Hoe kinderen te helpen ruimtelijk redeneervermogen te ontwikkelen

Vaardigheden in ruimtelijk redeneren zijn belangrijk. Zeker. Dat weten we. Ze helpen kinderen ook beter te presteren in wiskunde. In een recente studie hebben onderzoekers ontdekt dat het ruimtelijk redeneren van baby’s de latere wiskundevaardigheden voorspelt:

Ruimtelijk redeneren gemeten in de kindertijd voorspelt hoe kinderen het doen in wiskunde op vierjarige leeftijd, zo blijkt uit een nieuwe studie. Dit is het vroegst gedocumenteerde bewijs voor een verband tussen ruimtelijk redeneren en wiskundevaardigheden. – Science Daily

In een andere studie van de Michigan State University ontdekten onderzoekers dat zelfs 20 minuten training in ruimtelijk redeneren de wiskundevaardigheden van leerlingen kan verbeteren. Volgens Kelly Mix, een van de onderzoekers van de studie, “bereidt” ruimtelijke training de hersenen voor om rekenproblemen beter aan te pakken.

Nu is er zelfs een wiskundecurriculum dat ruimtelijke redeneermethoden integreert voor het onderwijzen van wiskundige concepten aan studenten.

Over ST Math

Gemaakt door het MIND Research Institute, ST Math is game-based educatieve software voor K-12 en is ontworpen om het begrip en de vaardigheid in wiskunde te stimuleren door middel van visueel leren. ST Math maakt gebruik van het nieuwste onderzoek op het gebied van leren en de hersenen en bevordert op beheersing gebaseerd leren en wiskundig begrip. De ST Math-softwarespellen maken gebruik van interactieve, grafisch-rijke animaties die wiskundige concepten visueel weergeven om conceptueel begrip en probleemoplossende vaardigheden te verbeteren.

Gezien de moeilijkheden die veel leerlingen vaak ondervinden bij het leren van wiskunde, moeten we misschien meer aandacht besteden aan het ontwikkelen van ruimtelijk redeneervermogen.

Wat is ruimtelijk redeneren?

Ruimtelijk redeneren (ruimtelijke visualisatie of visueel-ruimtelijk vermogen) is een subgroep van redeneervaardigheden die ons in staat stelt ruimtelijke beelden in ons hoofd te visualiseren en mentaal te manipuleren. Dit vermogen helpt ons om na te denken over objecten in drie dimensies en om conclusies te trekken over die objecten uit de beperkte informatie die ons ter beschikking staat.

“Ruimtelijk denken, of redeneren, heeft betrekking op de plaats en de beweging van objecten en onszelf, mentaal of fysiek, in de ruimte. Het is niet een enkel vermogen of proces, maar verwijst in feite naar een aanzienlijk aantal concepten, instrumenten en processen.” – National Research Council, 2006.

Waarom is ruimtelijk redeneren belangrijk?

We gebruiken ruimtelijk redeneren bij veel alledaagse activiteiten, zoals:

• Navigeren met een kaart.
• Parkeren van de auto op een parkeerplaats.
• Voorspellen waar de bal zal landen bij balspelen, zoals tennis, basketbal of voetbal.
• Uitzoeken hoeveel voorwerpen er in een doos van een bepaalde grootte passen.

Kinderen hebben ruimtelijk redeneren nodig bij activiteiten als:

• Lezen – kinderen moeten weten dat bepaalde vormen, zoals “w” en “m” en “6” en “9,” verschillende betekenissen kunnen hebben, afhankelijk van hoe ze op de pagina zijn gedraaid.
• Wiskunde – goniometrie en calculus vereisen het vermogen om zich voor te stellen dat een voorwerp in de ruimte draait.
• Sport en lichaamsbeweging – om een bal te vangen, moeten kinderen de snelheid en afstand van de bal tijdens de vlucht inschatten en hun bewegingen dienovereenkomstig aanpassen.
• Alledaagse activiteiten – zoals het gebruik van een spiegel om hun haar te kammen en hun schoenveters te strikken.

