Wie entwickeln Kinder räumliches Vorstellungsvermögen?
Kinder verwenden, genau wie Erwachsene, eine von zwei Strategien, um Kopfdrehungsaufgaben zu lösen.
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Räumliches Denken Sie ist ein wichtiger Baustein für die Entwicklung von Fähigkeiten in Mathematik, Geographie, Naturwissenschaften, Ingenieurwesen, Technologie und sogar Biomedizin. Mentale Rotation ist eine besonders wichtige räumliche Fähigkeit.
„Mentale Rotation ist eine räumliche Fähigkeit, die wir für so gut wie alles nutzen“, sagt Karinna Rodriguez, Doktorandin der Entwicklungspsychologie an der Florida International University in Miami und Hauptautorin einer Studie. neue Studie Zur mentalen Rotation bei Kindern: „Es ist die Fähigkeit, Objekte im Geiste zu drehen, ohne sie physisch zu greifen und zu drehen“, erklärt mir Rodriguez. „Wir nutzen sie, wenn wir Karten lesen, Puzzles lösen, Lebensmittel in die Speisekammer einräumen – immer dann, wenn wir die beste Methode suchen, Dinge in Löcher zu legen.“
„Mentale Rotation ist eine räumliche Fähigkeit, die wir für so gut wie alles nutzen.“
Karinna Rodriguez
Doch wie genau Kinder diese Fähigkeit entwickeln – und welche Taktiken sie für die mentale Rotation anwenden – blieb bisher ein Rätsel. Rodriguez und andere Forscher der Universität… Zentrum für Kinder und Familien kam dem Verständnis der Problemlösungsstrategien von Kindern näher durch und die Nachverfolgung Augenbewegungen von Kindern.
Wie drehen Kinder Objekte im Kopf?
Während Wissenschaftler das bereits wussten zumindest einige Kinder im Alter von nur drei Jahren konnte Objekte mental drehen, es war weniger klar wie Das taten sie. Das Verständnis dieses kognitiven Prozesses könnte Pädagogen helfen, Kinder besser beim Erlernen der mentalen Rotation von Objekten zu unterstützen und auch Kinder, die Schwierigkeiten haben, frühzeitig zu erkennen, bevor eine Schwäche in diesem Bereich ihre Leistungen in Mathematik oder Naturwissenschaften beeinträchtigt.
„Wissenschaftler wussten zwar bereits, dass zumindest einige Kinder im Alter von drei Jahren Objekte gedanklich drehen konnten, aber es war weniger klar.“ wie Das taten sie.
Doch Kinder einfach nach ihren Lösungsstrategien zu fragen, liefert selten hilfreiche Antworten. „In diesem Alter können sie noch nicht wirklich darüber nachdenken, wie sie Probleme lösen, und es dann verbal beschreiben“, sagt Shannon Pruden, Psychologieprofessorin und Leiterin des Projekts für Sprach- und Raumentwicklung an der Florida International University in Miami sowie eine der Koautorinnen der Studie. Die Forscher sahen in der Blickverfolgung eine vielversprechende Methode, um das Problemlösungsverhalten von Kindern zu verstehen. „Könnten wir ihre Blickdaten, ihre sehr präzisen Blickverfolgungsdaten, nutzen, um das herauszufinden?“, fragt Pruden.
Zunächst brachte das Forschungsteam einen tragbaren Eye-Tracker in einen Kindergarten, um aufzuzeichnen, wohin und wie lange die Kinder während einer mentalen Rotationsaufgabe schauten. Obwohl dies eine nützliche Pilotstudie war, erkannten die Wissenschaftler schnell, dass sie mehr Kinder untersuchen und mehr Daten sammeln mussten. Eine größere Stichprobe würde es ihnen ermöglichen, Bedenken hinsichtlich fehlender oder unvollständiger Daten auszuräumen und einen kleinen bis mittleren Effekt nachzuweisen.
Sie kooperierten mit einem Wissenschaftsmuseum in Miami und integrierten die Aufgabe in eine Kinderausstellung. Vorbeikommende Familien wurden zur Teilnahme eingeladen. Die Forscher sammelten Daten von 148 Kindern im Alter von drei bis sieben Jahren.
