Comprensión del valor de posición: equivalencia numérica y composición aditiva como facilitadores en la escritura de numerales / Understanding Place Value: Numerical Equivalence and Additive Composition as Predictors for Writing Numerals / Compreendendo o valor posicional: equivalência numérica e composição aditiva como facilitadores na escrita de numerais

El valor de posición es una propiedad básica de los formatos de representación del Sistema de Numera- ción en Base Diez (SNBD), y su comprensión facilita el desempeño matemático de los estudiantes en diferentes grados escolares. Algunas investigaciones sugieren que nociones como la composición aditiva y la equivalencia numérica participan en la emergencia de la comprensión de este principio, sin embargo, pocos estudios han intentado analizar la relación entre estas nociones o se han interesado en indagar ­desde una perspectiva de la transcodificación numérica­, cómo estas afectan la producción de numerales arábigos durante los procesos iniciales del aprendizaje escolar. En tal sentido, esta investigación propone indagar si algunas de las invariantes del SNBD ­composición aditiva y equivalencia numérica­ facilitan la comprensión del valor de posición y la escritura numérica en estudiantes de primer grado de primaria. Participaron 96 estudiantes adscritos a escuelas públicas de Cali, Colombia, en un estudio cuasi-experimental pre-posprueba con grupo control, que involucra la aplicación de un proceso de intervención diferente para cada grupo experimental: composición aditiva y (b) equivalencia numérica. Los resultados plantean que los dos tratamientos apli- cados facilitan la comprensión del valor de posición y generan efectos diferentes en la comprensión y producción de numerales arábigos. Además, los análisis develan cambios significativos entre aplicaciones para los grupos experimentales, pero no para el grupo con- trol, lo cual sugiere que la composición aditiva y la equivalencia numérica son predictores en la escritura correcta de numerales.

The place value is a fundamental property of the base-10 system representation formats, and its under- standing facilitates the mathematical performance of children in different school grades. Some research sug- gests that notions such as additive composition and nu- merical equivalence participate in the emergence of the understanding of this principle. However, few studies have attempted to analyze the relationship between these notions or have been interested in investigating ­from a transcoding perspective numerical­ how these affect the production of Arabic numerals during the initial processes of school learning. This research explores how some invariants of the base-10 system: Additive Composition and Numerical Equivalence, facilitate the place value mastery and the numerical writing of children. First-grade students (n= 96) linked to public schools in the city of Cali, Colombia, in a quasi-experimental experimental study with a control group, which involves the application of different in- tervention processes to each experimental group: (a) numerical equivalence and (b) additive composition. The results suggest that both treatments facilitate the place value understanding and generate differ- ent effects on comprehending and producing Arabic numerals. In addition, analyses reveal significant changes between applications for the experimental groups but not for the group control, which specif- ically evidences both the additive composition and the numerical equivalence are predictors in correct number writing.

O valor posicional é uma propriedade básica dos forma- tos de representação do Sistema de Numeração Base Dez (SNBD), e sua compreensão facilita o desempenho mate- mático de alunos de diferentes séries escolares. Algumas pesquisas sugerem que noções como composição aditiva e equivalência numérica participam do surgimento da compreensão desse princípio, porém, poucos estudos têm tentado analisar a relação entre essas noções ou se interessado em investigar ­a partir de uma perspectiva de transcodificação numérica­ como essas afetam a produção de algarismos arábicos durante os processos iniciais de aprendizagem escolar. Esta investigação se propõe a investigar se alguns dos invariantes do SNBD; a composição aditiva e a equivalência numérica facilitam a compreensão do valor posicional e da escrita numérica em alunos da primeira série. Participaram do experi- mento 96 alunos da primeira série de escolas públicas de Cali, Colômbia; num estudo quase experimental pré/pós-teste com um grupo controle, que envolve a aplicação de um processo de intervenção diferen- te a cada grupo experimental; (a) composição aditiva e (b) equivalência numérica. Os resultados sugerem que os dois tratamentos aplicados facilitam a compreensão do valor posicional e geram efeitos diferentes na com- preensão e produção dos algarismos arábicos. Além disso, as análises revelam mudanças significativas entre as aplicações para os grupos experimentais, mas não para o grupo controle, o que sugere que a composi- ção aditiva e a equivalência numérica são preditores na escrita correta dos numerais.

Number sense: the mediating effect between nonverbal intelligence and children's mathematical performance.

The study explored the mediating effect of number sense between nonverbal intelligence and children's mathematical performance. The sample consisted of 131 pupils in Shaoxing City of China from grades 1, 3, and 5. The students completed measures of nonverbal intelligence, number sense, basic arithmetic ability, mathematical performance, rapid automatized naming, and working memory. Results show that although all variables significantly relate with each other (all p < .01), only nonverbal intelligence, number sense, and basic arithmetic ability significantly affect children's mathematical performance (all p < .01). According to multiple-mediation model, nonverbal intelligence significantly predicts children's mathematical performance through number sense and basic arithmetic ability. These findings suggest that domain-specific mathematical skills play a prominent role in children's mathematical performance in primary school, rather than domain-general cognitive functions. Educators should pay attention to develop children's number sense in order to improve children's mathematical ability.

To what extent is dot comparison an appropriate measure of approximate number system?

Introduction: Number sense has been systematically measured using dot comparison tasks. However, recent studies have reported that performance on dot comparison might be influenced inhibitory control and visual properties of dot arrays. In the present study, we analysed the influence of continuous magnitude, inhibitory control, and numerical ratio on the dot comparison performance of preschool children. Methods: Participants were 517 preschool children from 13 different schools in Chile. Children completed a dot comparison and two inhibitory control tasks. Gebuis and Reynvoet method was used to create well-controlled dot arrays for use in the dot comparison task. A logistic mixed effects model was conducted to predict participants' dot comparison accuracy. Continuous magnitude and ratio were entered as level-1 predictors and inhibitory control as level-2 predictors. Results: The results showed that all predictors made a significant contribution to dot comparison accuracy. Furthermore, a significant double interaction (inhibitory control x continuous magnitude) and a triple interaction (inhibitory control x continuous magnitude x ratio) showed that the contribution of inhibitory control skills in dot comparison accuracy depends on the continuous properties of dot arrays and ratio. Discussion: These findings suggest that preschool children rely more on continuous magnitudes than numerosity in dot comparison tasks. They also indicate that the greater children's inhibitory control, the more able they are to respond based on numerosity in fully incongruent trials, particularly when ratio is low (easiest items). Taken together, the above findings support the competing processes account provided that both ANS and inhibitory control skills influence performance on dot comparison tasks.

