The Number Line Estimation Task is a Valid Tool for Assessing Mathematical Achievement: A Population-Level Study With 6,484 Luxembourgish Ninth-Graders

in Journal of Experimental Child Psychology (2023), 225(105521), 1-19

The number line estimation task is an often-used measure of numerical magnitude understanding. The task also correlates substantially with broader measures of mathematical achievement. This raises the ... [more ▼]

The number line estimation task is an often-used measure of numerical magnitude understanding. The task also correlates substantially with broader measures of mathematical achievement. This raises the question of whether the task would be a useful component of mathematical achievement tests and instruments to diagnose dyscalculia or mathematical giftedness and whether a stand-alone version of the task can serve as a short screener for mathematical achievement. Previous studies on the relation between number line estimation accuracy and broader mathematical achievement were limited in that they used relatively small nonrepresentative samples and usually did not account for potentially confounding variables. To close this research gap, we report findings from a population-level study with nearly all Luxembourgish ninth-graders (N = 6484). We used multilevel regressions to test how a standardized mathematical achievement test relates to the accuracy in number line estimation on bounded number lines with whole numbers and fractions. We also investigated how these relations were moderated by classroom characteristics, person characteristics, and trial characteristics. Mathematical achievement and number line estimation accuracy were associated even after controlling for potentially confounding variables. Subpopulations of students showed meaningful differences in estimation accuracy, which can serve as benchmarks in future studies. Compared with the number line estimation task with whole numbers, the number line estimation task with fractions was more strongly related to mathematical achievement in students across the entire mathematical achievement spectrum. These results show that the number line estimation task is a valid and useful tool for diagnosing and monitoring mathematical achievement. [less ▲]

Zusammenhänge zwischen Zahlenstrahlschätzfähigkeit, Mathematikleistung und Schülercharakteristika: Eine Vollerhebung mit 6484 Luxemburgischen Neuntklässlern

Scientific Conference (2017, September)

In der Zahlenstrahlschätzaufgabe sehen die Probanden eine Zahl und einen leeren Zahlenstrahl, bei dem nur die erste und die letzte Position markiert und mit ihrem Wert beschriftet sind. Die Aufgabe der ... [more ▼]

In der Zahlenstrahlschätzaufgabe sehen die Probanden eine Zahl und einen leeren Zahlenstrahl, bei dem nur die erste und die letzte Position markiert und mit ihrem Wert beschriftet sind. Die Aufgabe der Probanden besteht darin, die Position der Zahl auf dem Strahl anzugeben. Der vorherrschende Ansatz in der Literatur geht davon aus, dass diese Aufgabe die Qualität der mentalen Repräsentation numerischer Größen erfasst. Diese gibt Lernen ein Verständnis von numerischen Größen und ihren Interrelationen, das eine wichtige Grundlage für den Erwerb anspruchsvollerer mathematischer Kompetenzen z.B. in Arithmetik oder Algebra darstellt. Zahlreiche Studien fanden positive Korrelationen zwischen der Zahlenstrahlschätzfähigkeit und der Mathematikleistung. Daher bietet es sich an, die Zahlenstrahlschätzaufgabe zur Diagnostik mathematischer Leistung und Entwicklung zu nutzen. Jedoch ist zum einen noch unklar, wie die Zahlstrahlschätzfähigkeit in der Population ausgeprägt und verteilt ist. Zum anderen ist offen, inwieweit die Korrelation mit der Mathematikleistung eine Scheinkorrelation darstellt, die auf den Einfluss anderer Personeneigenschaften zurückgeht. Um diese Punkte zu klären, analysierten wir Daten aus einer Vollerhebung aller Neuntklässler in Luxemburg (N = 6484). Die Schüler lösten die Zahlenstrahlschätzaufgabe mit ganzen Zahlen sowie Brüchen, absolvierten einen standardisierten Mathematikleistungstest und beantworteten zahlreiche Fragen zu domänenspezifischen (Matheängstlichkeit, Selbstkonzept, Interesse, Testmotivation) und domänenübergreifenden (Geschlecht, Immigrationsstatus, Gewissenhaftigkeit und elterlicher sozioökonomischer Status) Personenmerkmalen. Wir dokumentierten Mittelwerte und Verteilungseigenschaften der Zahlenstrahlschätzfähigkeit für diverse Subpopulationen (Jungen, Mädchen, Migranten, Schulformen etc.). Die Ergebnisse von Mehrebenenregressionsmodellen zeigten, dass die Zahlenstrahlschätzfähigkeit erheblich enger als alle anderen erhobenen Personeneigenschaften mit der Mathematikleistung zusammenhing. Der Zusammenhang war stärker für das Schätzen von Brüchen als ganzen Zahlen. Die Ergebnisse bestätigen die Annahme, dass die Zahlenstrahlschätzfähigkeit eine zentrale Komponente mathematischen Vorwissens erfasst, die weiteres Lernen leitet. In Anbetracht der einfachen Handhabung kann die Aufgabe vielfältig eingesetzt werden, um die mathematische Leistung in der Schule zu messen oder vorherzusagen. Zukünftige Studien sollten verstärkt die Nutzung der Aufgabe in Interventionen erproben. [less ▲]

