Die Entwicklung einer guten Einstellung zu Mathematik bringt das Gehirn von Kindern in Schwung

Die Entwicklung einer guten Einstellung zu Mathematik bringt das Gehirn von Kindern in Schwung

Eine positive Einstellung zu Mathematik ist verbunden mit einer besseren Funktion des Hippocampus, eines wichtigen Gedächtniszentrums im Gehirn, während der Ausführung von Rechenaufgaben, wie eine neue Studie an Grundschülern nahe legt.

Pädagogen beobachten seit langem höhere Mathematikergebnisse bei Kindern, die sich mehr für Mathematik interessieren und sich selbst als besser darin wahrnehmen. Es war jedoch nicht klar, ob diese Haltung einfach andere Fähigkeiten widerspiegelt, wie z. B. höhere Intelligenz. Die neue Studie ist das erste Mal, dass Wissenschaftler den Gehirnpfad identifizieren, der eine positive Einstellung zu Mathematik mit der Leistung in diesem Fach verbindet.

Die neue Studie fand auch heraus, dass auch einmal IQ und andere Störfaktoren berücksichtigt wurden, eine positive Einstellung zu Mathematik vorhergesagt noch die Studenten stärker mathematische Leistung hatten.

Arithmetische Einstellung

"Haltung ist wirklich wichtig", sagt Lang Chen, Hauptautor der Studie und Postdoktorand für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Stanford University. "Basierend auf unseren Daten ist der einzigartige Beitrag einer positiven Einstellung zu mathematischen Leistungen genauso groß wie der Beitrag von IQ."

Die Wissenschaftler hätten nicht erwartet, dass der Beitrag der Haltung so groß ist, sagt Chen. Der Mechanismus, der seiner Verknüpfung mit der kognitiven Leistung zugrunde liegt, war ebenfalls unerwartet.

„Es war wirklich überraschend, dass die Verknüpfung über ein sehr klassisches Lern- und Gedächtnissystem im Gehirn funktioniert“, sagt der Seniorautor Vinod Menon, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften.

"Eine positive Einstellung wirkt sich direkt auf Ihr Gedächtnis und Ihr Lernsystem aus ..."

Die Forscher hatten zuvor die Hypothese aufgestellt, dass die Belohnungszentren des Gehirns die Verbindung zwischen Einstellung und Leistung bestimmen könnten - vielleicht waren Kinder mit einer besseren Einstellung besser in Mathe, weil sie es als lohnender oder motivierender empfanden.

"Stattdessen haben wir gesehen, dass ein starkes Interesse und ein hohes Selbstbewusstsein für Mathematik zu einem verbesserten Gedächtnis und einer effizienteren Nutzung der Problemlösungskapazitäten des Gehirns führen", sagt Menon.

Die Forscher gaben 240-Kindern im Alter von 7 bis 10 Standard-Fragebögen aus, in denen Demografie, IQ, Lesefähigkeit und Arbeitsgedächtniskapazität bewertet wurden. Das Niveau der mathematischen Leistungen der Kinder wurde mit Tests ihrer Kenntnisse der arithmetischen Tatsachen und der Fähigkeit, mathematische Wortprobleme zu lösen, gemessen. Eltern oder Erziehungsberechtigte beantworteten Umfragen zu den Verhaltens- und emotionalen Merkmalen der Kinder sowie zu ihrer Angst vor Mathematik und allgemeiner Angst. Die Kinder beantworteten auch eine Umfrage, in der ihre Einstellung zu Mathematik bewertet wurde, einschließlich Fragen zum Interesse an Mathematik und zu den von ihnen wahrgenommenen mathematischen Fähigkeiten sowie zu ihrer Einstellung zu Akademikern im Allgemeinen.

Siebenundvierzig Kinder aus der Gruppe nahmen auch an MRT-Gehirnscans teil, während sie arithmetische Probleme ausführten. Tests wurden außerhalb des MRT-Scanners durchgeführt, um festzustellen, welche Problemlösungsstrategien sie verwendeten. Eine unabhängige Gruppe von 28-Kindern erhielt auch MRT-Untersuchungen und andere Untersuchungen, um die Ergebnisse der zuvor durchgeführten Gehirnuntersuchungen zu reproduzieren.

