© 2020 Gwen Dewar, Ph. D., alle rettigheter reservert
Romlige ferdigheter er avgjørende for å lykkes i STAMMEN og visuell kunst. Så hva skal vi gjøre for å forbedre romlig resonnement? Studier tyder på at barn kan utvikle sine ferdigheter gjennom en kombinasjon av fysiske leting, romlig snakke, hands-on aktiviteter, og eksplisitt instruksjon.
Kan barnet rotere et objekt i din «indre øye»?, Finne ut hva ville det se ut som om det var vippet 45 grader? 60 grader? 120 grader?
Kan barnet bruke et kart? Oversette skalaen på kartet til objekter i den virkelige verden?
Disse romlige evner-som heter «mental rotasjon» og «romlig skalering» — hjelpe barna til grunn om former, vinkler og avstander. De også hjelpe barna med å tenke mer tydelig om matematikk (Gilligan et al 2020).
Og andre romlige ferdigheter, som evnen til å visualisere tverrsnitt av et tre-dimensjonalt objekt, er avgjørende i et bredt spekter av problemløsning domener., Arkitekter og billedkunstnere. Biologer og helsearbeidere. Ingeniører og geologer. De alle dra nytte av gode romlige ferdigheter (Cohen og Hegarty 2014).
Så det er litt rart at romlig resonnement score forutsi prestasjon i STAMMEN (vitenskap, teknologi, ingeniørfag og matematikk). Men likevel tradisjonell skolegang betyr relativt lite for å fremme utviklingen av disse egenskapene, og det er problematisk.
Studier tyder på at folk kan forbedre deres romlige ferdigheter med trening, noen ganger med dramatiske resultater. Hva er den praktiske anvendelser av denne forskningen?, Hvordan kan vi hjelpe barna til å utvikle gode romlige ferdigheter? Her er hva forskningen forteller oss.
Oppmuntre til aktiv, fysisk utforskning.
Som jeg forklare andre steder, nyfødte viser tegn til romlig bevissthet (Streri et al 2013). Og babyer så unge som 4 måneder, kan være i stand til mental rotasjon (Moore og Johnson 2020).
Men hvordan slike ferdigheter utvikle seg? Det er ikke av magi.,
Eksperimenter bekrefter at barna presterer bedre på romlig resonnement oppgaver når vi tillater dem til å utforske og håndtere gjenstander (Frick og Wang 2014; Slone et al 2018; Moore og Johnson 2020).
For eksempel, i en studie, to måneder med daglig blokkere spille hjalp babyer forbedre deres evne til å gjenkjenne figurer av ulike objekter (Schröder et al 2020).
i en annen studie, bare to minutter på hands-on erfaring bidratt spedbarn forutse hvordan et bestemt objekt vil vises når sett fra ulike vinkler (Möhring og Frick 2013).,
Så hvis vi ønsker at barn skal utvikle sine romlig intelligens, bør vi oppmuntre dem til å flytte, trykk, og tinker.
Gripe hverdagen muligheter for romlig tenkning og romlig snakke.
Nora Newcombe og Andrea Frick har viet sin karriere til å studere utviklingen av romlig tenkning. Og hvordan kan disse eksperter foreslår vi skape romlige ferdigheter hos barn?
Ved å gjøre barna oppmerksomme på de mange romlige problemer og oppgaver vi møter i hverdagen.,
Spør spørsmål som dette, sier Newcome og Frick (2010):
- Hvilken måte gjør ark passe på sengen?
- Gjør theleft skolisse gå over eller under—og som man er venstre?
- Vil dagligvarer fitin en pose?
- Som former får jeg hvis jeg kuttet min bagel den andre veien—og vil itstill passer i brødrister?
Slike spørsmål få barn tenker om romlige relasjoner. Og det er også introduserer dem til viktige vocabularly — ord som «under» og «over,» «trekant» og «kube.,»
Lære slike ord kan hjelpe barna til grunn om romlige egenskaper, og det kan faktisk akselerere utviklingen av romlige ferdigheter.
For mer informasjon, se min artikkel, «Spatial intelligens: Hva er det, og hvordan kan vi forbedre dette?».
Gi barn med verktøy for å bygge strukturer, og boostenthusiasm ved å engasjere deg selv.
