Zahlensinn vor dem formalen Matheunterricht: Kleine Kinder teilen intuitiv, bevor sie in der Schule das Dividieren lernen
25.02.2022 Wir denken oft an Multiplikation und Division als Berechnungen, die in der Schule gelehrt werden müssen. Zahlreiche Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Kinder bereits vor Beginn der formalen Bildung über intuitive Rechenfähigkeiten verfügen.
Eine in der Zeitschrift Frontiers in Human Neuroscience veröffentlichte Studie zeigt, dass sich diese Fähigkeit, Näherungsrechnungen durchzuführen, sogar auf das gefürchtetste mathematische Grundproblem – die echte Division – erstreckt, was Auswirkungen darauf hat, wie Schülern in Zukunft mathematische Konzepte vermittelt werden.
Grundlage für die Studie ist das ungefähre Zahlensystem (ANS; approximate number system), eine etablierte Theorie, wonach Menschen (und sogar nicht-menschliche Primaten) von klein auf eine intuitive Fähigkeit haben, große Mengen von Objekten zu vergleichen und zu schätzen, ohne sich auf Sprache oder Symbole zu stützen.
Nach diesem nicht-symbolischen System kann ein Kind zum Beispiel erkennen, dass eine Gruppe von 20 Punkten größer ist als eine Gruppe von vier Punkten, selbst wenn die vier Punkte mehr Platz auf einer Seite einnehmen. Die Fähigkeit, feinere Annäherungen vorzunehmen – z. B. 20 Punkte gegenüber 17 Punkten – verbessert sich bis ins Erwachsenenalter.
Überbrückung der Leistungsunterschiede
Forscher, die sich mit ANS beschäftigen, sind nicht nur daran interessiert, wie wir vor der formalen Bildung über Zahlen denken, sondern auch daran, wie diese Erkenntnisse im Klassenzimmer angewendet werden können.
Ein positives Ergebnis wäre vor allem für Kinder mit niedrigem Einkommen von Bedeutung – die die Mehrheit der Studienteilnehmer im Schulalter ausmachten, da sie im Laufe ihrer Schulzeit ein höheres Risiko für schlechtere Mathematikleistungen haben.
Das ANS ist universell, und Wege zu finden, das ANS zu nutzen, könnte einer von vielen wichtigen Wegen zur Schließung der Leistungslücke sein, sagt Dr. Elizabeth M. Brannon von der University of Pennsylvania in Philadelphia und Mitautorin der Studie.
Brannon und Kollegen führten mehrere Experimente durch, um die Fähigkeit von sechs- bis neunjährigen Kindern und College-Studenten zu bewerten, symbolische und nicht-symbolische Näherungsdivisionen durchzuführen. Die Experimente dienten nicht nur dazu, die Hypothese zu überprüfen, dass Kinder tatsächlich die Fähigkeit besitzen, diese Art von Berechnungen in der frühen Kindheit durchzuführen, sondern auch, ob dieser Zahlensinn genutzt werden kann, um das mathematische Lernen im späteren Leben zu verbessern, so Brannon.
Diese Frage ist umstritten, da die vorhandenen Daten uneinheitlich sind, sagt sie. „Unsere Studie gibt jedoch etwas Hoffnung für dieses Vorhaben, da sie zeigt, dass Kinder Mengen und sogar Symbole flexibel teilen können, bevor sie die formale Division lernen.“
Eine neue Divisionsgrenze
In einem Experiment lösten sowohl Kinder als auch Erwachsene nicht-symbolische und symbolische Rechenaufgaben, indem sie beobachteten, wie Punkte oder Zahlen (die Dividende) am oberen Rand eines Computerbildschirms auf eine Blume mit einer unterschiedlichen Anzahl von Blütenblättern (der Divisor) fielen. Die Aufgabe bestand darin, zu entscheiden, welche Menge größer war – die Punkte oder Zahlen, die auf die Blütenblätter der Blume auf der linken Seite des Bildschirms verteilt wurden, oder ein einzelnes Blütenblatt mit einer neuen Anzahl von Punkten/Zahlen auf der rechten Seite des Bildschirms.
Die Leistung der Teilnehmer lag deutlich über dem Zufall, wobei die Kinder in 73 % bis 77 % der Fälle die richtige Antwort wählten, je nachdem, ob sie in den verschiedenen Phasen des Experiments ein Feedback erhielten oder nicht. Die Erwachsenen wählten in fast 90 % der Fälle die richtigen Antworten.
Selbst Kinder, die nicht in der Lage waren, verbale symbolische Divisionsaufgaben zu lösen, schnitten in ihrem Experiment gut ab – ein Ergebnis, das bildgebende Untersuchungen des Gehirns bestätigt, die eine erhöhte Aktivität in einer entscheidenden mit dem Zahlenverständnis verbundenen Region zeigen.
„Wir waren sehr überrascht, dass Kinder, die keine formalen verbalen oder schriftlichen Divisionsaufgaben lösen konnten – zum Beispiel: Was ist vier geteilt durch zwei? – bei der symbolischen Version unserer Aufgabe zur ungefähren Blumendivision noch recht erfolgreich waren“, so Brannon. „Wir haben also schon vor dem formalen Mathematikunterricht einen ungefähren Zahlensinn, der sich auf Gehirnregionen stützt, die auch in der formalen Mathematik eine Rolle spielen.
© Psylex.de – Quellenangabe: Frontiers in Human Neuroscience (2022). DOI: 10.3389/fnhum.2022.752190