Embodied Learning of Numerosity - Math with the Mat
Developmental and Educational Psychology
Final Report Abstract
Das Ziel des Projektes „Verkörperlichtes Training von Numerosität – Mathe mit der Matte“ bestand darin, die Wirkfaktoren verkörperlichter numerischer Trainings genauer zu untersuchen und zudem den Einsatzbereich der verkörperlichten Trainings auf andere Alters- und Leistungsgruppen zu erweitern. Zu diesem Zweck wurden bereits eine umfangreiche Laborstudie und zwei Interventionsstudien durchgeführt. Die Laborstudie mit studentischen Probanden untersuchte den Zusammenhang zwischen externen visuellräumlichen und senso-motorischen Erfahrungen und der räumlichen Repräsentation von Zahlen. Die Interventionsstudien erweiterten die Anwendung verkörperlichter numerischer Trainings auf Kinder mit Förderbedarf im Fach Mathematik der 2. und 3. Klasse Grundschule sowie auf Kinder der ersten Klasse Grundschule. Dabei wurde sowohl die individuelle Leistungsfähigkeit der Kinder berücksichtigt als auch Erfahrungen aus der Laborstudie und Studien der ersten Förderphase in die Optimierung des Trainings einbezogen. In der Laborstudie stellte sich heraus, dass auch im Erwachsenenalter der Numerischsemantische Kongruenzeffekt (NCE) besser als Indikator für die Aktivierung der räumlichen Repräsentation von Zahlen geeignet scheint als der SNARC-Effekt, da nur ersterer durch das Präsentationsformat beeinflusst wurde. Es zeigte sich jedoch auch, dass die Ergebnisse von erwachsenen Probanden nur bedingt auf Kinder übertragen werden können, da sich die Integration von senso-motorischen und numerischen Repräsentationen mit der Entwicklung zu verändern scheint. Zusammen mit früheren Ergebnissen kann jedoch festgehalten werden, dass Größenvergleichsaufgaben mit variablem Standard zu einer differenzierteren Aktivierung des mentalen Zahlenstrahls beitragen. Die beiden Interventionsstudien bestätigten, dass ein verkörperlichtes numerisches Training einem Training ohne körperliches Antwortformat bezüglich der Lerneffekte überlegen ist. Dies zeigte sich zum einen in der Interventionsstudie mit Kindern mit Förderbedarf in basisnumerischen Aufgaben (Größenvergleich, Zahlenstrahlschätzaufgabe), als auch in den vorläufigen Ergebnissen der zweiten Interventionsstudie für die Leistung in Additionsaufgaben. Somit wird erneut die Annahme gestützt, dass durch spezifische räumliche Bewegung die Effizienz numerischer Trainings verstärkt werden kann. Im Projektverlauf wurden das Projekt und seine Ergebnisse in unterschiedlichen Publikumsmedien aufgegriffen. Zunächst wurden Hans-Christoph Nürk und Ulrike Cress für einen Beitrag in der Ausgabe 1-2/2013 im Magazin „Gehirn und Geist“ mit dem Titel „Die Intelligenz des Körpers“ dazu interviewt. Das Projekt wurde zudem in einem Beitrag von Ulrich Geuter zum Thema Lernen in der Zeitungsbeilage „Gesund“ (liegt mehreren regionalen Abonnementzeitungen und der „Welt am Sonntag“ bei) beschrieben. Auch das ZDF zeigte Interesse am Projekt, in einem Beitrag für die Sendung „Volle Kanne“ wurden Korbinian Moeller und Ursula Fischer zum Projekt interviewt. Der Beitrag wurde am 06.05.2015 im Programm „Volle Kanne“ ausgestrahlt (http://t1p.de/t5bx). Zusammenfassend untermauern die bis dato gewonnenen Erkenntnisse erneut die Wirksamkeit von mediengestützten verkörperlichten Trainings. Sie ergänzen zudem bisherige Befunde, so dass die Wirksamkeit verkörperlichter numerischer Trainings nun für die Altersgruppen vom Kindergarten bis zur 3. Klasse Grundschule empirisch belegt ist. Zudem scheint auch eine Anwendung bei Kindern mit spezifischen numerischen Defiziten zielführend zu sein, wodurch sich ein Praxistransfer in die Mathematikförderung bzw. Rechenschwächetherapie anbietet.
