Räumliches Denken
Prognostiziert STEM-Effizienz
Räumliches Denken beinhaltet die Fähigkeit, sich auf die Welt zu beziehen und durch sie zu navigieren, und die Fähigkeit, Repräsentationen imaginärer und realer Formen, Objekte und Strukturen zu erstellen und mental zu manipulieren. Dazu gehören Aufgaben der Informatik wie die Aufschlüsselung der Schritte, die erforderlich sind, um ein Ziel durch Codierung zu erreichen.
Jüngste Studien haben gezeigt, dass räumliches Denken MINT- und Informatikleistungen und -kenntnisse vorhersagt. Einige Beispiele für räumliche Denkfähigkeiten sind die Fähigkeit, imaginäre Bewegungen im Raum zu verstehen und zu erkennen, Erfahrungen und Beobachtungen mit räumlicher Sprache zu beschreiben und mentale Prozesse mit Gesten zu erklären. Jedes Mal, wenn die Schüler ein Projekt mit dem 123 Robot planen, beschäftigen sie sich mit diesen Prozessen — von der mentalen Abbildung des Weges, den der 123 Robot gehen soll, bis hin zu Gesten oder verbalen Beschreibungen ihres Codes für andere.
Diese Praktiken führen letztendlich dazu, dass die Schüler systematischer und sequentieller denken, da sie beispielsweise eine mentale Karte eines Pfades in eine Reihe kleinerer Schritte zerlegen. Codierung wird in diesem Fall zum Vehikel für den Aufbau von computergestütztem Denken und Problemlösungsfähigkeiten.
In vielen Bereichen der Mathematik, einer Schlüsselkompetenz der MINT- und Informatik, ist eine Fähigkeit, die erforderlich ist, um Probleme effektiv zu lösen, die Fähigkeit, eine genaue und organisierte mentale Darstellung des zu lösenden Problems zu erstellen. In der Lage zu sein, diese Repräsentation zu schaffen, erfordert die Fähigkeit, sich mental zu visualisieren. Bei der Arbeit mit dem 123 Robot müssen die 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 den Kindergarten über Mathematik erreichen. Einige Schüler haben vielleicht das Gefühl, dass sie ein starkes Verständnis haben, während andere ein Gefühl der Verzweiflung haben. Räumliche Denkfähigkeiten haben eine starke Korrelation mit mathematischen Fähigkeiten und können unabhängig vom Alter eines Kindes verbessert werden. Eine großartige Möglichkeit, das räumliche Denken zu verbessern, besteht darin, Schüler mit Robotermanipulatoren wie dem 123 Robot zu beschäftigen. Der 123 Robot bietet die Möglichkeit, Probleme zu lösen und spielerisch zu lernen, während er durch eine Reihe von unterhaltsamen und ansprechenden Aktivitäten und Herausforderungen Dinge wie persönliche Korrespondenz, Sequenz und mentales Mapping übt. Anstelle eines Arbeitsblatts mit mathematischen Problemen können die Schüler mit dem 123-Roboter auf einer Zahlenlinie üben oder herausfinden, wie viele Schritte der 123-Roboter zurücklegen muss, um zum Haus der Großmutter zu gelangen.
Über die in dieser Einheit enthaltenen Aktivitäten hinaus werden die Schüler auch aufgefordert, während ihrer Lernerfahrungen "räumliche Gespräche" zu führen. Ermutigen Sie die Schüler, ihre Projekte während der Arbeit mit Gesten und Worten zu beschreiben. Je mehr die Schüler mit der Verwendung von Richtungs- und Raumwörtern im Kontext üben, desto selbstbewusster werden sie sie selbständig verwenden, was dann ihr Gefühl der Selbstwirksamkeit in Bezug auf Mathematik und Informatik unterstützen kann.