Costruzioni, puzzle e matematica: le abilità spaziali si allenano giocando

Una ciotola piena di costruzioni di legno colorate a forma di case, macchinine e blocchi

Immaginare come appare un oggetto girato, capire dove va il pezzo di un puzzle, trovare la strada su una mappa, montare un mobile seguendo un disegno: sono tutte abilità spaziali. Non riguardano solo geometri e architetti. La ricerca mostra che sono collegate al successo in matematica e nelle materie scientifiche e, soprattutto, che si possono allenare, anche giocando.

Si allenano davvero?

Nel 2013 una meta-analisi pubblicata su Psychological Bulletin ha messo insieme 217 studi che avevano provato ad allenare le abilità spaziali con diversi tipi di allenamento ed esperienza. Nel 2022 una seconda meta-analisi, su Developmental Psychology, ha raccolto 29 studi con 3.765 partecipanti per rispondere a una domanda più precisa: l'allenamento spaziale migliora anche la matematica?

Meta-analisiChe cosa misuraEffetto medio (g di Hedges)Intervallo al 95% (nostra elaborazione)
Uttal e altri, 2013 (217 studi)Abilità spaziali0,47da 0,39 a 0,55
Hawes e altri, 2022 (29 studi)Abilità spaziali0,49da 0,31 a 0,67
Hawes e altri, 2022 (29 studi)Matematica0,28da 0,14 a 0,42
Grafico a barre con intervalli: effetto dell'allenamento spaziale 0,47 e 0,49 sulle abilità spaziali, 0,28 sulla matematica

Grafico 1. Effetto medio dell'allenamento spaziale sulle abilità spaziali e sulla matematica, con intervallo al 95% calcolato dall'errore standard riportato. Fonte: Uttal e altri, Psychological Bulletin (2013); Hawes e altri, Developmental Psychology (2022).

Due risultati del 2013 sono particolarmente incoraggianti: gli effetti erano stabili nel tempo, cioè non diminuivano con l'aumentare dell'intervallo tra allenamento e verifica, e si trasferivano ad altri compiti spaziali che non erano stati allenati. Lo studio del 2022 aggiunge che l'allenamento funzionava meglio quando si usavano materiali concreti da manipolare piuttosto che solo esercizi al computer, e che i benefici in matematica erano più forti quando il compito matematico era vicino a quello allenato.

Che cosa significa, in pratica?

Un effetto di 0,47 può sembrare astratto. Un modo per tradurlo: se si confronta un gruppo allenato con uno non allenato, quale quota dei bambini allenati supera il risultato medio dei non allenati? Senza alcun effetto sarebbe il 50%.

Grafico a barre: quota di bambini allenati che supera la media dei non allenati, 68%, 69% e 61%, rispetto al 50% senza effetto

Grafico 2. Quota di bambini allenati che supera la media del gruppo di controllo. Nostra elaborazione sui dati di Uttal e altri (2013) e Hawes e altri (2022), ipotizzando distribuzioni normali.

Con un effetto di 0,47 la quota sale a circa il 68%; per la matematica, con 0,28, a circa il 61% (nostra elaborazione). Non sono miracoli, ma sono effetti concreti, ottenuti con attività che a molti bambini piacciono.

Il gioco di tutti i giorni

Anche fuori dagli esperimenti, il gioco con materiali spaziali sembra contare.

StudioPartecipantiChe cosa ha osservato
Levine e altri, 201253 famiglie osservate a casa sei volte, nei primi anni di vita dei figliChi giocava con i puzzle risolveva meglio, più tardi, un compito di trasformazione di forme, anche tenendo conto di istruzione e reddito dei genitori
Jirout e Newcombe, 2015Grande campione rappresentativo degli Stati UnitiPiù gioco con puzzle e costruzioni si associava a punteggi migliori in una prova di costruzione con i cubi, a parità di altre abilità e in modo uguale per sesso e condizione socio-economica

Lo studio del 2012 nota anche un dettaglio importante: bambini e bambine giocavano con i puzzle con la stessa frequenza, ma la qualità del gioco (puzzle più difficili, genitori più coinvolti, più parole spaziali) era più alta per i maschi. Nel campione del 2015 i genitori riferivano più gioco spaziale per i maschi che per le femmine. Sono studi osservazionali: mostrano associazioni, non provano da soli che il gioco causi il miglioramento. Per questo sono preziose le meta-analisi sperimentali viste sopra.

Idee di gioco per casa e scuola

  • Costruzioni e mattoncini, liberi o seguendo un modello disegnato: tradurre un disegno in un oggetto è un ottimo esercizio.
  • Puzzle di difficoltà crescente, giocati insieme, commentando forme e posizioni.
  • Parole dello spazio: sopra, sotto, accanto, dietro, ruotato, capovolto. Usarle mentre si gioca arricchisce il linguaggio e il pensiero.
  • Mappe e percorsi: disegnare la piantina della propria camera, cercare un tesoro con indicazioni, seguire il percorso al parco.
  • Piegare e ritagliare: origami, figure di carta, ombre con le mani.
  • Pari opportunità: proponete costruzioni e puzzle anche alle bambine, con la stessa sfida e lo stesso coinvolgimento.

Nel nostro Journal trovate anche come i giochi da tavolo aiutano i numeri e perché il gioco è il cuore dell'apprendimento.

Una nota sui dati

La meta-analisi più recente è del 2022. Gli studi inclusi sono molto diversi per età, durata e tipo di allenamento, e gli autori del 2022 riconoscono che i meccanismi del trasferimento alla matematica non sono ancora ben compresi.

Un invito

Pugliautismo è un centro educativo, non una struttura sanitaria. Con approcci naturalistici usiamo il gioco, anche con costruzioni e puzzle, come occasione per imparare. Il primo colloquio è gratuito e si svolge nella nostra sede di Bari. Trovate le informazioni su www.pugliautismo.it.

Fonti

  • Uttal D.H., Meadow N.G., Tipton E., Hand L.L., Alden A.R., Warren C., Newcombe N.S. (2013). The malleability of spatial skills: a meta-analysis of training studies. Psychological Bulletin, 139(2), 352-402. https://doi.org/10.1037/a0028446
  • Hawes Z.C.K., Gilligan-Lee K.A., Mix K.S. (2022). Effects of spatial training on mathematics performance: A meta-analysis. Developmental Psychology, 58(1), 112-137. https://doi.org/10.1037/dev0001281
  • Levine S.C., Ratliff K.R., Huttenlocher J., Cannon J. (2012). Early puzzle play: a predictor of preschoolers' spatial transformation skill. Developmental Psychology, 48(2), 530-542. https://doi.org/10.1037/a0025913
  • Jirout J.J., Newcombe N.S. (2015). Building blocks for developing spatial skills: evidence from a large, representative U.S. sample. Psychological Science, 26(3), 302-310. https://doi.org/10.1177/0956797614563338

Foto: Jason Leung (https://unsplash.com/@ninjason) / unsplash.com (licenza: Unsplash License (uso gratuito anche commerciale, attribuzione non obbligatoria) https://unsplash.com/license)

Video

Grafico 1 animato – Effetto dell'allenamento spaziale su abilità spaziali e matematica (fonte: Uttal e altri 2013; Hawes e altri 2022)
Grafico 2 animato – Quanti bambini allenati superano la media (nostra elaborazione su Uttal e altri 2013; Hawes e altri 2022)

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