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Background:
Children’s spontaneous focusing on numerosity (SFON) is related to numerical skills. This study aimed to examine (1) the developmental trajectory of SFON and (2) the interrelations between SFON and early numerical skills at pre-school as well as their influence on arithmetical skills at school.
Method:
Overall, 1868 German pre-school children were repeatedly assessed until second grade. Nonverbal intelligence, visual attention, visuospatial working memory, SFON and numerical skills were assessed at age five (M = 63 months, Time 1) and age six (M = 72 months, Time 2), and arithmetic was assessed at second grade (M = 95 months, Time 3).
Results:
SFON increased significantly during pre-school. Path analyses revealed interrelations between SFON and several numerical skills, except number knowledge. Magnitude estimation and basic calculation skills (Time 1 and Time 2), and to a small degree number knowledge (Time 2), contributed directly to arithmetic in second grade. The connection between SFON and arithmetic was fully mediated by magnitude estimation and calculation skills at pre-school.
Conclusion:
Our results indicate that SFON first and foremost influences deeper understanding of numerical concepts at pre-school and—in contrast to previous findings –affects only indirectly children’s arithmetical development at school.
This study presents the evaluation of a computer-based learning program for children with developmental dyscalculia and focuses on factors affecting individual responsiveness. The adaptive training program Calcularis 2.0 has been developed according to current neuro-cognitive theory of numerical cognition. It aims to automatize number representations, supports the formation and access to the mental number line and trains arithmetic operations as well as arithmetic fact knowledge in expanding number ranges. Sixty-seven children with developmental dyscalculia from second to fifth grade (mean age 8.96 years) were randomly assigned to one of two groups (Calcularis group, waiting control group). Training duration comprised a minimum of 42 training sessions à 20 min within a maximum period of 13 weeks. Compared to the waiting control group, children of the Calcularis group demonstrated a higher benefit in arithmetic operations and number line estimation. These improvements were shown to be stable after a 3-months post training interval. In addition, this study examines which predictors accounted for training improvements. Results indicate that this self-directed training was especially beneficial for children with low math anxiety scores and without an additional reading and/or spelling disorder. In conclusion, Calcularis 2.0 supports children with developmental dyscalculia to improve their arithmetical abilities and their mental number line representation. However, it is relevant to further adapt the setting to the individual circumstances.
This study presents the evaluation of a computer-based learning program for children with developmental dyscalculia and focuses on factors affecting individual responsiveness. The adaptive training program Calcularis 2.0 has been developed according to current neuro-cognitive theory of numerical cognition. It aims to automatize number representations, supports the formation and access to the mental number line and trains arithmetic operations as well as arithmetic fact knowledge in expanding number ranges. Sixty-seven children with developmental dyscalculia from second to fifth grade (mean age 8.96 years) were randomly assigned to one of two groups (Calcularis group, waiting control group). Training duration comprised a minimum of 42 training sessions à 20 min within a maximum period of 13 weeks. Compared to the waiting control group, children of the Calcularis group demonstrated a higher benefit in arithmetic operations and number line estimation. These improvements were shown to be stable after a 3-months post training interval. In addition, this study examines which predictors accounted for training improvements. Results indicate that this self-directed training was especially beneficial for children with low math anxiety scores and without an additional reading and/or spelling disorder. In conclusion, Calcularis 2.0 supports children with developmental dyscalculia to improve their arithmetical abilities and their mental number line representation. However, it is relevant to further adapt the setting to the individual circumstances.
Many children show negative emotions related to mathematics and some even develop mathematics anxiety. The present study focused on the relation between negative emotions and arithmetical performance in children with and without developmental dyscalculia (DD) using an affective priming task. Previous findings suggested that arithmetic performance is influenced if an affective prime precedes the presentation of an arithmetic problem. In children with DD specifically, responses to arithmetic operations are supposed to be facilitated by both negative and mathematics-related primes (= negative math priming effect). We investigated mathematical performance, math anxiety, and the domain-general abilities of 172 primary school children (76 with DD and 96 controls). All participants also underwent an affective priming task which consisted of the decision whether a simple arithmetic operation (addition or subtraction) that was preceded by a prime (positive/negative/neutral or mathematics-related) was true or false. Our findings did not reveal a negative math priming effect in children with DD. Furthermore, when considering accuracy levels, gender, or math anxiety, the negative math priming effect could not be replicated. However, children with DD showed more math anxiety when explicitly assessed by a specific math anxiety interview and showed lower mathematical performance compared to controls. Moreover, math anxiety was equally present in boys and girls, even in the earliest stages of schooling, and interfered negatively with performance. In conclusion, mathematics is often associated with negative emotions that can be manifested in specific math anxiety, particularly in children with DD. Importantly, present findings suggest that in the assessed age group, it is more reliable to judge math anxiety and investigate its effects on mathematical performance explicitly by adequate questionnaires than by an affective math priming task.
