Entwicklungsveränderungen bei Produktion und Erkennen von Strichzeichnungen visueller Konzepte bei Kindern
26.02.2024 Die Fähigkeit von Kindern, erkennbare Objekte zu zeichnen und die Zeichnungen anderer Kinder wiederzuerkennen, verbessert sich im Laufe der Kindheit laut einer Studie der Stanford University.
In der in Nature Communications veröffentlichten Forschungsarbeit verwendeten die Forscher Algorithmen des maschinellen Lernens, um die Veränderungen in einer großen Stichprobe von Kinderzeichnungen im Alter von 2 bis 10 Jahren zu analysieren.
Die von den Forschern Bria Long, Judith Fan, Holly Huey, Zixian Chai und Michael Frank durchgeführte Studie ergab, dass sich die Fähigkeiten, Objekte zu zeichnen und zu erkennen, bei Kindern parallel entwickeln. Es wurde auch festgestellt, dass nicht alle Verbesserungen in der zeichnerischen Erkennbarkeit im Laufe der Kindheit auf eine Verbesserung der zeichnerischen Fähigkeiten oder auf die Einbeziehung stereotyper Merkmale, wie z. B. große Ohren bei einem Kaninchen, zurückgeführt werden können.
„Die dazu führenden Merkmale, dass die Zeichnungen älterer Kinder als solche erkannt werden, scheinen nicht nur durch ein einziges Merkmal bedingt zu sein, das alle älteren Kinder in ihre Zeichnungen einzubauen lernen“, so Judith Fan, Assistenzprofessorin für Psychologie an der Fakultät für Geistes- und Naturwissenschaften und Leiterin des Cognitive Tools Lab. „Es ist etwas viel Komplexeres, das diese maschinellen Lernsysteme aufgreifen“.
Der Einsatz von maschinellem Lernen ermöglichte es den Forschern, die große Stichprobe von Zeichnungen in dieser Studie zu interpretieren und Feinheiten hervorzuheben, die ihnen halfen zu verstehen, wie Kinder die Welt wahrnehmen und wie sie diese Wahrnehmungen durch Zeichnungen vermitteln.
Daten und Kritzeleien
Zur Durchführung der Studie arbeiteten die Forscher mit Mitarbeitern des Children’s Discovery Museum of San Jose zusammen, um einen Kiosk im Museum zu installieren. Der Kiosk zeigte aufgezeichnete Videoaufforderungen der Erstautorin der Studie, der Postdoktorandin für Psychologie in Stanford, Bria Long, die Kinder aufforderte, bestimmte Tiere oder Objekte zu zeichnen.
Nach der Aufforderung hatten die Kinder dann 30 Sekunden Zeit, um das Objekt mit der Fingerspitze auf ein digitales Tablet zu zeichnen. Die Kinder, die den Kiosk benutzten, sollten auch die von anderen Kindern gezeichneten Objekte in einem Ratespiel identifizieren und die auf dem Bildschirm gezeigten Objekte nachzeichnen, um so ihre motorischen Fähigkeiten einschätzen zu können.
Nach der Erfassung von rund 37.000 Einzelzeichnungen aus dem Kiosk setzten die Forscher Algorithmen des maschinellen Lernens ein, um die Erkennbarkeit der einzelnen Zeichnungen zu analysieren. Dann sammelten die Forscher Daten zu den einzelnen Objektteilen jedes Bildes in etwa 2.000 der Zeichnungen, die von erwachsenen Teilnehmern kommentiert wurden, die beschreiben sollten, welchen Teil des Objekts die Kinder mit jedem Stiftstrich gezeichnet hatten (z. B. „Kopf“ oder „Schwanz“).
Entwicklung beim Zeichnen
Diese groß angelegte Arbeit untermauert die bisherigen Erkenntnisse, dass die Fähigkeit von Kindern, Tiere und Objekte zu erkennen und zu zeichnen, mit dem Heranwachsen zunimmt. Die Tatsache, dass bei der Analyse eine so große Anzahl von Zeichnungen untersucht wurde, ermöglichte es den Forschern, nuanciertere Schlussfolgerungen zu ziehen als bei früheren Studien, bei denen weit weniger Zeichnungen von Menschen analysiert wurden.
Obwohl die Erkennbarkeit der Zeichnungen mit dem Alter zunahm, stellten die Forscher fest, dass diese Zunahme nicht vollständig durch Verbesserungen der motorischen Kontrolle erklärt werden kann. Selbst charakteristische Merkmale, die Kinder im Laufe der Zeit zu erkennen und in ihre Zeichnungen einzubauen lernen, wie z. B. acht Beine bei einer Spinne, erklärten die Zunahme nicht vollständig. Dies deutet darauf hin, dass die Verbesserung der Kinder im Laufe der Zeit nicht nur das widerspiegelt, was sie direkt beobachten oder produzieren können, sondern auch eine Veränderung in ihrem Denken über Objekte.
„Die Zeichnungen der Kinder spiegeln nicht nur ihre Fähigkeit zu zeichnen wider, sondern auch etwas über ihr Wissen über diese Objekte“, so Long. „Und man sieht diese Veränderungen sowohl in ihrer Fähigkeit, diese Zeichnungen anzufertigen, als auch in der Fähigkeit, die Zeichnungen anderer Kinder zu erkennen.“
Den Forschern zufolge können sogar Zeichnungen, die nicht identifizierbar sind, Hinweise auf die Absicht des Kindes geben. Die Zeichnung eines Tigers beispielsweise ist vielleicht nicht als Tiger zu erkennen, ist aber dennoch eindeutig ein Tier. Die Kinder waren auch in der Lage, Informationen über die reale Größe des gezeichneten Objekts zu vermitteln, selbst wenn die Zeichnung selbst ansonsten rätselhaft war.
„Die Zeichnungen von Kindern enthalten viele Informationen über das, was sie wissen. Wir denken, dass dies ein wirklich guter Weg ist, um zu erfahren, was Kinder denken“, sagte Long. „Nur weil ein Kind etwas nicht besonders gut zeichnet, heißt das nicht, dass es kein interessantes Wissen über diese Kategorie zum Ausdruck bringt.“
© Psylex.de – Quellenangabe: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44529-9