Im Experiment wurden Kindern Bilder von einem großen und zwei kleinen Objekten, beispielsweise Lastwagen, gezeigt. Ein kleines Objekt zeigte in dieselbe Richtung wie das große, das andere in die entgegengesetzte. Die beiden kleinen Objekte waren in unterschiedlichen Winkeln zum großen Objekt ausgerichtet. Die Kinder sollten herausfinden, welches der kleinen Objekte zum großen passte. Die richtige Antwort war das Objekt, das in dieselbe Richtung zeigte. Während die Kinder die Bilder betrachteten, um dies herauszufinden, verfolgten die Forscher ihre Blickrichtung. Jedes Kind bearbeitete die Aufgabe mit zehn verschiedenen Bildern.
Verschiedene Kinder verwenden unterschiedliche Strategien der mentalen Rotation.
Die Kinder ließen sich in zwei Gruppen einteilen: Einige lösten das Problem mit einer ganzheitlichen Strategie, indem sie zuerst das gesamte Bild betrachteten und es dann visuell drehten. Andere wählten eine schrittweise Strategie, indem sie einzelne Bildteile untersuchten und dann die zusammenpassenden Teile suchten.
Dies ähnelt erstaunlicherweise den Methoden, die Erwachsene zur Lösung derselben Probleme anwenden. Der Anteil der Kinder, die die jeweilige Strategie nutzten, war in etwa gleich dem der Erwachsenen: Rund 85 % der Kinder wandten die ganzheitliche Strategie an, verglichen mit 71 % der Erwachsenen. 2019 Studie.
„Das hat uns sehr beeindruckt“, sagt Pruden. „Wir waren erstaunt, dass kleine Kinder – Drei-, Vierjährige – sich schon das gesamte Bild vorstellen und es im Geiste drehen, anstatt nur einzelne Teile des Bildes zu betrachten.“
Es gab keinen Unterschied in der Genauigkeit zwischen den beiden Gruppen. Die Kinder, die die ganzheitliche Strategie anwandten, lösten die einzelnen Aufgaben jedoch schneller; sie benötigten durchschnittlich 8 Sekunden, im Vergleich zu 14 Sekunden bei der stückweisen Strategie.
Das bedeutet nicht, dass die ganzheitliche Strategie zwangsläufig besser ist, da Geschwindigkeit nur ein Kriterium ist. Es ist möglich, dass bestimmte, nicht gemessene Ergebnisse, wie beispielsweise das Erinnerungsvermögen der Kinder für das Design der Objekte, mit der schrittweisen Strategie besser ausgefallen wären.
Prudens Forschung mit Erwachsenen hat gezeigt, dass der Wechsel zwischen verschiedenen Strategien besonders hilfreich sein kann – die Erwachsenen, die dies taten, reagierten genauer als diejenigen, die dies nicht taten. Als nächsten Schritt möchte das Team untersuchen, ob auch Kinder in der Lage sind, zwischen verschiedenen Strategien zu wechseln.
Das Team hofft, dass seine Arbeit Pädagogen und Familien verdeutlicht, wie wichtig die Förderung räumlicher Fähigkeiten bei Kindern ist. Betreuungspersonen und Pädagogen könnten beispielsweise gemeinsam mit den Kindern mit räumlichem Spielzeug wie Bauklötzen oder Tangrams spielen oder räumliche Sprache verwenden, indem sie mit ihnen über Formen, Größen und Entfernungen sprechen.
„Wir möchten Pädagogen darauf aufmerksam machen, dass Kinder über sehr ausgeprägte Problemlösungsfähigkeiten verfügen.“
Shannon Pruden
„Wir möchten Pädagogen darauf aufmerksam machen, dass Kinder über sehr ausgeprägte Problemlösungsfähigkeiten verfügen. Dafür gab es bisher keine Belege“, sagt Pruden. „Kinder sind bereit, räumliche Informationen dieser Art aufzunehmen – und das bedeutet, ihnen Gelegenheiten zum Mitmachen und spielerische räumliche Aufgaben zu bieten.“ Letztendlich trägt die Förderung dieser räumlichen Fähigkeiten maßgeblich zum Erfolg der Kinder bei.
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