Multimedia-Batterie zur Beurteilung kognitiver und grundlegender Fähigkeiten in mathematik (BM-PROMA)

Eines der wichtigsten Ziele der Grundschulbildung ist der Erwerb mathematischer Fähigkeiten. Dieses Wissen ist von hoher Relevanz, da wir alle Mathematik in unserem Alltag verwenden, um zum Beispiel die im Supermarkt gegebene Veränderung zu berechnen^1,2. Daher gehen die Folgen schlechter mathematischer Leistungen über die akademischen hinaus. Auf sozialer Ebene stellt eine starke Prävalenz schlechter mathematischer Leistungen in der Bevölkerung kosten die Gesellschaft. Es gibt Hinweise darauf, dass die Verbesserung schlechter numerischer Fähigkeiten in der Bevölkerung zu erheblichen Einsparungen für ein Land führt³. Es gibt auch negative Konsequenzen auf individueller Ebene. Zum Beispiel weisen diejenigen, die ein niedriges Maß an mathematischen Fähigkeiten aufweisen, eine schlechte berufliche Entwicklung auf (z. B. höhere Beschäftigungsquoten in schlecht bezahlten manuellen Berufen und höhere^{Arbeitslosigkeit) 4,5,6}, berichten häufig über negative sozio-emotionale Reaktionen gegenüber Akademikern (z. B. Angst, geringe Motivation gegenüber Akademikern)^7,8und neigen dazu, eine schlechtere geistige und körperliche Gesundheit als ihre Altersgenossen mit durchschnittlichen mathematischen Leistungen zu zeigen⁹. Schüler mit mathematischen Lernbehinderungen (MLD) zeigen sehr schlechte Leistungen, die über die Zeit bestehen bleiben^10,11,12. Als solche leiden sie eher unter den oben genannten Folgen, insbesondere wenn diese nicht sofort diagnostiziert werden¹³.

MLD ist eine neurobiologische Erkrankung, die durch eine schwere Beeinträchtigung des Erlernens grundlegender numerischer Fähigkeiten trotz ausreichender intellektueller Kapazität und Schulbildung gekennzeichnet^{ist 14}. Obwohl diese Definition weithin akzeptiert wird, werden die Instrumente und Kriterien für ihre Identifizierung noch diskutiert¹⁵. Ein hervorragendes Beispiel für das Fehlen einer universellen Übereinstimmung in Bezug auf die MLD-Diagnose ist die Vielfalt der berichteten Prävalenzraten, die von 3 bis 10%^{reichen 16,17,18,19,20,21}. Diese Schwierigkeit bei der Diagnose ergibt sich aus der Komplexität des mathematischen Wissens, das erfordert, dass eine Kombination aus mehreren domänengeneralen und domänenspezifischen Fähigkeiten erlernt wird^22,23. Kinder mit MLD zeigen sehr unterschiedliche kognitive Profile, mit einer breiten Konstellation von^{Defiziten 14,24,25,26,27}. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Notwendigkeit einer mehrdimensionalen Bewertung durch Aufgaben mit unterschiedlichen numerischen Darstellungen (d. H. Verbal, Arabisch, Analog) und arithmetischen Fähigkeiten¹¹.

