Wie Mathematik die Entwicklung physikalischen Wissens vorantreibt

Drei Studien untersuchten, ob Mathematik die Entwicklung des physikalischen Verständnisses vorantreiben kann. In Experiment 1 lösten 10-Jährige Probleme mit Wiegskalen, die einfache zählbare diskrete Mengen oder schwer zählbare kontinuierliche Mengen beinhalteten. Diskrete Mengen führten zu altersüblichen Leistungen. Kontinuierliche Mengen bewirkten Leistungen, die denen von 5-Jährigen ähnelten. In Experiment 2 lösten 11-Jährige Probleme mit Feedback. Sie wurden ermutigt, Mathematik oder Worte zur Begründung ihrer Antworten zu verwenden. Kinder, die Mathematik verwendeten, entwickelten ein Verständnis, das dem der meisten Erwachsenen überlegen war, während Kinder, die Worte verwendeten, dies nicht taten. In Experiment 3 lösten 9-Jährige Probleme mit oder ohne Anregungen, Mathematik zu verwenden. Kinder, die ermutigt wurden, Mathematik zu verwenden, zeigten ein größeres qualitatives Verständnis, obwohl sie nicht in der Lage waren, metrische Proportionen zu entdecken. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es möglich ist, symbolische Erfahrungen zu gestalten, um die Entwicklung des physikalischen Verständnisses voranzutreiben, und somit die Entwicklungspsychologie mit der Instruktionstheorie zu verbinden. Mathematik, Diagramme und andere explizite Darstellungen helfen Wissenschaftlern, komplexe empirische Beziehungen zu entdecken und zu organisieren, und dies könnte auch für das sich entwickelnde Kind gelten. Der Vorschlag, dass externe Darstellungen und organisierende Aktivitäten zur Entwicklung beitragen, stammt von Vygotskys (1978) grundlegender Einsicht, dass