Number sense: the mediating effect between nonverbal intelligence and children's mathematical performance

The study explored the mediating effect of number sense between nonverbal intelligence and children's mathematical performance. The sample consisted of 131 pupils in Shaoxing City of China from grades 1, 3, and 5. The students completed measures of nonverbal intelligence, number sense, basic arithmetic ability, mathematical performance, rapid automatized naming, and working memory. Results show that although all variables significantly relate with each other (all p < .01), only nonverbal intelligence, number sense, and basic arithmetic ability significantly affect children's mathematical performance (all p < .01). According to multiple-mediation model, nonverbal intelligence significantly predicts children's mathematical performance through number sense and basic arithmetic ability. These findings suggest that domain-specific mathematical skills play a prominent role in children's mathematical performance in primary school, rather than domain-general cognitive functions. Educators should pay attention to develop children's number sense in order to improve children's mathematical ability. (AU)

Exploring basic numerical capacities in children with difficulties in simple arithmetical achievement / Exploración de las capacidades numéricas básicas en niños con dificultades en el rendimiento en aritmética básica

Abstract Introduction: Current cognitive theories suggest that mathematical learning disabilities may be caused by a dysfunction in the ability to represent non-symbolic numerosity (non-symbolic skills), by impairments in the ability to associate symbolic numerical representations with the underlying analogic non-numerical magnitude representation (symbolic and numerical mapping skills), or by a combination of both deficits. The aim of this study was to contrast the number sense hypothesis and the access deficit hypothesis, to identify the possible origin of the varying degrees of arithmetical difficulties. Method: We compared the performance of children with very low arithmetic achievement (VLA), children with low arithmetical achievement (LA), and typically achieving peers (TA), in non-symbolic, symbolic and numerical mapping tasks. Intellectual capacity and working memory were also evaluated as control variables. The sample comprised 85 Chilean children (3rd to 6th grades) from the Public General Education System. Data were included in several covariance analyses to identify potentially different behavioural profiles between groups. Results: The results showed deficits in both non-symbolic numerosity processing and number-magnitude mapping skills in children with VLA, whereas children with LA exhibited deficits in numerical mapping tasks only. Conclusions: These findings support the hypothesis of impaired non-symbolic numerical representations as the cognitive foundation of severe arithmetical difficulties. Low arithmetical achievement, in contrast, seems to be better explained by defective numerical mapping skills, which fits the access deficit hypothesis. The results presented here provide new evidence regarding the cognitive mechanisms underlying the different behavioural profiles identified in children with varying degrees of arithmetical difficulties.

Resumen Introducción: Teorías cognitivas actuales sugieren que las dificultades en el aprendizaje de las matemáticas pueden ser causadas por una disfunción en la habilidad de representar las numerosidades no-simbólicas (habilidades no-simbólicas), por dificultades en la habilidad de asociar los números con representaciones analógicas, no-simbólicas, subyacentes a la magnitud (habilidades simbólicas y de mapeo) o por una combinación de ambos déficits. El objetivo de este estudio fue contrastar la hipótesis de un déficit en el sentido del número y la hipótesis del déficit en el acceso, para identificar el posible origen de los diferentes grados de dificultades en aritmética. Método: Se comparó el desempeño de niños con muy bajo rendimiento en aritmética (VLA), niños con bajo rendimiento en aritmética (LA) y pares con rendimiento típico (TA), en tareas numéricas no-simbólicas, simbólicas y de mapeo. También se evaluaron la capacidad intelectual y la memoria de trabajo como variables de control. La muestra estuvo conformada por 85 niños chilenos (de 3ero a 6to grado) del Sistema de General de Educación Pública. Los datos fueron incluidos en varios análisis de covarianza para identificar posibles perfiles conductuales diferentes entre grupos. Resultados: Los resultados mostraron que los niños con VLA tienen déficits tanto en el procesamiento no-simbólico de la numerosidad como en las habilidades de mapeo entre los símbolos numéricos y la magnitud analógica que estos representan. Los niños con LA solo mostraron déficits en las habilidades de mapeo. Conclusiones: Estos hallazgos sustentan la hipótesis de que un daño en las representaciones numéricas no-simbólicas subyace a las dificultades severas en aritmética. Por el contrario, el bajo rendimiento en aritmética parece explicarse por deficientes habilidades de mapeo, lo cual se ajusta mejor a la hipótesis del déficit en el acceso. Los anteriores resultados, ofrecen nuevas evidencias respecto a los mecanismos cognitivos que subyacen a los perfiles conductuales identificados en los niños con diferentes grados de dificultades en aritmética.

Análisis del discurso y desarrollo de la noción de número en preescolar y el uso de las TIC / Discourse analysis, development of number sense in preschool education and ICT use

Resumen Los niños desarrollan habilidades matemáticas en situaciones escolares y no escolares desde edades muy tempranas. El objetivo de esta investigación fue analizar los procesos de enseñanza-aprendizaje en preescolar, donde se encuentra inmersa la noción de número, y por otro lado, el uso de las TIC para el desarrollo de esta noción. La investigación fue de tipo cualitativa y de corte etnográfico, tomando en cuenta el análisis del discurso escolar respecto a la enseñanza de la noción de número. Se tomó como referencia a Piaget y a Vygotsky, debido a que los niños atraviesan diversas y específicas etapas conforme a sus capacidades e intelecto, y los niños aprenden mediante la interacción social. Se identificaron tres principios de enseñanza para favorecer el desarrollo de la noción de número y del conocimiento lógico matemático del niño: la creación de todo tipo de relaciones, la cuantificación de objetos y la interacción social con compañeros y maestras. Con ello, se desarrolla el significado compartido para la noción de número y el uso de la matemática, culturalmente situados en escenarios cotidianos.

Abstract Children develop mathematical skills in school and non-school settings from an early age. The objectives of this study were to analyze: the discourse during teaching-learning processes in which number sense was included and the role of ITC to develop this sense. The research method was a qualitative ethnography where the school discourse employed during the teaching of number sense was analyzed. Piaget and Vygotsky's constructs were used as a theoretical framework since children undergo diverse and specific development stages according to their skills and intellect, and they similarly learn through social interaction. Three teaching principles were identified that favored logical mathematical thinking and number sense: the creation of all types of relationships, the quantification of objects, and social interaction with classmates and teachers. These principles lead to the development of a shared understanding of number sense and the use of mathematics, culturally situated in everyday settings.

