Geschatte nummerzin-test
Bron: Laboratorium van Jonathan Flombaum - Johns Hopkins University
Een veel voorkomend kermisspel is om mensen te vragen het aantal pinda's te raden…
1. Stimuli en proeven
- Programmeer het experiment in Psychopy, MATLAB of iets dergelijks (een gratis versie kan ook worden gedownload voor niet-commercieel gebruik op www.panamath.org).
- Ontwerp alle proeven in het experiment om er min of meer hetzelfde uit te zien.
- Deel het scherm in tweeën. Gebruik een grijze achtergrond.
- Aan de ene kant van het scherm staat een verzameling blauwe cirkels.
- Aan de andere kant staat een verzameling gele cirkels.
- Teken de cirkels in verschillende groottes, zoals weergegeven in de voorbeeldproef (Figuur 1).
Figuur 1. Schematische weergave van een enkele proef van de geschatte getallenzintest. Bij elke proef meldt de deelnemer of hij meer blauwe of gele stippen heeft gezien. - De belangrijkste manipulatie betreft het aantal gele en blauwe cirkels. Er moet altijd meer van het ene type zijn dan van het andere. Het verschil moet worden gekenmerkt in termen van een verhouding: 2:1, 1,75:1, 1,5:1, 1,35:1, 1,25:1 en 1,15:1.
- Instrueer het programma om 20 proeven met elke verhouding te produceren.
- Kies willekeurig de grotere kleur.
- Kies willekeurig het kleinere aantal cirkels.
- Kies het grotere aantal om de gewenste verhouding te maken.
- Teken gele cirkels aan één kant van het scherm.
- Teken blauwe cirkels aan de andere kant.
- Kies willekeurig de straal van elke cirkel tussen 1° (van visuele hoek) en 3,5°.
- Bij elke proef verschijnt een scherm gedurende 500 ms. Nadat het verdwijnt, drukt de deelnemer op de ‘Y’ toets als ze denken dat ze meer gele stippen hebben gezien, of de ‘B’ toets als ze denken dat ze meer blauwe stippen hebben gezien.
- Geef feedback na elke proef met een scherm dat ofwel "Correct!" of "Onjuist" weergeeft.
De geschatte getalszintest is een experimenteel paradigma voor het onderzoeken van de onderliggende mechanismen die de vaardigheid ondersteunen om ?inschattingen te maken.??
Inschatten verwijst naar een intuïtieve vaardigheid om een hoeveelheid te herkennen, zonder de exacte aantallen te kennen. Bijvoorbeeld, in een veel voorkomend kermisspel, proberen individuen het aantal jellybeans in een pot te raden. De kans is klein dat iemand het exacte aantal zal raden.
Toch kan iedereen een gok in de juiste buurt maken, want niemand zou 20 raden als er duidelijk meer dan 100 zijn. Daarom wordt inschatten beschouwd als een ingebouwde vaardigheid die individuen bezitten zonder te vertrouwen op wiskundige berekeningen.
Deze video demonstreert de procedure voor het onderzoeken van non-verbale numerieke schatting, inclusief hoe de stimuli te ontwerpen, het experiment uit te voeren en hoe de gegevens te analyseren en te interpreteren.
In dit experiment worden stimuli die variëren in grootte en kleur willekeurig en kort getoond op een computerscherm. Tijdens elke proef zijn twee sets zichtbaar: een bevat een verzameling blauwe cirkels en de andere bevat een set gele cirkels.
Deelnemers worden gevraagd te raden welke set er meer bevat. De afhankelijke variabele is het percentage nauwkeurigheid, of het aantal correcte reacties geregistreerd als functie van de verhoudingen tussen de proeven.
De prestatie-nauwkeurigheid wordt verwacht nabij de kans te zijn wanneer de verhouding van cirkels erg vergelijkbaar is?bijna 1:1?en verbetert naarmate de verhoudingsverschillen toenemen.
Met andere woorden, het is gemakkelijker om acht en vier te onderscheiden dan twaalf en acht. In beide gevallen is het verschil 4, maar de verhoudingsverschillen variëren, van 2:1 tot 1.5:1.
Om de stimuli te creëren, genereer cirkels van verschillende groottes in blauwe en gele sets. Zorg ervoor dat het aantal blauwe en gele cirkels voor elke set altijd anders is en de zes verhoudingen vertegenwoordigt.
Voor elke proef, programmeer het programma om het scherm te verdelen om één set van elke kleurgroep op een grijze achtergrond te tonen gedurende 500 ms. Merk op dat de kleur en de cirkelgrootte voor de grotere hoeveelheid willekeurig moeten worden geselecteerd, en er 20 proeven met elke verhouding moeten worden geproduceerd.
Om het experiment te beginnen, begroet de deelnemer in het lab en leg de instructies voor de taak uit. Zodra de deelnemer de regels van de taak begrijpt, laad het programma.
Wanneer de cirkels in elke proef verdwijnen, laat de deelnemer de ?Y? toets indrukken als ze denken dat ze meer gele stippen zagen, of de?B? toets als ze denken dat ze meer blauwe stippen zagen.
Na elke proef, geef onmiddellijk feedback via een toon om aan te geven of de reactie van de deelnemer correct of onjuist was.
Om de gegevens te analyseren, bereken het gemiddelde aantal correcte reacties als functie van de verhouding bij elke proef. Maak een grafiek van het gemiddelde nauwkeurigheidspercentage over verhoudingsverschillen. Merk op dat de prestaties van de deelnemers verbeterden naarmate de verhoudingsverschillen toenamen.
Geschatte getalszin correleert positief met rekenvaardigheden zoals gemeten door gestandaardiseerde tests, zelfs hoewel rekenen niet gaat over inschatten.
Bovendien kunnen zelfs jonge kinderen getalszin toepassen om te identificeren wanneer er iets ontbreekt in een groep bekende objecten.
Je hebt zojuist de introductie van JoVE tot de Geschatte Getalszintest bekeken. Nu zou je een goed begrip moeten hebben van hoe je de experiment ontwerpt en uitvoert, evenals hoe je de resultaten analyseert en het fenomeen van getalschatting toepast.
Bedankt voor het bekijken!?
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.