The role of pictures in picture books on children's cognitive engagement with mathematics

Abstract

The present study examines the cognitive activity that is evoked in young children when they are read a picture book that is written for the purpose of teaching mathematics. The focus of this study is to explore the effects of pictures on children's spontaneous mathematical cognitive engagement. The study is based on the assumption that the pictures in a picture book that is aimed at supporting children's learning of mathematics can have story‐related components and mathematics‐related components. The story‐related components of the pictures contribute to grasp the global story context of the text and the mathematics‐related components help to understand the mathematical content of the story. All of the pictures of the book under investigation, Six brave little monkeys in the jungle, have both story‐related and mathematics‐related components included. The pictures have a representational or an informational function. Four 5‐year‐old children were read individually the book by one of the authors without any probing. A detailed coding framework was used for analyzing the children's utterances that provided an in‐depth picture of the children's cognitive activity. The results show that the picture book as a whole has the potential for cognitively engaging children. However, the pictures with a representational function were found to elicit mathematical thinking to a greater extent than the pictures with an informational function. Moreover, this was found for both types of components included in the pictures. Findings are discussed, practical implications for using picture books in kindergarten are drawn and suggestions for further research are made.

RÈSUMÈ: La présente étude examine l' activité cognitive évoquée chez des jeunes enfants quand il leur est lu un livre illustré destiné à l'enseignement des mathématiques. L' étude est centrée sur l' exploration des effets des images sur l'engagement cognitif mathématique spontané des enfants. L'étude s'appuie sur l'hypothèse que les images dans un livre illustré visant à soutenir l'apprentissage des mathématiques peuvent avoir des composantes liées à l'histoire et des composantes liées aux mathématiques. Les composantes des images liées à l'histoire contribuent à saisir le contexte global du texte et les composantes liées aux mathématiques aident à comprendre le contenu mathématique de l'histoire. Toutes les images du livre étudié, ‘Six braves petits singes dans la jungle’, possèdent les deux composantes. Les images ont une fonction représentative ou informative. Le livre a été lu à quatre enfants de 5 ans individuellement par un des auteurs de cet article sans autres explications. Un cadre détaillé de codage a été employé pour analyser les énoncés des enfants, fournissant une image détaillée de leur activité cognitive. Les résultats montrent que le livre illustré dans son ensemble a le potentiel de provoquer l'engagement cognitif des enfants. Cependant, les images avec une fonction représentative se sont avérées développer davantage la pensée mathématique que les images avec une fonction informationnelle. D'ailleurs, ceci a été trouvé pour les deux types de composantes incluses dans les images. Les résultats donnent lieu à une discussion, des implications pratiques pour l'usage des livres illustrés au jardin d'enfants sont proposées ainsi que des suggestions pour des recherches ultérieures.

ZUSAMMENFASSUNG: Die vorliegende Studie untersucht die kognitive Aktivität bei jungen Kindern, die durch das Vorlesen eines für den Mathematikunterricht geschriebenen Bilderbuches hervorgerufen wird. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Bilder auf das spontane mathematisch‐kognitive Engagement der Kinder. Die Studie basiert auf der Annahme, dass die Bilder in einem Mathematikbuch sowohl mathematische als auch geschichtenbezogene Komponenten aufweisen. Die geschichtenbezogenen Komponenten der Bilder tragen demnach dazu bei, den globalen Geschichten‐Kontext des Textes zu erfassen, während die auf Mathematik bezogenen Komponenten helfen, den mathematischen Inhalt der Geschichte zu verstehen. Alle Bilder des untersuchten Buches “Sechs tapfere kleine Affen im Dschungel” enthalten sowohl geschichtenbezogene als auch mathematikbezogene Komponenten. Die Bilder haben dabei gleichzeitig eine repräsentierende und eine informierende Funktion. Vier 5‐jährigen Kindern wurde einzeln das Buch von einem der AutorInnen vorgelesen, ohne dass mathematisch geübt wurde. Ein detaillierter Kodierungsrahmen für die Analyse der Äußerungen der Kinder wurde genutzt, mittels dessen ein eingehendes Bild der kognitiven Aktivität der Kinder gewonnen werden konnte. Die Ergebnisse zeigen, dass das Bilderbuch als Ganzes das Potenzial hat, die Kinder kognitiv zu engagieren. Dabei wurde ebenfalls deutlich, dass die Bilder mit einer repräsentierenden Funktion in einem größeren Ausmaß mathematisches Denken aktivieren als die Bilder mit einer informierenden Funktion. Dies gilt für beide Arten von Komponenten. Die Ergebnisse werden diskutiert, praktische Bedeutungen für die Nutzung von Bilderbüchern in Kindergärten skizziert und Anregungen für die weitere Forschung gegeben.

RESUMEN: El presente estudio examina la actividad cognitiva que se suscita en los niños pequeños cuando se les lee un libro ilustrado escrito con el propósito de enseñar matemáticas. El objeto de este estudio es investigar los efectos de las ilustraciones sobre el interés cognitivo matemático espontáneo de los niños. El estudio se basa en el supuesto de que las imágenes de un libro ilustrado cuyo propósito es apoyar el aprendizaje de las matemáticas en los niños pueden tener componentes relacionados con el relato y componentes relacionados con las matemáticas. Los componentes de las ilustraciones relacionados con el relato contribuyen a la comprensión del contexto global del relato del texto, y los componentes relacionados con las matemáticas ayudan a entender el contenido matemático del relato. Todas las ilustraciones del libro que se investiga, “Seis monos pequeños valientes en la selva”, incluyen componentes tanto relacionados con el relato como relacionados con las matemáticas. Las ilustraciones tienen una función de representación o de información. A cuatro niños de 5 años les fue leído individualmente el libro por uno de los autores sin hacer ningún sondeo. Se utilizó un marco de codificación detallado para analizar las expresiones verbales de los niños que ofrecían una imagen a fondo de su actividad cognitiva. Los resultados muestran que el libro ilustrado, como un todo, tiene el potencial para interesar cognitivamente a los niños. Sin embargo, se halló que las ilustraciones con función de representación suscitaban un razonamiento matemático en mayor medida que las ilustraciones con función de información. Además, esto se halló con respecto a ambos tipos de componentes incluidos en las ilustraciones. Se analizan los resultados, se infieren implicaciones prácticas respecto al uso de libros ilustrados en el jardín de niños y se hacen sugerencias con miras a una investigación adicional.

Keywords:

• picture books
• pictures
• story
• mathematics
• cognitive engagement
• kindergartners

Notes

1. Before the collection of the data, consent was obtained from the kindergarten Head about the children's participation to the research study. It is also noted that the reader of the picture book during all the reading sessions was the children's kindergarten teacher who is the third co‐author of the present paper.

2. The Greek title of the picture book is ‘Exi gennea maimoudakia sti zoungla’ and is published by Savvalas, Athens.

3. Illustrations of the picture book in the Appendix are reproduced for research purposes with the permission of the book's editor in Greece, Savvalas.