Gli esseri umani hanno una capacità di base di comprendere le frazioni?

Sappiamo che ci sono differenze individuali nell'abilità matematica, anche in giovane età, ma quali strumenti cognitivi di base pongono le basi per sapere se siamo bravi con i numeri? E in particolare, quali capacità di base influenzano la nostra capacità di fare frazioni? Le frazioni sono pensate da molti in matematica formazione scolastica per essere un collo di bottiglia centrale con cui molti studenti hanno problemi, così tanta ricerca è stata diretta alla comprensione delle capacità di base essenziali alla comprensione della frazione.

Ora una serie di studi di ricerca di Percival Matthews presso l'Università del Wisconsin a Madison e i collaboratori potrebbero far luce sul perché alcune persone potrebbero essere migliori di altre nel fare frazioni. Considera i seguenti due pannelli:

Molti di noi pensano alle frazioni interamente in termini di pannello b, ciò che è noto come "elaborazione simbolica". Ma Matthews e Dana Chesney hanno esplorato l'importanza della "elaborazione non simbolica" delle frazioni, ciò che vedi nel pannello a, in un

studio condotto l'anno scorso pubblicato in Cognitive Psychology. Ad esempio, è stato chiesto alle persone di confrontare i rapporti delle aree circolari (a sinistra) con i rapporti degli array di punti (a destra) per decidere quale fosse maggiore. I ricercatori hanno scoperto che i partecipanti hanno completato i compiti non simbolici del pannello molto più velocemente rispetto ai confronti numerici (da 5/6 a 2/3) del pannello b. Ciò era vero anche se i rapporti non simbolici sono stati confrontati in due diversi formati. Hanno concluso che i confronti astratti di "rapporto non simbolico" vengono effettuati senza convertire i rapporti in forma simbolica. " In sostanza, l'elaborazione non simbolica può essere una capacità fondamentale di base di gli esseri umani.

In più recente studio pubblicato su Psychological Science, Matthews, Mark Lewis ed Edward Hubbard hanno portato questo flusso di ricerca a un passo fondamentale, esaminando se una varietà di non simbolici le attività di confronto dei rapporti erano in realtà collegate alla conoscenza della frazione del mondo reale e alle prestazioni dell'algebra in un campione di università laureandi. L'idea era di esaminare se gli esseri umani hanno un sistema di elaborazione di base del rapporto non simbolico (RPS). In ciascuna delle diverse attività di confronto del rapporto (pannelli dalla a alla sotto), ai partecipanti è stato chiesto di valutare il rapporto del bianco punti a punti neri o linee bianche a linee nere e per determinare se lo stimolo sinistro o destro all'interno di ciascun pannello fosse maggiore. I compiti di controllo (pannelli e e) hanno semplicemente chiesto ai partecipanti di confrontare il numero di punti neri e la lunghezza delle singole linee.

Ciò che i ricercatori hanno scoperto è che RPS prevede le prestazioni effettive dell'algebra e la conoscenza della frazione, suggerendo un legame tra RPS e abilità matematiche simboliche, e forse anche il pensiero più avanzato come algebra.

Matthews ha osservato in un'intervista che questo RPS sembra essere "una capacità primitiva che può aiutare a fondare i concetti della frazione e che attualmente non tentiamo di sfruttarlo". Questo il nuovo sistema di elaborazione del rapporto di base potrebbe essere qualcosa che tutti noi abbiamo, solo in misura diversa, e potrebbe essere parte integrante della nostra capacità di apprendere frazioni e quindi di livello superiore matematica. “Ci perdiamo i contributi che potrebbe dare. Le differenze individuali potrebbero moderare l'effetto dei tentativi di sfruttarlo, ma potrebbe essere che anche le persone di fascia bassa potrebbero farlo beneficio un bel po '. " Ovviamente, avverte anche che "abbiamo ancora molta strada da fare prima di sapere quanto siano utili queste scoperte siamo."

Matthews sostiene inoltre che potremmo anche mancare a un numero di studenti di talento che hanno incredibili capacità di elaborazione del rapporto ma non hanno identificazione e quindi sviluppo di tale talento. Dato che essere in grado di eseguire frazioni appare fondamentale non solo per l'educazione matematica, ma anche per le prestazioni in molte aree STEM, forse la scoperta di questo nuovo sistema potrebbe infine portare a una comprensione molto migliore di come possiamo sviluppare interventi per aiutare tutti gli studenti a migliorare la propria matematica abilità.

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