Vaardigheden in ruimtelijk redeneren zijn ook belangrijk in veel loopbanen. Hier volgen enkele voorbeelden:

• Architecten moeten bij het ontwerpen van nieuwe gebouwen de ruimtelijke oriëntatie in 3D kunnen visualiseren en dit mentale beeld kunnen vertalen in een tweedimensionale tekening.
• Engineers moeten kunnen visualiseren hoe afzonderlijke onderdelen van een machine samenwerken om problemen op te lossen.
• Medici moeten röntgenbeelden en andere scans kunnen interpreteren.
• Chirurgen moeten de posities van lichaamsstructuren kunnen visualiseren wanneer zij hun chirurgische ingrepen uitvoeren.
• Astronomen moeten de opstelling en beweging van de planeten in zonnestelsels kunnen visualiseren.

In het onderwijs ondersteunt onderzoek het verband tussen ruimtelijk redeneren en toekomstig succes bij lezen en wiskunde. Niet alleen zijn ruimtelijk redeneren en wiskundig denken nauw met elkaar verbonden, ruimtelijk denken is ook een belangrijke voorspeller van prestaties in bèta-technische loopbanen.

Zie ook:

• Let op ruimtelijk redeneren
• Herkennen van ruimtelijke intelligentie
• Waarom is ruimtelijk redeneren cruciaal voor het wiskundeonderwijs aan jonge kinderen?
• 5 dwingende redenen om ruimtelijk redeneren aan jonge kinderen te onderwijzen
• Visueel-ruimtelijke verwerking: Wat u moet weten
• Visual-Spatial Ability

Spelletjes en activiteiten om het ruimtelijk redeneervermogen te verbeteren

Het goede nieuws over het ruimtelijk redeneervermogen is dat het kan worden verbeterd. Hieronder volgen enkele activiteiten die we onze kinderen kunnen laten doen om hen te helpen hun ruimtelijk redeneervermogen te ontwikkelen.

Master-Builder Game

Stimuleer waar mogelijk het gebruik van nauwkeurige ruimtelijke taal. Studies hebben aangetoond dat kinderen die ruimtelijke taal hebben geleerd, het beter doen in ruimtelijke taken dan kinderen die dat niet hebben geleerd. Voorbeelden van ruimtelijke woorden zijn woorden die te maken hebben met plaats, afstand, oriëntatie en richting (bijv. links, rechts, over, onder, boven, onder, midden, evenwijdig, hoog en kort). Spelletjes zoals het meester-bouwer spel zijn nuttig voor de ontwikkeling van ruimtelijke taal.

Hoe het spel werkt:

• Aantal spelers: 2 – een meester en een bouwer.
• Zonder dat ze elkaar kunnen zien, maakt de meester een ontwerp of patroon met voorwerpen, zoals blokjes (wij gebruikten bijvoorbeeld LEGO). De meester moet dan de bouwer verbale instructies geven om het ontwerp na te maken.

Sliding Block

Het doel van dit spel is om de blokken te verplaatsen en het rode blok te bevrijden. Misschien is het u al opgevallen dat dit spel qua concept erg lijkt op het Think Fun-spel Rush Hour, waarbij het de bedoeling is de rode auto uit de file te bevrijden:

Gelijkaardige apps als Sliding Block Game:

• Think Fun Rush Hour App
• Unblock Me

Naast het ontwikkelen van ruimtelijk redeneren (het vermogen om blokken op een raster te visualiseren), is Sliding Block ook goed voor het stimuleren van probleemoplossing als kinderen uitzoeken hoe ze de blokken moeten herplaatsen om de rode vrij te maken. Het helpt ze om te leren analyseren en redeneren met tweedimensionale vormen en hun attributen.

Zichtpunt Ruimtelijk Redeneerspel

In dit spel kunnen spelers hun ruimtelijk redeneervermogen oefenen door middel van leuke, uitdagende, interactieve activiteiten door middel van 3 activiteiten:

• Verkennen – Leer over de spelmechanismen en 4 verschillende gezichtspunten.
• Vantage Point – Bekijk een bovenaanzicht en een zijaanzicht van objecten en kies het bijpassende zijaanzicht.
• Make a Scene – Verplaats de objecten in het bovenaanzicht zodat ze overeenkomen met het zijaanzicht.