GeoGebraTAO - eine dynamische Software für ein niveauangemessenes selbstständiges Arbeiten in Geometrie?

Scientific Conference (2016, March 08)

A Pobreza e a Mente: Perspectiva da Ciência Cognitiva

Report (2015)

Nós procuramos entender por que a pobreza é um obstáculo para o desenvolvimento e o rendimento escolar das crianças. Munidos deste conhecimento, podemos oferecer evidências robustas que podem ser ... [more ▼]

Nós procuramos entender por que a pobreza é um obstáculo para o desenvolvimento e o rendimento escolar das crianças. Munidos deste conhecimento, podemos oferecer evidências robustas que podem ser utilizadas pelas autoridades educacionais em nossa sociedade para quebrar este vínculo. Este estudo utiliza dados multidimensionais de 355 brasileiros, alunos do 1° e 2° anos do Ensino Fundamental I, provenientes de diferentes origens e escolas. O objetivo foi verificar como as crianças adquirem as habilidades cognitivas que auxiliam na aprendizagem. Foram utilizados dados obtidos a partir de testes cognitivos, bem como entrevistas e questionários preenchidos por pais, professores e alunos. O estudo sugere que, embora o baixo nível socioeconômico exerça um forte impacto negativo sobre o desenvolvimento cognitivo de uma criança, uma educação de boa qualidade nos primeiros anos de vida pode contornar esse problema. Os resultados encontrados dão suporte à hipótese de que as experiências que as crianças têm no início da vida afetam o desenvolvimento do cérebro. Uma base cognitiva sólida é crucial para o aprendizado e é um fator fundamental para quebrar o ciclo da pobreza, para promover o desenvolvimento econômico e reduzir as desigualdades sociais. Assim, fazemos as seguintes sugestões para futuras pesquisas e elaboração de políticas públicas: - Investimento em Educação Infantil (creches e pré-escolas) pode ser a maneira mais eficaz para reduzir as desigualdades e promover a mobilidade social ascendente. - Capacitação de professores sobre aprendizagem com base nos preceitos da ciência cognitiva para dar-lhes uma maior consciência do porquê de alguns alunos apresentarem comportamento difícil e/ou dificuldades de aprendizagem. - Elaboração de políticas públicas baseadas em evidências científicas. Políticos e profissionais devem trabalhar em conjunto com cientistas no intuito de desenvolver programas com maiores probabilidades de sucesso. [less ▲]

La prise en compte de l’avis des parents d’élèves dans le processus de réforme de l’école luxembourgeoise

Scientific Conference (2006, September)

La place de l'école dans la société luxembourgeoise de demain. Actes du Colloque «Les Compétences pour apprendre tout au long de la vie. Comment les prendre en compte, les développer et les reconnaître ?

Scientific Conference (2006, September)

Le focus-group ou groupe de discussion comme dispositif et outil de recueil, d’analyse et d’évaluation dans le cadre du projet de recherche « La place de l’école dans la société luxembourgeoise de demain » du programme de recherche « Vivre demain au Luxembourg » du Fond National de la Recherche luxembourgeois

Scientific Conference (2005, October)