In der Grundschule sind die Symptome von MLD vielfältig. In Bezug auf domänenspezifische Fähigkeiten wird immer wieder festgestellt, dass viele MLD-Studenten Schwierigkeiten in grundlegenden numerischen Fähigkeiten zeigen, wie z.B. die schnelle und genaue Erkennung arabischer Ziffern^28,29,30, vergleicht die Magnituden^31,32oder stellt Zahlen in der Zahlenzeile^33,34dar. Grundschulkinder haben auch Schwierigkeiten gezeigt, konzeptionelles Wissen zu verstehen, wie z.B. Platzwert³⁵, arithmetisches Wissen³⁶oder Ordinalität, gemessen durch^{geordnete Sequenzen 37}. In Bezug auf die allgemeinen Kompetenzen wurde besonderes Augenmerk auf die Rolle des Arbeitsgedächtnisses^38,39 und der Sprache⁴⁰ bei der Entwicklung mathematischer Fähigkeiten bei Kindern mit und ohne MLD gelegt. In Bezug auf das Arbeitsgedächtnis deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Schüler mit MLD ein Defizit in der zentralen Exekutive aufweisen, insbesondere wenn sie numerische Informationen manipulieren müssen^41,42. Ein Defizit im visuospatialen Kurzzeitgedächtnis wurde auch häufig bei Kindern mit MLD^43,44berichtet. Sprachkenntnisse haben sich als Voraussetzung für das Erlernen von Rechenfähigkeiten erwiesen, insbesondere solche, die einen hohen verbalen Verarbeitungsbedarf erfordern⁷. Zum Beispiel sind phonologische Verarbeitungsfähigkeiten [z. B. phonologisches Bewusstsein und Rapid Automatized Naming (RAN)] eng mit den in der Grundschule erlernten Grundfertigkeiten wie numerische Verarbeitung oder arithmetische Berechnung^{verbunden 39,45,46,47}. Hier wurde gezeigt, dass Variationen im phonologischen Bewusstsein und RAN mit individuellen Unterschieden in den Rechenfähigkeiten verbunden sind, die die Verwaltung des verbalen Codes^42,48beinhalten. Angesichts des komplexen Profils von Kindern mit MLD sollte ein Diagnoseinstrument idealerweise Aufgaben umfassen, die sowohl domänenübergreifende als auch domänenspezifische Fähigkeiten bewerten, die bei diesen Kindern häufiger als mangelhaft gemeldet werden.

In den letzten Jahren wurden mehrere Papier-und-Bleistift-Screening-Tools für MLD entwickelt. Die am häufigsten bei spanischen Grundschulkindern verwendeten sind a) Evamat-Batería para la Evaluación de la Competencia Matemática (Batterie zur Bewertung mathematischer Kompetenzen)⁴⁹; b) Tedi-Math: A Test for Diagnostic Assessment of Mathematical Disabilities (Spanische Anpassung)⁵⁰; c) Test de Evaluación Matemática Temprana de Utrecht (TEMT-U)^51,52, die spanische Version des Utrecht Early Numeracy Test⁵³; und d) Test der frühen mathematischen Fähigkeiten (TEMA-3)⁵⁴. Diese Instrumente messen viele der oben genannten bereichsspezifischen Kompetenzen; keiner von ihnen bewertet jedoch die allgemeinen Fähigkeiten des Bereichs. Eine weitere Einschränkung dieser Instrumente – und von Papier- und Bleistiftwerkzeugen im Allgemeinen – besteht darin, dass sie keine Informationen über die Genauigkeit und Automatizität liefern können, mit der jeder Artikel verarbeitet wird. Dies wäre nur mit einer computergestützten Batterie möglich. Es wurden jedoch nur sehr wenige Anwendungen für die Dyskalkulie-Diagnose entwickelt. Das erste computergestützte Werkzeug zur Identifizierung von Kindern (im Alter von 6 bis 14 Jahren) mit MLD war der Dyscalculia Screener⁵⁵. Einige Jahre später wurde das webbasierte DyscalculiUm⁵⁶ mit dem gleichen Zweck entwickelt, konzentrierte sich jedoch auf Erwachsene und Lernende in der Post-16-Bildung. Obwohl immer noch begrenzt, gab es in den letzten Jahren ein wachsendes Interesse an computergestütztem Werkzeugdesign für die Diagnose von MLD^57,58,59,60. Keines der genannten Tools wurde für spanische Kinder standardisiert, und nur eines von ihnen – der MathPro Test⁵⁷– beinhaltet eine allgemeine Kompetenzbewertung. Angesichts der Bedeutung der Identifizierung von Kindern mit geringen mathematischen Leistungen, insbesondere solchen mit MLD, und in Ermangelung computergestützter Instrumente für die spanische Bevölkerung präsentieren wir ein multimediales Evaluierungsprotokoll, das sowohl domänenübergreifende als auch domänenspezifische Fähigkeiten umfasst.