Nieuw onderzoek identificeert specifieke hersenactiviteitspatronen die verband houden met rekenproblemen, wat suggereert dat het kernprobleem niet alleen is of een kind wiskunde kan doen, maar hoe ze het benaderen. Een studie gepubliceerd op 9 februari in het Journal of Neuroscience maakte gebruik van hersenscans om verschillen aan te wijzen in de manier waarop kinderen met en zonder rekenproblemen getallen verwerken en op fouten reageren. Dit onderzoek gaat niet over één enkel ‘wiskundecentrum’ in de hersenen, maar over hoe meerdere regio’s samenwerken (of niet) tijdens het oplossen van problemen.
Symbolische verwerking als belangrijk obstakel
Jarenlang hebben onderwijzers opgemerkt dat kinderen die worstelen met wiskunde, vaak moeite hebben met abstracte symbolen (zoals “5” of “37”). Deze studie bevestigt deze observatie op neurologisch niveau. Onderzoekers ontdekten dat kinderen met rekenproblemen duidelijke verschillen in hersenactiviteit vertoonden als ze eenvoudige wiskundige problemen kregen met behulp van Arabische cijfers, vergeleken met hun leeftijdsgenoten. Deze verschillen verdwenen toen dezelfde problemen werden gepresenteerd met behulp van visuele representaties, zoals punten die hoeveelheden vertegenwoordigen.
Dit suggereert dat het probleem niet noodzakelijkerwijs een gebrek aan wiskundig inzicht is, maar een probleem met het verwerken van de symbolische taal van getallen. Zoals Bert De Smedt, onderwijsneurowetenschapper aan de KU Leuven, opmerkt: symbolische verwerking is “echt de strijd” voor veel kinderen met rekenproblemen.
Impulsiviteit en foutmonitoring in de hersenen
De studie maakte gebruik van MRI-scans om de hersenactiviteit te monitoren, terwijl leerlingen van de tweede en derde klas basisvergelijkingsproblemen oplosten (bijvoorbeeld welk getal groter is). Onderzoekers identificeerden twee belangrijke gebieden met verschillende activiteitenniveaus bij kinderen met rekenproblemen:
- Middenfrontale Gyrus: Lagere activiteit in deze regio correleerde met een gebrek aan voorzichtigheid bij het beantwoorden van vragen. Kinderen waren minder aarzelend, zelfs als ze onzeker waren.
- Anterior Cingulate Cortex: Verminderde activiteit hier betekende dat kinderen hun aanpak niet gingen vertragen of aanpassen nadat ze fouten hadden gemaakt. Ze leken hun prestaties niet effectief te monitoren.
Deze bevindingen suggereren dat impulscontrole en foutmonitoring een cruciale rol spelen in de wiskundevaardigheid. Het ontbreken van deze functies kan leiden tot aanhoudende fouten, waardoor het vermogen van een kind om te leren en te verbeteren wordt belemmerd.
Wat dit betekent voor toekomstige interventies
De onderzoekers benadrukken dat deze studie verkennend is en geen oorzaak-gevolg bewijst. Het opent echter nieuwe wegen voor gerichte interventies. In plaats van zich uitsluitend te concentreren op het uit het hoofd leren of elementaire wiskundige vaardigheden, kunnen docenten er baat bij hebben kinderen het volgende te leren:
- Metacognitieve strategieën: Hen aanmoedigen om na te denken over hoe ze problemen oplossen.
- Probleemoplossende technieken: Introductie van verschillende benaderingen om uitdagingen aan te pakken.
Marie Arsalidou, een ontwikkelingscognitief neurowetenschapper aan de Universiteit van York, benadrukt dat meerdere hersengebieden betrokken zijn bij wiskundige vaardigheden, en niet slechts één. Deze complexe wisselwerking suggereert dat interventies veelzijdig moeten zijn, waarbij zowel cognitieve processen als neurologische factoren moeten worden aangepakt.
Het identificeren van deze hersengebieden suggereert dat het verklaren van verschillen in wiskundige vaardigheden complexer is dan het vinden van een deel van de hersenen dat zich bezighoudt met wiskunde en cijfers. In plaats daarvan suggereert de studie dat hersengebieden die informatie verwerken en fouten vinden de sleutel lijken te zijn.
Uiteindelijk onderstreept dit onderzoek het belang van het begrijpen waarom sommige kinderen moeite hebben met wiskunde, in plaats van ze eenvoudigweg te bestempelen als ‘slecht in wiskunde’. Het wijst op de behoefte aan gepersonaliseerde interventies die zich richten op specifieke cognitieve zwakheden en neurologische verschillen.
