Ver relaciones

Uso del pensamiento espacial para enseñar ciencias, matemáticas y estudios sociales

Los alquimistas, que buscaron durante siglos un método para fabricar oro a partir de metales menos valiosos, pueden parecer científicos. Después de todo, ellos experimentado—Es decir, combinaron varias sustancias de varias maneras para ver si podían fabricar oro. Sin embargo, los alquimistas no suelen llamarse científicos. Experimentaron a ciegas, sin comprender el sistema subyacente de elementos y los mecanismos de su combinación química. Durante los siglos 18 y 19, las formulaciones matemáticas como la ley de Boyle comenzaron a transformar la alquimia en la ciencia de la química. Aún así, el evento principal en la sistematización de nuestro conocimiento de los elementos y las reacciones químicas, y así crear una ciencia real, fue la tabla periódica propuesta por Dmitri Mendeleev en 1869. La tabla periódica es una de las estructuras espaciales más reconocibles en toda la ciencia. Sus famosas filas y columnas organizan las relaciones entre los elementos. Para los científicos, mirar la tabla permite predicciones, incluida la posible existencia de elementos no descubiertos. Para los estudiantes, mirar la mesa puede provocar preguntas que profundizarán su comprensión, por ejemplo, ¿por qué hay dos elementos solos en la parte superior, en lados opuestos de la mesa?

El uso de relaciones espaciales para hacer descubrimientos científicos y para comunicar conocimientos matemáticos y científicos no es exclusivo de la química. Apenas 15 años antes de que Mendeleev publicara su tabla periódica, un médico londinense llamado John Snow se enfrentaba a una epidemia de cólera. Muchas personas pensaron en ese momento que el cólera fue causado por "miasma" o mal aire, pero Snow notó que los casos de cólera estaban agrupados, ¿y eso no sería extraño si la hipótesis del mal aire fuera cierta? Sospechoso de que la enfermedad en realidad fue causada por agua mala, hizo un mapa que muestra dónde vivían las personas enfermas. También colocó marcas en el mapa para indicar la ubicación de las bombas de las que los londinenses de la época obtuvieron su agua (ver Figura 1 a continuación). En este mapa, la agrupación de casos de cólera alrededor de la bomba ubicada en Broad Street era fácilmente visible, lo que llevó a Snow a concluir que el problema era más probable que el agua que el aire. Snow ha sido llamado el fundador de la epidemiología moderna, pero también podría ser llamado el fundador de los estudios sociales. Los mapas son una herramienta potente para descubrir cómo las cosas van juntas en antropología, geografía, economía, sociología e historia.

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Las tablas y los mapas no son las únicas herramientas poderosas de aprendizaje espacial. Hay gráficos y diagramas, fotografías de objetos vistos a través de microscopios y telescopios, y bocetos y dibujos hechos tanto como registros de observaciones como "sobre la marcha", a medida que las personas trabajan para imaginar y comunicar leyes científicas. Veamos un ejemplo más del poder de las representaciones espaciales: cómo una gráfica puede comunicarse sobre economía de manera muy clara y de una manera que provoque reflexión y preguntas. El gráfico en la Figura 2 (a continuación) de las pérdidas y ganancias de empleo en la economía estadounidense durante la última década parece una montaña rusa. En un examen más detallado, vemos las pérdidas de empleos que ocurrieron en la crisis económica de 2008 – 2009, y luego vemos un repunte lento y constante que comienza en 2010, con un crecimiento a una tasa bastante equivalente al crecimiento antes de la recesión. También vemos que este crecimiento no es suficiente para volver a encaminarnos en relación a dónde podríamos haber estado sin la recesión. Todos estos hechos, tanto las buenas como las malas noticias, son simultáneamente evidentes, al menos para un estudiante que sabe leer gráficos.

