Geometrinen hahmottaminen sosiaalisena, vuorovaikutteisena ja kehollisena toimintana

Abstract

Matematiikan ja luonnontieteiden oppimista käsittelevässä tutkimuksessa on viime aikoina korostettu kehon, kognition ja vuorovaikutuksen läheistä yhteyttä. Tässä artikkelissa pohdimme, millä tavoin geometrinen hahmottaminen on sosiaalista, vuorovaikutteista ja materiaalien välittämää kehollista toimintaa. Tarkastelemme eräässä kouluajan ulkopuolella järjestetyssä STEAM-työpajassa kerättyä videoaineistoa keskustelunanalyysin menetelmin. Työpajassa alakouluikäiset oppilaat saivat tehtäväkseen koota pareittain jalkapallon geometrisen representaation 4DFrame-rakennussarjan muoviputkista ja -kiinnikkeistä. Tapaustutkimuksemme osoittaa, miten tämän kaltaisen ohjatun rakennustehtävän aikana katse, koskettaminen ja osoittaminen auttoivat osallistujia hahmottamaan keskeneräisen jalkapallon geometrisessa rakenteessa olevia ongelmia sekä visualisoimaan rakenteita ja niiden suunnittelemista. Oppilaiden kehollisesti visualisoimat rakenteet auttoivat työpajan ohjaajaa identifioimaan rakenteiden ongelmakohtia ja korjaamaan oppilaiden geometrista hahmottamista. Tarkastelemassamme STEAM-työpajassa hahmottaminen oli moniaistista ja vuorovaikutteista toimintaa; se oli yhtäältä jalkapallon geometrisen mallin oppimisen tavoite ja toisaalta sen rakentamisen edellytys. Tuloksemme tukevat aiempia tutkimushavaintoja kehon, oppimateriaalien ja vuorovaikutuksen keskeisestä merkityksestä monenlaisissa opetus- ja oppimisympäristöissä.

Recent research on the learning of science and mathematics, and more specifically on STEM education (science, technology, engineering and mathematics), emphasises the close relationship between the human body and cognition. In this article, we explore soma ways in which geometrical perception constitutes, and is displayed in, social interactive, and materially-mediated embodied action. We draw on ethnomethodological conversation analysis to investigate video materials that were collected in a mathematics workshop organised outside school. In the workshop, pairs of primary school pupils were given the task of constructing a geometrical representation of a football using the plastic tubes and connectors of a 4DFrame construction set, a tool developed for mathematics education. By way of a conversation analytic case study, we show how during such a guided replication task, touching and pointing offer important interactional resources to participants for perceiving their emerging football construction, noticing problems in its geometrical structure as well as visualizing existing and planned structures to others. We argue that embodied visualisations of the football structure enable the workshop instructor to guide and support the pupils’ emerging geometrical perception. In all, our analysis highlights the multisensory nature of geometrical perception and its dual role in the workshop as both an instructional learning object and a prerequisite for being able to build a geometric model of football. More broadly, our results support earlier studies that foreground the role of the human body, learning materials, and interaction in teaching and learning activities.