دانش هندسه و روابط فضایی برای کودکان پیش‌دبستان و دبستان
این مقاله به دانش هندسه در زندگی روزمره کودکان می‌پردازد، سپس مفاهیم اساسی آن را به روشنی ارائه می‌دهد. یکی از مفاهیم اصلی درکِ ویژگی‌های اولیه شکل است، اینکه مستطیل یا راست‌گوشه نوعی از چهارگوشه است. به طور مثال، دو پهلوی مستطیل از دو پهلوی دیگرش باید بزرگتر باشد. مجموعه دیگری از ویژگی‌ها درباره تغییر شکل است، مثلاً اگر چهارگوشه را بچرخانیم و روی یکی از گوشه‌های «نوک تیزش» قرار بگیرد، باز هم چهارگوشه یا مربع باقی می‌ماند؟ این مقاله درباره ویژگی‌هایی از شکل و فضا صحبت می‌کند که در دوره پیش‌دبستانی مطرح می‌شود و گسترش می‌یابد.
در آموزک بخوانید: آموزش ریاضی به کودکان از راه بازی‌های دوخت و برش و کلاژ
هندسه چیست؟
حوزه هندسه یا ریاضیات شکل و فضا، خواهر کوچکتر اعداد و عملیات است که گاهی در خانواده ریاضیات نادیده گرفته می‌شود. این حوزه در زندگی روزانه ما حضور دارد اما به شکل جسته و گریخته به آن توجه نشان می‌دهیم. (به طور مثال، امروز برای تمرین ریاضی پنیر را به شکل مثلث برش می‌زنیم!) از کودکان می‌خواهیم موقعی که دور هم هستند و خواندن را تمرین می‌کنند، شکل‌های کلیشه‌ای را تشخیص دهند و عبارت‌هایی مانند روی و زیر را به‌کار می‌بریم. می‌توان چنین ادعا کرد که نه‌تنها سهم قابل توجه تفکر هندسی را در زندگی کنونی و آینده‌ی کودک دست کم می‌گیریم، بلکه علاقه‌مندی او را به دنیای شکل و فضا، دنیایی پر از ایده و کاربرد را نیز به حاشیه می‌رانیم.
کودکان حتا قبل از اینکه متولد شوند، با محیط اطرافشان تعامل برقرار می‌کنند. آن‌ها در فضا حرکت می‌کنند و می‌چرخند و ریزحرکت‌ها و درشت‌حرکت‌ها (مانند غلتیدن) را با مهارت انجام می‌دهند. بعداً حرکت و درک کودکان طبق اندازه، شکل و فاصله (چنگ زدن به اشکالی که بالای گهواره حرکت می‌کنند)، ارتفاع و پهنا (قدم گذاشتن روی کاناپه و راه رفتن و سُر‌خوردن در کناره‌های آن) و ارتباط بین آن‌ها و اشیا انجام می‌شود (اوهوم... وقتی غلات صبحانه را روی صندلی غذاخوری هُل می‌دهم، می‌ریزد و طرح جالبی روی زمین درست می‌شود!). تمام این تعامل‌های ابتدایی با اشیا ایده‌های پایه‌ای شکل و فضا را دربرمی‌گیرد.
تفکر هندسی ابزاری فراهم می‌کند تا ویژگی‌های فیزیکی فضایی را که در آن زندگی می‌کنیم، درک کنیم. کودکان با استفاده از تفکر هندسی مسائل را حل می‌کنند و این کار را با دست‌کاری (ذهنی و واقعی) اشیا و نمایش آن‌ها در محیط انجام می‌دهند. آن‌ها در طی فرایند، متوجه الگوهای هندسی و روابط مهمی می‌شوند. در قسمت بعد، جنبه‌های مهمی از ریاضیات شکل و فضا را توضیح می‌دهیم.
در آموزک بخوانید: آموزش ریاضی پیش‌دبستان و دبستان از راه بازی‌ها و نمایش‌های وانمودی
واژگان شکل و فضا
برای اینکه معلمان یادگیری کودکان را به اندازه‌ی کافی حمایت کنند، باید به تقویت زبان و مفاهیم هندسی فکر کنند. مطالعات نشان می‌دهد، زبان فضایی که مراقبان (مانند، والدین، وابستگان، معلمان) در تعامل با کودکان‌شان به‌کار می‌برند و به‌تبع آن استفاده‌ی این واژگان از طرف کودکان، موجب می‌شود که آن‌ها اشیا و روابط فضایی را مطابق با درک‌شان (مانند، روی که نشانگر اتصال یا الحاق شیء است: «روی میز» یا «روی ژاکت شما») دسته بندی کنند. همچنین، کاربرد زبان فضایی موجب می‌شود، کودکان دنیای واقعی اطرافشان را درک کنند. ایجاد محیطی غنی از واژگان فضایی توجه کودک را به ویژگی‌های خود اشیا وموقعیت آن‌ها در فضا جلب می‌کند. زبان فضایی شامل کلماتی است که مکان و موقعیت (زیر، جلوی)، ویژگی‌ها (طول، ارتفاع، ضلع، زاویه، همانندی، تقارن)، جهت و گشتار ذهنی (چپ، چرخش، انطباق) و نام اشکال فضایی (منشور، سه‌گوشه، گردون یا کره) را توضیح می‌دهد.
