الاستدلال المكاني

يتنبأ بالكفاءة في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات

يتضمن التفكير المكاني القدرة على الارتباط بالعالم والتنقل فيه، والقدرة على إنشاء تمثيلات للأشكال والأشياء والهياكل المتخيلة والحقيقية والتلاعب بها عقليًا. وهذا يشمل مهام علوم الكمبيوتر مثل تقسيم الخطوات اللازمة لتحقيق الهدف من خلال الترميز.

أظهرت الدراسات الحديثة أن التفكير المكاني يتنبأ بإنجاز وإتقان العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات وعلوم الكمبيوتر. تتضمن بعض الأمثلة على مهارات التفكير المكاني القدرة على فهم الحركات الخيالية في الفضاء والتعرف عليها، ووصف التجارب والملاحظات باستخدام اللغة المكانية، وشرح العمليات العقلية باستخدام الإيماءات. في كل مرة يخطط فيها الطلاب لمشروع مع 123 Robot، فإنهم يشاركون في هذه العمليات — من رسم الخرائط الذهنية للمسار الذي يريدون أن يسلكه 123 Robot، إلى الإيماءات أو الوصف اللفظي لشفرتهم للآخرين.

تؤدي هذه الممارسات في النهاية إلى تفكير الطلاب بطرق أكثر منهجية وتسلسلًا، حيث يقومون بأشياء مثل تقسيم خريطة ذهنية للمسار إلى سلسلة من الخطوات الأصغر. يصبح الترميز، في هذه الحالة، وسيلة لبناء التفكير الحسابي ومهارات حل المشكلات.

في العديد من مجالات الرياضيات، وهي إحدى الكفاءات الرئيسية في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات وعلوم الكمبيوتر، تتمثل المهارة المطلوبة لحل المشكلات بفعالية في القدرة على إنشاء تمثيل عقلي دقيق ومنظم للمشكلة التي يتعين حلها. تتطلب القدرة على إنشاء هذا التمثيل القدرة على التصور العقلي. عند العمل مع الروبوت 123، يحتاج الطلاب إلى أن يكونوا قادرين على تصور ما يريدون أن يفعله روبوتهم، ثم إنشاء التعليمات البرمجية لإنجاز هذه المهمة.

معظم الأطفال لديهم شعور بالكفاءة الذاتية بحلول الوقت الذي يصلون فيه إلى رياض الأطفال حول الرياضيات. قد يشعر بعض الطلاب بأن لديهم فهمًا قويًا، بينما قد يشعر آخرون باليأس. ترتبط مهارات التفكير المكاني ارتباطًا وثيقًا بالكفاءة الرياضية ويمكن تحسينها بغض النظر عن عمر الطفل. تتمثل إحدى الطرق الرائعة لتحسين التفكير المكاني في إشراك الطلاب في التلاعب الآلي، مثل روبوت 123. يوفر روبوت 123 الفرصة لحل المشكلات والتعلم من خلال اللعب، أثناء ممارسة أشياء مثل المراسلات الفردية والتسلسل ورسم الخرائط الذهنية، من خلال سلسلة من الأنشطة والتحديات الممتعة والجذابة. بدلاً من ورقة عمل لمسائل الرياضيات، يمكن للطلاب التدرب على الروبوت 123 على خط الأعداد، أو عن طريق معرفة عدد الخطوات التي يحتاج الروبوت 123 إلى قطعها للوصول إلى منزل الجدة.

بالإضافة إلى الأنشطة الواردة في هذه الوحدة، يُطلب من الطلاب أيضًا الانخراط في "حديث مكاني" طوال تجاربهم التعليمية. شجع الطلاب على وصف مشاريعهم باستخدام الإيماءات والكلمات أثناء عملهم. كلما تدرب الطلاب على استخدام الكلمات الاتجاهية والمكانية في السياق، زادت ثقتهم في استخدامها بشكل مستقل، والتي يمكن أن تدعم بعد ذلك إحساسهم بالكفاءة الذاتية بالنسبة للرياضيات وعلوم الكمبيوتر.