Many children show negative emotions related to mathematics and some even develop mathematics anxiety. The present study focused on the relation between negative emotions and arithmetical performance in children with and without developmental dyscalculia (DD) using an affective priming task. Previous findings suggested that arithmetic performance is influenced if an affective prime precedes the presentation of an arithmetic problem. In children with DD specifically, responses to arithmetic operations are supposed to be facilitated by both negative and mathematics-related primes (= negative math priming effect). We investigated mathematical performance, math anxiety, and the domain-general abilities of 172 primary school children (76 with DD and 96 controls). All participants also underwent an affective priming task which consisted of the decision whether a simple arithmetic operation (addition or subtraction) that was preceded by a prime (positive/negative/neutral or mathematics-related) was true or false. Our findings did not reveal a negative math priming effect in children with DD. Furthermore, when considering accuracy levels, gender, or math anxiety, the negative math priming effect could not be replicated. However, children with DD showed more math anxiety when explicitly assessed by a specific math anxiety interview and showed lower mathematical performance compared to controls. Moreover, math anxiety was equally present in boys and girls, even in the earliest stages of schooling, and interfered negatively with performance. In conclusion, mathematics is often associated with negative emotions that can be manifested in specific math anxiety, particularly in children with DD. Importantly, present findings suggest that in the assessed age group, it is more reliable to judge math anxiety and investigate its effects on mathematical performance explicitly by adequate questionnaires than by an affective math priming task.
Fragestellung: Ziel war die Untersuchung des Verlaufs von Kindern mit Rechenstörungen bzw. Rechenschwächen. Neben der Persistenz wurden Auswirkungen von Rechenproblemen auf künftige Rechenleistungen sowie den Schulerfolg geprüft. Methodik: Für 2909 Schüler der 2. bis 5. Klasse liegen die Resultate standardisierter Rechen- und Intelligenztests vor. Ein Teil dieser Kinder ist nach 37 und 68 Mona-ten erneut untersucht worden. Ergebnisse: Die Prävalenz von Rechenstörungen betrug 1.4 %, Rechenschwächen traten bei 11.2 % auf. Rechen-probleme zeigten eine mittlere bis hohe Persistenz. Schüler mit Rechenschwäche blieben im Rechnen gut eine Standardabweichung hinter durchschnittlich und ca. eine halbe Standardabweichung hinter unterdurchschnittlich intelligenten Kontrollkindern zurück. Der allgemeine Schulerfolg rechenschwacher Probanden (definiert über Mathematiknote, Deutschnote und Schultyp) ähnelte dem der unterdurchschnittlich intelligenten Kontrollgruppe und blieb hinter dem Schulerfolg durchschnittlich intelligenter Kontrollkinder zurück. Eingangs ältere Probanden mit Rechenproblemen (4. bis 5. Klasse) wiesen eine schlechtere Prognose auf als Kinder, die zu Beginn die 2. oder 3. Klasse besuchten. Schluss-folgerungen: Rechenprobleme stellen ein ernsthaftes Entwicklungsrisiko dar. Längsschnittuntersuchungen, die Kinder mit streng definierter Rechenstörung bis ins Erwachsenenalter begleiten und Prädiktoren für unterschiedlich erfolgreiche Verläufe ermitteln, sind dringend notwendig.
Henne oder Ei
(2018)
Fragestellung: Ziel war die Untersuchung der Entwicklung und wechselseitigen Beziehung von Zahlen- und Mengenvorwissen (ZMW), Arbeitsgedächtnis (AG) und Intelligenz sowie deren Vorhersagekraft für die Rechenleistung in der ersten Klasse. Methodik: 1897 Kindergartenkinder nahmen an dieser Studie teil. Ein Teil dieser Kinder wurde 9 Monate später und erneut in der ersten Klasse untersucht. Ergebnisse: Während des Kindergartenjahres verbesserten sich die Kinder in allen untersuchten Leistungen. Reziproke Zusammenhänge zwischen den drei erhobenen Vorläuferfähigkeiten konnten nachgewiesen werden. Das ZMW erwies sich als guter Prädiktor für die AG- und Intelligenzleistung. Bei der Überprüfung der Vorhersage des Rechnens erwies sich das ZMW als bester Prädiktor der späteren Rechenleistung. Erwartungsgemäß zeigten die zu t1 erfassten allgemein-kognitiven Leistungen indirekte Effekte über das ZMW auf die Rechenleistung. Die Intelligenz und das AG zu t2 konnten direkt zur Vorhersage des Rechnens in der ersten Klasse beitragen. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse verdeutlichen, dass das AG und die Intelligenz zwar an dem Aufbau des ZMW beteiligt sind, aber vor allem selbst durch dieses vorhergesagt werden. Die Daten sprechen dafür das Potenzial des ZMWs in Trainingsprogrammen zu nutzen, durch dessen Förderung auch intellektuelle und Gedächtnisleistungen zunehmen können, die allesamt die schulische Rechenleistung positiv beeinflussen.