En rekke bevis tyder på at barn utvikler betterspatial ferdigheter når de bygger strukturer med blokker og andre bygg leker.,
For mer informasjon, seethis Foreldre Science-artikkelen. Det gjennomgår forskning i favør av blokk spill, og inneholder tips for å få barnet interessert i bygging.
Introdusere konstruksjon spill som utfordrer barna til å «matche design.»
Studier hint om at en bestemt form av blokker spill, calledstructured blokk spill, kan være spesielt verdifullt. Dette er når barna er shownthe «tegninger» for en struktur, og gitt et sett av blokker torecreate det.,
I eksperimenter, 8 år gamle barn viste measurableimprovements i deres mental rotasjon evner etter bare fem, en 30-minutters playsessions.
Post-trening, disse barna viste også endringer i hjernens aktivitet, suggestingthat som strukturert blokkere spill hadde endret måten de behandlet romlig informasjon (Newmanet al 2016).
Du kan lage dine egne økter av strukturerte blokkere spille hjemme med treklosser eller glass-plast blokker (som Lego og Mega Bloks).,
For de kommende ingeniør, jeg liker også den FoxMind Equilibrio Spillet
Men uansett hva dine valgte medium, og ikke glem å holde opp samtalen., «Match-the-design» konstruksjon spill kan være nyttig i en del, fordi de stimulerer romlig snakke (Ferrara et al 2011).
Lære barn hvordan å tegne figurer og diagrammer
Lærere har lenge visst at tegning kan være en utmerket måte å lære på. Når vi skaper våre egne illustrasjoner av en struktur, system, eller et konsept, kommer vi til å forstå det mer dypt.
Det er sant for læring vitenskapelige begreper, og det er sant for romlige konsepter også., Det er mye lettere for barna å lære om former hvis de har praktisert tegning disse former seg! Og fordelene av tegning fortsetter gjennom hele livet.
I en studie fant forskerne at studenter forbedret deres forståelse av 3-D-diagrammer når de øvde tegne sine egne, 3-D tegninger (Gagnier et al 2017).
Men studenter som ikke alle har nytte av det i samme grad fra å lage skisser og diagrammer. Kvaliteten på arbeidet saker (Scheiter et al 2017).
Elevene trenger å lære barnelærdom av talent innen tegning., De trenger veiledning om hva du har til å fokusere på når du oppretter en illustrasjon. De skal lære å tegne enkle 2-D og 3-D figurer. De trenger å lære å tegne.
Når elevene få denne form for støtte, de lærer mer. For eksempel forskere har funnet ut at elementary school barna lære mer om vitenskap når de mottar veiledning for å produsere vitenskapelige tegninger (Van Meter og Garner 2005).
Så vi bør ikke ignorere grunnleggende draftmanship ferdigheter som en del av et barns utdanning., Du trenger ikke å være en Michelangelo å lære å tegne en kube, opprette et kakediagram, eller tegn et skjematisk diagram av sirkulasjonssystemet. Det tar bare litt veiledning og praksis.
Gi barn med eksplisitt undervisning i mental rotasjon.
Hva annet kan vi lære våre barn? Kan vi aktivt veilede dem gjennom prosessen med mental rotasjon? Hjelpe dem å forestille seg hva former ville se etter flytte dem rundt?
Ja. Det er hva Katie Gilligan og hennes kolleger har vist (Gilligan et al 2020)., Forskerne laget denne korte, instruksjonsvideo om hvordan praksis mental rotasjon. Se for deg selv:
Da de testet effekten av video i en eksperimentell studie av 8-åringer.
Hva skjedde?
Etter oppmerksomt ser bare en instruksjonsvideo, barna ble betydelig mer dyktigere på mental rotasjon.
Og, i forhold til barn i en kontrollgruppe, disse barna viste også gevinster i minst én type matematisk tenkning: De bedret sin evne til å løse «mangler begrepet» problemer, eller enkel algebra («3 + ? = 4»).,
Oppmuntre barna til å bruke og lage kart.
Hva slags kart? Jeg snakker ikke så mye om kart over verden, eller cross-country road maps, men selvfølgelig er det viktig for barn å lære å bruke slike kart.
i Stedet, jeg snakker om kart over kjente områder som barna bor på en daglig basis.
det viser seg at selv svært små barn er klar til å begynne å lære om slike små-skala kart.
