8.6.3: Cognición numérica

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Todd LaMarr

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Comprensión de los números

La evidencia sugiere que existe un sentido innato y no simbólico de la cantidad que da lugar a nuestras intuiciones numéricas básicas. El Sistema de Números Aproximados (ANS) permite a humanos y animales no humanos estimar cantidades sin contar explícitamente. Por ejemplo, si miras las dos imágenes en Figura\(\PageIndex{1}\), ¿qué imagen tiene más puntos que la otra? ¿Puedes resolverlo simplemente mirando las dos imágenes, sin contar ninguno de los puntos? Si bien este ejemplo es un poco desafiante porque el número de puntos en las dos imágenes es similar, en experimentos como este, usando puntos, los bebés tienen la capacidad innata de distinguir entre varias cantidades. ^{^[1]}

dos conjuntos de imágenes. Un espaciado similar de puntos blancos sobre fondo negro de ambas imágenes. — Figura\(\PageIndex{1}\): La Prueba del Sistema de Números Aproximados. (^{^[2]})

El ANS está presente al nacer ya que los recién nacidos son capaces de discriminar conjuntos de objetos si la relación es de al menos 1:3 (por ejemplo, matrices de 4 vs.12 puntos) (Izard et al., 2009). La capacidad de discriminar entre exhibiciones de números grandes, conocida como agudeza numérica (eficiencia), mejora a lo largo de la infancia (Halberda & Feigenson, 2008) con cambios dramáticos en la agudeza numérica observados dentro del primer año de vida. En una comparación solo visual, los niños de cuatro meses pueden discriminar entre una proporción de 1:4 pero no un cambio a una proporción de 1:3; sin embargo, si se proporciona información audio y visual, los niños de cuatro meses pueden discriminar entre una proporción de 1:3, pero no un cambio a una proporción 1:2 (Wang & Feigenson, 2021). Los bebés de seis meses pueden discriminar de manera confiable entre conjuntos con una relación de 1:2 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 16 puntos) pero no pueden discriminar entre conjuntos con una relación 2:3 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 12 puntos) (Feigenson, 2011; Xu & Spelke, 2000). Alrededor de los 9 a 10 meses de edad, los bebés son capaces de discriminar proporciones 2:3 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 12 puntos) pero fallan con proporciones 4:5 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 10 puntos) (Lipton & Spelke, 2003; Xu & Arriaga, 2007; Xu y Spelke, 2000). ^{^[3]}

Agudeza numérica: Los niños de 6 meses pueden discriminar entre conjuntos con una proporción de 1:2 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 16 puntos) pero no pueden discriminar entre conjuntos con una relación 2:3 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 12 puntos). — Figura\(\PageIndex{2}\): Agudeza numérica: los niños de 6 meses pueden discriminar entre conjuntos con una relación de 1:2 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 16 puntos) pero no pueden discriminar entre conjuntos con una relación 2:3 (por ejemplo, matrices de 8 vs. 12 puntos). (^{^[4]})

La agudeza numérica en la infancia se relaciona con el desempeño matemático posterior a lo largo de la infancia, adolescencia y edad adulta (Halberda et al., 2008; Mazzocco, Feigenson & Halberda, 2011; Libertus, Feigenson & Halberda, 2013; Starr, Libertus & Brannon, 2013). Para ilustrar, un estudio (Starr, Libertus & Brannon, 2013) colocó dos monitores frente a niños de seis meses. Un monitor siempre mostraba el mismo número de puntos (aunque los puntos cambiaban, variando en la matriz de colocación) y el otro monitor cambiaba entre varios números de puntos y matriz de colocación. Algunos infantes pasaron más tiempo mirando el monitor que mostraba los números cambiantes de puntos que otros bebés. Luego, los investigadores siguieron a los mismos niños hasta el preescolar donde midieron diversas habilidades matemáticas. Los resultados mostraron que los infantes que pasaron más tiempo mirando el monitor que mostraba los números cambiantes de puntos tuvieron mayores habilidades matemáticas como preescolares.

Si bien la agudeza numérica temprana puede ser innata, otras habilidades numéricas no lo son y desarrollan horas extras. Los niños llegan a comprender muy lentamente el significado de las palabras numéricas exactas (Wynn, 1990, 1992). Los niños de habla inglesa primero aprenden el significado de la palabra “uno” alrededor de los dos años y medio de edad, pero carecen de conocimiento de números mayores que uno. Alrededor de cuatro a cinco meses después de aprender el significado de “uno”, los niños entienden la palabra “dos” pero no números más grandes, como “tres” o “cuatro”. Se necesitan varios meses más para que los niños muestren conocimiento de la palabra “tres”. No hasta que los niños tengan tres o cuatro años de edad, captan completamente el principio de cardinalidad: que cada palabra numérica se refiere solo a un conjunto exacto de esa cantidad con el último número de la lista de conteo refiriéndose al número total de elementos del conjunto (Carey, 2009). ^{^[5]}

