Teste de sentido de número aproximado
Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins
Um jogo de carnaval comum é pedir às pessoas para adivinhar o número de jujubas e…
1. Estímulos e ensaios
- Programe o experimento em Psychopy, MATLAB ou algo semelhante (uma versão gratuita também pode ser baixada para usos não comerciais em www.panamath.org).
- Projete todos os ensaios no experimento para parecer mais ou menos o mesmo.
- Divida o display ao meio. Use um fundo cinza.
- Um lado do display mostra uma coleção de círculos azuis.
- O outro lado mostra uma coleção de círculos amarelos.
- Desenhe os círculos em diferentes tamanhos, como mostrado no ensaio amostral(Figura 1).
Figura 1. Representação esquemática de um único teste do teste de sentido numéio aproximado. Em cada ensaio, o participante relata se viu mais pontos azuis ou amarelos. - A manipulação chave envolve o número de círculos amarelos e azuis. Deve haver sempre mais de um tipo do que o outro. A diferença deve ser caracterizada em termos de razão: 2:1, 1,75:1, 1,5:1, 1,35:1, 1,25:1 e 1,15:1.
- Instrua o programa a produzir 20 ensaios com cada razão.
- Selecione aleatoriamente a cor maior.
- Selecione aleatoriamente o menor número de círculos.
- Selecione o número maior para fazer a razão desejada.
- Desenhe círculos amarelos em um lado do display.
- Desenhe círculos azuis do outro lado.
- Escolha aleatoriamente o raio de cada círculo entre 1° (de ângulo visual) e 3,5°.
- Em cada teste, um display aparece para 500 ms. Depois que ele desaparece, o participante pressiona a tecla 'Y' se acha que viu mais pontos amarelos, ou a tecla 'B' se acharem que viram mais pontos azuis.
- Forneça feedback após cada teste com uma tela que exibe "Corrigir!" ou "Incorreto".
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O teste de senso numérico aproximado é um paradigma experimental para investigar os mecanismos subjacentes que suportam a capacidade de ?estimar'.
Guesstimating refere-se a uma capacidade intuitiva de reconhecer quantidade, sem saber o número exato. Por exemplo, em um jogo de carnaval comum, as pessoas tentam adivinhar o número de jujubas embaladas em uma jarra. As chances são baixas de que alguém escolha o número exato.
No entanto, todos podem produzir um palpite no estádio certo, já que ninguém adivinharia 20 quando há claramente mais de 100. Portanto, a estimativa é considerada uma habilidade programada que os indivíduos possuem sem depender de cálculos matemáticos.
Este vídeo demonstra o procedimento para investigar a estimativa numérica não verbal, incluindo como projetar os estímulos, realizar o experimento e como analisar e interpretar os dados.
Neste experimento, estímulos que variam em tamanho e cor são apresentados de forma aleatória e breve na tela do computador. Durante cada tentativa, dois conjuntos são visíveis: um contém uma coleção de círculos azuis e o outro inclui um conjunto de círculos amarelos.
Os participantes são solicitados a adivinhar qual conjunto contém mais. A variável dependente é a porcentagem de precisão, ou o número de respostas corretas registradas em função das proporções entre os ensaios.
Espera-se que a precisão do desempenho seja próxima ao acaso quando a proporção de círculos for muito semelhante - perto de 1: 1 - e melhore à medida que as diferenças de proporção aumentam.
Em outras palavras, é mais fácil distinguir oito e quatro versus doze e oito. Em ambos os casos, a diferença subtrativa é quatro, mas as diferenças de proporção variam, de 2:1 a 1,5:1.
Para criar os estímulos, gere círculos de vários tamanhos em conjuntos azuis e amarelos. Para cada conjunto, certifique-se de que os números de círculos azuis e amarelos sejam sempre diferentes e representem as seis proporções.
Para cada teste, codifique o programa para dividir a exibição para mostrar um conjunto de cada grupo de cores em um plano de fundo cinza por 500 ms. Observe que a cor e o tamanho do círculo para a maior quantidade devem ser selecionados aleatoriamente e 20 tentativas com cada proporção devem ser produzidas.
Para iniciar o experimento, cumprimente o participante no laboratório e explique as instruções para a tarefa. Assim que o participante entender as regras da tarefa, carregue o programa.
Quando os círculos desaparecerem em cada tentativa, peça ao participante que pressione o botão ? Y? chave se eles acham que viram mais pontos amarelos, ou o ? B? chave se eles acham que viram mais pontos azuis.
Após cada tentativa, forneça feedback imediato por meio de um tom para indicar se a resposta do participante estava correta ou incorreta.
Para analisar os dados, calcule a média do número de respostas corretas em função da proporção em cada tentativa. Faça um gráfico da porcentagem média de precisão entre as diferenças de proporção. Observe que os participantes? os desempenhos melhoraram à medida que as diferenças de proporção aumentaram.
O senso numérico aproximado se correlaciona positivamente com as habilidades aritméticas medidas por testes padronizados, embora a aritmética não seja sobre estimativa.
Além disso, mesmo crianças pequenas podem aplicar o senso numérico para identificar quando algo está faltando em um grupo de objetos familiares.
Você acabou de assistir à introdução de JoVE ao Teste de Senso de Número Aproximado. Agora você deve ter uma boa compreensão de como projetar e executar o experimento, bem como analisar os resultados e aplicar o fenômeno da estimativa numérica.
Obrigado por assistir!?
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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.