© 2020 Gwen Dewar, Ph.D., Alla rättigheter förbehållna
rumsliga färdigheter är avgörande för framgång i stam och bildkonst. Så vad ska vi göra för att förbättra rumsliga resonemang? Studier tyder på att barnen kan finslipa sina färdigheter genom en kombination av fysisk utforskning, rumslig prata, praktiska aktiviteter och explicit instruktion.
kan ditt barn rotera ett objekt i ”mind’ s eye”?, Räkna ut hur det skulle se ut om det lutades 45 grader? 60 grader? 120 grader?
kan ditt barn använda en karta? Översätt kartans skala till objekt i den verkliga världen?
dessa rumsliga förmågor-kallas ”mental rotation” och ”rumslig skalning” – hjälp barnen resonera om former, vinklar och avstånd. De hjälper också barnen att tänka tydligare och mer exakt om matematik (Gilligan et al 2020).
och andra rumsliga färdigheter, som förmågan att visualisera tvärsnittet av ett tredimensionellt objekt, är avgörande i ett brett spektrum av problemlösningsdomäner., Arkitekter och bildkonstnärer. Biologer och medicinsk personal. Ingenjörer och geologer. De drar alla nytta av starka rumsliga färdigheter (Cohen och Hegarty 2014).
så det är lite konstigt att rumsliga resonemang poäng förutsäga prestation i STEM (vetenskap, teknik, teknik och matematik). Men traditionell skolgång gör relativt lite för att främja utvecklingen av dessa kapaciteter, och det är oroande.
studier visar att människor kan förbättra sina rumsliga färdigheter med träning, ibland med dramatiska resultat. Vilka är de praktiska tillämpningarna av denna forskning?, Hur kan vi hjälpa barnen att utveckla utmärkta rumsliga färdigheter? Här är vad forskningen säger oss.
uppmuntra aktiv, fysisk utforskning.
som jag förklarar någon annanstans visar nyfödda tecken på rumslig medvetenhet (Strari et al 2013). Och barn så unga som 4 månader kan mental rotation (Moore och Johnson 2020).
men hur utvecklas sådana färdigheter? Det är inte genom magi.,
Experiment bekräftar att barn presterar bättre på rumsliga resonemang uppgifter när vi tillåter dem att utforska och hantera föremål (Frick och Wang 2014; Slone et al 2018; Moore och Johnson 2020).
till exempel i en studie hjälpte två månaders daglig blockspel barn att förbättra sin förmåga att känna igen formerna för olika objekt (Schröder et al 2020).
och i en annan studie hjälpte bara två minuters praktisk erfarenhet spädbarn att förutse hur ett specifikt objekt skulle visas när det ses från olika vinklar (Möhring och Frick 2013).,
Så om vi vill att barn ska finslipa sin rumsliga intelligens, bör vi uppmuntra dem att flytta, röra och mixtra.
utnyttja vardagliga möjligheter för rumsligt tänkande och rumsligt tal.
Nora Newcombe och Andrea Frick har ägnat sin karriär åt att studera utvecklingen av rumsliga resonemang. Och hur föreslår dessa experter att vi främjar rumsliga färdigheter hos barn?
genom att göra barnen medvetna om de många rumsliga problem och pussel som vi möter i vardagen.,
Ställ frågor som dessa, säg Newcome och Frick (2010):
- vilken väg passar arket på sängen?
- går theleft shoelace över eller under-och vilken är vänster?
- kommer matvarorna fitin en väska?
- vilka former får jag om jag skär min bagel åt andra hållet—och kommer den fortfarande att passa i brödrosten?
sådana frågor får barnen att tänka på rumsliga relationer. Och det introducerar dem också till väsentliga ordförråd — ord som ”under ” och” över”,” triangel ”och” kub.,”
att lära sig sådana ord kan hjälpa barn att resonera om rumsliga egenskaper, och det kan faktiskt påskynda utvecklingen av rumsliga färdigheter.
