Schopnosti prostorového uvažování dětí předpovídají matematické schopnosti ve věku 4 let

Podle nové studie publikované v časopise mohou dovednosti prostorového uvažování v kojeneckém věku předpovídat matematické schopnosti ve čtyřech letechPsychologická věda. Zjištění mohou pomoci vysvětlit, proč někteří lidé přijmou matematiku, zatímco jiní se jí bojí a vyhýbají se jí.

"Naše výsledky naznačují, že nejde jen o to, aby se z chytřejších kojenců staly chytřejší čtyřleté děti," uvedla výzkumnice Stella Lourenco, psychologka z Emory University. "Místo toho věříme, že jsme vylepšili něco konkrétního o časném prostorovém uvažování a matematických schopnostech."

Předchozí výzkum ukázal, že vynikající prostorová zdatnost ve věku 13 let předpovídá profesionální a kreativní úspěchy v oblasti vědy, technologie, inženýrství a matematiky o více než 30 let později.

Dobrou zprávou je, že tyto prostorové dovednosti lze zdokonalit již brzy. "Víme, že prostorové uvažování je poddajná dovednost, kterou lze zlepšit tréninkem," říká Lourenco. "Jednou z možností je, že ve výuce rané matematiky by se mělo více zaměřit na prostorové uvažování."

Pro tuto studii tým Lourenco testoval 63 kojenců ve věku od šesti měsíců do 13 měsíců na vizuální a prostorové dovednosti známé jako „mentální transformace“ nebo schopnost transformovat a otáčet objekty v „mentálním prostoru“. Mentální transformace je považována za znak prostorové inteligence.

Vědci kontrolovali obecné kognitivní schopnosti dětí, jako je slovní zásoba, pracovní paměť, krátkodobá prostorová paměť a rychlost zpracování.

Lourenco a její spoluautorka, postgraduální studentka Jillian Lauer, ukázaly dětem sérii spárovaných video streamů. V každém proudu byly dětem představeny dva shodné tvary, podobné kouskům dlaždic Tetris, které v každé prezentaci změnily orientaci. V jednom z video streamů se dva tvary v každé třetí prezentaci otočily a staly se zrcadlovými obrazy. V dalším videostreamu se tvary objevily pouze v nezrcadlových orientacích. Technologie sledování očí odhalila, na který videostream se kojenci dívali a jak dlouho.

Tento typ experimentu se nazývá paradigma detekce změn. "Ukázalo se, že děti dávají přednost novinkám," vysvětluje Lourenco. "Pokud se mohou zapojit do mentální transformace a zjistit, že se kousky občas otáčejí do zrcadlové polohy, je to pro ně zajímavé díky novince."

Jako skupina se kojenci dívali na video stream se zrcadlovými obrazy výrazně déle, ale v čase, který na něj sledovali, byly individuální rozdíly.

Účastníci byli ve čtyřech letech znovu testováni na schopnost mentální transformace spolu s ovládáním jednoduchých symbolických matematických konceptů. Zjištění odhalila, že děti, které trávily více času sledováním zrcadlového proudu obrazů, si udržely tyto vyšší schopnosti mentální transformace ve čtyřech letech a také si vedly lépe v matematických úlohách.

"Naše práce může přispět k pochopení podstaty matematiky," říká Lourenco. "Ukázáním, že prostorové uvažování souvisí s individuálními rozdíly v matematických schopnostech, jsme přidali do rostoucí literatury naznačující potenciální přínos pro prostorové uvažování v matematice." Nyní můžeme otestovat kauzální roli, kterou může prostorové uvažování hrát v raném věku. “

Zjištění mohou pomoci zlepšit nejen pravidelné předškolní vzdělávání, ale také pomoci vyvinout intervence pro děti s matematickým postižením. Dyskalkulie je například vývojová porucha, která narušuje i jednoduchou aritmetiku.

"Dyskalkulie má odhadovanou prevalenci od pěti do sedmi procent, což je zhruba stejné jako u dyslexie," říká Lourenco. "Dyskalkulii se však obecně dostalo menší pozornosti, a to i přes důležitost matematiky pro náš technologický svět."

"Poskytli jsme nejdříve zdokumentované důkazy o vztahu mezi prostorovým uvažováním a matematickými schopnostmi," řekl Lourenco. "Ukázali jsme, že prostorové uvažování začínající v raném věku, již ve věku šesti měsíců, předpovídá kontinuitu této schopnosti i matematický vývoj."

Zdroj: Emory Health Sciences