Gibt es Dyskalkulie? Neurokognitive Grundlagen der Rechenschwäche

Transkript

1 Gibt es Dyskalkulie? Neurokognitive Grundlagen der Rechenschwäche KARIN LANDERL UNIVERSITÄT TÜBINGEN Überblick Dyskalkulie die vernachlässigte Lernstörung rung Grundannahmen neurokognitiver Theorien Basisnumerische Verarbeitung ist komplex Implikationen für f r Diagnose und Intervention 1

2 Prävalenz: Lewis, Hitch, & Walker (1994): Epidemiologische Erhebung der Gesamtpopulation 9- bis 10-jähriger in einem englischen Schulbezirk (Land- und Stadtschulen): 1056 Kinder (497 weibl., 559 männl.) 6% haben Lesedefizit trotz unauffälliger Intelligenz 3.6% haben Schwierigkeiten in Mathematik trotz unauffälliger Intelligenz 40% der Kinder mit Lesedefizit waren auch in Mathematik auffällig schwach Lesedefizit: mehr Buben als Mädchen Defizit in Mathematik: kein Geschlechtsunterschied Prominente Legastheniker Schwedische Königsfamilie Hans Christian Andersen Cher Agatha Christie Winston Churchill Leonardo DaVinci Charles Darwin Walt Disney Thomas Edison Michael Köhlmeier Verona Feldbusch/Pooth Whoopi Goldberg John Irving Greg Louganis Michelangelo Pablo Picasso Nelson Rockefeller Franklin Roosevelt Mark Twain Vincent VanGogh August Rodin Prominente Dyskalkuliker?? 2

3 # Publikationen Oktober Anzahl Publikationen über Dyslexie und Dyskalkulie in PsycInfo 4594 Dyslexie 183 Dyskalkulie (PsychInfo Database) DEFINITION laut ICD 10 (WHO) Rechenstörung:...umschriebene Beeinträchtigung der Rechenfertigkeiten, die nicht allein durch eine allgemeine Intelligenzminderung oder eine eindeutig unangemessene Beschulung erklärbar ist. Das Defizit betrifft die Beherrschung grundlegender Rechenfertigkeiten wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, weniger die höheren mathematischen Fertigkeiten, die für Trigonometrie, Geometrie und Differential- sowie Integralrechnung benötigt werden. 3

4 Drei Annahmen über neurologisch bedingte Entwicklungsstörungen Die meisten kognitiven Komponenten sind intakt ein kognitives Defizit erklärt vieleprobleme Kompensation aber Schwierigkeiten bleiben Annahme bei einer neuro-kognitiven Theorie Es gibt einen angeborenen Mechanismus für die kritische Fähigkeit, die man zum Lesen / Rechnen braucht Angeborene Starter-Mechanismen ermöglichen Fast-track Lernen (Mit normaler Stimulation von der Umwelt) Was passiert wenn der Starter-Mechanismus nicht funktioniert? Vielleicht durch genetische Programmfehler? Es folgt eine Entwicklungsstörung 4

5 Was ist der kritische Starter Fehler by Legasthenie? Phonologie ermöglicht fast-track track Lernen von Sprache Der Starter-Mechanismus der Phonologie ist gestört rt... Kein fast-track Lernen von gesprochener Sprache Kein fast-track Lernen von geschriebener Sprache Kein fast-track Lernen von Fremdsprachen Langsames kompensatorisches Lernen 5

6 Was ist der kritische Starter-Mechanismus für Rechenleistungen? Phonologische Bewusstheit? Sag /ti:k/ ohne /k/ Prozent korrekter Antworten Kontrollgruppe LRS Rechenstörung kombinierte Störung Landerl, Fussenegger, Moll & Willburger (2007) Wichtig: Berücksichtigung von Komorbiditäten!!! 6

7 Phonologische Bewusstheit? Sag /ti:k/ ohne /k/ % korrekt Kontrollgruppe Rechenstörung Benennungsflüssigkeit ssigkeit für f Ziffern digits / min control dyslexia dyscalculia combined Arithmetic ability: n.s. Reading ability: F(1,104)=25.9, p<.05 Arithmetic x reading: n.s. Simple contrasts: control = dyscalculic > dyslexic = combined 7

8 Rechnen lernt man in der Schule - oder?. Babys verarbeiten kleine Numerositäten Xu, Spelke & Goddard (2006) 8

9 Babys verarbeiten große Numerositäten im Verhältnis 2:1 Xu, Spelke & Goddard (2006) Babies können rechnen Wynn (1992) 9

10 Babys verfügen über basale Kompetenzen in der Verarbeitung von Numerositäten ten = Kernsystem / Startermechanismus Zahlensinn (number sense Dehaene, 1997) Zahlenmodul (number module Butterworth,, 1999) Fehler im angeborenen Zahlenmodul keine normale Entwicklung der kognitiven Repräsentation von Zahlen Dyskalkulie Mengenvergleich 10