Publications
- (2010). The use of a digital dance mat for training kindergarten children in a magnitude comparison task. In K. Gomez, L. Lyons, & J. Radinsky (Eds.), Learning in the Disciplines: Proceedings of the 9th International Conference of the Learning Sciences (ICLS 2010) (Vol. 1, pp. 105-112). Chicago, IL: International Society of the Learning Sciences
Cress, U., Fischer, U., Moeller, K., Sauter, C., & Nuerk H. C.
- (2011). Sensori-motor spatial training of number magnitude representation. Psychonomic Bulletin & Review, 18, 177-183
Fischer, U., Moeller, K., Bientzle, M., Cress, U., & Nuerk, H.-C.
(See online at https://doi.org/10.3758/s13423-010-0031-3) - (2013). Computer-supported training of the mental number line. In L. H. Wong, C.-C. Liu, T. Hirashima, P. Sumedi, & M. Lukman (Eds.), The Main Proceedings of the 21st International Conference on Computers in Education (pp. 71-76). Indonesia: Asia-Pacific Society for Computers in Education
Moeller, K., Nuerk, H.-C., & Cress, U.
(See online at https://doi.org/10.15496/publikation-10588) - (2013). Interventions supporting children’s mathematics school success: A meta-analytic review. European Psychologist, 18, 89-113
Fischer, U., Moeller, K., Cress, U., & Nuerk, H.-C.
(See online at https://doi.org/10.1027/1016-9040/a000141) - (2013). Walk the number line – An embodied training of numerical concepts. Trends in Neuroscience and Education, 2, 74-84
Link, T., Moeller, K., Huber, S., Fischer, U., & Nuerk, H.-C.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.tine.2013.06.005) - (2014). Aktuelle Befunde zu Zahlenstrahltrainings – Verschiedene Ansätze und deren Wirksamkeit. In G. Schulte-Körne (Ed.), Legasthenie und Dyskalkulie: Neue Methoden zur Diagnostik und Förderung (pp. 33-50). Bochum: Winkler
Fischer, U., & Moeller, K.
(See online at https://doi.org/10.15496/publikation-11253) - (2014). Mathe mit der Matte - Verkörperlichtes Training basisnumerischer Kompetenzen. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 17, 257-277
Link, T., Schwarz, E.J., Huber, S., Fischer, U., Nuerk, H.C., Cress, U., & Moeller, K.
(See online at https://doi.org/10.1007/s11618-014-0533-2) - (2014). Neue Medien, neue Möglichkeiten: Wie Lernsoftware mathematisches Wissen vermittelt. In-Mind, 3
Fischer, U., Link, T., Nuerk, H.-C., Cress, U., & Moeller, K.
- (2014). On the relation between the mental number line and arithmetic competencies. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 67(8), 1597-1613
Link, T., Nuerk, H.-C., & Moeller, K.
(See online at https://doi.org/10.1080/17470218.2014.892517) - (2015). Computers in mathematics education - Training the mental number line. Computers in Human Behavior, 48, 597-607
Moeller, K., Fischer, U., Nuerk, H.-C., & Cress, U.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.chb.2015.01.048) - (2015). How to rapidly construct a spatialnumerical representation in preliterate children (at least temporarily). Developmental Science
Patro, K., Fischer, U., Nuerk, H.-C., & Cress, U.
(See online at https://doi.org/10.1111/desc.12296) - (2015). Math with the dance mat: On the benefits of embodied numerical training approaches. In V. Lee (Ed.), Learning Technologies and the Body: Integration and Implementation in Formal and Informal Learning Environments (pp. 149-163). New York, NY: Routledge
Fischer, U., Link, T., Cress, U., Nuerk, H.-C., & Moeller, K.
