Вы изо всех сил пытаетесь представить себе, как повернуть обувь так, чтобы она складывалась вместе в обувную коробку?
Как у вас с раскладной мебелью?
Вы умеете давать указания?
Эти повседневные действия требуют пространственного мышления. Пространственное мышление важно для математики, и именно его мы используем для понимания свойств объектов, таких как их расположение, размер и форма, а также отношений между объектами.
Когда мы мысленно манипулируем объектами — например, визуализируем, как переставить нашу гостиную, — мы используем пространственные способности. Когда мы прокладываем путь домой из поездки, мы используем пространственные способности.
Люди, обладающие сильными пространственными навыками, больше шансов заинтересоваться в области естественных наук, технологий, инженерии и математики (Stem), а также для выбора степеней Stem и карьеры Stem.
Эта ассоциация неудивительна, если подумать о навыках, необходимых для изучения основ: использование графиков для визуализации шаблонов данных в математике, понимание масштаба диаграммы солнечной системы или использование пространственного расположения периодической таблицы для понимания химических взаимосвязей.
Тем не менее, в английской национальной учебной программе пространственному мышлению уделяется мало внимания. Это было недавно лишен приоритета как «цель раннего обучения» для детей младшего возраста.
Не хватает математических навыков
Премьер-министр Риши Сунак недавно объявил о своем стремлении к тому, чтобы все дети продолжить математическое образование до 18 лет, ссылаясь на потребность в математических навыках для работы. И кажется, что этих навыков не хватает.
Считается, что британская отрасль Stem ежегодно теряет 1.5 миллиарда фунтов стерлингов в результате Нехватка базовых навыков. Около половины взрослого населения Великобритании трудоспособного возраста имеют только математика на уровне начальной школы, а трудности с математикой, по оценкам, обходятся Великобритании примерно в 20.2 миллиарда фунтов стерлингов каждый год, по данным благотворительной организации National Numeracy.
Сунак предлагает продолжить математическое образование после 16 лет. Но сосредоточение внимания на пространственном обучении детей младшего возраста является одним из многообещающих путей для увеличения удовольствия от математики и достижения математических успехов, а также для подталкивания следующего поколения к карьере в области естественных наук.
Пространственные способности могут быть улучшено обучением, а пространственная подготовка последовательно увеличивает достижения в математике и другие дисциплины Stem, в том числе на уровне степени.
Получить последнее по электронной почте
Самый большой эффекты пространственной тренировки среди детей для тех, кто из неблагополучное происхождение. Это означает, что пространственное обучение дает возможность сократить разрывы в успеваемости. Это может помочь наверстать упущенное после закрытия школ из-за пандемии для детей, наиболее пострадавших от этой потери в обучении.
Более того — и это особенно важно для иногда скучного образа математики — пространственные занятия доставляют удовольствие. Оценки вовлеченности в наши пространственные действия и обучение предполагают, что дети нравится учиться таким образом.
Улучшение пространственных способностей
Есть несколько простых способов улучшить пространственные способности. Визуализация – представление процесса в голове – было связано сильнее наука и математика и это может быть улучшилось благодаря обучению.
Младшие дети могли открыть для себя визуализацию, если их поощряли представлять вращающиеся кусочки головоломки в голове, а не пытаться складывать кусочки головоломки методом проб и ошибок. Детям постарше можно предложить использовать визуализацию в качестве мысленного блокнота при перестановке математических формул.
Игры с маленьким миром — например, с кукольными домиками или наборами игрушечной фермы — можно использовать, чтобы помочь детям научиться видеть вещи с других точек зрения и понимать различия в пространственном масштабе. Оба эти навыка являются пространственными навыками, которые помогите с математикой и наука.
В препринт исследование (что означает, что это еще не было рассмотрено другими учеными) и я также обнаружили, что следование визуальным инструкциям при использовании игрушек-конструкторов, таких как Lego, может помочь развить пространственные навыки.
Это помогает с мысленным вращением (вращая деталь в уме, чтобы выяснить, в какую сторону она должна двигаться) и пониманием взаимосвязи между частями и целым, например, отдельными кирпичиками в модели Lego. Это полезно для дробей и математических навыков в целом.
В качестве последнего примера дети, которые услышать более пространственный язык имеют более сильные пространственные навыки, а более сильный пространственный язык связан с лучшая успеваемость по математике.
Это означает, используя слова такие простые, как «внутри», «на» и «рядом с», чтобы описать пространственные отношения между объектами, или «маленький» и «большой», чтобы привлечь внимание к свойствам объектов. Более сложные слова, такие как «параллельный» и «отдельный», могут помочь детям концептуализировать сложные пространственные понятия, особенно если движения рук также используются для объяснения значения.
Я являюсь членом Группа раннего детства по математике, независимая группа энтузиастов и экспертов по математике для детей младшего возраста, которые вместе работают над популяризацией математики для детей младшего возраста. Группа запустила Инструментарий пространственного мышления помочь взрослым поддержать развитие детей в пространственной деятельности.
Введение пространственного мышления в учебную программу может сократить разрыв в успеваемости, повысить уверенность и подтолкнуть детей к карьере в области естественных наук. Удовольствие детей от пространственной деятельности также может помочь изменить отношение к математике.
Об авторе
Эмили Фарран, профессор когнитивного развития, Университет Суррея
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