Mathe und Gedächtnis

Die Mathematikleistung korrelierte mit einer positiven Einstellung zur Mathematik, auch nach statistischer Kontrolle von IQ, Arbeitsgedächtnis, Mathematikangst, allgemeiner Angst und allgemeiner Einstellung zu Akademikern.

Kinder mit einer schlechten Einstellung zu Mathematik erbrachten selten gute Leistungen in diesem Fach, während Kinder mit einer stark positiven Einstellung eine Reihe von Mathematikleistungen erbrachten.

„Eine positive Einstellung öffnet den Kindern die Tür zu einem guten Leben, garantiert aber nicht, dass sie es tun werden. Das hängt auch von anderen Faktoren ab “, sagt Chen.

Aus den Ergebnissen der Gehirnbildgebung ergaben die Wissenschaftler, dass bei der Lösung eines mathematischen Problems durch ein Kind die positiven Einstellungswerte mit der Aktivierung im Hippocampus, einem wichtigen Gedächtnis- und Lernzentrum im Gehirn, korrelierten. Die Aktivität in den Belohnungszentren des Gehirns, einschließlich Amygdala und ventralem Striatum, war nicht mit einer positiven Einstellung gegenüber Mathematik verbunden.

Die statistische Modellierung der Ergebnisse der Bildgebung des Gehirns legt nahe, dass der Hippocampus die Verbindung zwischen positiver Einstellung und effizientem Abrufen von Fakten aus dem Gedächtnis vermittelt, was wiederum mit besseren Fähigkeiten zur Problemlösung verbunden ist.

"Eine positive Einstellung wirkt sich direkt auf Ihr Gedächtnis und Lernsystem aus", sagt Chen. "Ich denke, das ist wirklich wichtig und interessant."

Die Studie konnte nicht ausschließen, inwieweit eine positive Einstellung vom vorherigen Erfolg eines Kindes in Mathematik herrührte.

"Wir glauben, dass die Beziehung zwischen positiver Einstellung und mathematischen Leistungen wechselseitig und bidirektional ist", sagt Chen. „Wir denken, es ist wie Bootstrapping: Eine gute Einstellung öffnet die Tür zu Höchstleistungen, was bedeutet, dass Sie dann eine bessere Einstellung haben und in einen guten Lernkreis geraten. Und es kann wahrscheinlich auch in die andere Richtung gehen und ein Teufelskreis sein. “

'Lernen maximieren'

Die Ergebnisse könnten einen neuen Weg zur Verbesserung der schulischen Leistungen und des Lernens bei Kindern mit Schwierigkeiten darstellen, sagt Menon und weist darauf hin, dass diese Idee noch durch aktive Interventionen erprobt werden muss.

„Normalerweise konzentrieren wir uns auf das Erlernen von Fertigkeiten in einzelnen akademischen Bereichen, aber unsere neue Arbeit legt nahe, dass die Untersuchung der Überzeugungen der Kinder zu einem Thema und ihrer selbst wahrgenommenen Fähigkeiten einen weiteren Beitrag zur Maximierung des Lernens leisten könnte“, sagt Menon.

Die Ergebnisse bieten auch eine mögliche Erklärung dafür, wie ein besonders leidenschaftlicher Lehrer das Interesse und die Lernfähigkeit der Schüler für ein Fach fördern kann, fügt er hinzu. Inspirierende Lehrer teilen instinktiv ihr eigenes Interesse und vermitteln den Schülern die Überzeugung, dass sie gut im Fach sind, und bilden eine positive Einstellung, auch wenn der Schüler dies vorher nicht getan hat.

Die Finanzierung der Forschung erfolgte durch die National Institutes of Health. Stanfords Abteilung für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften unterstützte die Arbeit ebenfalls.

Die Forscher berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Psychological Science.

Quelle: Stanford University

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