För mer information, se min artikel, ” Spatial intelligence: Vad är det, och hur kan vi förbättra det?”.
ge barnen verktyg för att bygga strukturer, och boostenthusiasm genom att engagera sig själv.
en rad bevis tyder på att barn utvecklar bättrepatiella färdigheter när de bygger strukturer med block och andra byggleksaker.,
För mer information, sedenna Föräldravetenskap artikel. Det granskar forskningen till förmån för blockspel, och innehåller tips för att få ditt barn intresserad av konstruktion.
introducera byggspel som utmanar barnen att ”matcha designen.”
studier tyder på att en viss form av blockspel, kalladstrukturerat blockspel, kan vara särskilt värdefullt. Det här är när barnen visas ”ritningarna” för en struktur, och ges en uppsättning block för attrekreera den.,
i experiment visade 8-åriga barn mätbara förbättringar i sina mentala rotationsförmåga efter bara fem, 30-minuters spelsessioner.
efter träning visade dessa barn också förändringar i hjärnaktivitet, vilket tyder på att strukturerat blockspel hade förändrat hur de behandlade rumslig information (Newmanet al 2016).
Du kan skapa dina egna sessioner strukturerad block spela hemma med träblock eller samverkande plastblock (som Lego eller Mega Bloks).,
för den spirande ingenjören gillar jag också FoxMind Equilibrio-spelet
men oavsett ditt valda medium, glöm inte att hålla upp konversationen., ”Match-the-design” bygg spel kan vara till hjälp, delvis, eftersom de stimulerar spatial talk (Ferrara et al 2011).
lär barnen hur man skissar former och diagram
lärare har länge vetat att skissa kan vara ett utmärkt sätt att lära sig. När vi skapar våra egna illustrationer av en struktur, ett system eller ett koncept, kommer vi att förstå det djupare.
det är sant för att lära sig vetenskapliga begrepp, och det är sant för rumsliga begrepp också., Det är mycket lättare för barn att lära sig om former om de har övat rita dessa former själva! Och fördelarna med att dra fortsätter under hela livet.
i en studie fann forskare att högskolestudenter förbättrade sin förståelse av 3-D-diagram efter att de hade praktiserat att rita sina egna, 3-D-skisser (Gagnier et al 2017).
men eleverna drar inte alla nytta av samma grad av att skapa skisser och diagram. Kvaliteten på arbetet är viktig (Scheiter et al 2017).
eleverna behöver lära sig grunderna i draftsmanship., De behöver vägledning om vilka funktioner att fokusera på när du skapar en illustration. De lär sig att rita grundläggande 2-D och 3-D former. De behöver lära sig att rita.
När eleverna får denna typ av stöd lär de sig mer. Till exempel har forskare funnit att grundskolebarn lär sig mer om vetenskap när de får vägledning för att producera vetenskapliga ritningar (Van Meter och Garner 2005).
Så vi bör inte ignorera grundläggande draftmanship färdigheter som en del av ett barns utbildning., Du behöver inte vara en Michelangelo att lära sig att rita en kub, skapa en cirkeldiagram, eller skissa ett funktionellt diagram över cirkulationssystemet. Det tar bara lite vägledning och övning.
ge barnen uttrycklig instruktion i mental rotation.
vad mer kan vi lära våra barn? Kan vi aktivt styra dem genom processen med mental rotation? Hjälpa dem att föreställa sig vilka former skulle ta hand om att flytta dem runt?
Ja. Det är vad Katie Gilligan och hennes kollegor har visat (Gilligan et al 2020)., Forskarna skapade denna korta instruktionsvideo om hur man övar mental rotation. Se själv:
då testade de videoens effektivitet i en experimentell studie av 8-åringar.
vad hände?
Efter att ha uppmärksamt tittat på bara en instruktionsvideo blev barnen betydligt mer skickliga vid mental rotation.
och i förhållande till barn i en kontrollgrupp visade dessa barn också vinster i minst en typ av matematiskt tänkande: de förbättrade sin förmåga att lösa ”saknad term” problem eller enkel algebra (”3 + ? = 4”).,
uppmuntra barn att använda och skapa kartor.
vilken typ av kartor? Jag pratar inte så mycket om kartor över världen, eller terrängkartor, men det är självklart viktigt för barnen att lära sig att använda sådana kartor.
istället talar jag om kartor över de välbekanta utrymmen som barnen bor dagligen.
