Het wiskundeonderwijs moet worden heroverwogen omdat de vaardigheden van kinderen in ruimtelijk redeneren niet voldoende zijn ontwikkeld, een nieuwe studie zegt.

Leerlingen die deelnamen aan het onderzoek worstelden met elementaire meetkundeproblemen, wat suggereert dat hun kennis over vormen niet vaak genoeg wordt gecontroleerd, en er moet meer ruimte in het leerplan zijn om het geleerde in de praktijk te brengen.

Academici maten het ruimtelijk redeneervermogen van kinderen door hen eenvoudige vragen te stellen over welke vormen bij elkaar passen. De leerlingen konden een hoofdvorm herkennen aan de hand van afbeeldingen die uit vele bestonden, maar hadden moeite om andere te identificeren.

Ruimtelijk redeneervermogen helpt mensen om vormen mentaal te roteren om te zien hoe ze er in verschillende richtingen uit zouden zien. Dit is essentieel in beroepen waarbij IT en engineering betrokken zijn. Experts geloven dat de 1, 357 leerlingen van groep 4 tot 9 in Japan die deelnamen aan het onderzoek hadden het moeilijk omdat ze niet zowel vormen konden visualiseren als wiskundige theorie konden toepassen om meetkundige problemen op te lossen.

Dr. Tao Fujita, van de Universiteit van Exeter, die het onderzoek leidde, zei:"We stelden heel eenvoudige wiskundige problemen op voor leerlingen van verschillende leeftijden en ontdekten dat een klein aantal kinderen ze correct kon beantwoorden. Hoewel dit leerlingen in Japan waren, wijst niets erop dat hetzelfde probleem niet in andere landen zal worden gezien. Het probleem kan zijn dat leraren aannames maken over de meetkundige vaardigheden van kinderen. Maar we laten zien dat het belangrijk is dat ze hun kennis blijven controleren. Comfortabel werken met vormen is essentieel in STEM/STEAM-beroepen waarbij IT en techniek betrokken zijn. Het zou nuttig zijn als scholen dit zouden controleren, misschien jaarlijks, ruimtelijk redeneervermogen van kinderen."

De studie, gepubliceerd in de Wiskunde Onderwijs Research Journal , er waren ook academici bij betrokken van de Nara University of Education en Shizuoka University in Japan en de University of Southampton. Ze werkten samen met docenten om een ​​les te geven als onderdeel van het onderzoek, en ondervroeg ook leerlingen.

De studenten zouden hebben geleerd over 3D-vormen, waaronder kubussen, balkjes, prisma's, piramides, netten en hoe je in vorige lessen 3D-vormen in 2D kunt weergeven, maar ze konden hun kennis en redenering niet gebruiken bij het oplossen van eenvoudige, maar onbekende geometrische problemen.

Bijna alle middelbare scholieren konden bepaalde, maar niet alle hoeken in een kubus herkennen.

Ongeveer 30 procent van de leerlingen in de basisschoolleeftijd dacht ten onrechte dat één kant van een kubus even lang is als de diagonaal van zijn gezicht. Het juiste antwoord is dat de diagonale zijde langer is.

Studenten kunnen ruimtelijke visualisatie gebruiken om diagrammen mentaal te roteren, maar ze hadden moeite om te bepalen waar de driehoek zou zijn als hij in een kubus werd getekend.

Dr. Fujita zei:"Het is niet genoeg om de naam van vormen te kennen, kinderen moeten hun kennis ook gebruiken om problemen op te lossen. Het curriculum zou meer ruimte moeten krijgen voor kinderen om dit te oefenen. Er moeten meer kansen worden gegeven aan leerlingen uit het basis- en secundair onderwijs om hun ruimtelijk redeneervermogen te oefenen en hun kennis van meetkunde te consolideren.

"Het huidige Japanse leerplan voor 3D-geometrie moet opnieuw worden onderzocht, en er zouden meer leermogelijkheden kunnen worden geboden aan zowel basisschoolleerlingen als middelbare scholieren waarin ze niet alleen hun ruimtelijk redeneervermogen kunnen oefenen, maar ook kunnen consolideren en delen, bespreken en expliciet gebruiken wat ze hebben geleerd."