Ziel ist die Überprüfung der kurz- und mittelfristigen Wirksamkeit einer vorschulischen Förderung des Mengen- und Zahlenverständnisses bei Kindern mit einem Risiko für die Entwicklung einer Rechenstörung. Es wurden 32 Risikokinder mit einer Kombination aus den Förderprogrammen Mathematik im Vorschulalter und Mengen, zählen, Zahlen im letzten Kindergartenjahr von den Erzieherinnen trainiert und mit 38 untrainierten Risikokindern verglichen. Hinsichtlich der kurzfristigen Wirksamkeit zeigten sich positive Trainingseffekte auf die numerischen Leistungen im letzten Kindergartenjahr. Es ließen sich keine signifikanten mittelfristigen Trainingseffekte auf die Rechenleistungen im zweiten Halbjahr der 1. Klasse finden. Das eingesetzte vorschulische Präventionsprogramm leistete danach einen wichtigen Beitrag zur kurzfristigen Verbesserung der mathematischen Basiskompetenzen.
Ziel ist die Überprüfung der kurz- und mittelfristigen Wirksamkeit einer vorschulischen Förderung des Mengen- und Zahlenverständnisses bei Kindern mit einem Risiko für die Entwicklung einer Rechenstörung. Es wurden 32 Risikokinder mit einer Kombination aus den Förderprogrammen Mathematik im Vorschulalter und Mengen, zählen, Zahlen im letzten Kindergartenjahr von den Erzieherinnen trainiert und mit 38 untrainierten Risikokindern verglichen. Hinsichtlich der kurzfristigen Wirksamkeit zeigten sich positive Trainingseffekte auf die numerischen Leistungen im letzten Kindergartenjahr. Es ließen sich keine signifikanten mittelfristigen Trainingseffekte auf die Rechenleistungen im zweiten Halbjahr der 1. Klasse finden. Das eingesetzte vorschulische Präventionsprogramm leistete danach einen wichtigen Beitrag zur kurzfristigen Verbesserung der mathematischen Basiskompetenzen.
Dyskalkulie
(2017)
Hintergrund
Ausgeprägte Schwierigkeiten beim Erwerb der grundlegenden arithmetischen Fertigkeiten bei ansonsten durchschnittlichen Schulleistungen werden als Rechenstörung oder Dyskalkulie bezeichnet. Davon betroffen sind etwa 5 % der Grundschülerpopulation. Die Ursachen und die Symptome sind ebenso vielgestaltig wie die Methoden der differenziellen Förderung und Therapie.
Material und Methode
Selektive Literaturrecherche zur Rechenstörung aus verschiedenen mit dem Gegenstand befassten wissenschaftlichen Disziplinen.
Ergebnisse
Der Erwerb von Fähigkeiten zur Zahlenverarbeitung und zum Rechnen wird als ein erfahrungsabhängiger neuroplastischer Reifungsprozess verstanden, der zu einem komplexen, spezialisierten neuronalen Netzwerk führt und verschiedene kognitive Zahlenrepräsentationen hervorbringt. Die Entwicklung dieser domänenspezifischen Fähigkeiten ist abhängig von der Entwicklung domänenübergreifender Fähigkeiten, wie Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Sprache und visuell-räumlichen Fähigkeiten. Störungen dieser Reifungsprozesse können in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedliche Komponenten der Entwicklung dieses komplexen kognitiven Systems betreffen und sind daher im klinischen Erscheinungsbild vielgestaltig. Sonderpädagogische, lerntherapeutische und ggf. medizinische Maßnahmen benötigen eine differenzielle Diagnostik und Indikationsstellung. Moderne computerbasierte Lernsoftware kann sowohl die schulische Didaktik als auch lerntherapeutische Vorgehensweisen unterstützen.
Schlussfolgerung
Frühzeitiges Erkennen sowie differenzielle und individualisierte Förderung können die Gefahr des Auftretens sekundärer emotionaler Störungen mindern. Die Diagnostik und die Behandlung der Rechenstörung sollten evidenzbasiert und leitlinienorientiert erfolgen sowie der Komplexität und Vielgestaltigkeit der Symptombildungen Rechnung tragen.