Working memory, number sense, and arithmetical performance / Memória de trabalho, senso numérico e desempenho em aritmética / Memoria de trabajo, sentido de número y rendimiento aritmético

The literature discusses the relationships between working memory (WM) and mathematical performance, but the results regarding which components of WM are most influential to numerical competence are still controversial. The correlations between number sense (NS) and WM are recent. The present study aimed at correlating (Spearman) the WM capacity (central executive component- numerical and non-numerical information; and phonological- memory for digits, sentences, short stories), the arithmetical performance (TDE arithmetic subtest) and the NS (Number Knowledge Test). The research involved 79 students, from the 4th to the 7th year of elementary school, with average and below average performance in arithmetic. A better performance in the central executive component correlated to a better performance in NS and arithmetic. We did not observe the same relation for the phonological component. Educational implications result from expanding knowledge in this area. We emphasize the importance of a more significant uniformity in the instruments that assess these domains.

As relações entre a memória de trabalho (MT) e o desempenho em matemática são discutidas na literatura, contudo são controversos os resultados sobre quais componentes da MT exercem maior influência à competência numérica. As relações entre o senso numérico (SN) e a MT são mais recentes. O presente estudo objetivou correlacionar (Spearman) a MT (componente executivo central- informação numérica e não numérica; e componente fonológico- repetição de dígitos, frases, relatos), o desempenho aritmético (subteste aritmético TDE) e o desempenho em SN (Teste de Conhecimento Numérico). Participaram 79 alunos, do 4º ao 7º ano do Ensino Fundamental, com desempenho aritmético baixo e mediano. Melhor desempenho no executivo central correlacionou-se a uma melhor performance no SN e na aritmética, e o mesmo não foi evidenciado para o componente fonológico. Implicações educacionais derivam da ampliação de conhecimentos nessa área. É ressaltada a importância de maior uniformidade nos instrumentos que avaliam esses domínios.

Relaciones entre la memoria de trabajo (MT) y el desempeño matemático son discutidas en la literatura, todavía son controvertidos los resultados sobre cuales componentes de la MT desempeñan papel destacado en competencia numérica. Relaciones entre sentido numérico (SN) y MT son más recientes. Este estudio objetivó correlacionar la MT (ejecutivo central- información numérica y no numérica; y fonológico- repetición de dígitos, frases, relatos) con el desempeño aritmético (prueba aritmética TDE) y el desempeño en SN (Prueba de Conocimiento Numérico). Participaron 79 alumnos, del 4º al 7º año de la enseñanza fundamental, con desempeño bajo y mediano en aritmética. Un mejor desempeño en el ejecutivo central se correlacionó con mejor desempeño en SN y en aritmética. El mismo no fue evidenciado para el componente fonológico. Implicaciones educativas derivan de la ampliación de conocimientos en esta área. Se resalta la importancia de uniformidad de los instrumentos que evalúan estos ámbitos.

Aspectos neurocientíficos da aprendizagem matemática: explorando as estruturas cognitivas inatas do cérebro / Neuroscientific aspects of mathematics learning: exploring the innate cognitive structures of the brain

Muitos estudos têm sido realizados sobre o modo como o cérebro lida com a informação matemática. Essas pesquisas têm concordado com a tese de que possuímos um módulo cerebral para o processamento de números e quantidades, na literatura referido como senso numérico. A expansão desse módulo, porém, depende de como e quanto conhecimento matemático adquirimos da cultura em que vivemos através da aprendizagem. Desta forma, esse artigo tem por objetivo discutir aspectos relacionados à aprendizagem matemática sob a ótica das neurociências, destacando achados de pesquisas relacionadas a este tema, como os modelos postulados para explicar a relação entre o cérebro e o processamento numérico, nomeadamente, Sistema Numérico Aproximado (SNA) e Modelo do Triplo Código (MTC).

Many studies have been conducted about how the brain deals with mathematical information. These researches have agreed with the assertion that we have a brain module for processing of numbers and quantities, in the literature referred to as number sense. The expansion of this module, however, depends to how much mathematical knowledge acquired and the culture we live through learning. Thus, this article aims to discuss aspects related to mathematical learning about the perspective of neuroscience, highlighting research findings related to this issue, as the models postulated to explain the relationship between the brain and the numerical processing, namely Approximate Number System (SNA) and the Triple Code Model (TCM).

Examining pitch and numerical magnitude processing in congenital amusia: A quasi-experimental pilot study.

INTRODUCTION: Congenital amusia is a developmental disorder associated with deficits in pitch height discrimination or in integrating pitch sequences into melodies. This quasi-experimental pilot study investigated whether there is an association between pitch and numerical processing deficits in congenital amusia. Since pitch height discrimination is considered a form of magnitude processing, we investigated whether individuals with amusia present an impairment in numerical magnitude processing, which would reflect damage to a generalized magnitude system. Alternatively, we investigated whether the numerical processing deficit would reflect a disconnection between nonsymbolic and symbolic number representations. METHOD: This study was conducted with 11 adult individuals with congenital amusia and a control comparison group of 6 typically developing individuals. Participants performed nonsymbolic and symbolic magnitude comparisons and number line tasks. Results were available from previous testing using the Montreal Battery of Evaluation of Amusia (MBEA) and a pitch change detection task (PCD). RESULTS: Compared to the controls, individuals with amusia exhibited no significant differences in their performance on both the number line and the nonsymbolic magnitude tasks. Nevertheless, they showed significantly worse performance on the symbolic magnitude task. Moreover, individuals with congenital amusia, who presented worse performance in the Meter subtest, also presented less precise nonsymbolic numerical representation. CONCLUSIONS: The relationship between meter and nonsymbolic numerical discrimination could indicate a general ratio processing deficit. The finding of preserved nonsymbolic numerical magnitude discrimination and mental number line representations, with impaired symbolic number processing, in individuals with congenital amusia indicates that (a) pitch height and numerical magnitude processing may not share common neural representations, and (b) in addition to pitch processing, individuals with amusia may present a deficit in accessing nonsymbolic numerical representations from symbolic representations. The symbolic access deficit could reflect a widespread impairment in the establishment of cortico-cortical connections between association areas.