در آموزک بخوانید: آموزش ریاضی پیش‌دبستان و دبستان از راه بازی با تاس
روابط فضایی
روابط فضایی صرفاً به ارتباط اشیا در فضا گفته می‌شود. این مورد شامل ارتباط اشیا با یکدیگر و ارتباط آن‌ها با خودشان است. همان‌طور که در ابتدا گفتیم، اولین تعامل نوزاد با دنیای اطراف، کاوش روابط فضایی در محیط است. هنگامی که کودکان با حرکت و تعامل در محیط‌های گوناگون تجربه‌ی بیشتری کسب می‌کنند، مهارت‌های مکان‌یابی و دست‌کاری (حرکت‌های درشت و ظریف) آن‌ها افزایش می‌یابد. آن‌ها یاد می‌گیرند که توپ را در حلقه‌ی بسکتبال (اگرچه با ارتفاع کم!) بیاندازند، تصویر خانه‌ی خودشان و خواهر و برادرشان را بکشند و آجرهای بازی را بچینند و قلعه درست کنند.
در آموزک بخوانید: درک کودکان پیش‌دبستانی و دبستانی از هندسه توپولوژیک (کشسانی یا مکان محور تا هندسه اقلیدسی)
اشکال هندسی
در کلاس درس بسیاری از شکل‌ها را نام می‌بریم. تصویر شکل‌ها را روی دیوار می‌چسبانیم؛ در محیط (در، توپ) آن‌ها را نشان می‌دهیم و از کودکان می‌خواهیم آن‌ها را بکشند و بچینند. در‌واقع، آموزش نام شکل‌ها به کودکان آش شله‌قلمکار است. آن‌ها معمولاً یاد‌می‌گیرند که شکل‌های اصلی مانند سه‌گوشه را نام ببرند، اما یاد نمی‌گیرند که برای این شکل‌ها قوانینی وجود دارد (به طور مثال، سه‌گوشه شکل بسته‌ای است که سه گوشه و سه ضلع راست دارد). هنگامی که می‌خواهیم این قوانین را به کودکان آموزش دهیم، با پیچیدگی‌های غیرمنتظره‌ای مواجه می‌شویم. آیا قاب پنجره واقعاً مستطیل است؟ هنگام تدریس چگونه با این پرسش‌ها برخورد می‌کنیم و چه پاسخی برای کودکان داریم؟ لازم است در چنین مواقعی معلمان صداقت را کنار بگذارند و این‌گونه برخورد کنند: «از نظر من این راست‌گوشه یا مستطیل است، اما مستطیل باید چه چیزهایی داشته باشد؟ آیا قاب این پنجره همه‌ی این ویژگی‌ها را دارد؟» تصور کنید این موضوع منجر به چه گفت‌وگوها و درک عمیقی در کلاس می‌شود. مجموعه‌ای از اصطلاحات هندسی و تعاریف آن‌ها در تدریس این مفاهیم کارساز است.
دانش ویژگی شکل‌ها موجب می‌شود که کودکان توانایی ترکیب شکل‌ها را داشته باشند (کنار هم گذاشتن دو سه‌گوشه با گوشه‌ی راست و درست کردن مستطیل؛) و همچنین جدا کردن دوباره آن‌ها را از یکدیگر جدا کنند. این دو توانایی (ترکیب و تجزیه‌ی شکل‌ها) در ایجاد تحول فیزیکی و ذهنی کودک مشارکت می‌کنند که در ادامه توضیح می‌دهیم.
تحولات فیزیکی و ذهنی
بیایید به موضوع آشنایی بپردازیم: جورچین‌ها. امروزه، حمایت از رشد فیزیکی و ذهنی کودکان به موضوع داغی تبدیل شده است. مطالعات اخیر ارتباط شدیدی میان وجود این مهارت‌ها در دوره کودکی و کسب موفقیت ریاضی در حوزه‌ی علوم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضیات (STEM) نشان داده است. دست‌کاری‌های خردسالان، از جمله ترکیب و تجزیه‌ی شکل‌ها و ساخت تکههای جورچین، فرصت‌هایی برای افزایش مهارت گشتاری (لغزاندن، برگرداندن، چرخاندن) شکل‌ها و اشیا در هر دو دنیای فیزیکی و ذهنی ایجاد می‌کند. درابتدا، کودکان شاید تکه‌ای از جورچین را جایی بگذارند که فکر می‌کنند، آنجا جا می‌افتد و بعد آن را بچرخانند تا جابیافتد (یا نیافتد). سپس، به تکههای جورچین روی میز نگاه می‌کنند و در ذهن‌شان تصور می‌کنند با چرخش کدام تکه می‌توانند آن را در جای خالی جورچین قرار دهند. کودکان برای بازی تانگرام هم این کار را انجام می‌دهند، آن‌ها از قبل فکر می‌کنند که کدام شکل‌ها و با چه ترتیبی در کنار یکدیگر تصویر کشتی یا خانه درست می‌کند.
برخلاف یادگیری خواندن که دانستن حروف و صدای آن‌ها محرک اصلی روان‌خوانی است، همه‌ی مفاهیم هندسی و فضایی که به آن‌ها اشاره شد، برای کودک قابل دسترس هستند. «قدم اولی» وجود ندارد. معلمان باید به راحتی کودکان را در‌معرض همه این موارد قرار دهند و زبان و محیط فیزیکی غنی فراهم کنند که حامی چنین حوزه مهمی از رشد و پیشرفت است.
https://prek-math-te.stanford.edu/spatial-relations/mathematics-geometry-and-spatial-relations
مترجم
لینک کوتاه