For eksempel, forsøk bekrefter at 4-åringer kan lære å tolke et kart over deres stue etasje plan., De kan bruke de kartet for å vise en annen person der, i det virkelige rommet, de har gjemt et leketøy (Shusterman et al 2008; Vasilyeva og Huttenlocher 2004).
Og eldre barn kan håndtere mer komplekse kartlegging aktiviteter.
For eksempel, i en studie av Amerikanske 4. klassinger, barna ble gitt ufullstendige kart over deres skolegården og bedt om å
(1) finn umerket funksjoner i skolegården (som en flaggstang), og trykk deretter
(2) legge disse funksjonene til kart — ved å plassere klistremerker på riktig sted på kartet.
Noen barn var ganske nøyaktig, selv på sin første prøve., Andre barn var langt unna merket.
Hvordan kan vi hjelpe barn til å forbedre? Den samme studien gir et svar: Gjøre barna mer klar over romlig signaler ved å spørre dem til å begrunne sine avgjørelser.
I en annen variant av oppgaven, forskerne spurte barna å notere ned de ledetråder og landemerker som de hadde brukt til å bestemme hvor klistremerker bør gå på kartet. Og dette ekstra trinnet bedre barnas nøyaktighet (Kastens og Liben 2007).
Det er en finne som er i samsvar med andre studier: Barn lærer bedre når de må forklare hvordan de løser problemer.,
. Det hjelper barn å tenke på å se verden fra et fugleperspektiv. For barn i grunnskolen, er en annen nyttig bok isMapping Penny ‘ s World.
.
Du kan finne disse bøkene i ditt lokale bibliotek eller bokhandel. Du kan også kjøpe dem via disse linkene fra Amazon, og i så fall en del av kjøpet vil dra nytte av dette nettstedet.
Prøv origami.,
Har du noen gang tenkt gjennom trinnene som kreves for å lage en boks fra et flatt stykke papp? Eller prøvde å forutsi hvordan et papir objektet ville se ut etter at du har kastet en av det ‘ s ansikter?
Folk som er gode på slike oppgaver — folding i mind ‘ s eye-har sterk romlige ferdigheter. Men hva er spesielt interessant er at «mentale folding» evne spår en studentens prestasjoner i STAMMEN felt.,
For eksempel, en studie av Britiske grunnskolen elever fant at barn med sterkere psykisk folding evner scoret bedre på tester biologi, fysikk og kjemi (Hodgkiss et al 2018).
Og forskere mistenker at de kan øke mental folding evne ved å trene barn i origami — tradisjonell Japansk kunst på papir-brette. I en forstudie, skolebarn forbedret sine resultater på en svært utfordrende mental folding oppgave etter bare et par timer med origami leksjoner (Burte et al 2017).
Utsette barn for å tangrams og andre romlige oppgaver.,
jeg har ikke sett noen kontrollerte eksperimenter for å teste theeffects av tangrams eller puslespill på utvikling av romlige ferdigheter. Butit synes ganske klart at oppgaveløsning evne og romlig intelligens arelinked.
For eksempel, i en observasjonsstudie, forskere trackedthe oppførsel av småbarn fra en alder av to, og deretter testet barna’sspatial evner når de var fire og en halv. Mer ofte kidsplayed med oppgaver, jo mer sannsynlig er det at de var til å fullføre studiet med hightest score (Levine et al 2011).,
Det AMERIKANSKE National Council of Lærer Matematikk promotesthe bruk av tangrams å lære romlige ferdigheter. Du kan lese mer om tangrams — og finn en utskriftsvennlig mal for å lage deg egne tangrams-i dette Barneoppdragelse Science-artikkelen.
La barna eksperimentere med fotografering.
Som Nora Newcombe poeng ut, fotografering oppfordrer barna til å eksperimentere med forskjellige kameravinkler og ulike betydninger av skalaen (Newcombe 2010).
etter ideer For å inspirere barnas fotografering prosjekter, se min artikkel «Digitale kameraer for barn: Cool tools og windows i hodet av barn.,»
Spill av action-spill (og Tetris, også).
Vi hører ofte klager om video spill. Folk bekymre deg om effekten av å spille spill med voldelig innhold. Og det er mulig å bruke for mye tid på å spille videospill. Barn kan ende opp med å forsømme skolen, jobb, mister søvn, og går glipp av de viktige fordelene med utendørs spill.