Stable measures of number sense accuracy in math learning disability: Is it time to proceed from basic science to clinical application?

Math learning disability (MLD) or developmental dyscalculia is a highly prevalent and persistent difficulty in learning arithmetic that may be explained by different cognitive mechanisms. The accuracy of the number sense has been implicated by some evidence as a core deficit in MLD. However, research on this topic has been mainly conducted in demographically selected samples, using arbitrary cut-off scores to characterize MLD. The clinical relevance of the association between number sense and MLD remains to be investigated. In this study, we aimed at assessing the stability of a number sense accuracy measure (w) across five experimental sessions, in two clinically defined cases of MLD. Stable measures of number sense accuracy estimate are required to clinically characterize subtypes of MLD and to make theoretical inferences regarding the underlying cognitive mechanisms. G. A. was a 10-year-old boy with MLD in the context of dyslexia and phonological processing impairment and his performance remained steadily in the typical scores range. The performance of H. V., a 9-year-old girl with MLD associated with number sense inaccuracy, remained consistently impaired across measurements, with a nonsignificant tendency to worsen. Qualitatively, H. V.'s performance was also characterized by greater variability across sessions. Concomitant clinical observations suggested that H. V.'s difficulties could be aggravated by developing symptoms of mathematics anxiety. Results in these two cases are in line with the hypotheses that at least two reliable patterns of cognitive impairment may underlie math learning difficulties in MLD, one related to number sense inaccuracy and the other to phonological processing impairment. Additionally, it indicates the need for more translational research in order to examine the usefulness and validity of theoretical advances in numerical cognition to the clinical neuropsychological practice with MLD.

Desempenho de alunos do quarto ano em testes de subitização e estimativa e no Teste de Desempenho Escolar (TDE) / Fourth grade students' performance on subitizing and estimation tasks, and School Performance Test (TDE) / Rendimiento de alumnos del cuarto año en pruebas de subitización y estimativa y Prueba de Rendimiento Escolar (TDE)

O texto relata uma pesquisa feita com 62 alunos do quarto ano escolar de duas escolas do interior de São Paulo: uma da rede privada e outra pública. O propósito foi o de investigar a relação entre o desempenho daqueles alunos em testes de subitização e estimativa e no Teste de Desempenho Escolar (TDE). Subitização e estimativa numérica aproximada são partes do senso numérico, considerado inato, razão pela qual ele não sofreria influência de fatores ambientais, como o tipo de escola frequentada, ao contrário do que seria de se esperar com relação a habilidades matemáticas adquiridas na escola. Adicionalmente, sendo o senso numérico inato, ele estaria restrito a limites cuja superação é possibilitada por avanços de ordem cultural. Portanto, entre ele e habilidades matemáticas seria de se esperar uma correlação fraca ou ausente. Os resultados do teste de subitização e estimativa replicam, com fidelidade, o padrão de desempenho encontrado na literatura: praticamente nenhum erro com numerosidades de 1 a 4 e queda abrupta de 5 a 10. Comparações por dependência administrativa das escolas, idade e sexo dos participantes, não revelaram diferenças estatisticamente significantes. Quanto aos resultados do subteste de aritmética do TDE, eles indicam um desempenho melhor dos alunos da escola privada, não tendo sido observadas diferenças quanto às outras variáveis. Finalmente, a análise de Correlação (de Pearson) entre os dados dos dois testes apresentou um coeficiente moderado a baixo. Os resultados, pois, confirmam as hipóteses testadas e fornecem evidências adicionais em favor da tese de um senso numérico inato.

The paper reports a research conducted with 62 students enrolled in the fourth grade of two schools of different cities of São Paulo state: one private and another public. Its purpose was to investigate the relation between their performance on probes of subitizing and estimation and on the School Performance Test (TDE). Subitizing and approximate numerical estimation are part of number sense, which is considered innate, therefore not subject to influence of environmental factors such as type of school attended, contrary to what would be expected with respect to math skills learned in school. Additionally, once number sense is innate it would be restricted to limits whose overcoming is made possible by cultural advancements. So between it and math skills one would expect a weak or absent correlation. Results of subitizing and estimating test showed the same pattern of performance found in the literature: virtually no errors with numerosities 1 to 4 and an abrupt drop from 5 to 10. Comparisons were performed according to administrative dependence of schools, age and sex of the participants. No statistically significant differences were found. The results of the arithmetic subtest of the TDE indicate a better performance of private school students, with no differences in respect to the other variables. Finally, the analysis of Correlation (by Pearson) between the data from the two tests showed a moderate to low coefficient. Therefore, the results confirm the hypotheses tested and provide additional evidence in favor of the thesis of an innate numerical sense.

El texto narra una pesquisa con 62 estudiantes de cuarto año de dos escuelas en el interior de Sao Paulo: una privada y otra pública. El propósito era investigar la relación entre su desempeño en pruebas de subitización y estimativa y en la Prueba de Rendimiento Escolar (TDE). Subitización y estimativa numérica aproximada forman el sentido numérico, considerado innato, razón por qué él podría no estar influenciado por factores ambientales tales como el tipo de escuela, contrariamente a lo que uno esperaría en cuanto a habilidades matemáticas adquiridos en la escuela. Además, siendo el sentido numérico innato, él estaría restringido a límites cuya superación es posible por la evolución cultural. Por lo tanto, entre él y habilidades matemáticas esperaría una correlación débil o no correlación. Los resultados de las pruebas de subitizacion y estimativa reproducen, con fidelidad, el estándar de rendimiento encontrado en la literatura: prácticamente ningún error con numerosidades 1-4 y abrupta caída 5-10. Comparaciones por dependencia administrativa de las escuelas, la edad y el sexo de los participantes no reveló diferencias estadísticamente significativas. Los resultados de la subprueba de aritmética de lo TDE indican un mejor rendimiento de los estudiantes de la escuela privada, no habiendo sido observado diferencias en relación con las otras variables. Finalmente, el análisis de Correlación (de Pearson) entre los datos de las dos pruebas mostró un coeficiente de moderado a bajo. Los resultados confirman las hipótesis a prueba y proporcionan evidencia adicional a favor de la tesis de un sentido numérico innato.

