El pensamiento espacial y educación de STEM (ciencias, tecnología, ingeniería, y matemáticas)
El pensamiento espacial se refiere a una serie de habilidades cognitivas que nos permiten visualizar y manipular mentalmente objetos y relaciones tridimensionales. Las habilidades de pensamiento espacial se han relacionado con el éxito en muchos campos de STEM. Sin embargo, las habilidades espaciales también son una habilidad maleable que puede mejorar con el entrenamiento (Uttal et al., 2013). Por lo tanto, al incorporar la investigación del pensamiento espacial en la educación, podemos 1) Ayudar a los estudiantes a mejorar sus habilidades de pensamiento espacial, lo que podría conducir a un mayor éxito en STEM; y 2) Identificar las estrategias que podrían ayudar a los estudiantes a superar sus dificultades con conceptos espacialmente complejos de STEM.
El éxito en STEM no depende de la capacidad de pensamiento espacial de uno, pero mejorar las habilidades de pensamiento espacial de uno puede mejorar el éxito de STEM.
Mejorar las habilidades de pensamiento espacial puede conducir a un mejor rendimiento en STEM.
Varios estudios han demostrado que alguna forma de entrenamiento de habilidades espaciales puede mejorar el rendimiento y el conocimiento de STEM. La formación en habilidades espaciales se puede introducir en cualquier nivel de educación y de muchas formas diferentes. Desde ejercicios y sesiones de capacitación espacial específicos, hasta incorporar estrategias generales a la enseñanza, crear proyectos o actividades específicos enfocados en el espacio, o espacializar completamente un plan de estudios y utilizar la investigación del pensamiento espacial en múltiples niveles.
Figura de Uttal et al., 2013.
Materiales creados: hojas de trabajo con CogSketch
CogSketch es un programa de dibujo con un tutor virtual incorporado (desarrollado en Northwestern). Creé una serie de hojas de trabajo a los fundamentales de las geociencias que utilizan CogSketch. El objetivo de estas hojas de trabajo es enseñar conceptos de geociencias comúnmente difíciles utilizando técnicas de la investigación del pensamiento espacial para ayudar a los estudiantes a comprender mejor los aspectos espaciales de los conceptos y, a su vez, el concepto en su conjunto.
Se proporciona más información sobre las hojas de trabajo y un estudio piloto relacionado en Garnier et al., 2017.
Las hojas de trabajo se pueden descargar del sitio web de SERC (todo está en ingles).
¿Quiere agregar la investigación del pensamiento espacial a su plan de estudios? Estos son algunos de mis recursos favoritos:
Science and Education Resource Center (SERC) website. Sitio web del Centro de Recursos para la Ciencia y la Educación (SERC). Gran colección de materiales de geociencias que incorporan muchas estrategias basadas en la investigación, no solo el pensamiento espacial.
Cómo ayudo a espacializar los currículos STEM
Si está interesado en implementar la investigación del pensamiento espacial en su plan de educación primaria y secundaria o de educación superior, puedo ayudar de las siguientes maneras:
Administre evaluaciones de pensamiento espacial, compare datos con estándares de matemáticas / ciencias y brinde recomendaciones basadas en sus resultados.
Espacialice su plan de estudios de STEM. Esto puede variar desde recomendar estrategias específicas, crear actividades o proyectos, realizar un taller para maestros o espacializar completamente el plan de estudios.
Lleve a cabo un proyecto de investigación completo para evaluar su institución, implementar estrategias y cambios, y evaluar los efectos de los cambios.
Si está interesado en obtener más información sobre cómo puedo ayudar a sus estudiantes e institución, comuníquese conmigo a través del botón Contacto.