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El papel de la habilidad espacial

Idealmente, aprender ciencias, matemáticas y estudios sociales debería ser una actividad intensamente espacial. Y de alguna manera lo son. Los libros de texto de ciencias de la escuela intermedia, por ejemplo, generalmente presentan aproximadamente una imagen por página.1 Sin embargo, muchos estudiantes podrían necesitar mucha más ayuda para aprender a interpretar estas visualizaciones. Algunos estudiantes parecen lidiar mejor que otros con las demandas espaciales de aprender ciencias y estudios sociales, así como con los aspectos espaciales de las matemáticas (incluyendo geometría, trigonometría y funciones algebraicas gráficas). La investigación muestra que los estudiantes con alta capacidad espacial aprenden mejor de las visualizaciones que los estudiantes con menor capacidad espacial.2 Probablemente como consecuencia de tales diferencias en el aprendizaje, una mayor capacidad espacial predice el interés y el éxito en las disciplinas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). Incluso después de tener en cuenta la capacidad verbal y matemática, los estudiantes de secundaria con puntajes espaciales más altos tienen más probabilidades de trabajar en las disciplinas STEM durante su vida adulta.3 Del mismo modo, los niños en edad preescolar que obtienen mejores resultados en una prueba de transformaciones espaciales son mejores en matemáticas como los niños de 8, incluso después de tener en cuenta la capacidad verbal.4 Además, los profesionales de las disciplinas STEM, especialmente las geociencias y la geografía, informan que pueden navegar mejor en sus entornos que las personas que trabajan en otras ocupaciones.5 La navegación, o "orientación", es un tipo de habilidad espacial algo diferente a las tareas de rotación mental (ver recuadro a continuación) que generalmente se usa para evaluar la habilidad espacial, pero la navegación puede ser tan importante en el aprendizaje STEM y el aprendizaje de estudios sociales como la rotación mental, probablemente por la utilidad de los mapas.

¿Qué es la capacidad espacial y cómo se mide?

El pensamiento espacial se refiere a la ubicación de los objetos, sus formas, sus relaciones entre sí y los caminos que toman a medida que se mueven. La capacidad espacial generalmente se mide a través de pruebas que piden a las personas que formen imágenes mentales precisas de las relaciones espaciales y luego las cambien de alguna manera. Por ejemplo, un elemento de prueba muy común es pedirle a las personas que roten mentalmente objetos como este:

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Para obtener más ejemplos de cómo se puede medir la capacidad espacial, vea el recuadro en la página 30 de "Imagine esto: Incrementando el aprendizaje de matemáticas y ciencias al mejorar el pensamiento espacial", un artículo que escribí para el número de Summer 2010 de Educador estadounidense. Está disponible de forma gratuita en http://bit.ly/bxTc5Q.

–NSN


¿Qué significan estos hallazgos para los maestros? Echaremos un vistazo a ese tema en un momento. Pero para evitar cualquier malentendido, comencemos declarando explícitamente qué hacen los hallazgos no media. Primero, no significan que la explicación verbal no sea importante, o que expresar ideas en ecuaciones matemáticas sea incorrecto. Las presentaciones verbales, matemáticas y espaciales tienen fortalezas y debilidades, y las prácticas en el aula deben incluir todos estos tipos de comunicación. Segundo, estos hallazgos no significan que los estudiantes individuales tengan "estilos de aprendizaje" individuales.* y que algunos estudiantes aprendan mejor leyendo textos y escuchando conferencias, mientras que otros estudiantes deben estudiar diagramas y gráficos. De hecho, actualmente hay poca evidencia científica de la existencia de estilos de aprendizaje.6 Tercero, estos hallazgos no significan que los estudiantes con menor capacidad espacial deben ser dirigidos a ocupaciones que no sean STEM y alentados a concentrarse en las humanidades o los negocios. En cambio, los maestros pueden ayudar a dichos estudiantes a fortalecer su capacidad de aprender espacialmente y beneficiarse del estudio de visualizaciones como mapas y gráficos.

Mejorando la capacidad espacial

Puede parecer sorprendente decir que la capacidad espacial se puede mejorar. A veces se presume que las capacidades intelectuales de todo tipo son fijas e inmutables. Pero hemos sabido durante décadas que, de hecho, la escolaridad mejora el coeficiente intelectual.7 La habilidad espacial no es una excepción a esta regla. Junto con colegas de la Universidad Northwestern, recientemente completé un metanálisis que examinó cientos de estudios sobre los efectos de la educación y la capacitación sobre diferentes tipos de capacidad espacial a diferentes edades y para ambos sexos.8 Descubrimos que practicar tareas como la rotación mental hacía que el rendimiento en las pruebas de esta habilidad fuera más rápido y preciso. Pero la práctica simple puede ser aburrida, por lo que es importante que también descubramos que los cursos académicos relevantes, como tomar una clase de redacción, crearon mejoras. También lo hicieron las actividades recreativas informales, como jugar juegos de computadora como Tetris, en las que las formas que caen deben rotarse para que quepan en una matriz en la parte inferior de la pantalla. Aún más importante, encontramos que las mejoras espaciales creadas por tales actividades fueron duraderas, duraron al menos varios meses (el intervalo más largo probado en suficientes estudios para estar seguro de la confiabilidad de los hallazgos). También encontramos que las mejoras generalizadas, o transferidas, al menos a pruebas espaciales algo similares; por ejemplo, el entrenamiento de rotación mental puede ayudarlo a imaginar doblar un trozo de papel en una figura tridimensional, en lugar de simplemente ayudarlo con la rotación mental.9 Los participantes de todas las edades también mostraron mejoras. No parecía ser el caso de que "no se puede enseñar a los perros viejos nuevos trucos".

