מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס
משחק קרנבל נפוץ הוא לבקש מאנשים לנחש את מספר סוכריות הג'לי שנארזו בצנצנת. הסיכויים שמישהו י…
1. גירויים וניסויים

מבחן חוש המספרים המשוער הוא פרדיגמה ניסויית לחקירת המנגנונים הבסיסיים התומכים ביכולת "לנחש".
ניחוש מתייחס ליכולת אינטואיטיבית לזהות כמות, מבלי לדעת את המספר המדויק. לדוגמה, במשחק קרנבל נפוץ, אנשים מנסים לנחש את מספר המדוזות בצנצנת. הסיכוי שמישהו יבחר את המספר המדויק הוא נמוך.
עם זאת, כל אחד יכול לייצר ניחוש במגרש הנכון, מכיוון שאף אחד לא ינחש 20 כשברור שיש יותר מ-100. לכן, הערכה נחשבת ליכולת קשיחה שיש לאנשים מבלי להסתמך על חישובים מתמטיים.
סרטון זה מדגים את ההליך לחקירת אומדן מספרי לא מילולי, כולל כיצד לתכנן את הגירויים, לבצע את הניסוי וכיצד לנתח ולפרש נתונים.
בניסוי זה, גירויים המשתנים בגודל ובצבע מוצגים באופן אקראי וקצר על מסך מחשב. במהלך כל ניסוי, שתי קבוצות נראות לעין: אחת מכילה אוסף של עיגולים כחולים, והשנייה כוללת קבוצה של עיגולים צהובים.
המשתתפים מתבקשים לנחש איזו קבוצה מכילה יותר. המשתנה התלוי הוא אחוז דיוק, או מספר התגובות הנכונות שנרשמו כפונקציה של היחסים בין הניסויים.
דיוק הביצועים צפוי להיות קרוב למקריות, כאשר יחס המעגלים דומה מאוד, קרוב ל-1:1, ולהשתפר ככל שהבדלי היחס גדלים.
במילים אחרות, קל יותר להבחין בין שמונה וארבע לעומת שתים עשרה ושמונה. בשני המקרים, ההפרש החיסור הוא ארבעה, אך הבדלי היחס משתנים, מ-2:1 ל-1.5:1.
כדי ליצור את הגירויים, צור עיגולים בגדלים שונים בסטים כחולים וצהובים. עבור כל קבוצה, ודא שמספרי העיגולים הכחולים והצהובים תמיד שונים ומייצגים את ששת היחסים.
עבור כל ניסיון, קודד את התוכנית לחלק את התצוגה כדי להציג סט אחד מכל קבוצת צבעים על רקע אפור למשך 500 אלפיות השנייה. שימו לב שיש לבחור את הצבע וגודל העיגול עבור הכמות הגדולה יותר באופן אקראי, ויש לייצר 20 ניסויים עם כל יחס.
כדי להתחיל את הניסוי, ברכו את המשתתף במעבדה והסבירו את ההוראות למשימה. לאחר שהמשתתף מבין את כללי המשימה, טען את התוכנית.
כאשר העיגולים נעלמים בכל ניסוי, בקש מהמשתתף ללחוץ על ? Y? מפתח אם הם חושבים שהם ראו יותר נקודות צהובות, או את ? B? מפתח אם הם חושבים שהם ראו יותר נקודות כחולות.
לאחר כל ניסוי, ספקו משוב מיידי באמצעות טון כדי לציין אם תגובת המשתתף הייתה נכונה או שגויה.
כדי לנתח את הנתונים, ממוצע את מספר התשובות הנכונות כפונקציה של היחס בכל ניסוי. גרף את אחוז הדיוק הממוצע על פני הפרשי יחסים. שימו לב שהמשתתפים? הביצועים השתפרו ככל שהבדלי היחס גדלו.
חוש המספרים המשוער נמצא בקורלציה חיובית עם יכולות אריתמטיות כפי שנמדדו על ידי מבחנים סטנדרטיים, למרות שחשבון אינו עוסק בהערכה.
נוסף על כך, אפילו ילדים צעירים יכולים להשתמש בחוש מספרים כדי לזהות מתי משהו חסר בקבוצה של אובייקטים מוכרים.
זה עתה צפיתם בהקדמה של JoVE למבחן חוש המספרים המשוער. כעת עליך להבין היטב כיצד לתכנן ולבצע את הניסוי, כמו גם לנתח תוצאות וליישם את תופעת הערכת המספרים.
תודה שצפיתם!?
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is approximate number sense and how does it differ from counting?
Approximate number sense is a hardwired mental ability to estimate quantities without exact calculation or verbal counting. Unlike learned counting skills, it allows people to intuitively recognize quantity and make reasonable guesses. For example, someone can estimate that a jar contains more than 100 jellybeans without counting each one, demonstrating this innate guesstimating ability.
Q2: How does ratio affect performance accuracy in the approximate number sense test?
Performance accuracy improves as ratio differences between compared sets increase. When ratios are similar, like 1:1, accuracy approaches chance level. As ratios diverge—such as 2:1 versus 1.5:1—participants correctly identify the larger set more often. This demonstrates that the visual system relies on proportional differences rather than absolute numerical differences.
Q3: What stimuli are used in the approximate number sense test procedure?
The test uses blue and yellow circles of varying sizes, randomly presented on a computer screen for 500 milliseconds per trial. Each trial displays two sets with different quantities representing six different ratios. Color and circle size for the larger amount are randomized, with 20 trials conducted for each ratio to ensure reliable data collection.
Q4: How do participants respond during the approximate number sense test?
Participants press the 'Y' key if they believe they saw more yellow circles or the 'B' key for more blue circles. After each response, immediate feedback is provided through a tone indicating correctness. This real-time feedback helps participants understand task performance and maintains engagement throughout the experimental session.
Q5: What does data analysis reveal about approximate number sense performance?
Researchers average correct responses as a function of ratio and graph mean accuracy percentages across ratio differences. Results consistently show that performance improves as ratio differences increase, confirming that approximate number sense operates on proportional rather than absolute differences. This pattern validates the underlying mechanisms supporting nonverbal numerical estimation.
Q6: How does approximate number sense relate to mathematical abilities?
Approximate number sense positively correlates with arithmetic abilities measured by standardized tests, despite arithmetic involving precise calculation rather than estimation. Young children also apply number sense to identify missing objects from familiar groups. This suggests that the foundational estimation ability supports broader numerical competence and mathematical development.
Q7: Why is the approximate number sense test considered an important experimental paradigm?
The test investigates underlying mechanisms supporting guesstimation through controlled stimuli and measurable dependent variables like percent accuracy. By systematically varying ratios and analyzing performance patterns, researchers uncover the computational and neural processes enabling nonverbal numerical estimation. This paradigm bridges cognitive psychology with neuroscience to understand fundamental quantitative abilities.