som det visar sig är även mycket små barn redo att börja lära sig om sådana småskaliga kartor.
experiment bekräftar till exempel att 4-åringar kan lära sig att tolka en karta över sitt vardagsrum planlösning., De kan använda kartan för att visa en annan person där de i det riktiga rummet har gömt en leksak (Shusterman et al 2008; Vasilyeva och Huttenlocher 2004).
och äldre barn kan hantera mer komplexa kartläggning aktiviteter.
till exempel i en studie av amerikanska 4: e klassare fick barnen ofullständiga kartor över deras skolgård och bad att
(1) lokalisera omärkta funktioner på skolgården (som en flaggstång) och sedan
(2) Lägg till dessa funktioner på kartan-genom att placera klistermärken på rätt plats på kartan.
vissa barn var ganska korrekta, även på deras första försök., Andra barn var långt borta.
hur kan vi hjälpa barnen att förbättra sig? Samma studie erbjuder ett svar: gör barnen mer medvetna om rumsliga signaler genom att be dem att motivera sina beslut.
i en annan variant av uppgiften bad forskarna barnen att skriva ner ledtrådar och landmärken som de hade använt för att bestämma var klistermärkena ska gå på kartan. Och detta extra steg förbättrades barnens noggrannhet (Kastens och Liben 2007).
det är ett konstaterande som överensstämmer med andra studier: barn lär sig bättre när de måste förklara hur de löser problem.,
. Det hjälper barn att tänka på att se världen från en fågelperspektiv. För barn i grundskolan är en annan hjälpsam bokmappa Pennys Värld.
.
Du kan hitta dessa böcker i ditt lokala bibliotek eller bokhandel. Du kan också köpa dem via dessa länkar från Amazon, i vilket fall en del av ditt köp kommer att gynna denna webbplats.
Prova origami.,
har du någonsin tänkt igenom de steg som krävs för att konstruera en låda från en platt bit kartong? Eller försökte förutsäga hur ett pappersobjekt skulle se efter vikning av en av dess ansikten?
människor som är bra på sådana uppgifter-vikning i sinnets öga-har starka rumsliga färdigheter. Men det som är särskilt intressant är att” mental vikning ” förmåga förutspår en elevs prestation i STAMFÄLT.,
till exempel fann en studie av brittiska grundskolestudenter att barn med starkare mentala vikningsförmåga gjorde bättre testbiologi, fysik och kemi (Hodgkiss et al 2018).
och forskare misstänker att de kan öka mental vikningsförmåga genom att träna barn i origami-den traditionella japanska konsten att vika papper. I en preliminär studie förbättrade skolbarnen sina prestationer på en mycket utmanande mental vikningsuppgift efter bara några timmars origami lektioner (Burte et al 2017).
exponera barn för Tangram och andra rumsliga pussel.,
Jag har inte sett några kontrollerade experiment som testar effekterna av Tangram eller pussel på utvecklingen av rumsliga färdigheter. Men det verkar ganska klart att problemlösningsförmåga och rumslig intelligens ärlänkade.
till exempel i en observationsstudie spårade forskarebeteendet hos småbarn från två års ålder och testade sedan barnens spatiala förmågor när de var fyra och en halv. Ju oftare barnspelade med pussel, desto mer sannolikt var de att avsluta studien med högsta poäng (Levine et al 2011).,
US National Council of Teacher ’ s Mathematics främjaranvändningen av Tangram för att undervisa rumsliga färdigheter. Du kan läsa mer om tangrams-och hitta en utskrivbar mall för att göra dig egna tangrams – i denna föräldraskap vetenskap artikel.
Låt barnen experimentera med fotografering.
som Nora Newcombe påpekar uppmuntrar fotografering barnen att experimentera med olika kameravinklar och olika skalans sinnen (Newcombe 2010).
för idéer för att inspirera barns fotografering projekt, se min artikel, ” digitalkameror för barn: coola verktyg och fönster i medvetandet hos barn.,”
spela actionspel (och Tetris också).
vi hör ofta klagomål om videospel. Människor oroar sig för effekterna av att spela spel med våldsamt innehåll. Och det är möjligt att spendera för mycket tid på att spela videospel. Barn kan sluta försumma sitt skolarbete, förlora sömn och missa de viktiga fördelarna med utomhusspel.
men videospel kan också vara utmärkta pedagogiska verktyg. Och vissa typer av spel kan finslipa en spelares rumsliga färdigheter.
en typ är ”first person shooter” actionspel.,
som jag förklarar någon annanstans har unga vuxna med svagspatiala färdigheter gjort betydande förbättringar efter att ha spelat sådana spel.