¿Hay diferencias de sexo en la capacidad espacial?

¿Qué pasa con las diferencias de sexo? Las niñas y las mujeres generalmente no lo hacen tan bien como los niños y los hombres en las pruebas de rotación mental, o en algunas otras pruebas espaciales, como extraer los niveles de agua en botellas inclinadas10 o construir mapas cognitivos a partir de experiencias de navegación.11 ¿Significa esto que las mujeres tienen menos probabilidades que los hombres de tener éxito en las ocupaciones de STEM, tal vez por alguna razón biológica inmutable? La respuesta es no. Primero, debemos tener en cuenta que las diferencias entre los sexos existen en promedio, pero que las mujeres en particular a menudo son mejores en el pensamiento espacial que los hombres en particular. De hecho, las distribuciones de habilidades para hombres y mujeres se superponen tanto que un gran número de mujeres tiene mejores habilidades espaciales que un gran número de hombres. En segundo lugar, no sabemos realmente las causas de estas diferencias de sexo en la capacidad espacial,12 y las preguntas desconcertantes los rodean. Por ejemplo, las diferencias de sexo generalmente no se observan en las mediciones de imágenes mentales de doblar papel bidimensional en estructuras tridimensionales,13 a pesar de que sabemos que el plegamiento mental comparte suficientes procesos cognitivos con la rotación mental, el entrenamiento en una tarea mejora el rendimiento en la otra.14 En tercer lugar, y lo más importante, el metanálisis que mis colegas y yo completamos recientemente demostró que la capacidad espacial no es inmutable y que las mejoras son muy posibles. Por lo tanto, hay razones para esperar que las diferencias de sexo puedan eliminarse mediante la educación. Aunque el metaanálisis indicó que los hombres y las mujeres parecen mejorar en paralelo, dejando a todos con un mejor pensamiento espacial pero con hombres (en promedio) aún sobresalientes,15 mejores métodos de enseñanza, así como videojuegos espaciales que son más atractivos para las niñas16 podría cambiar este estado de cosas en el futuro.

Consecuencias prácticas

Puede haber consecuencias prácticas al hecho de que la capacidad espacial se puede mejorar a través de la educación y la capacitación. Tome el caso de la ingeniería. Estados Unidos probablemente podría usar más ingenieros,17 Pero la ingeniería es una ocupación muy espacial. Si mejoramos la capacidad espacial de los graduados de la escuela secundaria tanto como el metanálisis nos dice que podemos mejorarla, entonces muchas más personas cada año estarían listas para una capacitación rigurosa para convertirse en ingenieros. Por supuesto, no todos los que tienen la capacidad espacial requerida se sentirían atraídos por la ingeniería, y algunas personas podrían no tener éxito por otras razones que no sean la capacidad intelectual, pero aumentaría el grupo de personas que al menos querrían considerar convertirse en ingenieros.

¿Existe una prueba experimental directa de la hipótesis de que las intervenciones que mejoran la capacidad espacial conducen a un mejor aprendizaje de las ciencias, las matemáticas y los estudios sociales? La respuesta es sí, aunque muchos de los estudios son nuevos y queda mucho trabajo por hacer. Para los niños pequeños, parece que la capacitación en habilidades de transformación espacial puede conducir a un mejor rendimiento en problemas aritméticos que requieren representaciones espaciales de lo que está sucediendo, como problemas de suma perdida como 3 más lo que equivale a 7.18 De hecho, la intervención no necesita enfocarse explícitamente en problemas espaciales, y puede ser una actividad recreativa agradable. Un programa para después de la escuela en el que los niños utilizan materiales de manualidades para hacer diseños (como un Ojo de Dios creado tejiendo hilo alrededor de dos palos, o un patrón construido usando bloques o cuentas) también condujo a mejores puntajes matemáticos en un estudio de intervención con niños en riesgo.19 Los programas de arte también tienen un efecto en los estudiantes mayores. En la escuela secundaria, los estudiantes que toman artes visuales obtuvieron más conocimientos de geometría durante el año que los estudiantes en un curso de teatro o que participaron en el squash.20 Para los estudiantes universitarios, los estudios con metodologías sólidas han demostrado que crear mejoras en la capacidad espacial conduce a mejores calificaciones en química.21 y en física22 así como a mejores ensayos sobre un problema en geociencia.23