Men spill kan også være gode pedagogiske verktøy. Og visse typer spill som kan forbedre spillerens romlige ferdigheter.
den Ene typen er «first person shooter» action spill.,
Som jeg forklare andre steder, unge voksne med weakspatial ferdigheter har gjort betydelige forbedringer etter å ha spilt slike spill.
Er den voldelige spill? Vanligvis. Men det er thespatial informasjon, ikke vold som gjør disse spillene nyttig for spatialtraining. Og noen ikke-voldelige første-person shooter spill eksisterer — likeMirror ‘ s Edge og Slim Rancher. Prøv å søke theCommon Sense Media nettsted for omtaler av barnevennlige spill.
en Annen nyttig video spillet Tetris.,
I et eksperiment på college studenter, Melissa Terlecki og kolleger(2008) stilte bachelorstudenter til å ta ukentlige praksis tester av mental rotasjon.I tillegg er det noen elever ble randomisert til å bruke en time hver weekplaying Tetris. Andre studenter ble bedt om å spille en ikke-romlig computergame (Kabal).
På slutten av tolv uker, begge gruppene hadde laget store improvementson mental rotasjon oppgave.,
Men i motsetning til de ikke-gamere, studenter med thesupplemental Tetris trening viste også overføre effekter — forbedringer onother, relaterte tester av romlig tenkning. Disse forbedringene var fortsatt evidentwhen studentene ble re-testet 2-4 måneder senere.
Oppmuntre barna til å bruke bevegelser ved å løse fysiske problemer.
Voksne og barn har en tendens til å løse problemer lettere når de får lov til å gest.
For eksempel, i ett eksperiment, peoplewere bedre til å utføre mental rotasjon oppgaver når de ble oppmuntret til å bruke sine hender (Chu og Barnehage 2011).,
i en annen studie, 5-åringer som spontant peika under romlig problemløsning var mer som å få riktig svar (Ehrlich et al 2006).
Les mer om de mange kognitive fordeler av å navigere i min artikkel, «The science of bevegelser: Hvorfor er det bra for barn å snakke med hendene.»
Og et siste ord til de kloke: Vær forberedt på gradvis fremgang!
I en populær artikkel om Amerikanske Utdanning, Nora Newcombe (2010) understreker at studenter med dårlig romlige ferdigheter er ofte treg til å bli bedre – i begynnelsen.,
Så hvis du starter et program av romlige ferdigheter opplæring, ikke mist motet hvis barn ikke viser forbedringer umiddelbart. Det kan ta 6 økter eller mer før du merker en forskjell.
Mer å lese om romlige ferdigheter
For en rask oversikt over et bevis på at vi kan bedre romlige ferdigheter med trening, se min artikkel, «Spatial intelligens: Hvorfor trening saker.»
I tillegg, sjekk ut skrifter av Nora S. Newcombe, professor i kognitiv utvikling og ekspert på utvikling av romlig erkjennelse., Hennes artikkel «Bilde dette: økning i matematikk og naturfag undervisning ved å forbedre romlig tenkning» er en ikke-teknisk gjennomgang for lærere.
For de faglig-tilbøyelig, jeg anbefaler også sin anmeldelse «Early education for spatial intelligens: Hvorfor, hva og hvordan,» coauthored med Andrea Frick. Du kan laste ned dette, på mange andre vitenskapelige rapporter, på Newcombe personlige nettsted.
Og hvis du er en lærer som er ivrige etter å vedta romlig læring elementer i pensum, sjekk ut dette papiret av Kristin Gagnier og Kelly Fisher., Det gir deg råd om hvordan du oppretter «romlig forbedret leksjon planer.»
til Slutt, betale et besøk til Romlig Intelligens og Læring Center, Romlig Intelligens og Læring Center,en imponerende online ressurs skapt av forskere og forbundet med National Science Foundation.
Copyright © 2006-2020 av Gwen Dewar, Ph. D.; alle rettigheter reservert.
For pedagogiske formål bare. Hvis du mistenker at du har et medisinsk problem, kan du se en lege.,
References: Tips for å forbedre romlige ferdigheter hos barn og tenåringer
Cohen og Hegarty 2014. Visualisere tverrsnitt: Trening romlig tenkning ved hjelp av interaktive animasjoner og virtuelle objekter. Læring og Individuelle Forskjeller 33: 63-71.