Spelers vorderen door middel van activiteiten, die steeds moeilijker worden naarmate elk niveau wordt beheerst. Uitdagingen zijn ook getimed en spelers worden aangemoedigd om hun beste tijden te verbeteren.

Tangrammen en andere puzzels

Tangrammen en andere soortgelijke puzzels zijn uitstekend geschikt voor het ontwikkelen van ruimtelijk inzicht:

• Tangrammen
• Tetris Puzzel
• Nikitin Brain Games and Puzzles
• Bunny Peek-a-Boo
• Castle Logix
• Camelot Junior
• Solitaire Chess
• Jigsaw Puzzles

U kunt ook app-versies van sommige van deze spellen spelen:

• Tan-Zen
• Zentomio
• TriZen
• Tetris

Bordspellen

Bordspellen die visualisatievaardigheden vereisen:

• Schaak
• Rumis – 3D Tetris-achtig bordspel.
• Connect Four – de eerste speler die er vier op een rij krijgt wint.
• Indigo – verzamel zoveel mogelijk edelstenen door zeshoekige tegels te plaatsen en te draaien om de edelstenen naar je toe te trekken.

• Slagschip – probeer de slagschepen van je tegenstander tot zinken te brengen voordat ze die van jou tot zinken brengen.

• Morphology – vergelijkbaar met charades, behalve dat je stokjes, kralen, blokjes, mensen, touwtjes en cirkels moet gebruiken om iets te maken dat dat woord moet voorstellen.

• Blokus – nog een tetris-achtig spel.

• Labyrinth – beweeg door een steeds veranderend doolhof om schatten te verzamelen.

• Rummikub – een tegelspel dat lijkt op Gin Rummy, maar dan een stuk leuker.

• Hive – vergelijkbaar met schaken met als doel de bijenkoningin van je tegenstander te omsingelen.

• Mineshift

LEGO en ander bouwspeelgoed

LEGO-sets worden vaak bekritiseerd omdat ze de verbeelding uit het bouwen halen, maar het volgen van de instructiehandleidingen voor LEGO vereist ruimtelijk redeneervermogen omdat de 2D-afbeeldingen worden vertaald naar het 3D-object dat wordt gebouwd. Andere bouwpakketten bieden soortgelijke voordelen:

• Magformers
• Engino – voor ontluikende ingenieurs
• Arckit – voor ontluikende architecten

Perspectief activiteiten

Alle activiteiten die vertaling van perspectief vereisen zijn ook zeer geschikt voor het trainen van ruimtelijk redeneren. Bijvoorbeeld:

• Het besturen van een op afstand bestuurbare auto op een racebaan.
• Coderen met drones en robots, zoals Cubetto.

Daarnaast zijn er spellen zoals Penguin Pursuit op Lumosity die een serieuze training in ruimtelijk redeneren bieden:

Meer activiteiten voor de ontwikkeling van ruimtelijk redeneren

• Activiteiten waarbij kaarten moeten worden geïnterpreteerd, zoals oriëntatielopen, zijn ook geweldig voor de ontwikkeling van ruimtelijk redeneervermogen.
• Artistieke activiteiten zoals fotograferen en tekenen.
• Hobby’s waarbij 3D-objecten worden gemanipuleerd, zoals timmeren, pottenbakken, metaalbewerking en modelbouw.
• Activiteiten op wielen waarbij de kinderen zelf de touwtjes in handen hebben, zoals karten, fietsen of skateboarden.
• Klimactiviteiten zoals apenbruggen, rotsklimmen of boomklimmen.

Tests voor ruimtelijk redeneren

Als u wilt weten hoe uw kind het doet op het gebied van ruimtelijk redeneren, kunnen de volgende handvol onlinetests u helpen hem te beoordelen:

• Ruimtelijk Redeneervermogen Test – Fibonicci
• Ruimtelijk Redeneervermogen Tests – Psychometrisch Succes
• Ruimtelijk Redeneervermogen Test – 123 Test
• Ruimtelijk IQ Quiz – Plezier Onderwijs
• Visueel-ruimtelijke Intelligentie Test – Queendom