Phonologische und zentral-exekutive Arbeitsgedächtnisprozesse bei der mentalen Addition und Multiplikation bei Grundschulkindern

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.