Et udvalg af billedmotiver fra prøven, der viser dihedral symmetri såvel som deres tilsvarende kompleksitetsniveauer. Kredit:UPV/EHU
Børn elsker at tegne, og skildre den virkelighed, de ser og kender. De vælger farver, former og emner, der også udtrykker deres niveau af modenhed og konceptuelle udvikling. Disse omstændigheder gør det attraktivt at studere dem fra forskellige synsvinkler.
En ny undersøgelse viser, at børn op til syv år spontant bruger symmetri i deres tegninger til at udtrykke deres viden om plantelivet. I den analyserede prøve dette er en meget hyppig strategi og bliver mere kompleks med uddannelsesniveauet, som fremhævet af forskerne på Det Pædagogiske Fakultet — Bilbao (José Domingo Villarroel og Álvaro Antón) og Det Naturvidenskabelige og Teknologiske Fakultet (María Merino).
"Langt før de fyldte syv, børn udviser tegnefærdigheder, der inkluderer den spontane afbildning af symmetrier, som bør have en væsentlig indflydelse på spædbørns undervisning og læringsprocesser, ikke kun med hensyn til forståelsessfæren af biologiske fænomener, men også med hensyn til udviklingen af geometrisk tænkning, " sagde professor José Domingo Villarroel. Resultaterne af denne forskning er blevet offentliggjort i Symmetri .
Forskningsmetoden
Prof Villarroel siger, "En meget væsentlig faktor relateret til undervisnings- og læringsprocesser er at kunne bestemme elevernes evner og viden for at kunne tilpasse didaktiske aktiviteter til disse forudgående determinanter. Det er en af de gyldne regler i undervisningen."
Et udvalg af billedmotiver fra prøven, der viser dihedral symmetri såvel som deres tilsvarende kompleksitetsniveauer. Kredit:UPV/EHU
Foredragsholder Álvaro Antón siger, "Ved at vide, at børn spontant bruger symmetri, giver det en mulighed for at udforske det grafiske udtryk i barndommen og bruge denne ressource i undervisningsaktiviteterne vedrørende biologiske fænomener og geometrisk viden."
For at udføre deres analyse, forskerholdet arbejdede med en stikprøve på 116 tegninger produceret af 65 piger og 41 drenge fra tre skoler i førskole- og grundskoleundervisning beliggende i Uribe-Kosta-distriktet i Bizkaia i løbet af det akademiske år 2012-2013. Det var spontane tegninger, uden nogen forudgående viden eller instruktioner vedrørende symmetri.
Forskerne valgte planteliv som emne for billedudtryk, et emne, som a priori ikke har nogen tilsyneladende forbindelse med geometri og symmetri. Ved hjælp af en dukke, børnene blev opfordret til at lave en tegning, der ville forklare dukken, hvordan planter er, hvor de bor, og hvad der er godt for dem. Den individuelle aktivitet tog omkring ti minutter.
Disse repræsentationer blev analyseret af forskerholdet, og de fandt ud af, at pigerne og drengene brugte to typer symmetri. Forsker María Merino siger, "De bruger cyklisk symmetri (som præsenterer rotationssymmetri omkring et centralt punkt), for eksempel, når de forestiller solen; og dihedral symmetri (som omfatter både rotationssymmetri og refleksionssymmetri), når man afbilder den menneskelige form. Af de to, den mest almindelige er dihedral symmetri, som de bruger til at tegne planteverdenen, mennesker og deres miljø eller dekorative elementer såsom stjerner eller hjerter."
På samme tid, forskerne så, at kompleksiteten i at skildre dihedriske symmetrier er større end den, der svarer til cykliske symmetrier, og at på højere uddannelsesniveauer, når børn har brug for at udtrykke mere dybdegående viden, de tegner også mere komplekse symmetriske billedelementer. Fra et kønsperspektiv, Piger bruger komplekse symmetrier hyppigere end drenge.
Denne undersøgelse er et første skridt i retning af at fastslå sammenhængen mellem børns viden om planteverdenen og de billeder, de producerer; Formålet er at finde ud af, hvilken sammenhæng der er mellem geometrisk tænkning og det grafiske udtryk for denne tænkning. Villarroel siger, "Undersøgelsen af disse forbindelser er enormt interessant, fordi videnskabelig aktivitet altid er knyttet til matematik. Videnskabelig tænkning er uundgåeligt forbundet med matematisk tænkning, og derfor er det vigtigt at forstå, hvordan relationer etableres i barndommen mellem begge typer tænkning, det, der vedrører forklaringen af biologiske fænomener og geometri."