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        音樂和動作可以幫助孩子理解數學 打破學習障礙

        • 教育新聞
        • 2019-10-19 14:06:49

        一種稱為STEAM的新教學方式正在打破科學,技術,工程,藝術和數學之間的障礙。

        盯著頁面上的數字行或公式行可能對許多在學校學習數學或科學的孩子而言是不受歡迎的。但是,音樂,繪畫甚至身體的動作都為年輕人提供了一種很有前途的新方法,可以教授復雜的課程。

        起初,小提琴琴弦的聲音或鼓的拍子似乎與物理學,分數或角度無關。確實,傳統上像音樂這樣的科學和藝術科目在教育中被完全分開對待。

        但是研究人員認為,打破科學與藝術之間的任意障礙可以幫助學生更輕松地掌握棘手的概念。它引領了一種新的教學方式,旨在將科學,技術,工程,藝術和數學結合在一起,統稱為STEAM。

        希臘雅典市雅典娜研究中心語言和語音處理研究所的Vassilis Katsouros博士說:“我們正在努力使教育界了解這種STEAM學習方法。”該項目的協調人是iMuSciCA。“當您將藝術和STEM學科的人們召集在一起時,他們可以一起工作,以產生非常有創意的想法。”

        這種跨學科的合作在大學和行業中越來越普遍,通常導致技術,科學和藝術方面的令人振奮的新發展。Katsouros博士和他的同事希望在更早的階段介紹這種思維方式。

        波動理論

        該iMuSciCA項目用音樂教中學的孩子大約像波浪理論物理學數學艱深的概念和公式。學生可以在計算機上設計虛擬樂器,他們可以在其中更改其物理屬性,以了解其如何影響其產生的聲音。

        Katsouros博士解釋說:“如果他們改變了弦的金屬,那么弦的振動方式和產生的聲音波形就會不同。”“學生可以看到材料的密度如何影響聲音,并看到它產生的聲波。它可以幫助他們理解頻率和幅度等概念。”

        該團隊創建了一個在線“工作臺”,教師可以將作為iMuSciCA一部分開發的技術和工具納入他們的課程。通過在線工具,學生可以使用iMuSciCA程序創建弦樂器或打擊樂器。

        通過演示改變表面的形狀或方向如何改變聲音反射的方式,該技術還可以使學生學習其他更高級的概念,例如幾何和對稱性。它還可以提供有關隨機性和周期性的見解。

        鼓勵學生們團隊合作創作自己的音樂,甚至借助3D打印來創建他們在線設計的樂器的物理版本。在一次試點活動中,學生們組成了一個樂隊一起表演。

        Katsouros博士說:“目前這些只是管樂器,因為用塑料進行3D打印要比用金屬等材料便宜和容易。”

        到目前為止,iMuSciCA已在希臘,法國和比利時的10所學校進行了試點,涉及300多名15-16歲的學生。60名教師還參加了研討會,以學習如何將音樂工具融入他們的課程。

        RobotAngle旨在通過移動手臂幫助兒童理解急性,鈍角和直角。圖片來源:地平線:《歐盟研究與創新》雜志

        動機

        Katsouros博士說:“我們仍在評估和分析它所產生的影響。”“但是我們已經看到學生的動力大大增加了。這個年齡的學生對音樂非常熟悉和感興趣,因此似乎與他們聯系在一起。”

        但是音樂不僅提供了向青少年傳授科學和數學知識的新方法。研究人員一直將它與身體動作,拍手和觸摸物體相結合,以開發新的教學方式來教小孩子。

        意大利熱那亞意大利理工學院(Istituto Italiano di Tecnologia)的神經科學家Monica Gori博士說:“視覺信息并不總是傳達幾何或算術等事物的最佳方式。”WeDraw項目的協調員。

        她的團隊一直在創造一系列的技術來鼓勵8歲以下的兒童與身體形成角度或玩聲音。

        一款名為RobotAngle的游戲使用運動感應攝像頭來檢測學生何時將手臂伸到頭頂上方以形成角度。每個角度都與小提琴中的音符相似,音調較高,銳角使用低音調,鈍角使用低音調。

        該系統允許兒童張開雙臂以改變分子,而腿則改變分母,從而創建分數。拍手還被用來及時觸發鼓點,并在屏幕上移動一個點,再次通過節奏來幫助孩子們學習分數。

        另一個名為笛卡爾花園的游戲允許兒童通過在房間里到處走動來收集物體,從而在虛擬環境中繪制形狀。第三種叫做“空間形狀”(Spaceshape),通過鼓勵兒童畫畫并在觸摸屏上移動,來教給他們有關三維形狀的知識。

        測驗

        WeDraw團隊在意大利,愛爾蘭和英國的小學進行了初步測試,結果發現200多個孩子在10個不同的班級嘗試了游戲。在每個課程中,有一半的班級在一周內每天使用多感官游戲15分鐘,作為課程的一部分,另一半則使用簡化版的游戲進行教學,該游戲使用了傳統的視覺技術。

        戈里博士說:“我們看到大多數孩子的情況有所改善。”“例如,對于Spaceshape游戲,我們了解了形狀和3-D運動。”

        但是,某些改善似乎僅在特定年齡段才明顯。例如,團隊只看到了對7歲兒童對分數和形狀的理解的改善。

        戈里博士說:“這是他們應該開始理解這些概念的年齡,因此對潛在利益更加敏感。”

        該小組還一直在開發多感官技術,以便患有閱讀障礙或視力障礙的學生可以使用它們。例如,使用與聲音相關的身體動作確實可以幫助盲童理解角度。

        Gori博士補充說,他們希望將來能將音樂和身體動作進一步結合起來,以舞蹈作為教學工具。

        她說:“到目前為止,我們一直在使用手臂動作,拍手和聲音,但是將來使用舞蹈會很好。”

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