är spelen våldsamma? Oftast. Men det är denpatiella informationen, inte våldet som gör dessa spel användbara för spatialträning. Och vissa icke-våldsamma första-person shooter spel existerar — likeMirror Kant och Slem Rancher. Prova att söka theCommon Sense Media webbplats för recensioner av barnvänliga spel.
ett annat fördelaktigt videospel Tetris.,
i ett experiment på college studenter, Melissa Terlecki och kollegor(2008) bad studenter att ta veckovisa övningsprov av mentala rotation.In dessutom var vissa studenter slumpmässigt tilldelade att spendera en timme varje veckaplaying Tetris. Andra studenter tilldelades att spela en icke-rumslig datorspel (Solitaire).
i slutet av tolv veckor hade båda grupperna gjort stora förbättringarpå den mentala rotationsuppgiften.,
men till skillnad från icke-spelare, eleverna med supplemental Tetris utbildning visade också överföringseffekter-förbättringar på andra, relaterade tester av rumsligt tänkande. Dessa förbättringar var fortfarande bevisadnär eleverna testades om 2-4 månader senare.
uppmuntra barnen att använda gester när de löser rumsliga problem.
vuxna och barn tenderar att lösa problem lättare när de får gest.
i ett experiment var människor till exempel bättre på att utföra mentala rotationsuppgifter när de uppmuntrades att använda sina händer (Chu och Kita 2011).,
och i en annan studie var 5-åringar som spontant gav sig under rumslig problemlösning mer som att få rätt svar (Ehrlich et al 2006).
Läs mer om de många kognitiva fördelarna med gesturing i min artikel, ” the science of gestures: varför det är bra för barn att prata med sina händer.”
och ett sista ord till det vise: var beredd på gradvisa framsteg!
i en populär artikel för amerikansk utbildning betonar Nora Newcombe (2010) att studenter med dålig rumslig kompetens ofta är långsamma att förbättra – i början.,
så om du startar ett program för rumslig kompetensutbildning, bli inte avskräckt om barnen inte visar förbättringar direkt. Det kan ta 6 sessioner eller mer innan du märker en skillnad.
mer läsning om rumsliga färdigheter
för en snabb översikt över bevisen för att vi kan förbättra rumsliga färdigheter med träning, Se min artikel, ” Spatial intelligence: varför utbildning spelar roll.”
dessutom kolla in skrifterna av Nora S. Newcombe, professor i kognitiv utveckling och expert på utvecklingen av rumslig kognition., Hennes artikel ”bild här: öka matematik och vetenskap lärande genom att förbättra rumsligt tänkande” är en icke-teknisk översyn för skollärare.
för den akademiskt lutande rekommenderar jag också hennes recension ”tidig utbildning för rumslig intelligens: varför, vad och hur”, coauthhored med Andrea Frick. Du kan ladda ner detta, på många andra akademiska papper, på Newcombes personliga hemsida.
och om du är en lärare ivrig att anta rumsliga inlärningselement i din läroplan, kolla in detta papper av Kristin Gagnier och Kelly Fisher., Det ger dig råd om hur du skapar ”rumsligt förbättrade lektionsplaner.”
slutligen, besök Spatial Intelligence and Learning Center, Spatial Intelligence and Learning Center,en imponerande online-resurs skapad av forskare och associerad med National Science Foundation.
Copyright © 2006-2020 av Gwen Dewar, Ph.D.; Alla rättigheter förbehållna.
endast för utbildningsändamål. Om du misstänker att du har ett medicinskt problem, se en läkare.,
referenser: Tips för att förbättra rumsliga färdigheter hos barn och tonåringar
Cohen och Hegarty 2014. Visualisera tvärsnitt: utbildning rumsligt tänkande med hjälp av interaktiva animationer och virtuella objekt. Lärande och individuella skillnader 33: 63-71.