Das representações numéricas inatas à matemática culturalmente construída / From innate numerical representations to culturally constructed mathematics / Desde las representaciones numéricas innatas hacia la matemática culturalmente construida

Dados oriundos de investigações recentes em psicologia cognitiva, neuropsicologia e neurociência cognitiva tem permitido um crescente consenso de que as representações numéricas nos adultos e o pensamento matemático culturalmente construído dependem da interação entre o chamado "senso numérico", observado em bebês humanos e em outras espécies animais, e a linguagem. Na pesquisa com bebês, a técnica do "olhar preferencial" tem permitido a descoberta de habilidades sofisticadas em idades precoces, entre elas as de soma e subtração. A neuropsicologia apresenta casos de lesões em áreas do cérebro que causam prejuízos a habilidades específicas, com preservação de outras. E a neurociência cognitiva, por meio de modernos recursos de neuroimagem, tem permitido a localização precisa de áreas cerebrais responsáveis pelo processamento numérico. Todas essas contribuições lançam luzes sobre a natureza da cognição numérica subjacente à matemática. São apresentados e discutidos dados produzidos por pesquisas nas referidas áreas, bem como suas implicações para as teorias clássicas do desenvolvimento cognitivo e do conceito de número, em particular. Discute-se também a visão decorrente sobre a relação entre biologia e cultura, que passam a ser vistas não mais de maneira dicotômica e sim como continuidade uma da outra, bem como implicações pedagógicas e sobre a formação de educadores.

Data from recent research in cognitive psychology, neuropsychology and cognitive neuroscience has allowed a growing consensus that the numerical representations in adults and the culturally constructed mathematical thinking depend on the interaction between the so-called "number sense", observed in human babies and in other animal species, and the language. In research with babies, the technique of "preferential looking" has allowed the discovery of sophisticated skills in early ages, among them those of addiction and subtraction. The neuropsychology presents cases of lesions in areas of the brain that cause damage to specific skills, with preservation of others. And cognitive neuroscience, by means of neuroimaging features modern, has allowed the precise location of brain areas responsible for numeric processing. All these contributions shed light on the nature of numerical cognition underlying mathematics. Data produced by those areas are presented and discussed research, as well as its implications for the classical theory of cognitive development and the concept of number in particular. It discusses also the vision arising on the relationship between biology and culture, which will be seen no more as dichotomous way but as a continuation of each other, as well as pedagogical implications and on the training of educators.

Datos de recientes investigaciones en psicología cognitiva, la neuropsicología y la neurociencia cognitiva han permitido un creciente consenso de que las representaciones numéricas en adultos y el pensamiento matemático culturalmente construido dependen de la interacción entre el llamado "sentido numérico", observados en bebés humanos y otras especies animales y la lengua. En la investigación con los bebés, la técnica de "mirada preferencial" ha permitido el descubrimiento de habilidades sofisticadas en edades tempranas, entre ellos los de suma y resta. La neuropsicología presenta casos de lesiones en áreas del cerebro que causan daño a las habilidades específicas, con la preservación de las demás. Y la neurociencia cognitiva, mediante modernos recursos de neuroimagen, ha permitido la ubicación precisa de las áreas del cerebro responsables por el procesamiento numérico. Todas estas contribuciones arrojan luz sobre la naturaleza de la cognición numérica subyacente a la matemática. Son presentados y discutidos datos de investigación producidos en esas áreas, así como sus implicaciones para la teoría clásica de desarrollo cognitivo y el concepto de número en particular. Se analiza también la visión que surge en la relación entre biología y cultura, que será vista no más como dicotómica sino como una continuación de ambas, así como implicaciones pedagógicas y respecto la formación de los educadores.

Desempenho de alunos do quarto ano em testes de subitização e estimativa e no Teste de Desempenho Escolar (TDE) / Fourth grade students' performance on subitizing and estimation tasks, and School Performance Test (TDE) / Rendimiento de alumnos del cuarto año en pruebas de subitización y estimativa y Prueba de Rendimiento Escolar (TDE)

O texto relata uma pesquisa feita com 62 alunos do quarto ano escolar de duas escolas do interior de São Paulo: uma da rede privada e outra pública. O propósito foi o de investigar a relação entre o desempenho daqueles alunos em testes de subitização e estimativa e no Teste de Desempenho Escolar (TDE). Subitização e estimativa numérica aproximada são partes do senso numérico, considerado inato, razão pela qual ele não sofreria influência de fatores ambientais, como o tipo de escola frequentada, ao contrário do que seria de se esperar com relação a habilidades matemáticas adquiridas na escola. Adicionalmente, sendo o senso numérico inato, ele estaria restrito a limites cuja superação é possibilitada por avanços de ordem cultural. Portanto, entre ele e habilidades matemáticas seria de se esperar uma correlação fraca ou ausente. Os resultados do teste de subitização e estimativa replicam, com fidelidade, o padrão de desempenho encontrado na literatura: praticamente nenhum erro com numerosidades de 1 a 4 e queda abrupta de 5 a 10. Comparações por dependência administrativa das escolas, idade e sexo dos participantes, não revelaram diferenças estatisticamente significantes. Quanto aos resultados do subteste de aritmética do TDE, eles indicam um desempenho melhor dos alunos da escola privada, não tendo sido observadas diferenças quanto às outras variáveis. Finalmente, a análise de Correlação (de Pearson) entre os dados dos dois testes apresentou um coeficiente moderado a baixo. Os resultados, pois, confirmam as hipóteses testadas e fornecem evidências adicionais em favor da tese de um senso numérico inato.(AU).

The paper reports a research conducted with 62 students enrolled in the fourth grade of two schools of different cities of São Paulo state: one private and another public. Its purpose was to investigate the relation between their performance on probes of subitizing and estimation and on the School Performance Test (TDE). Subitizing and approximate numerical estimation are part of number sense, which is considered innate, therefore not subject to influence of environmental factors such as type of school attended, contrary to what would be expected with respect to math skills learned in school. Additionally, once number sense is innate it would be restricted to limits whose overcoming is made possible by cultural advancements. So between it and math skills one would expect a weak or absent correlation. Results of subitizing and estimating test showed the same pattern of performance found in the literature: virtually no errors with numerosities 1 to 4 and an abrupt drop from 5 to 10. Comparisons were performed according to administrative dependence of schools, age and sex of the participants. No statistically significant differences were found. The results of the arithmetic subtest of the TDE indicate a better performance of private school students, with no differences in respect to the other variables. Finally, the analysis of Correlation (by Pearson) between the data from the two tests showed a moderate to low coefficient. Therefore, the results confirm the hypotheses tested and provide additional evidence in favor of the thesis of an innate numerical sense.(AU).

