Strategies and difficulties in solving spatial visualization problems: A case study with adults

Abstract

Bu çalışmanın amacı, yetişkinlerin uzamsal görme problemleri çözerken kullandıkları uzamsal stratejileri ve yaşadıkları zorlukları araştırmaktır. Bu amaca ulaşmak için durum çalışması uygulanmıştır ve çalışmada incelenen durum Ankara'da bir devlet üniversitesinde ortaöğretim veya ilköğretim matematik öğretmenliği eğitimi alan beş yetişkinden oluşan gruptur. Katılımcıların uzamsal yeteneklerini belirlemek ve uzamsal görme yeteneği problemleri çözmedeki stratejilerini ve zorluklarını açıklamak için Uzamsal Yetenek Testi (SAT) ve görev temelli görüşmeler kullanılmıştır.Çalışmanın bulguları katılımcıların uzamsal stratejilerinin şu şekilde kategorize edildiğini ortaya çıkarmıştır; bütünsel, analitik ve arada olan stratejiler. Ayrıca alt stratejiler tanımlanmıştır; bütünsel stratejiler için, zihinsel döndürme ve zihinsel manipülasyon; analitik stratejiler için, anahtar özellik ve sayma ve arada olan stratejiler için, kısmi döndürme, kısmi manipülasyon ve şablona dayalı stratejiler. Bununla birlikte her alt strateji için, o stratejinin farklı kullanım yolları açıklanmıştır. Örneğin kısmi manipülasyon stratejisini kullanmada iki farklı yol vardır; simetri kuralı ve kısmi katlama. Bunlara ek olarak, strateji seçerken problemin özelliklerinin önemli olduğu sonucuna varılmıştır.Bu çalışma göstermiştir ki katılımcıların uzamsal görme problemleri çözerken karşılaştıkları zorluklar iki ana sınıfa ayrılabilir; sınırlı esneklik ve eksik yeterlilik. Bu çalışmanın sonuçları, uzamsal görme yeteneğini ölçmek ve geliştirmek için araç tasarlamakta kullanılabilmek üzere, yetişkinlerin uzamsal görme problemleri çözerken kullandıkları stratejiler ve yaşadıkları zorluklarla ilgili detaylı açıklamalar vermektedir.

The purpose of the present study is to investigate the spatial strategies of adults and the difficulties they experience while solving spatial visualization problems. To achieve this purpose, a case study is conducted and the case of this study is the group of five adults studying secondary or elementary mathematics education in a public university in Ankara. Spatial Ability Test (SAT) and task based interviews are utilized to determine the participants? spatial abilities; and to interpret their strategies, and their difficulties in solving spatial visualization problems.The present study reveals that, the participants? spatial strategies are mainly categorized as: holistic, analytic and intermediate strategies. Moreover, sub-strategies are defined; for holistic strategies; mental rotation and mental manipulation strategies; for analytic strategies, key feature and counting strategies; and for intermediate strategies, partial rotation, partial manipulation and pattern-based strategies. Additionally, for each sub-strategy different ways of using that strategy are defined. As an example when using mental manipulation strategy, participants use two different ways; imagining the folding and imagining the sequence. It is also concluded that when the strategies are selected, characteristics of the problems are important.This study shows that the difficulties of the participants in solving spatial visualization problems can be mainly categorized as: limited flexibility and inadequate proficiency. The results of this study provides detailed descriptions of strategies and difficulties of adults in solving spatial visualization problems to be used in designing tools for assessment or development of spatial visualization ability.