La psicologa che collega il pensiero spaziale all'apprendimento delle discipline STEM.
Zachary Hawes studia come il pensiero spaziale renda accessibili le idee astratte.
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Zachary Hawes si stava preparando per diventare insegnante quando notò quanto fosse centrale pensiero spaziale è appassionato di matematica. Ora studia come le scuole possono aiutare gli studenti a rafforzare le capacità di pensiero spaziale in classe. Aisha Schnellmann ne sa di più.
Aisha Schnellmann: Perché studi il pensiero spaziale?
Zachary Hawes: Che ce ne rendiamo conto o no, il pensiero spaziale è intrinseco alla nostra vita quotidiana: quando prepariamo una valigia, ci orientiamo in una città sconosciuta o organizziamo le nostre case. Non usiamo lo spazio solo in senso fisico; usiamo la nostra mente come spazio mentale per organizzare, creare e giocare con le idee, riguardanti il passato, il presente e il futuro. Il pensiero spaziale è un aspetto fondamentale, eppure spesso trascurato, della cognizione umana.
“Il pensiero spaziale è un aspetto fondamentale, sebbene spesso trascurato, della cognizione umana.”
Gran parte della mia ricerca si concentra sul ruolo del pensiero spaziale nell'apprendimento, in particolare in matematicaIn classe, il pensiero spaziale rende le idee astratte più accessibili. Ad esempio, quando gli studenti affrontano un problema di matematica, spesso iniziano visualizzando mentalmente la situazione. Si concentrano sui dettagli chiave, magari abbozzando uno schema per risolvere il problema. Esternalizzare questo processo di pensiero attraverso diagrammi riduce il carico cognitivo e crea un ponte tra l'astratto e il concreto.
In questo momento, sono particolarmente entusiasta di esplorare l'interazione tra visualizzazione interna ed esterna e il suo ruolo nell'apprendimento della matematica.
COME: Come è nato il tuo interesse per il pensiero e l'apprendimento spaziale?
ZH: Il mio percorso professionale è stato plasmato da una fortuita confluenza di molti fattori: mentori, opportunità inaspettate e fortuna. Il mio interesse per la psicologia è nato in realtà da un interesse per il linguaggio e il suo ruolo nel pensiero. Tuttavia, la mia attenzione si è presto spostata sul pensiero spaziale mentre lavoravo come assistente di ricerca (in gran parte per caso!) a un progetto che esplorava l'apprendimento dell'algebra nei bambini piccoli. Attraverso questo progetto ho avuto per la prima volta un'idea di quanto il pensiero spaziale sia coinvolto nella matematica, qualcosa che non mi era mai venuto in mente prima.
Contemporaneamente, mi stavo formando per diventare insegnante. Attraverso questo duplice ruolo di ricercatrice e insegnante, mi è apparso chiaro che esisteva un grande divario tra ricerca e pratica. Mentre le scienze cognitive e dell'apprendimento hanno dimostrato che il pensiero spaziale è fondamentale per l'apprendimento, ho notato che in classe gli veniva prestata poca o nessuna attenzione. Qualsiasi riferimento al pensiero spaziale era implicito, eppure, osservando attentamente, ho iniziato a vederlo ovunque: nei disegni, nei materiali didattici, nei gesti e nei libri di testo. Quindici anni dopo, sono altrettanto, se non più, interessata a comprendere il ruolo del pensiero spaziale nell'apprendimento e le sue applicazioni in ambito educativo.
COME: In che modo la tua ricerca aiuterà i bambini?
ZH: Approfondire la nostra comprensione del pensiero spaziale ci rende più preparati a sfruttarne il potenziale e a supportare i bambini nello sviluppo delle competenze di cui hanno bisogno per adattarsi e prosperare, indipendentemente dalle sfide che incontrano. Ad esempio, ci sono legami forti tra il pensiero spaziale e le prestazioni in matematica e scienze. Quando comprendiamo più chiaramente questa connessione, possiamo progettare valutazioni e metodi di insegnamento che supportino meglio l'apprendimento in questi ambiti cruciali.