El texto narra una pesquisa con 62 estudiantes de cuarto año de dos escuelas en el interior de Sao Paulo: una privada y otra pública. El propósito era investigar la relación entre su desempeño en pruebas de subitización y estimativa y en la Prueba de Rendimiento Escolar (TDE). Subitización y estimativa numérica aproximada forman el sentido numérico, considerado innato, razón por qué él podría no estar influenciado por factores ambientales tales como el tipo de escuela, contrariamente a lo que uno esperaría en cuanto a habilidades matemáticas adquiridos en la escuela. Además, siendo el sentido numérico innato, él estaría restringido a límites cuya superación es posible por la evolución cultural. Por lo tanto, entre él y habilidades matemáticas esperaría una correlación débil o no correlación. Los resultados de las pruebas de subitizacion y estimativa reproducen, con fidelidad, el estándar de rendimiento encontrado en la literatura: prácticamente ningún error con numerosidades 1-4 y abrupta caída 5-10. Comparaciones por dependencia administrativa de las escuelas, la edad y el sexo de los participantes no reveló diferencias estadísticamente significativas. Los resultados de la subprueba de aritmética de lo TDE indican un mejor rendimiento de los estudiantes de la escuela privada, no habiendo sido observado diferencias en relación con las otras variables. Finalmente, el análisis de Correlación (de Pearson) entre los datos de las dos pruebas mostró un coeficiente de moderado a bajo. Los resultados confirman las hipótesis a prueba y proporcionan evidencia adicional a favor de la tesis de un sentido numérico innato.(AU).

Os princípios invariantes da noção de medida investigados a partir da perspectiva de sentido numérico / The invariant principles of measurement examined in the perspective of number sense / Los principios invariantes de la noción de medida investigados a partir de la perspectiva de sentido numérico

O presente estudo investiga o conhecimento de crianças sobre medidas a partir da noção de princípios invariantes e sentido numérico. Quarenta crianças (6 a 8 anos) foram solicitadas a fazer julgamentos acerca de situações envolvendo medidas de volume, massa, distância e comprimento. A Tarefa 1 examinou a habilidade de identificar unidades apropriadas para medir diferentes grandezas, e a Tarefa 2 examinou a compreensão acerca das relações inversas entre o tamanho da unidade e o número de unidades necessário para medir uma dada magnitude de um objeto. Os resultados mostraram que as crianças apresentam um sentido sobre medida o qual não se manifesta igualmente em relação a diferentes grandezas. Observou-se, também, que as crianças tinham uma melhor compreensão acerca das relações inversas entre o tamanho da unidade e o número de unidades do que acerca da relação entre unidade e a magnitude do objeto a ser medida.(AU).

This study investigates children's knowledge about measurements based on the idea of invariants principles, and of number sense. Forty children (6 and 8 years old) made judgments about situations involving measurements of volume, mass, distance and length. Task 1 examined the ability to identify the appropriate unit to measure different magnitudes, and Task 2 the understanding of the inverse relation between the size of the unit and the number of units needed to measure a magnitude of an object. Results showed that children have a sense of measurement and that this sense does not manifest itself equally in relation to different magnitudes. Also, children showed a better understanding about the inverse relation between the size of the unit and the number of units than of the relation between unit and the magnitude of the object to be measured.(AU).

El presente estudio investiga el conocimiento de los niños sobre medidas a partir de la noción de principios invariantes y sentido numérico. A cuarenta niños (6 a 8 años) les fue solicitado hacer juicios sobre situaciones que implicaban medidas de volumen, masa, distancia y longitud. La Tarea 1 examinó la habilidad para identificar unidades apropiadas para medir diferentes magnitudes y la Tarea 2 examinó la comprensión acerca de las relaciones inversas entre el tamaño de la unidad y el número de unidades necesario para medir una determinada magnitud de un objeto. Los resultados muestran que los niños presentan un sentido de medida que no se manifiesta de la misma forma en relación con diferentes magnitudes. También se observó que los niños tenían una mejor comprensión de las relaciones inversas entre el tamaño de la unidad y el número de unidades de que una comprensión de la relación entre unidades y la magnitud del objeto a ser medida.(AU).

Das representações numéricas inatas à matemática culturalmente construída / From innate numerical representations to culturally constructed mathematics / Desde las representaciones numéricas innatas hacia la matemática culturalmente construida

Dados oriundos de investigações recentes em psicologia cognitiva, neuropsicologia e neurociência cognitiva tem permitido um crescente consenso de que as representações numéricas nos adultos e o pensamento matemático culturalmente construído dependem da interação entre o chamado "senso numérico", observado em bebês humanos e em outras espécies animais, e a linguagem. Na pesquisa com bebês, a técnica do "olhar preferencial" tem permitido a descoberta de habilidades sofisticadas em idades precoces, entre elas as de soma e subtração. A neuropsicologia apresenta casos de lesões em áreas do cérebro que causam prejuízos a habilidades específicas, com preservação de outras. E a neurociência cognitiva, por meio de modernos recursos de neuroimagem, tem permitido a localização precisa de áreas cerebrais responsáveis pelo processamento numérico. Todas essas contribuições lançam luzes sobre a natureza da cognição numérica subjacente à matemática. São apresentados e discutidos dados produzidos por pesquisas nas referidas áreas, bem como suas implicações para as teorias clássicas do desenvolvimento cognitivo e do conceito de número, em particular. Discute-se também a visão decorrente sobre a relação entre biologia e cultura, que passam a ser vistas não mais de maneira dicotômica e sim como continuidade uma da outra, bem como implicações pedagógicas e sobre a formação de educadores.(AU).

Data from recent research in cognitive psychology, neuropsychology and cognitive neuroscience has allowed a growing consensus that the numerical representations in adults and the culturally constructed mathematical thinking depend on the interaction between the so-called "number sense", observed in human babies and in other animal species, and the language. In research with babies, the technique of "preferential looking" has allowed the discovery of sophisticated skills in early ages, among them those of addiction and subtraction. The neuropsychology presents cases of lesions in areas of the brain that cause damage to specific skills, with preservation of others. And cognitive neuroscience, by means of neuroimaging features modern, has allowed the precise location of brain areas responsible for numeric processing. All these contributions shed light on the nature of numerical cognition underlying mathematics. Data produced by those areas are presented and discussed research, as well as its implications for the classical theory of cognitive development and the concept of number in particular. It discusses also the vision arising on the relationship between biology and culture, which will be seen no more as dichotomous way but as a continuation of each other, as well as pedagogical implications and on the training of educators.(AU).

