Dzieci wykorzystują ciało, aby poprawić umiejętności matematyczne
Większość nauczycieli nadal w dużym stopniu polega na interakcjach wzrokowych podczas tłumaczenia uczniom nowych pojęć, jednocześnie marginalizując inne zmysły. Nawet w systemach edukacyjnych, które w coraz większym stopniu wykorzystują metody wielozmysłowe, brak jest metodologii opartej na dowodach naukowych, która opierałaby się na psychofizyce i eksperymentach pedagogicznych. Finansowane przez UE konsorcjum 9 partnerów z 5 krajów ma na celu objaśnienie metod sensorycznych najbardziej odpowiednich do nauczania koncepcji przestrzeni i czasu u zdrowych i niedowidzących dzieci w wieku od 6 do 10 lat. Opierając się na doświadczeniach z dziedzin neurobiologii, inżynierii i pedagogiki, uczestnicy projektu weDRAW opracowali i zatwierdzili trzy „poważne gry”. Wykorzystywali muzykę i rysowanie do nauczania pojęć arytmetycznych i geometrycznych wśród zdrowych, jak i niedowidzących uczniów szkół podstawowych. Oparte na nauce, poparte doświadczeniem Neuronauka poznawcza wykazała, że określone systemy sensoryczne (np. wizualne, dźwiękowe, dotykowe) mogą odgrywać szczególną rolę w uczeniu się pewnych koncepcji w trakcie rozwoju. Ponadto istnieje kluczowy związek między pojęciami arytmetycznymi i geometrycznymi a sztuką. Na przykład liczby i ułamki są ważne dla tempa i rytmu, a kształty geometryczne wykorzystywane są w rysunku i w malarstwie. Aby jak najlepiej określić potrzeby, przeprowadzono ankietę wśród ponad 200 nauczycieli matematyki w Irlandii, Włoszech i Zjednoczonym Królestwie. Według koordynatora projektu Moniki Gori, „zaskakujące było to, że ponad 75 % nauczycieli uznawało te same pojęcia, które są najtrudniejsze dla dzieci, z najbardziej odpowiednie dla interwencji technologicznej". Informacje zwrotne od nauczycieli podczas iteracyjnego projektowania, rozwoju i procesu testowania pomagały naukowcom weDRAW w tworzeniu bibliotek oprogramowania do sterowania w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem multimodalnego sensorycznego systemu informacji zwrotnej do analizy niewerbalnych zachowań motorycznych i afektywnych. Oprogramowanie zostało zintegrowane z trzema „poważnymi grami” zatwierdzonymi za pomocą metryk psychofizycznych i pedagogicznych opracowanych przez naukowców weDRAW w celu oceny umiejętności motorycznych, arytmetycznych i geometrycznych. Pozawzrokowe przetwarzanie sensoryczne u zdrowych i niedowidzących dzieci „RobotAngle&Fractions” uczy koncepcji kątów i operacji na nich oraz ułamków. Wykazano, że ułatwia to zależną od wieku poprawę umiejętności związanych z liczeniem i geometrią. „Cartesian Garden” objaśnia układ kartezjański. Gra przyczyniła się do poprawy wyobrażenia przestrzennego liczb ujemnych i dodatnich u młodszych dzieci oraz do poprawy rozumienia geometrii w zależności od wieku. Gori dodaje: „To było dla mnie niesamowite, gdy widziałam niewidome dzieci korzystające z wirtualnej gry 3D opracowanej przez partnera Learn TPM Limited i widziałam dzieci niedowidzące, które wchodziły w interakcję w wirtualnym układzie kartezjańskim”. „Spaceshape” jest poświęcony obiektom 2D i 3D oraz ich rotacji w obszarze wirtualnym. Jego użycie poprawiło zrozumienie ułamków i wyobrażenia przekształceń z 2D do 3D. Ogólnie Gori wyjaśnia: „W weDRAW pokazaliśmy, że dzieci mają preferencyjne kanały zmysłowe do nauki określonych właściwości (np. słuch dla czasu i ułamków oraz ruchy ciała związane z dźwiękiem dla zrozumienia kątów) i że sygnał wizualny nie zawsze jest skuteczniejszym kanałem”. Niektóre poważne gry będą dostępne w szkołach. „Cartesian Garden” zostanie skomercjalizowany przez SME Ignition Factory, a aplikacja weDraw zawierająca grę „RobotAngle&Fractions” będzie dystrybuowana bezpłatnie we Włoszech przez szkolne wydawnictwo De Agostini Editore (DeA) SPA. Dzięki 18 000 nauczycielom należącym obecnie do sieci DeA, weDraw wkrótce będzie inspirować tysiące młodych uczniów.
Słowa kluczowe
weDRAW, dzieci, wizualne, sensoryczne, ułamki, poważne gry, układ kartezjański, geometria, arytmetyka, niedowidzenie, rysunek, neuronauka