Matheblog

Heute folgt der 2. Teil zum Thema der Entwicklung von Rechenfertigkeiten.

Insgesamt lässt sich feststellen, dass die entwicklungspsychologische Sichtweise aufzuklären versucht, wie das Kind Mathematik verstehen lernt. Neuro- und kognitionspsychologische Modelle konzentrieren sich eher auf Prozesse, die während des Operierens mit Zahlen ablaufen. Jede Richtung liefert unterschiedliche Erklärungsansätze für das Rechnenlernen. Um die Kompetenzentwicklung der Kinder zu untersuchen, ist es notwendig, alle drei Disziplinen (Neuro-, Kognitions- und Entwicklungspsychologie) miteinander zu vereinen. Die traditionelle Neuropsychologie hat vorrangig untersucht, wo im Gehirn ein Rechenzentrum lokalisiert ist. Die Suche nach einem Rechenzentrum wurde alsbald fallen gelassen, da die Forscher keines fanden und auch keine spezifische Hemisphäre für das Auftreten von Rechenstörungen verantwortlich war. So wurde vermutet, dass sich die Lokalisation nicht auf die Rechenfähigkeit an sich bezieht, sondern auf einzelne Funktionen, an denen beide Hemisphären beteiligt sind.

Verarbeitungsorientierte Ansätze wurden für die Weiterentwicklung in Form neurokognitionspsychologischer Ansätze aufgegriffen. Rechenprozesse wurden nun aus zweierlei Perspektiven betrachtet. Zum einen wurde untersucht, welche kognitiven Fähigkeiten (Wahrnehmung, Wiedererkennung von Zahldarstellung und Ziffern, logisches Denken, Aufmerksamkeit,…) an den Prozessen beteiligt sind und zum anderen wurden die einzelnen Verarbeitungsschritte (Informationsaufnahmen, -speicherung, -verarbeitung, -ausgabe) beobachtet. Hypothesen innerhalb der neurokognitionspsychologischen Ansätze, die Aussagen über Verarbeitungsprozesse zulassen, wie die Vorstellung der Entwicklung unterschiedlicher Modulsysteme, wie McClosky et al. oder Dehaene es tun, sind hilfreich, um die Rechenprozesse zu verstehen. Dehaene z. B. unterscheidet in drei unterschiedliche Hirnfunktionsmodule, die unterschiedliche Teilaspekte der Zahlenverarbeitung beinhalten. Diese werden aufgabenbezogen aktiviert. Zudem entwickelte er die Theorie der inneren Zahlenstrahl- und Zahlenraumvorstellungen. Von Aster integrierte in der Theorie zur „Minimalen kognitiven Architektur“ nach Anderson und seiner Erweiterung den neuropsychologischen Ansatz mit dem kognitionspsychologischen Ansatz. Durch dieses Modell wurde deutlich, dass das mathematische Wissen nicht nur abhängig ist von genetischen Faktoren oder der Geschwindigkeit des Prozessors, sondern ebenfalls Module ausgebildet werden können, die langfristig gesehen das Arbeitsgedächtnis entlasten können.
Die Hirnmodule und ihre Vernetzungswege entwickeln sich in Abhängigkeit voneinander. Durch die tätige Auseinandersetzung des Kindes mit der Umwelt erfolgt die Strukturbildung und auch –differenzierung. Hier kommt die Entwicklungspsychologie ins Spiel. Die entwicklungspsychologischen Prozesse müssen in Bezug auf ihre Reifung berücksichtigt werden. Neuronale Vernetzungen entstehen in Abhängigkeit von der Umwelt des Kindes. Aus entwicklungspsychologischer Perspektive steht der frühe spezifische Entwicklungsprozess des Rechnens im Vordergrund. In der kognitionspsychologischen Richtung dagegen geht es um allgemeine Prinzipien der Informationsverarbeitung, die auf das Rechnen angewandt werden. Diese drei Modelle müssten in zukünftigen Forschungen gemeinsam genutzt werden. Zudem sollte nach Fritz, Ricken und Schmidt auch die metakognitive Seite, also die Fähigkeit der Kinder, ihre Handlungen zu reflektieren und Denkprozesse eigenständig zu steuern, mit einbezogen werden (vgl. Fritz, Ricken & Schmidt 2003).

Es ist zusammenfassend zu verdeutlichen, dass die eine Wissenschaft ohne die andere nicht kann. Die neuro- und kognitionspsychologische Sichtweise braucht die Erkenntnisse der Entwicklungspsychologie über die Entwicklung mathematischer Kompetenzen und die entwicklungspsychologische Seite muss sich an den Prozessen der Aneignung orientieren, um sinnvolle Ergebnisse in Untersuchungen zu erlangen.