Ο χωρικός προσανατολισμός ως πλαίσιο για την ανάπτυξη της χωρικής σκέψης: ενσώματη νοηματοδότηση υποστηριζόμενη από τη χρήση δυναμικά διασυνδεδεμένων ψηφιακών αναπαραστάσεων

Abstract

Either regarding simple spatial tasks like navigation and furniture assembly or more complex ones like understanding planetary motion and DNA structure, spatial thinking is an essential skill. Thinking spatially involves using spatial concepts and representations to effectively support reasoning processes. However, even though researchers point out that spatial thinking is not only malleable but also very important to be improved, existing research, often conducted outside educational settings, has not yet provided clear design principles for developing spatial thinking, particularly in children using digital tools like GPS. This study focuses on how 12-year-old students use dynamic digital representations to develop spatial thinking through action-based embodied design. Following a design based research methodology, this study included the design of navigational activities in the physical and the digitally simulated space and their implementation into real educational settings. The results of the study show that students developed their spatial knowledge and spatial reasoning processes while establishing connections between different spatial representations. In conclusion the integration of dynamic screen-based representations into authentic navigational activities in the context of action-based embodied designs offers a rich context for spatial thinking development. Thus, the study provides practical insights on how students combine spatial representations to support their spatial reasoning and on pedagogical issues that arise while the representations used are dynamically linked with students’ embodied experience.

Είτε πρόκειται για καθημερινές δραστηριότητες όπως η πλοήγηση και η συναρμολόγηση επίπλων είτε για πιο σύνθετες όπως η κατανόηση της κίνησης των πλανητών και της δομής του DNA, η χωρική σκέψη αποτελεί απαραίτητη δεξιότητα, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση χωρικών εννοιών και αναπαραστάσεων για την αποτελεσματική υποστήριξη των διαδικασιών χωρικού συλλογισμού. Παρόλο που οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι η χωρική σκέψη δεν είναι μόνο βελτιώσιμη αλλά και πολύ σημαντικό να ασκηθεί, οι υπάρχουσες έρευνες, που συχνά διεξάγονται εκτός εκπαιδευτικών περιβαλλόντων, δεν έχουν ακόμη παρέχει σαφείς αρχές σχεδιασμού για την ανάπτυξη της, ιδιαίτερα αναφορικά με τα μικρά παιδιά. Στις μέρες μας, η χωρική σκέψη περιλαμβάνει επίσης την κατανόηση νέων ειδών χωρικών αναπαραστάσεων που παρέχονται από ψηφιακά μέσα, όπως το GPS. Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στο πώς μαθητές 12 ετών χρησιμοποιούν δυναμικά διασυνδεδεμένες ψηφιακές αναπαραστάσεις, που παρέχονται από ψηφιακά μέσα σύγχρονης τεχνολογίας για να αναπτύξουν τη χωρική τους σκέψη κατά τη διάρκεια δραστηριοτήτων ενσώματης μάθησης. Ακολουθώντας τη μεθοδολογία έρευνας βασισμένης στον σχεδιασμό, η μελέτη περιλαμβάνει τον σχεδιασμό δραστηριοτήτων πλοήγησης στον φυσικό και ψηφιακά προσομοιωμένο χώρο με τη χρήση πολλαπλών χωρικών αναπαραστάσεων και την υλοποίησή τους σε πραγματικά εκπαιδευτικά πλαίσια. Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι οι μαθητές ανέπτυξαν τη χωρική τους γνώση και ανέπτυξαν και τις διαδικασίες χωρικού συλλογισμού κατανοώντας τη σύνδεση μεταξύ διαφορετικών χωρικών αναπαραστάσεων και της σωματικής τους εμπειρίας. Μέσα από την ανάλυση των δεδομένων η παρούσα μελέτη περιγράφει τους συλλογισμούς και τα νοήματα που ανέπτυξαν και επικοινωνήσαν τα παιδιά. Η μελέτη παρέχει πρακτικές ενδείξεις για τους τρόπους με τους οποίους οι μαθητές συνδυάζουν χωρικές αναπαραστάσεις για να υποστηρίξουν τη χωρική τους σκέψη και για τα παιδαγωγικά ζητήματα που προκύπτουν καθώς οι αναπαραστάσεις που χρησιμοποιούνται συνδέονται δυναμικά με τη σωματική εμπειρία των μαθητών.