Två elever försöker sätta ihop LEGO-bitar utan instruktioner till en specifik figur. Kredit:University of California San Diego
Forskare vid University of California San Diego har utvecklat ett test som använder barns förmåga att sätta ihop LEGO-bitar för att bedöma deras rumsliga visualiseringsförmåga. Rumslig visualisering är förmågan att visualisera 3D-former i ens sinne, vilket är knutet till ökade GPAs och examensfrekvenser hos STEM-studenter.
Ett verktyg för att öka kunskaperna om rumslig visualisering bland högskolestudenter är en mobilapp, kallas Spatial Vis, som låter eleverna skissa 2-D och 3-D-former på en pekskärm och utvecklades baserat på forskning vid UC San Diego.
Dock, forskarna Lelli Van Den Einde och Nathan Delson, båda lärare vid UC San Diego Jacobs School of Engineering, anser att det skulle vara fördelaktigt att börja lära ut rumslig visualisering i yngre åldrar. Verkligen, under covid19-pandemin har de sett ökade förfrågningar om användning av Spatial Vis från mellanstadielärare och gymnasielärare eftersom det fungerar bra för distansundervisning. En utmaning att övervinna för att möjliggöra undervisningen i dessa färdigheter är hur man bedömer förmågan att visa rumslig visualisering på lägre årskurser.
På högskolenivå, en allmänt använd bedömning är Purdue Spatial Visualization Test:Rotations, eller PSVT:R, vilket är ett 20 minuters tidsbestämt test som består av en serie flervalsfrågor som är inriktade på elever 13 år och äldre. Van Den Einde och Delson ville utveckla en bedömning som skulle vara mer lämplig och engagerande för elever på lägre årskurser. De vände sig till LEGO, som designades med den yngre åldersgruppen i åtanke och är bekant för många barn. För att klara provet, eleverna måste sätta ihop en uppsättning LEGO-bitar till en specifik form, som en val eller ett litet flygplan, samtidigt som den bara får en bild av den slutliga formen men inga steg-för-steg-instruktioner. Den tid det tar eleverna att bygga den korrekta lösningen är det mått som används för bedömning.
Den här eleven lyckades montera ihop sin figur. Kredit:University of California San Diego
Van Den Einde och Delson, tillsammans med Jessica Tuazon, Utvecklingsingenjör, och Daniel Yang, Ph.D. studerande, kommer att presentera LEGO Assembly-testet på American Society for Engineering Education-konferensen, hölls praktiskt taget 22 till 26 juni. För att validera testet, forskarna lät studenter i två nybörjarkurser i ingenjörsgrafik ta både LEGO monteringstestet och PSVT:R. Eleverna gjorde proven både i början och slutet av kvartalet. Under kursen, de tränades med Spatial Viz-appen. Testresultat visar en statistiskt signifikant korrelation mellan utfall på LEGO-testet och PSVT:R.
"Vi tror att LEGO monteringstestet är ett lämpligt sätt att bedöma rumslig visualiseringsförmåga för elever i grundskoleåldern, sa Van Den Einde.
Delson tillade att LEGO-testet visar att yngre elever får en påtaglig fördel av att använda Spatial Vis och förbättra sina färdigheter i rumslig visualisering.
Van Den Einde och Delson grundade tillsammans eGrove Education Inc. för att kommersialisera utbildning i rumslig visualisering. Spatial Vis-appen används av över 120 skolor och 2000 elever. De två lärarprofessorerna från UC San Diego arbetar nu på en version för lägre årskurser för att möta efterfrågan som har ökat på grund av distansundervisning.
Appen inkluderar automatisk betygsättning av elevskisser, och tips när elever har fastnat. Forskarna kommer att ändra sin tipsfeedback, så appen är mer lämpad för grund- och gymnasieelever och uppmuntrar eleverna att vara ihärdiga och lösa uppgifter med endast minimala tips.
