vzoru. Ukázalo se, že úspěšní dětští konstruktéři byli v pěti letech věku podle standardizovaného hodnocení lépe připraveni na výuku matematiky.
Výzkum odhaluje, že rozdíly v prostorové představivosti vykazují již několikaměsíční děti a ovlivňuje je hned několik faktorů. Osvojení základů prostorového myšlení se odehrává prostřednictvím hry s prostorovými hračkami (např. třídění kostek podle tvarů). Pokročilejší dovednosti však děti získávají skrze jazyk. Děje se tak, když se setkávají s popisováním prostoru a jeho aspektů při prostorových hrách i při každodenních činnostech. Teprve jazyk totiž umožňuje propojení prostorového myšlení o věcech s reálným světem.
Jakým způsobem lze u dětí prostorové myšlení posilovat? Jedna ze studií (2011) přinesla poznatek, že čtrnáctiměsíční děti, které častěji slýchají jazyk popisující prostor, mají také větší tendenci ho následně používat a jako čtyřleté si lépe vedou v prostorových úlohách. K rozvoji prostorové představivosti dítěte lze tedy přispět používáním bohatého slovníku týkajícího se prostoru. Svou roli zde sehrává i výběr hraček – prostorové myšlení totiž lépe stimulují spíše klasické (neelektronické) hračky, u nichž vzniká větší potřeba používat jazyk popisující prostor.
Prostorová představivost není předem daná a je možné ji vcelku rychle a nenákladně trénovat. Nejefektivnější způsob hledala studie (2013), jež zkoušela učit čtyřleté děti rozlišovat tvary třemi různými přístupy: klasickým vyučováním (učitel předvádí žákovi postup k dosažení cíle), řízenou hrou (učitel podporuje žáka v hledání cesty k dosažení cíle) a neřízenou hrou (žáci mají k cíli dojít sami prostřednictvím hry). Nejlepšího výsledku v učení dosáhly děti učící se prostřednictvím řízené hry. Po 15 minutách tréninku dokázaly lépe rozlišovat tvary a jejich výhoda v učení trvala i celý další týden.
Vhodnými prostředky pro rozvoj prostorového myšlení v předškolním věku jsou obecně hry s kostkami, využívání běžných předmětů doma i venku a zejména souběžné využívání prostorově zaměřeného jazyka. U školních dětí je pak vhodné využívat projektové vyučování s řešením problémů. Důležitá role se však připisuje také informálnímu učení. Prostorovou představivost je žádoucí rozvíjet i mimo školu, například při pobytu venku nebo při provádění každodenních činností jako uklízení hraček či při jídle. Okolí je totiž bezedným zdrojem prostorových problémů, které může dítě řešit a vytvářet si nad nimi související slovní zásobu.