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Individuelle Begabungsunterschiede in Mathematik

Obwohl mathematische Kompetenzen mindestens gleich bedeutsam für den Ausbildungs- und Berufserfolg sind wie die Lese- und Schreibfähigkeit, liegen deutlich weniger Erkenntnisse zu ihren neuronalen und kognitiven Mechanismen vor. In unseren bisherigen Studien mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) konnten wir zeigen, dass sich Personen unterschiedlicher mathematischer Kompetenz in der Funktion parietaler Gehirnregion (dem Gyrus angularis und dem Sulcus intraparietalis) unterscheiden, welche die automatisierte Verarbeitung von mathematischen Symbolen (z.B. arabische Ziffern) und Symbolkonfigurationen (z.B. Gleichungen) unterstützt. Die Ergebnisse erster Untersuchungen mittels transkranieller elektrischer Stimulation (tES) deuten überdies darauf hin, dass diese Gehirnregion eine kausale Rolle für den Erwerb mathematischen Wissens und für mathematische Leistungen spielt.

In weiteren Studien sollen die neuronalen und kognitiven Mechanismen von individuellen Begabungsunterschieden in Mathematik weiter erforscht werden. Die schließt auch die Rechenschwäche (Dyskalkulie) ein. Obwohl unser Wissen über die Ätiologie dieser Lernschwäche in den letzten Jahren stark zugenommen hat, sind die zugrundeliegenden neurokognitiven Mechanismen weitgehend unbekannt. Neueste Ergebnisse der Forschung haben gezeigt, dass Kinder mit einer isolierten Rechenschwäche besonders Schwierigkeiten im Aufbau basisnumerischer Zahlenrepräsentationen aufweisen. Ein besseres Verständnis über die neuronalen Korrelate der Rechenschwäche ist sowohl für die Diagnose als auch für die Entwicklung therapeutischer Maßnahmen von zentraler Bedeutung.

Da schulisches Lernen in einer komplexen sozialen Umwelt stattfindet, ist es für die kognitiv-neurowissenschaftliche Begabungs- und Lernforschung wichtig, auch sozial-affektive Faktoren zu berücksichtigen. Ein besonderes Augenmerk des Arbeitsbereichs liegt hier darauf, wie sich Prüfungsangst auf grundlegende kognitive Verarbeitungsprozesse sowie komplexes Lernen im Bereich Mathematik auswirkt. Dadurch wollen wir besser verstehen, durch welche Mechanismen Prüfungsangst die schulische Leistung beeinträchtigen kann. 

Ausgewählte Publikationen:

Schillinger, F. L., De Smedt, B., & Grabner, R. H. (2016). When errors count: an EEG study on numerical error monitoring under performance pressure. ZDM, 48(3), 351-363.

Rütsche, B., Hauser, T., Jäncke, L. & Grabner, R.H. (2015). When Problem size matters: Differential effects of brain stimulation on arithmetic problem solving and neural oscillations. PLOS One, DOI: 10.1371/journal.pone.0120665.

Vogel, S.E., Remark, A. and Ansari D. (2015). Differential processing of symbolic numerical magnitude and order in first-grade children. Journal of Experimental Child Psychology, 129, 26-39.

Ansari, D. and  Vogel, S.E. (2013). Cognitive neuroscience of numerical cognition. In Oxford Handbook of Cognitive Neuroscience (Eds. S. Kosslyn & K. Ochsner).

Grabner, R.H., Ansari, D., Koschutnig, K., Reishofer, G. & Ebner, F. (2013). The function of the left angular gyrus in mental arithmetic: Evidence from the associative confusion effect. Human Brain Mapping, 34, 1013-1024.

Vogel, S. E., & Ansari, D. (2012). Neurocognitive foundations of typical and atypical number processing. Lernen Und Lernstoerungen1(2), 135–149.

Kaufmann, L., Vogel, S.E., Starke, M., Kremser, C. and Schocke M. (2009). Numerical and non-numerical ordinality processing in children with and without developmental dyscalculia: Evidence from fMRI. Cognitive Development, 24(4), 486-494.

Kaufmann, L., Vogel, S.E., Starke, M., Kremser, C., Schocke, M. and  Wood G. (2009).Developmental dyscalculia: Compensatory mechanisms in left intraparietal regions in response to nonsymbolic magnitudes. Behavioral and Brain Functions, 5:35.

Schneider, M., Grabner, R. H. & Paetsch, J. (2009). Mental number line, number line estimation, and mathematical school achievement: Their interrelations in Grades 5 and 6. Journal of Educational Psychology, 101, 359-372.

Grabner, R. H., Ansari, D., Reishofer, G., Stern, E., Ebner, F. & Neuper. C. (2007). Individual differences in mathematical competence predict parietal brain activation during mental calculation. NeuroImage, 38, 346-356.

Arbeitsbereichsleitung

Univ.-Prof. Mag. Dr.rer.nat.

Roland Grabner

Universitätsplatz 2
8010 Graz

Telefon:+43 316 380 - 5081

Donnerstag, 14:00-15:00
Anmeldung per E-Mail bei Frau Haberhofer

Sekretariat

Fachinspektorin

Silvia Haberhofer

Institut für Psychologie

Telefon:+43 316 380 - 8536

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