¿Cómo integramos el aprendizaje espacial en nuestro currículum abarrotado?

Estos hallazgos son emocionantes, pero existe un problema práctico obvio al actuar sobre los experimentos que hemos considerado hasta ahora: hay poco o ningún nicho en el currículum abarrotado para implementar la mayoría de las intervenciones discutidas, como una práctica extensa para resolver problemas de rotación mental o jugando videojuegos. La falta de tiempo es un problema creciente a medida que los niños avanzan a la escuela intermedia y secundaria, donde los maestros a menudo tienen demasiado contenido en ciencias, matemáticas o estudios sociales para comunicarse en un número muy limitado de períodos de clase. Afortunadamente, resulta que realmente no tenemos que involucrar a los estudiantes en estudios espaciales separados. Podemos "espacializar" el plan de estudios existente en lugar de llevar a cabo una capacitación espacial descontextualizada, una estrategia recomendada en el informe Aprendiendo a pensar espacialmente, que fue publicado en 2006 por un panel de expertos convocado por el Consejo Nacional de Investigación de las Academias Nacionales.

La espacialización del plan de estudios debe comenzar con los encargados de formular políticas, los desarrolladores del plan de estudios, los administradores y los maestros que sepan más sobre la capacidad espacial y comprendan la necesidad de infundir el pensamiento espacial en el día escolar normal. Como un ejemplo simple, el horario para las actividades del día en un aula de la escuela primaria podría establecerse de modo que los períodos de tiempo más cortos ocupen un espacio más pequeño y los períodos de tiempo más largos ocupen un espacio más largo, lo que refuerza la idea de que la variación gráfica en el espaciado puede tener un significado real Existen muchas otras estrategias para desarrollar habilidades y destrezas espaciales en preescolar y primaria, como hacer rompecabezas, promover el juego guiado con bloques y formas geométricas, y leer libros con palabras espaciales en ellos. Las ideas para prekindergarten hasta el grado 4 se presentan con cierto detalle en un artículo anterior en Educador estadounidense.§ En el resto de este artículo, echemos un vistazo a algunas estrategias para la escuela intermedia y secundaria.

Estrategias para espacializar los currículos de secundaria y preparatoria

En esta sección, discutimos cuatro estrategias específicas para mejorar y apoyar los aspectos espaciales de los currículos de ciencias, matemáticas y estudios sociales. Sin embargo, estas cuatro estrategias son ejemplos de lo que se puede hacer, no una lista exhaustiva. El concepto general es adoptar las visualizaciones espaciales utilizadas para el descubrimiento y la comunicación en estas áreas temáticas, ayudando a los estudiantes a aprender a leer, discutir e incluso crear estas visualizaciones. Hacerlo ayudará a la transmisión de contenido y al aprendizaje futuro de contenido nuevo, y el metanálisis indica que probablemente actuará como un entrenamiento de habilidades espaciales propio.

Enseñe a los estudiantes a leer diagramas

Los maestros pueden suponer que sus alumnos pueden leer los diagramas que aparecen en casi todas las páginas de los libros de texto de ciencias. De hecho, muchos estudiantes a menudo tienen poca idea de lo que pueden significar las flechas en los diagramas, o cómo los alejamientos o cortes se relacionan con el diagrama principal, y a menudo no leen los subtítulos y las leyendas. Es posible que algunos estudiantes raramente consulten los diagramas, a pesar del hecho de que los diagramas con frecuencia presentan información que no se presenta también en el texto verbal. Considere un diagrama típico como el que se muestra a continuación en la Figura 3. ¿Qué significan las flechas y por qué son de diferentes colores? ¿Qué es una sección transversal (y qué se ve desde arriba)? ¿Dónde está exactamente el agua y dónde está la tierra? La identificación de "tres fuerzas impulsoras" es el objetivo del diagrama de acuerdo con el título, pero ¿qué aprenderá del estudiante el alumno que no lea el título?

