Ruimtelijk redeneren
Voorspelt STEM-vaardigheid
Ruimtelijk redeneren omvat het vermogen om zich te verhouden tot en te navigeren in de wereld, en het vermogen om voorstellingen van ingebeelde en echte vormen, objecten en structuren te creëren en mentaal te manipuleren. Dit omvat computerwetenschappelijke taken zoals het opsplitsen van de stappen die nodig zijn om een doel te bereiken door middel van codering.
Recente studies hebben aangetoond dat ruimtelijk redeneren STEM- en computerwetenschappelijke prestaties en vaardigheid voorspelt. Enkele voorbeelden van ruimtelijke redeneervaardigheden zijn het vermogen om denkbeeldige bewegingen in de ruimte te begrijpen en te herkennen, ervaringen en observaties te beschrijven met behulp van ruimtelijke taal en mentale processen uit te leggen met behulp van gebaren. Elke keer dat leerlingen een project plannen met de 123 Robot, houden ze zich bezig met deze processen — van het mentaal in kaart brengen van het pad dat ze willen dat de 123 Robot aflegt, tot gebaren of het verbaal beschrijven van hun code aan anderen.
Deze praktijken leiden er uiteindelijk toe dat studenten op meer systematische en opeenvolgende manieren denken, omdat ze dingen doen zoals het opsplitsen van een mentale kaart van een pad in een reeks kleinere stappen. Codering wordt in dit geval het voertuig voor het opbouwen van computationeel denken en probleemoplossende vaardigheden.
Op veel gebieden van de wiskunde, een belangrijke competentie van STEM en informatica, is een vaardigheid die nodig is om problemen effectief op te lossen het vermogen om een nauwkeurige en georganiseerde mentale weergave van het probleem te creëren dat moet worden opgelost. Om die representatie te kunnen creëren, is het vermogen nodig om mentaal te visualiseren. Wanneer studenten met de 123 Robot werken, moeten ze kunnen visualiseren wat ze willen dat hun robot doet en vervolgens de code maken om die taak uit te voeren.
De meeste kinderen hebben een gevoel van zelfeffectiviteit tegen de tijd dat ze de kleuterschool over wiskunde bereiken. Sommige studenten kunnen het gevoel hebben dat ze een sterk begrip hebben, terwijl anderen een gevoel van wanhoop kunnen hebben. Ruimtelijk redeneervermogen heeft een sterke correlatie met wiskundige vaardigheid en kan worden verbeterd, ongeacht de leeftijd van een kind. Een geweldige manier om het ruimtelijk redeneren te verbeteren, is door studenten te betrekken bij robotmanipulaties, zoals de 123 Robot. De 123 Robot biedt de mogelijkheid om problemen op te lossen en spelend te leren, terwijl hij dingen als één-op-één correspondentie, sequentie en mentale mapping oefent, door middel van een reeks leuke en boeiende activiteiten en uitdagingen. In plaats van een werkblad met wiskundige problemen, kunnen leerlingen oefenen met de 123 Robot op een getallenlijn, of door uit te zoeken hoeveel stappen de 123 Robot moet afleggen om het huis van oma te bereiken.
Naast de activiteiten binnen deze eenheid worden studenten ook gevraagd om tijdens hun leerervaringen 'ruimtelijk te praten'. Moedig studenten aan om hun projecten te beschrijven met gebaren en woorden terwijl ze aan het werk zijn. Hoe meer studenten oefenen met het gebruik van directionele en ruimtelijke woorden in context, hoe meer zelfvertrouwen ze zullen krijgen om ze zelfstandig te gebruiken, wat hun gevoel van zelfeffectiviteit ten opzichte van wiskunde en informatica kan ondersteunen.