Kinder lernen Mathe mit dem ganzen Körper
Die meisten Lehrkräfte setzen immer noch sehr stark auf visuelle Interaktionen, um den Lernenden neue Konzepte beizubringen. Dabei werden gleichzeitig andere Sinnesmodalitäten ausgegrenzt. Selbst in Bildungssystemen, die zunehmend multisensorische Modalitäten einsetzen, fehlt es an einer evidenzbasierten Methodik auf der Grundlage psychophysikalischer und pädagogischer Experimente. Ein EU-finanziertes Konsortium mit neun Partnern aus fünf Ländern möchte Licht in jene Sinneswahrnehmungen bringen, die für die Vermittlung von Vorstellungen über Zeit und Raum an gesunde und sehbehinderte Kinder im Alter von sechs bis zehn Jahren am besten geeignet sind. Das Projekt weDRAW entwickelte und validierte drei digitale Lernspiele auf der Grundlage von Fachwissen in den Neurowissenschaften sowie im technischen und pädagogischen Bereich. Mithilfe von Musik und dem Anfertigen von Zeichnungen wurden gesunden und sehbehinderten Grundschulkindern arithmetische und geometrische Konzepte beigebracht. Gestützt auf Wissenschaft, Lernen aus Erfahrung Die kognitiven Neurowissenschaften haben nachgewiesen, dass bestimmte sensorische Systeme (z. B. Sehen, Hören, Berühren) während der Entwicklung eine spezielle Rolle beim Lernen bestimmter Konzepte spielen können. Zudem besteht ein sehr wichtiger Zusammenhang zwischen arithmetischen und geometrischen Vorstellungen und der Kunst. So sind etwa Zahlen und Brüche wichtig für Tempo und Rhythmus, und beim Zeichnen und Malen sind geometrische Formen in Gebrauch. weDRAW befragte in Irland, Italien und im Vereinigten Königreich mehr als 200 Lehrkräfte für Mathematik, um bestmöglich die Bedürfnisse zu ermitteln. Laut Projektkoordinatorin Monica Gori „... war es für uns überraschend zu erleben, dass sich mehr als 75 % der Lehrerkräfte auf die gleichen Konzepte als die schwierigsten für die Kinder und zweckmäßigsten für technische Interventionen einigten.“ Rückmeldungen von den Lehrkräften während des iterativen Design-, Entwicklungs- und Erprobungsprozesses unterstützten das weDRAW-Wissenschaftlerteam bei der Erstellung von Softwarebibliotheken zur Echtzeitkontrolle unter Einsatz multimodalen sensorischen Feedbacks zur Analyse des nonverbalen motorischen und affektiven Verhaltens. Die Software wurde in drei digitale Lernspiele integriert, die mithilfe von psychophysikalischen und pädagogischen Metriken validiert wurden, die von der weDRAW-Forschergruppe zur Evaluierung motorischer, arithmetischer und geometrischer Fähigkeiten entwickelt wurden. Nicht-visuelle sensorische Verarbeitung bei gesunden und sehbehinderten Kindern „RobotAngle&Fractions“ lehrt das Konzept der Winkel und ihrer Operationen sowie der Brüche. Nachgewiesenermaßen ermöglicht es altersabhängige Verbesserungen in Numerosität und Geometrie. „Cartesian Garden“ erkundet die kartesische Ebene. Mit dem Spielen des Spiels verbesserte sich bei jüngeren Kindern die räumliche Darstellung negativer und positiver Zahlen, einhergehend mit altersspezifischen Verbesserungen in Geometrie. Gori fügt hinzu: "Es war geradezu unglaublich für mich, blinde Kinder beim Spielen eines vom Partner Learn TPM Limited entwickelten dreidimensionalen virtuellen Spiels zu sehen, ebenso wie Kinder mit niedrigem Sehvermögen, die in einer virtuellen kartesischen Ebene interagieren.“ „Spaceshape“ widmet sich zwei- und dreidimensionalen Objekten und deren Drehung in einem virtuellen Raum. Sein Einsatz verbessert das Verständnis von Brüchen sowie mentalen Transformationen von 2D nach 3D. Insgesamt erläutert Gori: „Im Rahmen von weDRAW haben wir nachgewiesen, dass Kinder bevorzugte sensorische Kanäle haben, um bestimmte Eigenschaften zu erlernen (z. B. die auditive Wahrnehmung für Zeit und Brüche sowie Körperbewegungen im Zusammenhang mit dem Hören zum Winkelverständnis), und dass das visuelle Signal nicht immer der leistungsfähigere Kanal ist.“ Den Schulen werden nun einige digitale Lernspiele zur Verfügung stehen. „Cartesian Garden“ wird vom KMU Ignition Factory kommerzialisiert, während in Italien eine weDraw-App einschließlich des Spiels „RobotAngle&Fractions“ vom Schulfachverlag De Agostini Editore (DeA) SPA kostenlos verteilt werden wird. Mithilfe der 18 000 Lehrkräfte, die gegenwärtig dem DeA-Netzwerk angehören, wird weDraw schon bald tausende wissbegierige junge Lernende begeistern.
Schlüsselbegriffe
weDRAW, Kinder, visuell, sensorisch, Brüche, digitale Lernspiele, kartesisch, geometrisch, arithmetisch, sehbehindert, sehbeeinträchtigt, Geometrie, Zeichnung, Neurowissenschaften