Datos de recientes investigaciones en psicología cognitiva, la neuropsicología y la neurociencia cognitiva han permitido un creciente consenso de que las representaciones numéricas en adultos y el pensamiento matemático culturalmente construido dependen de la interacción entre el llamado "sentido numérico", observados en bebés humanos y otras especies animales y la lengua. En la investigación con los bebés, la técnica de "mirada preferencial" ha permitido el descubrimiento de habilidades sofisticadas en edades tempranas, entre ellos los de suma y resta. La neuropsicología presenta casos de lesiones en áreas del cerebro que causan daño a las habilidades específicas, con la preservación de las demás. Y la neurociencia cognitiva, mediante modernos recursos de neuroimagen, ha permitido la ubicación precisa de las áreas del cerebro responsables por el procesamiento numérico. Todas estas contribuciones arrojan luz sobre la naturaleza de la cognición numérica subyacente a la matemática. Son presentados y discutidos datos de investigación producidos en esas áreas, así como sus implicaciones para la teoría clásica de desarrollo cognitivo y el concepto de número en particular. Se analiza también la visión que surge en la relación entre biología y cultura, que será vista no más como dicotómica sino como una continuación de ambas, así como implicaciones pedagógicas y respecto la formación de los educadores.(AU).

Os princípios invariantes da noção de medida investigados a partir da perspectiva de sentido numérico / The invariant principles of measurement examined in the perspective of number sense / Los principios invariantes de la noción de medida investigados a partir de la perspectiva de sentido numérico

O presente estudo investiga o conhecimento de crianças sobre medidas a partir da noção de princípios invariantes e sentido numérico. Quarenta crianças (6 a 8 anos) foram solicitadas a fazer julgamentos acerca de situações envolvendo medidas de volume, massa, distância e comprimento. A Tarefa 1 examinou a habilidade de identificar unidades apropriadas para medir diferentes grandezas, e a Tarefa 2 examinou a compreensão acerca das relações inversas entre o tamanho da unidade e o número de unidades necessário para medir uma dada magnitude de um objeto. Os resultados mostraram que as crianças apresentam um sentido sobre medida o qual não se manifesta igualmente em relação a diferentes grandezas. Observou-se, também, que as crianças tinham uma melhor compreensão acerca das relações inversas entre o tamanho da unidade e o número de unidades do que acerca da relação entre unidade e a magnitude do objeto a ser medida.

This study investigates children's knowledge about measurements based on the idea of invariants principles, and of number sense. Forty children (6 and 8 years old) made judgments about situations involving measurements of volume, mass, distance and length. Task 1 examined the ability to identify the appropriate unit to measure different magnitudes, and Task 2 the understanding of the inverse relation between the size of the unit and the number of units needed to measure a magnitude of an object. Results showed that children have a sense of measurement and that this sense does not manifest itself equally in relation to different magnitudes. Also, children showed a better understanding about the inverse relation between the size of the unit and the number of units than of the relation between unit and the magnitude of the object to be measured.

El presente estudio investiga el conocimiento de los niños sobre medidas a partir de la noción de principios invariantes y sentido numérico. A cuarenta niños (6 a 8 años) les fue solicitado hacer juicios sobre situaciones que implicaban medidas de volumen, masa, distancia y longitud. La Tarea 1 examinó la habilidad para identificar unidades apropiadas para medir diferentes magnitudes y la Tarea 2 examinó la comprensión acerca de las relaciones inversas entre el tamaño de la unidad y el número de unidades necesario para medir una determinada magnitud de un objeto. Los resultados muestran que los niños presentan un sentido de medida que no se manifiesta de la misma forma en relación con diferentes magnitudes. También se observó que los niños tenían una mejor comprensión de las relaciones inversas entre el tamaño de la unidad y el número de unidades de que una comprensión de la relación entre unidades y la magnitud del objeto a ser medida.

Contributions from specific and general factors to unique deficits: two cases of mathematics learning difficulties.

Mathematics learning difficulties are a highly comorbid and heterogeneous set of disorders linked to several dissociable mechanisms and endophenotypes. Two of these endophenotypes consist of primary deficits in number sense and verbal numerical representations. However, currently acknowledged endophenotypes are underspecified regarding the role of automatic vs. controlled information processing, and their description should be complemented. Two children with specific deficits in number sense and verbal numerical representations and normal or above-normal intelligence and preserved visuospatial cognition illustrate this point. Child H.V. exhibited deficits in number sense and fact retrieval. Child G.A. presented severe deficits in orally presented problems and transcoding tasks. A partial confirmation of the two endophenotypes that relate to the number sense and verbal processing was obtained, but a much more clear differentiation between the deficits presented by H.V. and G.A. can be reached by looking at differential impairments in modes of processing. H.V. is notably competent in the use of controlled processing but has problems with more automatic processes, such as nonsymbolic magnitude processing, speeded counting and fact retrieval. In contrast, G.A. can retrieve facts and process nonsymbolic magnitudes but exhibits severe impairment in recruiting executive functions and the concentration that is necessary to accomplish transcoding tasks and word problem solving. These results indicate that typical endophenotypes might be insufficient to describe accurately the deficits that are observed in children with mathematics learning abilities. However, by incorporating domain-specificity and modes of processing into the assessment of the endophenotypes, individual deficit profiles can be much more accurately described. This process calls for further specification of the endophenotypes in mathematics learning difficulties.

Habilidades numéricas básicas: algumas contribuições da análise do comportamento / Basic numerical skills: Some contributions from behavior analysis / Habilidades numéricas básicas: Algunos aportes del análisis de la conducta

Diversos estudos investigaram as habilidades numéricas básicas na espécie humana, tanto as de origem filogenética quanto as aprendidas a partir das experiências culturais. O papel dessas habilidades na aquisição e desenvolvimento de repertórios matemáticos complexos foi destacado nessas pesquisas. O objetivo deste artigo foi oferecer alguns dados fundamentais sobre aquisição de habilidades numéricas básicas, discutindo-os a partir do referencial da Análise do Comportamento. O estudo é uma revisão ampla da literatura e parte da descrição de dados externos às pesquisas comportamentais, abrangendo senso numérico, subitização e contagem, buscando-se chegar à proposta de comportamento conceitual numérico. Também foram selecionados e descritos os principais trabalhos sobre essas habilidades a partir da Análise do Comportamento. Ao final, implicações para pesquisas e aplicações em ambientes educacionais são oferecidas.