11 Mengenvergleich Mengenvergleich Reaktionszeit [ms] groß klein Distanz Kontrollgruppe LRS Rechenstörung kombinierte Störung Landerl, Fussenegger, Moll & Willburger (2007) Mathematik-Kontrast: Gruppe: F(1,104)=4.4, p=.04 Lese-Kontrast: Gruppe: F < 1, n.s. 11

12 Zahlen = Symbole für f Numerositäten ten Zahlengrößenvergleich Verständnis für Zahlen = Zahlensemantik Zahlengröß ößenvergleich Zeit in ms physisch 1-stellig 2-stellig Kontrollgruppe LRS Rechenstörung kombinierte Störung Landerl, Fussenegger, Moll & Willburger (

13 Distanzeffekt Reaktionszeit sinkt mit steigender Distanz zwischen den beiden Zahlen aus Butterworth (1999) SNARC-Effekt Spatial Numerical Association of Response Code 13

14 Der mentale Zahlenstrahl Mental Number Line : klein-links groß-rechts Neglekt-Patienten: Zahlenbisektion: Was ist die Mitte zwischen 1 und 9? Antwort korrekt: 5 Antwort Neglekt-Patienten: 7 (Zorzi et al. 2002) 14

15 Zahlenstrahl 120 Pixel = 3.2cm Zahlenstrahl Abweichung vom Zielwert in Pixel Kontrollgruppe LRS Rechenstörung kombinierte Störung Mathematik-Kontrast: Lese-Kontrast: Gruppe: F(1,104)=7.3, p=.008 Gruppe: F < 1, n.s. Bedingung: F(1,104)=25.6, p<.001 Gruppe x Bedingung: F(1,104)=4.8, p=.031 Vergleich aller 4 Gruppen: Kontr., < R = komb. 15

16 Zahlenstrahl: von logarithmisch zu linear Opfer & Siegler (2006) Punktezählen RT in ms Number of dots control dyslexic dyscalculic combined 16

17 Dot counting: Subitizing RT in ms number of dots control dyslexic dyscalculic combined Arithmetic ability: (F1,104)=3.4, p=.07 Reading ability / arithmetic x reading: n.s. Number of dots: F(2,208) = 3.5* Arithmetic ability x no.of dots: F(2,208)=3.7, p=.058 Reading ability x no. of dots: n.s. aus Butterworth (1999) 17

18 Neuronale Zentren der Zahlenverarbeitung Neuronale Lesezentren Frontales System Temporoparietales System Okzipitotemporales System Dyskalkulie und Legasthenie : Unterschiedliche neurologische Auffälligkeiten Dyskalkulie: geringere Aktivierung im intraparietalen Sulcus (bilateral) Molko et al. (2003) Legasthenie: geringere Aktivierung im linken Temporallappen Paulesu et al. (2001) 18

19 Phonologisches Defizit Legasthenie Dyskalkulie Defizit der phonologischen Bewusstheit Defizit in basaler Zahlenrepräsentation Rechtschreibstörung Defizit der Benennungsflüssigkeit Lesestörung Biologische Ebene Verbale Fähigkeiten Leseleistung Visuell-räumliche Verarbeitung Allgemeine Problemlösefähigkeiten und logisches Denken Basisnumerische Verarbeitung Kognitive Ebene Exekutivfunktionen Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis Aufmerksamkeit Unterricht Förderung Anregung Rechenleistung Verhaltensebene 19

20 IPS Biologische Ebene Zahlenmodul/ Analoge Mengenrepräsentation (nicht-symbolisch) Kognitive Ebene Unterricht Förderung Anregung Visuell-arabische Repräsentation (symbolisch) Mentaler Zahlenstrahl verbale Repräsentation (symbolisch) Arabische Zahlen lesen/schreiben subitising Schätzen Zahlwörter hören/sprechen lesen/schreiben Zählen Fingerrepräsentation Fingerrechnen Schriftliches Rechnen Zahlenfakten Zusammenfassung: Kompetentes Lesen / Rechnen erfordern ein spezifisches neurologisches Netzwerk Der Grundstein dieses Netzwerkes ist angeboren (Starter-Mechanismus) Die Ausbildung und Spezifizierung des neurologischen Netzes dauert viele Jahre und hängt von externen Faktoren (Anregung, Unterricht) ab 20

21 Legasthenie / Dyskalkulie Starter-Mechanismus fehlt (angeborenes Verständnis für f r Sprachlaute / Numerositäten ten) Folge: Entwicklung des neurologischen Netzes ist von Anfang an gestört, Lernen ist langsam und kompensatorisch Wichtig: möglichst m frühe Identifikation und Frühf hförderung Was hilft? Nur symptomorientiertes Training ermöglicht Aufbau des jeweiligen neuronalen Netzes Voraussetzung: Detaillierte Abklärung des aktuellen Leistungsstandes Setzen von realistischen Lernzielen Motivierende Gestaltung der Übungssituation Adäquate Berücksichtigung von Komorbiditäten ten 21

22 22