Gilligan ‘ KA, Thomas MSC, Farran EK. 2020. Firstdemonstration av effektiv romlig trening for nær overføring til spatialperformance og langt overføre til en rekke matematikk ferdigheter på 8 år. DevSci. 23(4):e12909.
Hodgkiss En, GilliganKA, Tolmie AK, Thomas MSC, Farran EK. 2018., Romlig erkjennelse andscience prestasjon: bidrag av indre og extrinsicspatial ferdigheter fra 7 til 11 år. Br J Utdann Psychol. 88(4):675-697.
Joh AS, Jaswal VK, og Opptatt av R. 2011. Å forestille seg en vei ut av tyngdekraften bias: preschoolers kan visualisere løsning til en romlig problem. Barn Dev. 82(3):744-5.
Kastens KA og Liben LS. 2007. Fremmane selv-forklaringer forbedrer barns prestasjoner på et felt-basert kart ferdigheter oppgave. Erkjennelse og Instruksjon, 25, 45-74.
Moore DS og Johnson SP. 2020., Utvikling av mentalrotation evne tvers av det første året etter fødselen. Adv Barn Dev Behav. 58:1-33.
Newcombe NS. 2010. Bilde dette: økning i matematikk og naturfag undervisning ved å forbedre romlig tenkning. Amerikanske Pedagog: Sommer 2010, 29-43.
Newman SD, Mitchell Hansen T, og Gutierrez A. 2016. En fMRI studie av virkningen av blokk bygge-og brettspill på romlig evne. Frontiers in Psychology 7: 1278.
Pruden SM, Levine SC og Huttenlocher J. 2011. Barn er romlig tenkning: Ikke snakke om den romlige verden saken? Utviklingsmessige Science (14): 1417-1430.,
Sann C og Streri A. 2007. Oppfatning av objektet form andtexture i menneskelig nyfødte: bevis fra kryss-modale overføre oppgaver. Dev Sci. 10(3):399-410.
Scheiter K, Schleinschok K, Ainsworth S. 2017. Hvorfor SketchingMay Bistand Læring Fra Vitenskapens Tekster: Kontrasterende Tegning Med WrittenExplanations. Topp Cogn Sci. 9(4):866-882.
Schröder E, Gredebäck G, Gunnarsson J, Lindskog M. 2020. Spille forbedrer visuell form oppfatning i barndom-en activetraining studie. DevSci. 23(3):e12923.
Schwarzer G, Freitag C, og Schum N. 2013., Hvordan Gjennomgang andManual Objekt Utforskning er Relatert til Mental Rotasjon Evner of9-måneder Gamle Spedbarn. Foran Psychol. 4:97.
Shusterman En, Ah Lee S, Spelke ES. 2008. Små barn er spontane bruk av geometri i kart. Dev Sci. 11(2):F1-7.
Slater En, Mattock En, og BrownE. 1990. Størrelse utholdenhet ved fødselen: Nyfødt spedbarn’ svar til retinal andreal-størrelse. J. Exp. Child Psychol. 49:314-322.
Slone LK, Moore DS, Johnson SP. 2018. PLoS One.13(8):e0200468.
Terlecki MS og Newcombe NS. 2008., Slitesterk og generalisert virkninger av romlig opplevelse på mental rotasjon: kjønnsforskjeller i vekst mønstre. Anvendt Kognitiv Psykologi 22: 996-1013.
Van Meter P og Garner J. 2005. De lover og praksis av elev-generert tegning: litteraturgjennomgang og syntese. Pedagogisk Psykologi Anmeldelse. 17(4):285-325.
Vasilyeva M og Huttenlocher J. 2004. Tidlig utvikling av skalering evne. Dev Psychol. 40(5):682-90.,
tittel bilde av barn ser på jigsaw stykker av RecycleMan / istock
bilde av småbarn nå for formen ved Cicy / istock
bilde av jenta kikket gjennom rektangel ved Yoshihito / flickr
bilde av 3-D figurer av Luisrftc
bilde av barna å lese kartet av monkeybusinessimages / istock
bilde av origami fox av Svetlana Khoruzhaia / istock
Innhold sist endret 9/2020
PERSONVERN