Zadania dotyczące pamięci roboczej i rozumowania mogą wzmocnić umiejętności matematyczne u dzieci

Dzieci, które używają zdolności przestrzennych — zdolności do rozumienia i nadawania sensu relacjom wymiarowym między obiektami — są często reklamowane jako bardziej skłonne do matematyki. Nowe badanie przeprowadzone przez Instytut Karolinska w Szwecji mówi, że może tak nie być.

Opublikowane w Nature Human Behaviour badanie wykazało, że ćwiczenia na wzrokową pamięć roboczą i rozumowanie pomagają młodzieży poprawić wyniki matematyczne bardziej niż zadania związane z rotacją przestrzenną.

Odkrycia mogą wpłynąć na sposób, w jaki niektóre programy STEM i pracodawcy wykorzystują zdolność przestrzenną do selekcji kandydatów.

Szczegóły badania

Naukowcy przeanalizowali dane od 17 648 szwedzkich dzieci w wieku od sześciu do ośmiu lat. Przez siedem tygodni uczestnicy wykonywali ćwiczenia poznawcze i matematyczne, każde z konkretnym ukierunkowaniem.

„Zadania dotyczące wzrokowej pamięci roboczej składały się głównie z (pamięci roboczej) siatki i okręgu. Przy tych zadaniach dziecko musi zapamiętać wyświetlony wzorzec, a następnie powtórzyć go w kolejności – wyjaśnia Nicholas Judd, doktorant na wydziale neuronauki Instytutu Karolinska i autor badania. „Pamięć robocza to rodzaj pamięci, którego używamy cały czas, gdy musimy zapamiętać informacje i natychmiast użyć ich do czegoś”.

Ich zadania rozumowania polegały na dostarczeniu brakującego składnika w zestawie wzorców przestrzennych. Jeśli chodzi o ćwiczenia z rotacją przestrzenną, dzieci pracowały nad mentalnym obracaniem dwuwymiarowej figury, a następnie zastanawiały się, jak dopasować tę figurę do konturu.

Judd zauważa, że ​​wszystkie testy, które otrzymali uczestnicy, dotyczyły dodawania i odejmowania; wyniki mogą się różnić w przypadku bardziej skomplikowanej matematyki.

Podczas gdy umiejętności matematyczne dzieci poprawiły się podczas wszystkich ćwiczeń, wzrokowa pamięć robocza i trening rozumowania spowodowały największy wzrost. Wielkość próby szwedzkiego badania zwiększa siłę jego wyników, ale nie jest pozbawiona dodatkowych ograniczeń.

„Nie mamy długoterminowych wyników; to właśnie dzieje się w ciągu siedmiu tygodni” — mówi Judd. „W idealnym świecie mielibyśmy długoterminowe wyniki w nauce. Istnieją badania pokazujące to na mniejszych próbach, ale były też badania, które nie wykazały wyników akademickich”.

To szersze badanie jest zgodne z niektórymi wcześniejszymi badaniami. Istnieją jednak inne badania, które podkreślają znaczenie zdolności przestrzennych.

Wpływ wyników

Od pracodawców w dziedzinach STEM po uczelnie i programy poszukujące studentów STEM, od dawna panowało przekonanie, że umiejętności przestrzenne są prekursorem wchodzenia na te obszary. Zdolność przestrzenna wydawała się równać z sukcesem w nauce, technologii, inżynierii i matematyce.

Jednak wyniki badania pozwalają na szersze spojrzenie nie tylko na zdolności, ale także na sposób, w jaki dzieci przetwarzają informacje prowadzące do tych zdolności.

„Odkrycia te są istotne z dwóch powodów: po pierwsze, pokazuje ponad wszelką wątpliwość, że trening poznawczy przenosi się na matematykę, choć w znacznie mniejszym stopniu niż wcześniej zgłoszono. Po drugie, nasz projekt jest wyjątkowy, ponieważ umożliwia porównywanie i kontrastowanie skuteczności różnych rodzajów treningu poznawczego” – wyjaśnia Judd.

Specjalistka ds. nauczania, dr Rebecca Mannis, zwraca uwagę na duże znaczenie wyników.

„Im bardziej możemy pomóc dzieciom zrozumieć, jak podejść do zadania lub informacji i jak je podzielić, samodzielnie monitorować, a następnie przerabiać informacje, tym więcej nasze dzieci mogą opracować systemy, które przenoszą na dłuższą metę różne sposoby uczenia się lub pracy konteksty”, mówi.

Wzmocnienie umiejętności matematycznych

Chociaż umiejętności przetestowane w tym badaniu mogą nie być mocną stroną dla każdego dziecka, istnieją sposoby na pomoc uczniowi w rozwoju poznawczym na arenie matematycznej.

„Korzystanie z zajęć z zakrzywieniem przestrzennym, aby pomóc dzieciom zrozumieć ich naukę i poprawić rozwiązywanie problemów — jako oddzielne zajęcia i w odniesieniu do rzeczywistej nauki w szkole — i pomaga dzieciom rozwijać sposoby podejścia do materiału z sukcesem i pewnością” — radzi dr Mannis.

Rzeczywista umiejętność jest korzystna dla dziecka, podobnie jak wysiłek przechodzenia przez proces w celu znalezienia rozwiązania.

„W młodym wieku — między 4 a 8 rokiem życia — zalecałbym stawianie im wyzwań w ich codziennym życiu. Poproś ich, aby zastanowili się i rozważyli różne możliwości i scenariusze. Spróbuj wzbudzić ciekawość intelektualną! Oczywiście, w zabawny sposób, może to również wzmocnić ich otwartość na nowe doświadczenia, co, jak wykazano, jest skorelowane z osiągnięciami akademickimi” – podsumowuje Judd.