Cognizione numerica: più o meno

Molto presto nella vita, prima dell'età di 1 anno, gli esseri umani sviluppano una base nella comprensione matematica delle grandezze numeriche, chiamata cognizione numerica.

Per costruire queste basi, i bambini iniziano a formare rappresentazioni mentali approssimative che consentono loro di esprimere giudizi sul numero e sviluppare il concetto di meno contro di più.

Tuttavia, sondare questi concetti di cognizione numerica può essere difficile. Pertanto, i ricercatori devono essere creativi nella progettazione di compiti utilizzando oggetti allettanti, come giocattoli o cibo, a causa dell'insieme limitato di risposte – come gattonare – nei neonati.

Utilizzando il metodo sviluppato dai dottori Feigenson, Carey e colleghi, questo video dimostra come impostare e testare la cognizione numerica nei neonati, nonché come analizzare e interpretare i dati relativi ai giudizi tra le quantità di alimenti.

In questo esperimento, i bambini di 12 mesi osservano il ricercatore posizionare i cracker Graham, uno alla volta, in due diversi contenitori opachi. Il numero di cracker inseriti in ciascuno di essi varia, a seconda della condizione assegnata: 1 contro 2, 2 contro 3 e 3 contro 4.

I neonati possono gattonare verso uno dei due e la scelta del contenitore è la variabile dipendente.

Se i neonati sono in grado di rappresentare il numero, ci si aspetta che scelgano quello con il maggior numero di cracker strisciando verso quel contenitore. Tuttavia, a causa della loro età, potrebbe esserci un limite nella loro capacità di discriminare più di cinque persone, nel qual caso sceglierebbero un contenitore a caso.

Prima dell'arrivo del neonato, assicurati del corretto funzionamento dell'attrezzatura video e raccogli un secchietto vuoto e un altro pieno di cracker Graham, un giocattolo e due contenitori alti e opachi.

Per iniziare l'esperimento, saluta il bambino e fallo sedere sul pavimento mentre tu ti siedi a 100 cm di distanza di fronte a lui. Una volta sistemato, chiedi a un assistente di avviare la videocamera per registrare la sessione.

Per prima cosa abitua il bambino a gattonare verso un contenitore: quando il bambino sta guardando, posiziona il giocattolo all'interno del secchio vuoto e incoraggialo non verbalmente a gattonare e recuperare il giocattolo. Dopo che si sono avvicinati al giocattolo, rimuovilo e il secchio e rimetti il bambino nella posizione di partenza.

Per avviare la fase di test, introdurre contemporaneamente i due grandi contenitori e mostrare al neonato che sono vuoti. Posiziona i contenitori a 70 cm di fronte al neonato e a 35 cm di distanza, assicurandoti che non possano raggiungere entrambi i contenitori contemporaneamente.

Recupera il piccolo secchio di cracker Graham. Alza un cracker e dì ? Guarda questo.? Quando il bambino sta guardando, metti il cracker in un contenitore. Continua questo processo fino a quando entrambi i contenitori non hanno il numero appropriato di cracker per la condizione data.

Dopo aver posizionato tutti i cracker, guarda in basso per evitare di influenzare la risposta del bambino alla scelta di un contenitore. Senza alzare lo sguardo, incoraggiali verbalmente a scegliere un contenitore dopo 10 secondi: ? Per di qua.?

Una volta completata la fase del test, chiedi a due programmatori indipendenti che non vedono le condizioni di visualizzare le registrazioni video e prendere nota del contenitore scelto per ogni neonato.

Per analizzare i risultati, conta il numero di neonati che hanno scelto il contenitore con il maggior numero di cracker e rappresenta graficamente le percentuali risultanti per ogni condizione.

Si noti che i neonati erano molto bravi a scegliere il contenitore con la quantità maggiore per le condizioni 1 rispetto a 2 e 2 rispetto a 3, ma si sono comportati con un livello di probabilità vicino al livello di probabilità nella condizione 3 rispetto a 4, suggerendo che esiste un limite superiore alla rappresentazione numerica a questa età di 12 mesi.

Ora che hai familiarità con i metodi utilizzati per testare il concetto di meno contro di più nei neonati, diamo un'occhiata all'emergere del ragionamento numerico in altre specie e all'importanza della cognizione numerica nell'abilità matematica.

Una configurazione sperimentale molto simile può essere utilizzata per esplorare la cognizione numerica in altri animali, come i cani.

I confronti nelle abilità numeriche tra altre specie – come gli uccelli che scelgono più cibo e i guppy che si uniscono a gruppi sociali più grandi – si aggiungono alla comprensione dell'ontogenesi per la competenza numerica in assenza di linguaggio.

Rappresentare il numero e fare confronti tra più e meno mostra che i bambini possono ragionare sul loro ambiente in modi sofisticati. Questa abilità precoce può contribuire all'emergere più tardi nello sviluppo del ragionamento numerico e delle abilità matematiche come l'addizione, la sottrazione e persino il calcolo.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE alla cognizione numerica. Ora dovresti avere una buona comprensione di come progettare ed eseguire un esperimento che indaghi su come i neonati rappresentano il numero e la quantità, nonché su come analizzare e valutare i risultati.

Grazie per l'attenzione!