Aprendiendo a pensar Espacialmente: La naturaleza y funciones del pensamiento espacial National Academy of Sciences The Nature of Spatial Thinking. En Learning to Think Spatially: GIS as a Support System in the K-12 Curriculum Susana Barrera Lobatón

CONTENIDO 1.Introducción 2.La Naturaleza y funciones del Pensamiento Espacial

INTRODUCCIÓN (cont.) Pensar espacialmente involucra aspectos relacionados con: 1.El Espacio: Cómo se calcula (km, tiempo de viaje, costos de viaje) Sistemas Coordenados Naturaleza de los espacios (dimensionalidad) 2.La Representación Vistas (planas, 3D, perspectivas) Efectos de las proyecciones (Mercator vs equal-area) Principios de diseño gráfico (legibility, variables visuales) 3.El Razonamiento Extrapolar e interpolar Determinación de tendencias Toma de decisiones

INTRODUCCIÓN (cont…) Las representaciones espaciales pueden ser: – Internas y cognitivas – Externas y gráficas – Lingüísticas – Físicas Estas representaciones implican formas específicas de: – Almacenamiento de información – Análisis y comprensión – Comunicación Los procesos de razonamiento permiten: – Manipular, interpretar y explicar información estructurada

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO ESPACIAL Las habilidades del pensamiento espacial consisten en formas de conocimiento permiten transformar, combinar y operar Declarativas Perceptuales Cognitivas Hay tres elementos clave en el pensamiento espacial: Espacio Herramientas de representación Procesos de razonamiento.

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO... Existen muchos conceptos relacionados con el término pensamiento espacial. – Habilidad Espacial – Razonamiento espacial – Conocimiento espacial – Conceptos espaciales – Inteligencia espacial – Conocimiento ambiental – Mapas cognitivos – Mapas mentales

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO… Hay tres contextos espaciales -no independientes- en los cuales podemos transformar datos en información: 1. Espacios de la vida cotidiana: Conocimiento adquirido en el espacio-tiempo a través de nuestra vida cotidiana. tetra-dimensional. 2. Espacios Físicos: Conocimiento adquirido sobre el espacio-tiempo. Tetra- dimensional. Busca entender la naturaleza y estructura del espacio. Su rango va de escalas microscópicas a astronómicas. 3. Espacios Intelectuales Conocimiento adquirido con el espacio-tiempo. N-dimensional. Espacio abstracto. Conceptos que utilizan al espacio para su entendimiento. Buscar entender similitudes y diferencias, orden, secuencias, tiempo de aparición. Ej. Mapa conceptual

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … El pensamiento espacial tiene tres funciones: 1.Descriptiva: capturar, preservar, traspasar las apariencias y relaciones entre objetos 2.Analítica: Permite entender la estructura de los objetos 3.Inferencial: Permite responder preguntas asociadas a la evolución y función de los objetos

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … El pensamiento espacial tiene tres funciones: 1.Descriptiva: capturar, preservar, traspasar las apariencias y relaciones entre objetos 2.Analítica: Permite entender la estructura de los objetos 3.Inferencial: Permite responder preguntas asociadas a la evolución y función de los objetos

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … El poder del pensamiento espacial reside en su capacidad entender la estructura y la función de los objetos. El pensamiento espacial no es estático. Entender la estructura implica describir cómo algo está organizado y cómo se relaciona con otras partes: orden, relación y patrón. Entender la función significa saber cómo y porqué funciona algo; cómo cambia en el tiempo (cinemática) y cuales son las razones del cambio (dinámica).

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … El espacio es la base del pensamiento espacial El pensamiento espacial puede descomponerse en cuatro ideas: 1.A un grupo de ‘objetos’ :localizados, nombrados, medidos en el espacio y tiempo 2.Agregamos algún lenguaje espacial: propiedades fundamentales de los objetos: puntos, líneas, áreas, volúmenes. 3.Derivamos conceptos espaciales: distancias, angulos, dimensiones, densidades, dispersiones, patrones, pendientes, etc., y 4.Realizamos operaciones: trasladar, rotar, cambiar de dimensión, etc.

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … A través de procesos de simplificación, generalización y clasificación podemos… – Identificar patrones aleatorios o sistemáticos y reconocer su origen espacio-temporal y por tanto su dinámica. – Identificar estructuras de orden mayor tales como redes, o jerarquías basadas en conceptos de sequencia, unión, dominancia y subordinación.

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO … A través de procesos de simplificación, generalización y clasificación podemos… – Superponer objetos en el mismo espacio buscando asociaciones y correlaciones o complejos desagregados. – Descomponer en capas patrones espaciales y buscar correlaciones positivas o negativas entre ellas – Analizar excepciones de los patrones – Interpolar o extrapolar desde los objetos – Inferir axiomas interpretativos. Ej. Los objetos más cercanos a ---- tienden a ser similares – Considerar vecinos más cercanos, efectos de distancia- decaimiento, auto-correlaciones espaciales.

2. LA NATURALEZA Y FUNCIONES DEL PENSAMIENTO ESPACIAL. El PROCESO DEL PENSAMIENTO ESPACIAL (Cont.) El proceso de pensamiento espacial implica distinguir entre representaciones y transformaciones-. – Las representaciones implican manipulación de los datos – Las transformaciones implican operaciones sobre la información. – El pensamiento espacial es un juego entre las representaciones mentales de las características espaciales del mundo y las transformaciones que hacemos a estas representaciones