In sostanza, il pensiero spaziale è un insieme di abilità adattive; più impariamo a conoscere il modo in cui supporta l'apprendimento, la creatività e la risoluzione dei problemi, meglio saremo in grado di sfruttarne il potenziale in contesti educativi, professionali e in continua evoluzione. Il pensiero spaziale ha aiutato gli esseri umani ad adattarsi ed evolversi per secoli. Man mano che il nostro mondo diventa sempre più tecnologicamente avanzato e dipendente dai dati, è probabile che il pensiero spaziale diventi un'abilità ancora più preziosa.
"Il pensiero spaziale ha aiutato gli esseri umani ad adattarsi ed evolversi per secoli."
COME: Lavorare in questo settore ha cambiato qualcosa nella tua vita lavorativa o privata?
ZH: Assolutamente. Studiare il pensiero spaziale ha avuto un profondo impatto sul modo in cui vedo e interagisco con il mondo. Sia nell'insegnamento che nella scrittura, attingo regolarmente a ciò che ho imparato sull'uso delle rappresentazioni visuo-spaziali per favorire la comprensione e la comunicazione. Mi impegno costantemente a trasformare le parole in immagini. Rispetto al testo lineare, le immagini possono catturare le relazioni tra le idee in modo più diretto e memorabile.
Nella mia vita quotidiana, ora noto ragionamento spaziale Lo vedo ovunque. Lo noto nel modo in cui giocano i miei figli, nell'arte, nelle attività domestiche di routine come cucinare, nel modo in cui interpretiamo le istruzioni dei giochi da tavolo, o qualsiasi altra istruzione! Forse, in modo ancora più evidente, lo vedo nel design umano e nelle innovazioni come mappe, grafici, cerniere lampo e biciclette.
COME: Quali idee intendi sviluppare in futuro?
ZH: Sono davvero entusiasta di approfondire il perché, il quando e il come il ragionamento spaziale supporti il pensiero matematico. Sappiamo da oltre un secolo che esiste una connessione tra pensiero spaziale e abilità matematiche, ma solo di recente i ricercatori hanno iniziato a scoprire i meccanismi che spiegano questa relazione.
“Sappiamo da oltre un secolo che esiste una connessione tra il pensiero spaziale e le abilità matematiche.”
Sono diventato sempre più affascinato dall'interazione tra visualizzazioni interne ed esterne. Come ciò che vediamo – o che fatichiamo o non riusciamo a vedere – con la 'immagine mentale' In che modo le capacità di visualizzazione spaziale dei bambini si relazionano a ciò che siamo in grado di esprimere esternamente attraverso disegni, modelli o materiali manipolativi? Per esplorare questa domanda, il nostro laboratorio sta attualmente progettando uno studio per indagare come le abilità di visualizzazione spaziale dei bambini si relazionano al loro utilizzo di rappresentazioni visuo-spaziali esterne nella risoluzione di problemi matematici.
A livello più pratico, sono entusiasta di continuare a colmare il divario tra ricerca e pratica. Intendo collaborare con gli insegnanti per progettare nuovi giochi e attività di apprendimento spaziale facili da integrare in classe, che offrano ai bambini opportunità ricche e coinvolgenti per rafforzare le loro capacità di pensiero spaziale. In definitiva, spero che la mia ricerca contribuisca a un corpus di studi sempre più ampio e a un maggiore riconoscimento pubblico dell'importanza del pensiero spaziale nei nostri sistemi educativi e non solo.
Le note
Zachary Hawes è professore assistente presso il Dipartimento di Psicologia Applicata e Sviluppo Umano presso l'Ontario Institute for Studies in Education, Università di Toronto, dove ha lavorato conduce il Laboratorio di pensiero matematico. Il suo Gli interessi di ricerca principali riguardano lo studio della relazionenave tra il pensiero spaziale e la matematica (e le altre discipline STEM) e trovare modi usare ciò che ha imparato progettare opportunità di apprendimento più accessibili e coinvolgenti. Lui è un 2024-2026 Jacobs Foundation Ricercatore.
Sito web del laboratorio, Profilo dell'Università di Toronto, Profilo del cielo blu
Questa intervista è stata modificata per chiarezza.