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¿Cómo se puede cambiar esta situación? Un método es mejorar los diagramas. Incluso los estudiantes con baja capacidad espacial aprenden más de las visualizaciones mejoradas.24 Sin embargo, los maestros no tienen tiempo para repensar ni siquiera la mitad de los diagramas en los libros de texto de sus alumnos, por lo que deben tratar de descubrir qué puñado de diagramas son más críticos para cada curso y enfocarse en mejorarlos. Una segunda estrategia es probablemente aún más práctica: los maestros pueden tomarse un poco de tiempo para enseñar la lectura de diagramas explícitamente. Junto con un equipo de colegas, he desarrollado y evaluado libros de trabajo que toman solo unos minutos aquí y allá para comunicar la importancia de los subtítulos y las leyendas, y para instruir a los estudiantes sobre las convenciones de los diagramas, por ejemplo, las diversas cosas que las flechas pueden media, incluyendo etiquetado simple, ordenamiento temporal, causalidad, etc. Estos ejercicios, utilizados en una clase de biología de 10th grado, tuvieron efectos positivos en la capacidad de los estudiantes para obtener información de nuevos diagramas.25 Y a su vez, poder leer diagramas tiene efectos positivos en el contenido de aprendizaje. En un estudio, los estudiantes aprendieron más sobre el sistema circulatorio cuando se les pidió que explicaran diagramas que cuando se les pidió que explicaran el texto.26 De hecho, los diagramas pueden tener efectos positivos en el aprendizaje principalmente cuando los estudiantes participan activamente con ellos de manera que los apoyen en la construcción de explicaciones de fenómenos científicos.27

Anime a los estudiantes a dibujar

Los científicos a menudo dibujan mientras hacen observaciones, o cuando se esfuerzan por desarrollar ideas en conversaciones con otros científicos. Pero a los estudiantes generalmente se les pide que interpreten visualizaciones creadas por otros, en lugar de que se les pida que hagan sus propios bocetos. La investigación revela cinco razones por las cuales el bosquejo activo es una buena idea: mejora el compromiso, profundiza la comprensión, requiere razonamiento, obliga a las ideas a ser explícitas y apoya la comunicación en grupos de trabajo.28 Por ejemplo, la Figura 4 (abajo) muestra el dibujo de un estudiante de un proyecto en el que los niños entre 10 y 13 usaron el dibujo para aprender sobre la evaporación. Es fácil ver el compromiso y la reflexión que fueron necesarios para crearlo.29

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Use mapas y herramientas de sistemas de información geográfica

Los sistemas de información geográfica (SIG) son herramientas técnicas de gran poder, que implican superposiciones de mapas de diferentes distribuciones para crear hipótesis y establecer relaciones simples. De hecho, eso es esencialmente lo que hizo John Snow: superpuso un mapa que muestra los casos de cólera con un mapa que muestra la ubicación de las bombas. Aprender a fondo los SIG requiere varios cursos a nivel universitario. Pero afortunadamente, se han desarrollado versiones más fáciles de usar de SIG que pueden servir como herramientas en las escuelas intermedias y secundarias. Un proyecto inicial fue My World GIS, pero la mayoría de los paquetes de SIG amigables para la escuela ahora los proporciona el Instituto de Investigación de Sistemas Ambientales (Esri), que también apoya a las comunidades de usuarios, archiva lecciones de muestra y celebra una conferencia anual.** El uso de SIG para el apoyo curricular se ejemplifica en el desarrollo de un semestre geoespacial† †para estudiantes de secundaria, en los cuales los estudiantes tienen el desafío de resolver problemas del mundo real utilizando técnicas SIG.30 Por ejemplo, un estudiante trabajó en esta pregunta: ¿Cuáles son los mejores lugares para los osos en un parque nacional, dadas las elevaciones, las fuentes de alimentos y la necesidad de mantener a los osos razonablemente distantes de las rutas de senderismo? Otro estudiante investigó este problema: ¿Dónde deberíamos ubicar mejor los parques eólicos en la costa este de los Estados Unidos, dadas las rutas de envío, los patrones de migración de aves y la proximidad a las redes eléctricas? La enseñanza de la historia también utiliza cada vez más mapas y técnicas de mapeo interactivo.31 La Red Geoespacial de la Universidad de Stanford, por ejemplo, ha usado SIG para comprender mejor la historia del Imperio Romano en el contexto de las posibles rutas de transporte de la época.‡‡ El "camino romano" adquiere un significado real cuando se analiza de esta manera.

