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Zahlenstrahl
Einheit Räumliches Denken

Lehrerportal

Sagt MINT-Kenntnisse voraus

Zum räumlichen Denken gehört die Fähigkeit, sich auf die Welt zu beziehen und darin zu navigieren, sowie die Fähigkeit, Darstellungen imaginärer und realer Formen, Objekte und Strukturen zu erstellen und mental zu manipulieren. Dazu gehören Informatikaufgaben wie das Aufschlüsseln der Schritte, die zum Erreichen eines Ziels durch Codierung erforderlich sind.

Jüngste Studien haben gezeigt, dass räumliches Denken die Leistung und Kompetenz in den Bereichen MINT und Informatik vorhersagt. Zu den Fähigkeiten des räumlichen Denkens gehören beispielsweise die Fähigkeit, imaginäre Bewegungen im Raum zu verstehen und zu erkennen, Erfahrungen und Beobachtungen mithilfe räumlicher Sprache zu beschreiben und mentale Prozesse mithilfe von Gesten zu erklären. Jedes Mal, wenn Schüler ein Projekt mit dem 123-Roboter planen, beteiligen sie sich an diesen Prozessen – von der mentalen Kartierung des Weges, den der 123-Roboter zurücklegen soll, bis hin zum Gestikulieren oder der verbalen Beschreibung ihres Codes für andere.

Diese Praktiken führen letztendlich dazu, dass die Schüler systematischer und sequenzieller denken, indem sie beispielsweise eine mentale Karte eines Pfades in eine Reihe kleinerer Schritte zerlegen. Codierung wird in diesem Fall zum Vehikel für den Aufbau von rechnerischem Denken und Fähigkeiten zur Problemlösung.

Junger Student mit einem VEX 123 Roboter.

In vielen Bereichen der Mathematik, einer Schlüsselkompetenz von MINT und Informatik, ist die Fähigkeit, eine genaue und organisierte mentale Darstellung des zu lösenden Problems zu erstellen, eine Fähigkeit, die zur effektiven Lösung von Problemen erforderlich ist. Um diese Darstellung erstellen zu können, ist die Fähigkeit zur mentalen Visualisierung erforderlich. Bei der Arbeit mit dem 123-Roboter müssen Schüler in der Lage sein, sich vorzustellen, was ihr Roboter tun soll, und dann den Code zu erstellen, um diese Aufgabe zu erfüllen.

Die meisten Kinder haben ein Gefühl der Selbstwirksamkeit, wenn sie in den Kindergarten kommen, wenn es um Mathematik geht. Manche Schüler haben möglicherweise das Gefühl, ein starkes Verständnis zu haben, während andere vielleicht ein Gefühl der Verzweiflung verspüren. Die Fähigkeiten des räumlichen Denkens stehen in engem Zusammenhang mit den mathematischen Fähigkeiten und können unabhängig vom Alter eines Kindes verbessert werden. Eine gute Möglichkeit, das räumliche Denken zu verbessern, besteht darin, Schüler mit Robotermanipulationen wie dem 123-Roboter zu beschäftigen. Der 123-Roboter bietet die Möglichkeit, spielerisch Probleme zu lösen und zu lernen, während er durch eine Reihe unterhaltsamer und spannender Aktivitäten und Herausforderungen Dinge wie Eins-zu-eins-Korrespondenz, Reihenfolge und mentales Mapping übt. Anstelle eines Arbeitsblatts mit mathematischen Aufgaben können die Schüler mit dem 123-Roboter auf einem Zahlenstrahl üben oder herausfinden, wie viele Schritte der 123-Roboter zurücklegen muss, um das Haus der Großmutter zu erreichen.

Über die in dieser Einheit enthaltenen Aktivitäten hinaus werden die Schüler während ihrer Lernerfahrungen auch aufgefordert, sich auf „räumliche Gespräche“ einzulassen. Ermutigen Sie die Schüler, ihre Projekte während der Arbeit mit Gesten und Worten zu beschreiben. Je mehr Übung die Schüler mit der Verwendung von Richtungs- und Raumwörtern im Kontext haben, desto sicherer werden sie bei der unabhängigen Verwendung dieser Wörter, was ihr Selbstwirksamkeitsgefühl in Bezug auf Mathematik und Informatik stärken kann.