5-Jahres-Verlauf der LRS
(2017)
Fragestellung: Untersucht wird der Verlauf von Kindern mit Lese-Rechtschreibstörungen (LRS) über gut 5 Jahre unter Berücksichtigung des Einflusses des Geschlechts der Betroffenen. Außerdem werden Auswirkungen der LRS auf das spätere Schriftsprachniveau und den Schulerfolg überprüft. Methodik: Eingangs wurden 995 Schüler zwischen 6 und 16 Jahren untersucht. Ein Teil dieser Kinder ist nach 43 sowie 63 Monaten nachuntersucht worden. Eine LRS wurde diagnostiziert, wenn für das Lesen bzw. Rechtschreiben das doppelte Diskrepanzkriterium von 1.5 Standardabweichungen zur nonverbalen Intelligenz und dem Mittelwert der Klassenstufe erfüllt war und gleichzeitig keine Minderbegabung vorlag. Ergebnisse: Die LRS weist über einen Zeitraum von 63 Monaten eine hohe Störungspersistenz von knapp 70 % auf. Der 5-Jahres-Verlauf der mittleren Lese- und Rechtschreibleistungen wurde nicht vom Geschlecht beeinflusst. Trotz durchschnittlicher Intelligenz blieben die LRS-Schüler in der Schriftsprache mindestens eine Standardabweichung hinter durchschnittlich und etwa 0.5 Standardabweichungseinheiten hinter unterdurchschnittlich intelligenten Kindern zurück. Der Schulerfolg der LRS-Schüler glich dem unterdurchschnittlich intelligenter Kinder und fiel deutlich schlechter aus als bei durchschnittlich intelligenten Kontrollkindern. Schlussfolgerungen: Eine LRS stellt ein erhebliches Entwicklungsrisiko dar, was frühzeitige Diagnostik- und Therapiemaßnahmen erfordert. Dafür sind reliable und im Hinblick auf die resultierenden Prävalenzraten sinnvolle, allgemein anerkannte Diagnosekriterien essenziell.
Calcularis is a computer-based training program which focuses on basic numerical skills, spatial representation of numbers and arithmetic operations. The program includes a user model allowing flexible adaptation to the child's individual knowledge and learning profile. The study design to evaluate the training comprises three conditions (Calcularis group, waiting control group, spelling training group). One hundred and thirty-eight children from second to fifth grade participated in the study. Training duration comprised a minimum of 24 training sessions of 20 min within a time period of 6-8 weeks. Compared to the group without training (waiting control group) and the group with an alternative training (spelling training group), the children of the Calcularis group demonstrated a higher benefit in subtraction and number line estimation with medium to large effect sizes. Therefore, Calcularis can be used effectively to support children in arithmetic performance and spatial number representation.
Objective: This study assesses the short-term and intermediate effects of preschool training stimulating phonological awareness and letter-sound correspondence for children at risk of developing dyslexia. Moreover, we examined whether training reduced the frequency of subsequent dyslexic problems. Method: 25 children at risk of developing dyslexia were trained with Horen, Lauschen, Lernen 1 und 2 (Kuspert & Schneider, 2008; Plume & Schneider, 2004) by their kindergarten teachers and were compared with 60 untrained at-risk children. Results:The training revealed a significant short-term effect: The phonological awareness of trained at-risk children increased significantly over that of untrained at-risk children. However, there were no differences in phonological awareness, spelling, and reading ability between the first-graders in the training and control group. Furthermore, reading problems were reduced in the training group. Conclusions: In the future, phonological awareness as well as additional predictors should be included when identifying children vulnerable to developing dyslexia. Moreover, in order to prevent dyslexia, additional prerequisite deficits need to be identified, alleviated, and their effects evaluated.
Calcularis is a computer-based training program which focuses on basic numerical skills, spatial representation of numbers and arithmetic operations. The program includes a user model allowing flexible adaptation to the child's individual knowledge and learning profile. The study design to evaluate the training comprises three conditions (Calcularis group, waiting control group, spelling training group). One hundred and thirty-eight children from second to fifth grade participated in the study. Training duration comprised a minimum of 24 training sessions of 20 min within a time period of 6–8 weeks. Compared to the group without training (waiting control group) and the group with an alternative training (spelling training group), the children of the Calcularis group demonstrated a higher benefit in subtraction and number line estimation with medium to large effect sizes. Therefore, Calcularis can be used effectively to support children in arithmetic performance and spatial number representation.
This article presents the design and a first pilot evaluation of the computer-based training program Calcularis for children with developmental dyscalculia (DD) or difficulties in learning mathematics. The program has been designed according to insights on the typical and atypical development of mathematical abilities. The learning process is supported through multimodal cues, which encode different properties of numbers. To offer optimal learning conditions, a user model completes the program and allows flexible adaptation to a child's individual learning and knowledge profile. Thirty-two children with difficulties in learning mathematics completed the 6-12-weeks computer training. The children played the game for 20 min per day for 5 days a week. The training effects were evaluated using neuropsychological tests. Generally, children benefited significantly from the training regarding number representation and arithmetic operations. Furthermore, children liked to play with the program and reported that the training improved their mathematical abilities.