Apoye a los estudiantes en la comprensión de espacios y tiempos muy grandes y muy pequeños

La escala de comprensión es fundamental en la educación científica. La ciencia está repleta de distancias muy pequeñas (átomos) y distancias muy grandes (galaxias), así como escalas de tiempo muy cortas (nanosegundos) y escalas de tiempo muy largas (la edad de la Tierra). Los estudios sociales son menos extremos, pero los períodos de tiempo son largos en relación con la vida de los estudiantes, las distancias espaciales entre culturas pueden ser mucho mayores de lo que los estudiantes entienden fácilmente, y la economía puede involucrar un mayor número de lo que normalmente encuentran. La comprensión a escala es difícil. Sin embargo, la escala se puede mejorar. Mis colegas y yo nos basamos en el hecho de que las personas generalmente representan información de magnitud en una estructura organizada jerárquicamente, en la que su vida, por ejemplo, está anidada en la historia de los Estados Unidos, que está anidada en la historia registrada, y así sucesivamente.32 Creamos una intervención para ayudar a los estudiantes a comprender la edad de la Tierra. La mitad de los estudiantes en una clase de geología de nivel introductorio de pregrado tuvieron múltiples oportunidades para alinear progresivamente el tiempo a una escala espacial constante en una representación lineal y ubicar todas las escalas anteriores en relación con la escala actual. La otra mitad de la clase sirvió como grupo de control. El grupo de intervención demostró un sentido más preciso de las duraciones relativas de los eventos geológicos y una reducción en la magnitud de los errores de ubicación temporal en relación con el grupo de control. Estos hallazgos son claramente solo un punto de partida, pero sugieren que la ciencia cognitiva pronto estará lista para ayudar a los maestros a comunicarse de manera más efectiva sobre el concepto muy desafiante de la escala.

* * *

La ciencia, las matemáticas y los estudios sociales son temas profundamente espaciales. Actualmente, los estudiantes que vienen a clase con niveles más altos de habilidad espacial aprenden más fácilmente en estas áreas, pero este hecho no significa que no podamos enseñar de una manera que maximice el aprendizaje para todos. La capacidad espacial se puede mejorar tanto dentro como fuera del aula, así como mediante la instrucción en otras materias, especialmente las artes visuales. Espacializar el plan de estudios al incluir y enseñar explícitamente los sistemas de símbolos espaciales que se encuentran en el corazón de la ciencia, las matemáticas y los estudios sociales es un objetivo alcanzable y valioso.


Nora S. Newcombe es profesora de psicología en la Universidad de Temple y la investigadora principal del Centro de Inteligencia Espacial y Aprendizaje (financiado por la National Science Foundation). Ha sido profesora visitante en la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Princeton y el Wissenschaftskolleg en Berlín. También es ex presidenta de la división de Psicología del Desarrollo de la Asociación Americana de Psicología.


* Para una explicación detallada, vea "¿Los estudiantes visuales, auditivos y kinestésicos necesitan instrucción visual, auditiva y kinestésica?, "por Daniel T. Willingham, en la edición Summer 2005 de Educador estadounidense (volver al articulo)

Para un examen exhaustivo del coeficiente intelectual y cómo aumentarlo, consulte "La educación te hace más inteligente, "por Richard E. Nisbett. (volver al articulo)

Para leer este informe en línea de forma gratuita, vaya a www.bit.ly/Rw6uv (volver al articulo)

§Ver "Imagínese esto: Aumento del aprendizaje de matemáticas y ciencias al mejorar el pensamiento espacial, "por Nora S. Newcombe, en la edición Summer 2010 de American Educator. (volver al articulo)

** Para obtener más información sobre My World GIS, consulte www.myworldgis.org/myworld. Para investigar el software y el soporte de Esri, vea www.esri.com/Industries/k-12/education/educators (volver al articulo)

† †Para obtener más información sobre el semestre geoespacial, vea www.isat.jmu.edu/geospatialsemester (volver al articulo)

‡‡Para ver este enfoque SIG del Imperio Romano, vaya a www.stanford.io/XyK0SY (volver al articulo)

Notas finales

1 Scott W. Slough, Erin M. McTigue, Suyeon Kim y Susan K. Jennings, "Uso de la representación gráfica en los libros de texto de ciencias: un análisis descriptivo de cuatro textos de ciencias de sexto grado" Lectura psicología 31, no. 3 (2010): 301-325.

