4.4: Numerische Kognition: Mehr oder weniger

12 Monate alte Säuglinge zu rekrutieren. Für die Zwecke dieser Demo wird nur ein einziges Kind getestet. Größeren Stichprobenumfang (wie in der Feigenson, Carey und Hauser Studie¹) werden empfohlen, wenn Experimente durch.

1. Teilnehmer sollten gesund sein, haben keine Geschichte von Entwicklungsstörungen und normalem Gehör und Vision.
2. Denn Babys in diesem Alter sich nicht kooperativ lässt oder pingelig (z.B.weigern, eine Videodemonstration oder einschlafen während des Tests), extra Teilnehmer müssen eingestellt werden, um genügend Daten zu erhalten.

1. Datenerhebung

1. Sammle die nötigen Materialien: eine leere kleinen Eimer, einen kleiner Eimer mit quadratischen Graham Cracker, zwei hoch deckend Container zu groß für ein Kleinkind zu sehen, im Inneren und eine altersgerechte Spielzeug gefüllt.
2. Warm-up
   1. Sitzen Sie auf dem Boden vor dem Kleinkind, ca. 100 cm voneinander entfernt.
   2. Während das Kind gerade ist, legen Sie das Spielzeug in den leeren Eimer.
   3. Non-verbal ermutigen Sie das Kind krabbeln in den Eimer und das Spielzeug abrufen. Verwenden Sie verbale Ermutigung, wenn das Kind nicht sofort in den Eimer zu kriechen.
   4. Entfernen Sie Spielzeug und Eimer.
3. Test
   1. Weisen Sie die Eltern zu unterlassen, Rückmeldungen für dem Säugling.
   2. Stellen Sie gleichzeitig die beiden großen Container. Zeigen Sie dem Kind, dass sie leer sind. Legen Sie die Behälter ca. 70 cm vor dem Baby und 35 cm auseinander. Diese Platzierung stellt sicher, dass das Kind beide Behälter zur gleichen Zeit erreichen kann.
   3. Abrufen des kleinen Eimers mit Graham Crackers. Individuelle Kekse aus dem Eimer gezogen halten und sagen: "Schau dir das." Nur präsentieren Sie die Cracker zu und legen Sie sie in die Behälter, während das Kind gerade ist. Die Anzahl der Graham Cracker in jedem Container platziert variiert je nach Zustand.
      1. 1 vs 2 Zustand: ein Container enthält 1 Cracker und die anderen 2.
      2. 2 vs 3 Zustand: ein Container enthält 2 Kekse und den anderen 3.
      3. 3 vs. 4 Zustand: ein Container enthält 3 Kekse und der andere 4.
   4. Die Reihenfolge der Platzierung und welche Seite welche Menge Cracker über Säuglinge enthält ein Gegengewicht.
   5. Herabblicken Sie nachdem Sie haben alle Cracker in den Containern, um Beeinflussung des Kindes als Reaktion zu vermeiden. Wenn das Kind sich nicht innerhalb von 10 nähern s, verbale Unterstützung bieten, ohne aufzublicken.
   6. Videoband des Säuglings Wahl.

(2) Analyse

1. Ausgeschlossen von der Analyse der Säuglinge, die nähern keinen Container innerhalb von 20 s der Experimentator blickte und Säuglinge, die in einem Container vor Annäherung an den anderen Container aussah.
2. Kodieren der Videos von Säuglingen, die einen Container zu nähern und hinein zu erreichen oder setzen Sie sich vor es für mindestens 8 s ohne zu erreichen.
3. Verwenden Sie zwei unabhängige Programmierer, um Videos von Säuglingen zu erzielen, die eine Wahl getroffen. Der Programmierer bestimmen welcher Container der Säugling Ansätze, aber sie nicht wissen, wie viele Kekse pro Behälter sind.
4. Analysieren Sie den Anteil von Säuglingen, die Auswahl der Behälter, mehr Nahrung, um festzustellen, ob weitere Säuglinge es sich näherte, als durch Zufall vorhergesagt werden würde.

Sehr früh im Leben, vor dem Alter von 1 Jahr, entwickeln Menschen eine Grundlage im mathematischen Verständnis numerischer Größen, die als numerische Kognition bezeichnet wird.

Um diese Grundlage zu schaffen, beginnen Säuglinge, grobe mentale Repräsentationen zu bilden, die es ihnen ermöglichen, Urteile über Zahlen zu fällen und das Konzept von weniger versus mehr zu entwickeln.

Es kann jedoch schwierig sein, diese Konzepte der numerischen Kognition zu untersuchen. Daher müssen Forscher bei der Gestaltung von Aufgaben kreativ sein, indem sie verführerische Objekte wie Spielzeug oder Lebensmittel verwenden, da die Anzahl der Reaktionen – wie das Krabbeln – bei Säuglingen begrenzt ist.

Unter Verwendung der von Dr. Feigenson, Carey und Kollegen entwickelten Methode zeigt dieses Video, wie die numerische Kognition bei Säuglingen eingerichtet und getestet sowie die Daten über die Beurteilung von Lebensmittelmengen analysiert und interpretiert werden.

In diesem Experiment beobachten 12 Monate alte Säuglinge, wie der Forscher ansprechende Graham-Cracker nacheinander in zwei verschiedene undurchsichtige Behälter legt. Die Anzahl der Knallbonbons, die in jeden Cracker eingelegt werden, variiert je nach zugewiesener Bedingung: 1 vs. 2, 2 vs. 3 und 3 vs. 4.