Niño moviendo piezas de ábaco con dos dedos de la mano izquierda. — Figura\(\PageIndex{3}\): Niño pequeño usando un ábaco (^{^[6]})

Antes de que los bebés y niños pequeños puedan comprender completamente el significado de palabras numéricas específicas, muestran una sensibilidad temprana al conteo. Los infantes de dieciocho meses mostraron preferencia por secuencias de conteo correctamente ordenadas; es decir, aunque no pudieron recitar la lista de conteo ellos mismos, reconocieron y prefirieron escuchar el orden correcto de las palabras numéricas (Ip et al., 2018). De igual manera, los bebés de 14 a 18 meses parecen ser capaces de usar su capacidad para reconocer la lista de conteo para ayudarlos a superar los límites típicos de memoria (Wang & Feigenson, 2019). Los bebés generalmente muestran límites de capacidad de memoria de trabajo de tres elementos y no recuerdan el número de artículos ocultos cuando excede este límite (Feigenson & Carey, 2003). Sin embargo, cuando los objetos se cuentan antes de ser escondidos, los infantes son capaces de superar este límite de memoria (Wang & Feigenson, 2019). Por lo tanto, aunque los niños pequeños no capten el significado completo de las palabras numéricas, aún pueden ser conscientes de la naturaleza numérica de estas palabras y pueden usar el conocimiento de conteo a pesar de carecer de representaciones precisas de las cantidades.

peldaños numerados 1 -7 colocados en el suelo y espaciados unos centímetros cada uno en un patrón de “lúpulo escocés”. — Figura\(\PageIndex{4}\): Escalones numerados en C. (^{^[7]})

Aunque la investigación sugiere que la ANS es innata, la ANS es solo una base temprana para apoyar el desarrollo matemático. A medida que el conocimiento matemático continúa desarrollándose, los cuidadores juegan un papel fundamental para apoyarlo. Los bebés y niños pequeños construyen bases tempranas para las matemáticas durante el juego y las rutinas de cuidado diario. Los niños pequeños exploran naturalmente los conceptos matemáticos mientras juegan, y los cuidadores apoyan sus conocimientos matemáticos y vocabulario con el lenguaje que usan. Los cuidadores pueden usar la plática matemática durante las rutinas de cuidado discutiendo conceptos espaciales como “Te voy a recoger” o pueden comparar el tamaño de sus zapatos a medida que se preparan para salir afuera, “Tus zapatos son más pequeños que mis zapatos”. Los cuidadores pueden usar el lenguaje matemático durante las horas de comida: “¿Cuántos arándanos te quedan? ¿Necesitas más?” Cuanto más lenguaje matemático escuchan los niños cada día, mayor será el crecimiento de sus conocimientos matemáticos. ^{^[8]}

Además, los bebés y niños pequeños necesitan tiempo y espacio para jugar de manera abierta con materiales variados para mejorar sus habilidades matemáticas emergentes. Los cuidadores pueden introducir conceptos matemáticos como el tamaño y la forma, y palabras espaciales como en, entre y debajo durante cualquier tipo de juego o rutina. Crear y buscar patrones en el entorno y señalarlos a los niños. Encuentre patrones en su ropa o alrededor del ambiente como rayas en una alfombra y señálelos a los niños mientras usa el lenguaje matemático para describir los patrones. Los ambientes interiores y exteriores presentan formas ilimitadas de discutir matemáticas. Cuando trabaje con bebés y niños pequeños, mire a propósito alrededor del medio ambiente y los materiales que se utilizan para los conceptos matemáticos que puede discutir. ^{^[8]}

^{^[1]} Ma et al., (2021). Sentido del número aproximado en estudiantes con pérdida auditiva severa: Una modalidad de capacidad cognitiva neutra. Fronteras en la Neurociencia Humana, 15, 296. CC por 4.0

^{^[2]} Imagen de Todd LaMarr. CC por 4.0

^{^[3]} Zorzi & Testolin (2018). Una perspectiva emergentista sobre el origen del sentido numérico. Transacciones filosóficas de la Real Sociedad B: Ciencias Biológicas, 373 (1740), 20170043. CC por 4.0

^{^[4]} Imagen de Todd LaMarr está licenciada bajo CC por 4.0.

^{^[5]} Silver et al., (2021). Medición del Conocimiento de Números Emergentes en Niños Pequeños. Fronteras en Psicología, 3057. CC por 4.0

^{^[6]} Imagen de luis arias en Unsplash

^{^[7]} Imagen de Eric Tompkins en Unsplash

^{^[8]} “Apoyo a las habilidades matemáticas en bebés y niños pequeños” del Centro de Aprendizaje y Conocimiento de la Primera Infancia de Head Start es de dominio público.