Test sensoriale del numero approssimato
Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University
Un gioco di carnevale comune è chiedere alle persone di indovinare il numero di gelat…
1. Stimoli e prove
- Programma l'esperimento in Psychopy, MATLAB o qualcosa di simile (una versione gratuita può anche essere scaricata per usi non commerciali a www.panamath.org).
- Progetta tutte le versioni di prova dell'esperimento in modo che appaiano più o meno uguali.
- Dividere il display a metà. Usa uno sfondo grigio.
- Un lato del display mostra una raccolta di cerchi blu.
- L'altro lato mostra una collezione di cerchi gialli.
- Disegnare i cerchi in diverse dimensioni, come mostrato nella prova del campione (Figura 1).
Figura 1. Rappresentazione schematica di una singola prova del test approssimativo del senso numerico. In ogni prova, il partecipante riferisce se ha visto più punti blu o gialli. - La manipolazione della chiave coinvolge il numero di cerchi gialli e blu. Ci dovrebbe sempre essere più di un tipo rispetto all'altro. La differenza dovrebbe essere caratterizzata in termini di rapporto: 2:1, 1.75:1, 1.5:1, 1.35:1, 1.25:1 e 1.15:1.
- Istruire il programma a produrre 20 prove con ogni rapporto.
- Selezionare casualmente il colore più grande.
- Selezionare casualmente il numero minore di cerchi.
- Selezionare il numero maggiore per creare il rapporto desiderato.
- Disegna cerchi gialli su un lato del display.
- Disegna cerchi blu dall'altra parte.
- Scegli casualmente il raggio di ciascun cerchio tra 1° (di angolo visivo) e 3,5°.
- In ogni versione di prova, viene visualizzato un display per 500 ms. Dopo che scompare, il partecipante preme il tasto "Y" se pensa di aver visto più punti gialli, o il tasto "B" se pensa di aver visto più punti blu.
- Fornisci feedback dopo ogni prova con una schermata che visualizza "Corretto!" o "Errato".
Il test approssimativo del senso dei numeri è un paradigma sperimentale per studiare i meccanismi sottostanti che supportano la capacità di "indovinare".
L'indovinatura si riferisce a una capacità intuitiva di riconoscere la quantità, senza conoscere il numero esatto. Ad esempio, in un comune gioco di carnevale, le persone cercano di indovinare il numero di gelatine confezionate in un barattolo. Le probabilità che qualcuno scelga il numero esatto sono basse.
Eppure tutti possono produrre un'ipotesi nel campo da baseball giusto, poiché nessuno indovinerebbe 20 quando ce ne sono chiaramente più di 100. Pertanto, la stima è considerata un'abilità cablata che gli individui possiedono senza fare affidamento su calcoli matematici.
Questo video mostra la procedura per indagare la stima numerica non verbale, incluso come progettare gli stimoli, eseguire l'esperimento e come analizzare e interpretare i dati.
In questo esperimento, stimoli che variano in dimensioni e colore vengono presentati in modo casuale e breve sullo schermo di un computer. Durante ogni prova, sono visibili due set: uno contiene una raccolta di cerchi blu e l'altro include una serie di cerchi gialli.
Ai partecipanti viene chiesto di indovinare quale set ne contiene di più. La variabile dipendente è l'accuratezza percentuale, o il numero di risposte corrette registrate in funzione dei rapporti tra gli studi.
Ci si aspetta che l'accuratezza delle prestazioni sia quasi casuale quando il rapporto dei cerchi è molto simile, vicino a 1:1, e migliora all'aumentare delle differenze di rapporto.
In altre parole, è più facile distinguere l'otto e il quattro dal dodici e l'otto. In entrambi i casi, la differenza sottrattiva è quattro, ma le differenze di rapporto variano, da 2:1 a 1,5:1.
Per creare gli stimoli, genera cerchi di varie dimensioni in set blu e gialli. Per ogni set, assicurati che i numeri dei cerchi blu e gialli siano sempre diversi e rappresentino i sei rapporti.
Per ogni prova, codificare il programma in modo da dividere il display in modo da mostrare un set di ciascun gruppo di colori su uno sfondo grigio per 500 ms. Si noti che il colore e la dimensione del cerchio per la quantità maggiore dovrebbero essere selezionati a caso e dovrebbero essere prodotte 20 prove con ciascun rapporto.
Per iniziare l'esperimento, saluta il partecipante in laboratorio e spiega le istruzioni per l'attività. Una volta che il partecipante ha compreso le regole dell'attività, carica il programma.
Quando i cerchi scompaiono in ogni prova, chiedi al partecipante di premere il tasto ? Y? se pensano di aver visto più punti gialli, o il ? B? chiave se pensano di aver visto più punti blu.
Dopo ogni prova, fornire un feedback immediato tramite un tono per indicare se la risposta del partecipante è stata corretta o errata.
Per analizzare i dati, fare la media del numero di risposte corrette in funzione del rapporto in ciascuna prova. Rappresentare graficamente la percentuale di precisione media tra le differenze di rapporto. Notare che i partecipanti? Le prestazioni sono migliorate all'aumentare delle differenze di rapporto.
Il senso approssimativo dei numeri è correlato positivamente con le capacità aritmetiche misurate da test standardizzati, anche se l'aritmetica non riguarda la stima.
Inoltre, anche i bambini piccoli possono applicare il senso dei numeri per identificare quando manca qualcosa da un gruppo di oggetti familiari.
Hai appena visto l'introduzione di JoVE al test approssimativo del senso dei numeri. Ora dovresti avere una buona comprensione di come progettare ed eseguire l'esperimento, nonché analizzare i risultati e applicare il fenomeno della stima dei numeri.
Grazie per l'attenzione!?
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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.