I ricercatori dell'Università della California a San Diego hanno sviluppato un test che utilizza la capacità dei bambini di assemblare pezzi LEGO per valutare la loro capacità di visualizzazione spaziale. La visualizzazione spaziale è la capacità di visualizzare forme 3D nella propria mente, che è legato all'aumento dei GPA e dei tassi di laurea negli studenti universitari STEM.

Uno strumento per aumentare le capacità di visualizzazione spaziale tra gli studenti universitari è un'app mobile, chiamato Vis spaziale, che consente agli studenti di disegnare forme 2D e 3D su un touchscreen ed è stato sviluppato sulla base di una ricerca presso l'UC San Diego.

Però, i ricercatori Lelli Van Den Einde e Nathan Delson, entrambi professori della UC San Diego Jacobs School of Engineering, ritengono che sarebbe utile iniziare a insegnare le abilità di visualizzazione spaziale in età più giovane. Infatti, durante la pandemia di COVID19 hanno visto aumentare le richieste di utilizzo di Vis spaziale da parte degli insegnanti delle scuole medie e superiori perché funziona bene per l'istruzione a distanza. Una sfida da superare per consentire l'insegnamento di queste abilità è come valutare la capacità di visualizzazione spaziale a livelli inferiori.

A livello universitario, una valutazione ampiamente utilizzata è il test di visualizzazione spaziale di Purdue:rotazioni, o PSVT:R, che è un test a tempo di 20 minuti composto da una serie di domande a scelta multipla rivolte agli studenti dai 13 anni in su. Van Den Einde e Delson volevano sviluppare una valutazione che fosse più adatta e coinvolgente per gli studenti di livello inferiore. Si sono rivolti a LEGO, che è stato progettato pensando a quella fascia di età più giovane ed è familiare a molti bambini. Per superare la prova, gli studenti devono assemblare un set di pezzi LEGO in una forma specifica, come una balena o un piccolo aereo, mentre viene fornita solo un'immagine della forma finale ma nessuna istruzione passo passo. Il tempo necessario agli studenti per costruire la soluzione corretta è la metrica utilizzata per la valutazione.

Van Den Einde e Delson, insieme a Jessica Tuazon, Ingegnere dello sviluppo, e Daniel Yang, dottorato di ricerca alunno, presenterà il test di montaggio LEGO alla conferenza dell'American Society for Engineering Education, tenutasi virtualmente dal 22 al 26 giugno. Per validare il test, i ricercatori hanno fatto sostenere agli studenti di due corsi di grafica di ingegneria matricola sia il test di assemblaggio LEGO che il PSVT:R. Gli studenti hanno sostenuto i test sia all'inizio che alla fine del trimestre. Durante il corso, sono stati addestrati con l'app Spatial Viz. I risultati del test mostrano una correlazione statisticamente significativa tra i risultati del test LEGO e il PSVT:R.

"Pensiamo che il test di assemblaggio LEGO sia un modo adatto per valutare la capacità di visualizzazione spaziale per gli studenti delle scuole elementari, "Ha detto Van Den Einde.

Delson ha aggiunto che il test LEGO mostra che gli studenti più giovani ottengono un vantaggio tangibile dall'uso di Vis spaziale e migliorano le loro capacità di visualizzazione spaziale.

Van Den Einde e Delson hanno cofondato eGrove Education Inc. per commercializzare la formazione sulla visualizzazione spaziale. L'app Spatial Vis è utilizzata da oltre 120 scuole e 2000 studenti. I due professori della UC San Diego stanno ora lavorando a una versione per i livelli inferiori per soddisfare la domanda che è aumentata a causa dell'istruzione a distanza.

L'app include la valutazione automatica degli schizzi degli studenti, e suggerimenti quando gli studenti sono bloccati. I ricercatori modificheranno il loro feedback sui suggerimenti, quindi l'app è più adatta per gli studenti K-12 e incoraggia gli studenti a essere persistenti e a risolvere i compiti con solo suggerimenti minimi.