Die Säuglinge dürfen zu einem der beiden kriechen, und die Wahl des Behälters ist die abhängige Variable.

Wenn Säuglinge in der Lage sind, die Zahl darzustellen, wird von ihnen erwartet, dass sie den mit den meisten Knallbonbons auswählen, indem sie zu diesem Behälter kriechen. Aufgrund ihres Alters kann es jedoch zu einer Einschränkung ihrer Fähigkeit kommen, mehr als fünf Personen zu unterscheiden, in diesem Fall würden sie nach dem Zufallsprinzip einen Behälter auswählen.

Stellen Sie vor der Ankunft des Säuglings sicher, dass die Videoausrüstung ordnungsgemäß funktioniert, und sammeln Sie einen leeren kleinen Eimer und einen weiteren, der mit Graham-Crackern, einem Spielzeug und zwei hohen, undurchsichtigen Behältern gefüllt ist.

Um das Experiment zu beginnen, begrüßen Sie das Kind und lassen Sie es auf dem Boden sitzen, während Sie 100 cm entfernt ihm gegenübersitzen. Sobald Sie sich eingerichtet haben, lassen Sie einen Assistenten die Videokamera starten, um die Sitzung aufzuzeichnen.

Gewöhnen Sie das Baby zunächst daran, in Richtung eines Behälters zu krabbeln: Wenn das Baby hinschaut, legen Sie das Spielzeug in den leeren Eimer und ermutigen Sie es nonverbal, zu krabbeln und das Spielzeug zu holen. Nachdem sie zum Spielzeug gekrochen sind, entfernen Sie es und den Eimer und setzen Sie das Baby wieder in die Ausgangsposition.

Um die Testphase einzuleiten, führen Sie gleichzeitig die beiden großen Behälter ein und zeigen Sie dem Säugling, dass sie leer sind. Stellen Sie die Behälter 70 cm vor dem Säugling und in einem Abstand von 35 cm auf, so dass sie nicht beide Behälter gleichzeitig erreichen können.

Hol dir den kleinen Eimer mit den Graham-Crackern. Halten Sie einen Knallbonbon hoch und sagen Sie ? Schau dir das an.? Wenn das Kind hinschaut, legen Sie den Cracker in einen Behälter. Setzen Sie diesen Vorgang fort, bis beide Behälter die entsprechende Anzahl von Crackern für den gegebenen Zustand haben.

Nachdem Sie alle Knallbonbons platziert haben, schauen Sie nach unten, um die Reaktion des Säuglings bei der Auswahl eines Behälters nicht zu beeinflussen. Ermutigen Sie sie, ohne aufzublicken, verbal, nach 10 Sekunden einen Behälter zu nehmen: ? Kommen Sie hierher.?

Sobald die Testphase abgeschlossen ist, lassen Sie zwei unabhängige Kodierer, die für die Bedingungen blind sind, die Videoaufzeichnungen ansehen und sich den ausgewählten Behälter für jedes Kind notieren.

Um die Ergebnisse zu analysieren, zählen Sie die Anzahl der Säuglinge, die den Behälter mit der größeren Anzahl von Knallbonbons ausgewählt haben, und stellen Sie die resultierenden Prozentsätze für jede Bedingung grafisch dar.

Beachten Sie, dass Säuglinge sehr gut darin waren, den Behälter mit der größeren Menge für die Bedingungen 1 vs. 2 und 2 vs. 3 auszuwählen, aber in Bedingung 3 vs. 4 nahe dem Zufallsniveau abgeschnitten haben, was darauf hindeutet, dass es in diesem Alter eine Obergrenze für die numerische Darstellung von 12 Monaten gibt.

Nachdem Sie nun mit den Methoden vertraut sind, mit denen das Konzept von weniger vs. mehr bei Säuglingen getestet wird, schauen wir uns die Entstehung des numerischen Denkens bei anderen Spezies und die Bedeutung der numerischen Kognition für die mathematischen Fähigkeiten an.

Ein sehr ähnlicher Versuchsaufbau kann verwendet werden, um die numerische Kognition bei anderen Tieren, wie z.B. Hunden, zu erforschen.

Vergleiche der numerischen Fähigkeiten zwischen anderen Spezies - wie Vögeln, die mehr Nahrung wählen und Guppys sich größeren sozialen Gruppen anschließen - tragen zum Verständnis der Ontogenese für numerische Kompetenz in Abwesenheit von Sprache bei.

Die Darstellung von Zahlen und Vergleiche von mehr und weniger zeigen, dass Säuglinge auf ausgeklügelte Weise über ihre Umwelt nachdenken können. Diese frühe Fähigkeit kann dazu beitragen, dass später in der Entwicklung des numerischen Denkens und mathematischer Fähigkeiten wie Addition, Subtraktion und sogar Infinitesimalrechnung entstehen.

Sie haben gerade JoVEs Einführung in die numerische Kognition gesehen. Jetzt sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie ein Experiment entwerfen und durchführen, in dem untersucht wird, wie Säuglinge Anzahl und Menge darstellen, sowie wie Sie die Ergebnisse analysieren und bewerten.

Danke fürs Zuschauen!