Gilligan KA, Thomas MSC, Farran EK. 2020. Första demonstration av effektiv rumslig utbildning för nära överföring till spatialprestanda och långt överföring till en rad matematiska färdigheter vid 8 år. DevSci. 23(4):e12909.
Hodgkiss En, GilliganKA, Tolmie AK, Thomas MSC, Farran EK. 2018., Spatial kognition andscience prestation: bidrag inneboende och extrinsicspatial kunskaper från 7 till 11 år. Br J Educ Psychol. 88(4):675-697.
Joh SÅ, Jaswal VK, och Gärna R. 2011. Föreställa sig en väg ut ur gravitationen bias: förskolebarn kan visualisera lösningen på ett rumsligt problem. Barn Dev. 82(3):744-5.
Kastens KA och Liben LS. 2007. Att framkalla självförklaringar förbättrar barnens prestanda på en fältbaserad kartfärdighetsuppgift. Kognition och instruktion, 25, 45-74.
Moore DS och Johnson SP. 2020., Utvecklingen av mentalrotationsförmåga under det första året efter födseln. Adv Barn Dev Beteende. 58:1-33.
Newcombe NS. 2010. Bild Detta: öka matematik och vetenskap lärande genom att förbättra rumsligt tänkande. Amerikansk Pedagog: Sommar 2010, 29-43.
Newman SD, Mitchell Hansen T, och Gutierrez A. 2016. En fMRI studie av effekterna av blockbyggnad och brädspel på rumslig förmåga. Gränser i psykologi 7: 1278.
Pruden SM, Levine SC och Huttenlocher J. 2011. Barnens rumsliga tänkande: talar om den rumsliga världen Materia? Utvecklingsvetenskap (14): 1417-1430.,
Sann C och Stryki A. 2007. Uppfattning om objektform ochtextur hos mänskliga nyfödda: bevis från tvärmodala överföringsuppgifter. Dev Sci. 10(3):399-410.
Scheiter K, Schleinschok K, Ainsworth S. 2017. Varför SketchingMay Hjälp Att Lära Av Vetenskapstexter: Kontrasterande Skissa Med WrittenExplanations. Topp Cogn Sci. 9(4):866-882.
Schröder E, Gredebäck G, Gunnarsson J, Lindskog M. 2020. Play förbättrar visuell formuppfattning i spädbarn-en aktivutbildningsstudie. DevSci. 23(3):e12923.
Schwarzer g, Freitag C och Schum N. 2013., Hur krypning ochmanuell Objektprospektering är relaterade till mentala Rotationsförmågan hos9 månader gamla spädbarn. Framför Psychol. 4:97.
Shusterman En, Ah Lee S, Spelke ES. 2008. Små barns spontan användning av geometri i kartor. Dev Sci. 11(2):F1-7.
Slater A, Mattock a och BrownE. 1990. Storlek beständighet vid födseln: nyfödda spädbarns svar på retinal ochal storlek. J. Exp. Barnpsykol. 49:314–322.
Slone LK, Moore DS, Johnson SP. 2018. PLoS One.13(8):e0200468.
Terlecki MS och Newcombe NS. 2008., Hållbara och generaliserade effekter av rumslig erfarenhet på mental rotation: könsskillnader i tillväxtmönster. Tillämpad Kognitiv Psykologi 22: 996-1013.
Van Meter P och Garner, J. 2005. Löftet och övningen av elevgenererad ritning: litteraturgranskning och syntes. Pedagogisk Psykologi Granskning. 17(4):285–325.
Vasilyeva M och Huttenlocher J. 2004. Tidig utveckling av skalningsförmåga. Dev Psychol. 40(5):682-90.,
Titelbild av barn tittar på pusselbitar av RecycleMan / istock
bild av småbarn når för form av Cicy / istock
bild av flicka kikar genom rektangel av Yoshihito / flickr
bild av 3-D former av Luisrftc
bild av barn läser karta av monkeybusinessimages / iStock
bild av origami fox av Svetlana khoruzhaia / iStock
innehåll senast ändrat 9/2020
Sekretesspolicy