공간적 추리

STEM 숙련도 예측

공간적 추론은 세상과 관계를 맺고 탐색할 수 있는 능력, 상상된 형상과 실제 형상, 사물, 구조의 표현을 만들고 정신적으로 조작할 수 있는 능력을 포함한다. 여기에는 코딩을 통해 목표를 달성하는 데 필요한 단계를 분해하는 것과 같은 컴퓨터 과학 작업이 포함됩니다.

최근 연구에 따르면 공간 추론은 STEM 및 컴퓨터 과학 성취도와 숙련도를 예측합니다. 공간 추론 기술의 예로는 공간에서 상상의 움직임을 이해하고 인식하며, 공간 언어를 사용하여 경험과 관찰을 설명하고, 제스처를 사용하여 정신적 과정을 설명하는 능력이 있습니다. 학생들은 123 로봇으로 프로젝트를 계획할 때마다 123 로봇이 여행하기를 원하는 경로를 정신적으로 매핑하는 것부터 자신의 코드를 다른 사람들에게 제스처를 취하거나 구두로 설명하는 것까지 이러한 프로세스에 참여하고 있습니다.

이러한 관행은 궁극적으로 학생들이 경로에 대한 정신적 지도를 일련의 작은 단계로 나눌 때보다 체계적이고 순차적 인 방식으로 생각하게합니다. 이 경우 코딩은 계산적 사고와 문제 해결 능력을 키우는 수단이 됩니다.

STEM과 컴퓨터 과학의 핵심 역량인 수학의 많은 영역에서 문제를 효과적으로 해결하는 데 필요한 기술은 해결해야 할 문제에 대한 정확하고 체계적인 정신적 표현을 만드는 능력입니다. 그 표현을 만들 수 있으려면 정신적으로 시각화할 수 있는 능력이 필요합니다. 123 로봇으로 작업할 때 학생들은 로봇이 무엇을 하기를 원하는지 시각화한 다음 해당 작업을 수행하기 위한 코드를 만들 수 있어야 합니다.

대부분의 아이들은 수학에 대해 유치원에 도착할 때 자기 효능감을 느낍니다. 어떤 학생들은 이해심이 강하다고 느낄 수도 있고, 다른 학생들은 절망감을 느낄 수도 있다. 공간적 추리 능력은 수학적 숙련도와 강한 상관관계를 가지고 있으며, 아동의 연령에 관계없이 향상시킬 수 있다. 공간 추론을 개선하는 가장 좋은 방법은 123 로봇과 같은 로봇 조작으로 학생들을 참여시키는 것입니다. 123 로봇은 일련의 재미있고 매력적인 활동과 도전을 통해 일대일 대응, 순서 및 정신 매핑과 같은 것을 연습하면서 놀이를 통해 문제를 해결하고 배울 수 있는 기회를 제공합니다. 학생들은 수학 문제 워크시트 대신 123 로봇을 사용하여 수직선으로 연습하거나 123 로봇이 할머니의 집에 도착하기 위해 얼마나 많은 단계를 거쳐야 하는지 알아낼 수 있습니다.

이 단원에 포함된 활동 외에도 학생들은 학습 경험 전반에 걸쳐 "공간적 대화" 에 참여해야 합니다. 학생들이 작업할 때 몸짓과 단어를 사용하여 프로젝트를 설명하도록 격려한다. 학생들이 문맥에서 방향성 및 공간적 단어를 사용하는 연습을 더 많이 할수록 독립적으로 사용하는 데 자신감을 갖게 되고, 이는 수학 및 컴퓨터 과학에 대한 자기 효능감을 뒷받침할 수 있습니다.