2 Tim N. Hoffler, "Capacidad espacial: su influencia en el aprendizaje con visualizaciones: una revisión metaanalítica" Revisión de la psicología educativa 22, no. 3 (2010): 245-269.

3 Jonathan Wai, David Lubinski y Camilla P. Benbow, "Capacidad espacial para dominios STEM: Alineándose durante 50 años de conocimiento psicológico acumulativo solidifica su importancia" Revista de psicología educativa 101, no. 4 (2009): 817-835.

4 Elizabeth A. Gunderson, Gerardo Ramírez, Sian L. Beilock y Susan C. Levine, "La relación entre la habilidad espacial y el conocimiento numérico temprano: el papel de la recta numérica lineal" Psicología del Desarrollo 48, no. 5 (2012): 1229-1241.

5 Mary Hegarty, Raymond D. Crookes, Drew Dara-Abrams y Thomas F. Shipley, "¿Todas las disciplinas científicas confían en las habilidades espaciales? Evidencia preliminar de los cuestionarios de autoinforme" Cognición espacial VII (2010):-85 94.

6 Harold Pashler, Mark McDaniel, Doug Rohrer y Robert Bjork, "Estilos de aprendizaje: conceptos y evidencia" Psychological Science in the Public Interest 9, no. 3 (2008): 105-119.

7 Stephen J. Ceci, "¿Cuánto influye la escolarización en la inteligencia general y sus componentes cognitivos? Una reevaluación de la evidencia" Psicología del Desarrollo 27, no. 5 (1991): 703.

8 David H. Uttal, Nathaniel G. Meadow, Elizabeth Tipton, Linda L. Hand, Alison R. Alden, Christopher Warren y Nora S. Newcombe, "The Malleability of Spatial Skills: A Meta-Analysis of Training Studies" Boletín psicológico (publicado en línea, junio 4, 2012; impresión de próxima publicación).

9 Rebecca Wright, William L. Thompson, Giorgio Ganis, Nora S. Newcombe y Stephen M. Kosslyn, "Entrenamiento de habilidades espaciales generalizadas" Boletín y revisión psiconómica 15, no. 4 (2008): 763-771.

10 Ross Vasta y Lynn S. Liben, "La tarea del nivel del agua: un rompecabezas intrigante" Direcciones actuales en ciencia psicológica 5, no. 6 (1996): 171-177.

11 Toru Ishikawa y Daniel R. Montello, "Adquisición de conocimiento espacial a partir de la experiencia directa en el medio ambiente: diferencias individuales en el desarrollo del conocimiento métrico y la integración de lugares aprendidos por separado" Psicología cognitiva 52, no. 2 (2006): 93-129.

12 Diane F. Halpern, Camilla P. Benbow, David C. Geary, Ruben C. Gur, Janet Shibley Hyde y Morton Ann Gernsbacher, "The Science of Sex Differences in Science and Mathematics". Psychological Science in the Public Interest 8, no. 1 (2007): 1-51.

13 Justin Harris, Kathryn Hirsh-Pasek y Nora S. Newcombe, "Comprender las transformaciones espaciales: similitudes y diferencias entre la rotación mental y el plegamiento mental" Procesamiento cognitivo (publicado en línea, febrero 9, 2013; impreso de próxima publicación).

14 Wright et al., "Entrenamiento de habilidades espaciales generalizadas".

15 Uttal et al., "La maleabilidad de las habilidades espaciales".

16 Melissa S. Terlecki y Nora S. Newcombe, "¿Qué tan importante es la brecha digital? La relación del uso de computadoras y videojuegos con las diferencias de género en la capacidad de rotación mental" Roles Sexuales 53, nos. 5 – 6 (2005): 433 – 441.

17 Deborah D. Stine y Christine M. Matthews, La fuerza laboral de ciencia y tecnología de EE. UU. (Washington, DC: Servicio de Investigación del Congreso, junio 30, 2009).

18 Yi Ling Cheng y Kelly S. Mix, "El entrenamiento espacial mejora la capacidad matemática de los niños" Revista de Cognición y Desarrollo (publicado en línea, septiembre 19, 2012; impresión de próxima publicación).

