Zmysł liczby a nauczanie matematyki
Zmysł liczby a nauczanie matematyki
Kompetencje matematyczne występują już u noworodków. Zdaniem kognitywistów zmysł liczby, w który jesteśmy wyposażeni, daje podstawy do nauczania matematyki już we wczesnej edukacji.
Ludzie, którzy mają problem z obliczeniem 15% napiwku od 200 złotowego rachunku może wydawać się dziwny fakt, że według najnowszych badań nad mózgiem człowieka i zwierząt zdolności matematyczne są umiejętnościami wrodzonymi. Zdaniem kognitywistów- naukowców zajmujących się procesami poznawczymi- wyposażeni jesteśmy w zmysł liczby, czyli biologiczną zdolność rozpoznawania wielkości liczbowych. Zmysł liczby oparty jest na odrębnych obwodach mózgowych, przeznaczony do reprezentowania podstawowej wiedzy arytmetycznej.
Istnieją cztery linie świadectw potwierdzających istnienie zmysłu liczby. Po pierwsze, zmysł liczby, występując u wielu gatunków zwierząt, ma swoją ewolucyjną historię. Po drugie, kompetencje arytmetyczne występują już u noworodków i są niezależne od innych kompetencji, zwłaszcza językowych. Po trzecie, istnienie ewolucyjnych sposobów przetwarzania liczb ma tę samą genezę- czyli homologię- u zwierząt, noworodków i ludzi dorosłych. Po czwarte, istnieją specjalne obwody mózgowe realizujące funkcje zmysłu liczby.
U ludzi wszystkich kultur, uszkodzenie dolnej kory ciemieniowej mózgu zaburza zmysł liczby, pozostawiając wiedzę w pozostałych obszarach nietkniętą. Ponadto ten region jest szczególnie aktywny- co można zobrazować nieinwazyjnymi technikami badania mózgu- podczas rozwiązywania zadań arytmetycznych. Zmysł liczby działa według reguły akumulatora, czyli szacuje wielkości liczbowe w sposób przybliżony.
Dopiero, co ma miejsce tylko u ludzi, sprzężenie tej biologicznej predyspozycji z kulturowymi reprezentacjami liczb (cyframi), pozwala szacować wielkości liczbowe w sposób precyzyjny, czyli dyskretny.
Rozwój bardziej zaawansowanych kompetencji matematycznych dziecka, podczas jego nauki szkolnej polega zatem na ustanawianiu pojęciowych połączeń między biologicznym zmysłem liczby a kulturowymi systemami notacji o charakterze wizualnym i werbalnym. Poznawcze i neuronalne reprezentacje tych połączeń tłumaczą, dlaczego pewne pojęcia matematyczne są intuicyjne, a inne nie.
Istnienie zmysłu liczby kwestionuje zasadność tradycyjnego programu nauczania matematyki, opartego na konstruktywizmie Jeana Piageta. Według tego badacza dziecko nie posiada abstrakcyjnego pojęcia liczby przed ukończeniem szóstego roku życia, dlatego wcześniejsza edukacja matematyczna jest stratą czasu, a nawet może dla dziecka być niekorzystna. Nie rozumiejąc, co łączy dwa jabłka z dwoma gwiazdami, czyli nie posiadając reprezentacji liczby „dwa”, dziecko będzie uczyło się matematyki na pamięć i może się do niej zrazić. Badania, kwestionujące psychologię Piagetowską, dostarczają podstaw do nauczania matematyki we wcześniejszym wieku, oczywiście, w sposób harmonizujący z emocjonalnym rozwojem dziecka.


