Psychologie in Erziehung und Unterricht

Zeitschrift für Forschung und Praxis

Herausgeber: Köller, Olaf / Lewalter, Doris / Saalbach, Henrik / Walper, Sabine

1. Auflage Heft 4, 2006.

€ [D] 58,00 / € [A] 59,70

Joachim Thomas, Christof Zoelch, Katja Seitz-Stein, Ruth Schumann-Hengsteler:
Phonologische und zentral-exekutive Arbeitsgedächtnisprozesse bei der mentalen Addition und Multiplikation bei Grundschulkindern
Phonological and Central Executive Working Memory Processes in Children’s Mental Addition and Multiplication

2006, 275-290

Die vorliegende Studie geht vor dem Hintergrund des Arbeitsgedächtnismodells von Baddeley und Hitch (2000) der Frage nach, inwieweit sich im Rahmen einer zunehmenden Automatisierung von mentaler Addition und Multiplikation phonologische und zentral-exekutive Arbeitsgedächtnisanteile am Rechenprozess verändern. Dazu lösten Kinder der dritten und vierten Klassenstufe in zwei Experimenten mentale Additions- und Multiplikationsaufgaben unterschiedlicher Komplexität. Als abhängige Variablen dienten die Lösungsgüte und die Lösungszeiten. Im Sinne des Dual Task Paradigmas bearbeiteten die Probanden simultan zu den visuell dargebotenen Rechenaufgaben unterschiedliche Zweitaufgaben. Experiment 1 fokussierte die Funktion des Rehearsalprozesses und des passiven phonologischen Speichers und damit die Bedeutung der phonologischen Schleife für den Rechenprozess. Dazu verwendeten wir neben einer neutralen Kontrollbedingung eine einfache und eine kanonische artikulatorische Unterdrückungsaufgabe sowie irrelevante Hintergrundsprache. Die Befunde weisen auf eine Relevanz des artikulatorischen Kontrollprozesses für mentale Rechenoperationen hin. In Experiment 2 kam neben der neutralen Kontrollbedingung eine zentral-exekutive Interferenzaufgabe, die Random Number Generation Aufgabe, zum Einsatz. Die Ergebnisse zeigen für beide Rechenarten deutliche zentral-exekutive Beteiligungen auf. In beiden Experimenten zeigte sich mit zunehmender Automatisierung der Rechenoperationen eine Abnahme der interferierenden Effekte der phonologischen (Experiment 1) und der zentral-exekutiven (Experiment 2) Zweitaufgaben. Rechenartspezifische Unterschiede in der Beteiligung beider Subsysteme werden beschrieben und diskutiert.

Summary: The present study is investigating the effect of increasing automatization of mental addition and multiplication on the involvement of phonological and central executive working memory processes (Baddeley & Hitch, 2000). For this purpose two experiments were carried out: third and fourth graders were asked to solve mental addition and multiplication problems of different difficulty. Number of correct answers and solution times served as dependent variables. In addition to the visually presented arithmetic problems subjects were required to simultaneously execute different secondary tasks. Experiment 1 focuses on the role of phonological rehearsal and passive storage, components of the phonological loop in mental calculation processes. Therefore a simple and a canonical articulatory suppression task and an irrelevant speech condition were contrasted to a neutral control condition. Results indicate the relevance of an articulatory control process for mental arithmetic in primary school children. In experiment 2 a central executive interference task, the random generation task, was applied in addition to a neutral control condition. Both arithmetic operations involve central executive processes. Furthermore the two experiments found a decrement of phonological and central executive interference with an increasing automation of mental addition and multiplication. The varying amount of phonological and central executive involvement in addition and multiplication is discussed specifically.

Keywords: Working memory, mental arithmetic, arithmetic in elementary school, development, dual task

Deutsch Abstract (dt.) | PDF Volltext



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