19 David W. Grissmer, Andrew J. Mashburn, Elizabeth Cottone, Wei-Bing Chen, Laura L. Brock, William M. Murrah, Julia Blodgett y Claire Cameron, "El currículo extracurricular basado en el juego mejora las medidas de la función ejecutiva, visuoespacial y Habilidades matemáticas y comportamiento en el aula para niños de alto riesgo K – 1 "(documento que se presentará en la reunión bienal de la Society for Research in Child Development, Seattle, abril 2013).

20 Lynn T. Goldsmith, Ellen Winner, Lois Hetland, Craig Hoyle y Candace Brooks, "Relación entre el aprendizaje de las artes visuales y la comprensión de la geometría" (documento que se presentará en la reunión bienal de la Society for Research in Child Development, Seattle, abril 2013 )

21 Melinda Y. Small y Mary E. Morton, "Investigación en la enseñanza de la ciencia universitaria: la capacitación en visualización espacial mejora el rendimiento en química orgánica" Revista de Enseñanza Universitaria de Ciencias 13, no. 1 (1983): 41-43.

22 David I. Miller y Diane F. Halpern, "¿Puede el entrenamiento espacial mejorar los resultados a largo plazo para estudiantes universitarios dotados de STEM?" Aprendizaje y diferencias individuales (publicado en línea, marzo 29, 2012; impresión de próxima publicación).

23 Christopher A. Sanchez, "Mejora del rendimiento visuoespacial a través de la capacitación en videojuegos para aumentar el aprendizaje en los dominios de la ciencia visuoespacial" Boletín y revisión psiconómica 19, no. 1 (2012): 58-65.

24 Hoffler, "Habilidad espacial: su influencia en el aprendizaje con visualizaciones".

25 Jennifer G. Cromley, Anthony C. Perez, Shannon Fitzhugh, Jacqueline C. Tanaka, Nora S. Newcombe, Thomas F. Shipley y Theodore W. Wills, "Mejorando la comprensión del diagrama de los estudiantes con la instrucción en el aula" Revista de Educación Experimental (próximo).

26 Shaaron Ainsworth y Andrea Loizou, "Los efectos de la autoexplicación al aprender con texto o diagramas" Ciencia cognitiva 27, no. 4 (2003): 669-681.

27 Jennifer G. Cromley, Bradley W. Bergey, Shannon Fitzhugh, Nora S. Newcombe, Theodore W. Wills, Thomas F. Shipley y Jacqueline C. Tanaka, "Efectos de los métodos de instrucción de tres diagramas en la transferencia de habilidades de comprensión del diagrama: lo crítico Rol de la inferencia mientras se aprende " Aprendizaje e instrucción (próximo).

28 Shaaron Ainsworth, Vaughan Prain y Russell Tytler, "Drawing to Learn in Science", Science 333, no. 6046 (2011): 1096 – 1097; y Kenneth Forbus, Jeffrey Usher, Andrew Lovett, Kate Lockwood y Jon Wetzel, "CogSketch: Sketch Understanding for Cognitive Science Research and for Education" Temas en Ciencia Cognitiva 3, no. 4 (2011) 648 – 666.

29 Ainsworth, Prain y Tytler, "Drawing to Learn in Science".

30 Robert A. Kolvoord, Michael Charles y Steve Purcell, "Lo que sucede después del desarrollo profesional: estudios de caso sobre la implementación de SIG en el aula", en Enseñanza de la ciencia e investigación de problemas ambientales con tecnología geoespacialed. James MaKinster, Nancy Trautmann y Michael Barnett (Nueva York: Springer, de próxima publicación).

31 Amy Hillier y Anne Kelly Knowles, eds., Colocación de la historia: cómo los mapas, los datos espaciales y los SIG están cambiando la beca histórica (Redlands, CA: Esri Press, 2008).

32 Ilyse Resnick, Thomas F. Shipley, Nora S. Newcombe, Christine Massey y Theodore W. Wills, "Examinando la representación y comprensión de grandes magnitudes utilizando el modelo de alineación jerárquica del razonamiento analógico", en Actas de la 34 Conferencia Anual de la Sociedad de Ciencias Cognitivased. Naomi Miyake, David Peebles y Richard P. Cooper (Austin, TX: Cognitive Science Society, 2012).

Reimpresión de Educador estadounidense, Primavera 2013

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Educador estadounidense, Primavera 2013