Several studies have investigated the basic numerical skills in the human species, both from a phylogenetic origin and from cultural experiences. These investigations highlighted the role of numerical abilities in the acquisition and development of complex mathematical repertoires. The aim of this article was to offer some fundamental data about the acquisition of basic numerical skills, which are discussed from a behavioral point of view. The study is a broad review of the literature and starts on the description of external data to behavioral research, including number sense, subitizing and counting in order to present the proposal of numeric conceptual behavior. Some major behavioral works on these skills were also selected and described. Finally, some implications to research as well as to educational settings are offered.

Varios estudios han investigado las habilidades numéricas básicas en la especie humana, tanto el origen filogenético como las extraídas de experiencias culturales. El papel de estas competencias en la adquisición y desarrollo de repertorios matemáticas complejas se puso de relieve en estos estudios. El propósito de este artículo es proporcionar algunos datos básicos sobre la adquisición de las habilidades numéricas básicas, y discutirlas desde en punto de vista de la Análisis de la Conducta. El estudio es una amplia revisión de la literatura y de la descripción de datos externos a la investigación conductual, incluyendo el sentido numérico, subitización y conteo, tratando de alcanzar la propuesta de comportamiento conceptual numérico. También se han seleccionado y descrito los principales trabajos en estas habilidades desde el Análisis de la Conducta. Al final, se ofrecen implicaciones para la investigación y las aplicaciones en entornos educativos.

Habilidades numéricas básicas: algumas contribuições da análise do comportamento / Basic numerical skills: Some contributions from behavior analysis / Habilidades numéricas básicas: Algunos aportes del análisis de la conducta

Diversos estudos investigaram as habilidades numéricas básicas na espécie humana, tanto as de origem filogenética quanto as aprendidas a partir das experiências culturais. O papel dessas habilidades na aquisição e desenvolvimento de repertórios matemáticos complexos foi destacado nessas pesquisas. O objetivo deste artigo foi oferecer alguns dados fundamentais sobre aquisição de habilidades numéricas básicas, discutindo-os a partir do referencial da Análise do Comportamento. O estudo é uma revisão ampla da literatura e parte da descrição de dados externos às pesquisas comportamentais, abrangendo senso numérico, subitização e contagem, buscando-se chegar à proposta de comportamento conceitual numérico. Também foram selecionados e descritos os principais trabalhos sobre essas habilidades a partir da Análise do Comportamento. Ao final, implicações para pesquisas e aplicações em ambientes educacionais são oferecidas.(AU)

Several studies have investigated the basic numerical skills in the human species, both from a phylogenetic origin and from cultural experiences. These investigations highlighted the role of numerical abilities in the acquisition and development of complex mathematical repertoires. The aim of this article was to offer some fundamental data about the acquisition of basic numerical skills, which are discussed from a behavioral point of view. The study is a broad review of the literature and starts on the description of external data to behavioral research, including number sense, subitizing and counting in order to present the proposal of numeric conceptual behavior. Some major behavioral works on these skills were also selected and described. Finally, some implications to research as well as to educational settings are offered.(AU)

Varios estudios han investigado las habilidades numéricas básicas en la especie humana, tanto el origen filogenético como las extraídas de experiencias culturales. El papel de estas competencias en la adquisición y desarrollo de repertorios matemáticas complejas se puso de relieve en estos estudios. El propósito de este artículo es proporcionar algunos datos básicos sobre la adquisición de las habilidades numéricas básicas, y discutirlas desde en punto de vista de la Análisis de la Conducta. El estudio es una amplia revisión de la literatura y de la descripción de datos externos a la investigación conductual, incluyendo el sentido numérico, subitización y conteo, tratando de alcanzar la propuesta de comportamiento conceptual numérico. También se han seleccionado y descrito los principales trabajos en estas habilidades desde el Análisis de la Conducta. Al final, se ofrecen implicaciones para la investigación y las aplicaciones en entornos educativos.(AU)

Heterogeneidade cognitiva nas dificuldades de aprendizagem da matemática: uma revisão bibliográfica / Cognitive heterogeneity in mathematical learning difficulties: a literature review

O progresso tecnológico e econômico de um país associa-se a melhorias na qualidade de vida à custa de uma demanda crescente do desempenho cognitivo e acadêmico da população. As dificuldades de aprendizagem da matemática (DAM) representam um risco, diminuindo potencialmente o capital cognitivo de uma sociedade. Os diagnósticos e intervenções neuropsicológicos melhoram potencialmente o funcionamento cognitivo e o bem-estar dos indivíduos. Pesquisas são necessárias para um planejamento efetivo e equitativo de políticas públicas. Os critérios diagnósticos atuais das dificuldades de aprendizagem são estatísticos e arbitrários, resultando em uma heterogeneidade clínica e em um alto índice de comorbidades. Neste artigo, foram analisados, através de uma revisão de literatura, os possíveis mecanismos cognitivos envolvidos nas DAM e em outros distúrbios relacionados. Conclui-se que o processamento fonológico, a memória de trabalho, o processamento visoespacial e o senso numérico são domínios potencialmente subjacentes às DAM. Mais estudos longitudinais e integrativos que avaliem simultaneamente a contribuição destes fatores são necessários.

Technological and economic progress is associated to higher living standards at the expense of growing demands on cognitive/academic performance. Mathematical learning difficulties (MLD) represent a risk factor, potentially diminishing a society's cognitive capital. Neuropsychological diagnosis and interventions potentially improve cognitive functioning and well-being. Research data are required to plan effective and equitable public policies. Current diagnostic criteria for learning difficulties are statistical and arbitrary, resulting in clinical heterogeneity and high comorbidity rates. In this paper, we discuss possible cognitive mechanisms involved in MLD and their relationship to other disorders through a literature review. It is concluded that phonological processing, working memory, visuospatial processing and number sense are domains potentially underlying MLD. More longitudinal and integrative studies, simultaneously assessing the contribution of these several factors are required.