Dyskalkulie: wenn Kinder nicht rechnen lernen

Hintergrund: Ausgeprägte Schwierigkeiten beim Erwerb der grundlegenden arithmetischen Fertigkeiten bei ansonsten durchschnittlichen Schulleistungen werden als Rechenstörung oder Dyskalkulie bezeichnet. Davon betroffen sind etwa 5 % der Grundschülerpopulation. Die Ursachen und die Symptome sind ebenso vielgestaltig wie die Methoden der differenziellen Förderung und Therapie. Material und Methode: Selektive Literaturrecherche zur Rechenstörung aus verschiedenen mit dem Gegenstand befassten wissenschaftlichen Disziplinen. Ergebnisse: Der Erwerb von Fähigkeiten zur Zahlenverarbeitung und zum Rechnen wird als ein erfahrungsabhängiger neuroplastischer Reifungsprozess verstanden, der zu einem komplexen, spezialisierten neuronalen Netzwerk führt und verschiedene kognitive Zahlenrepräsentationen hervorbringt. Die Entwicklung dieser domänenspezifischen Fähigkeiten ist abhängig von der Entwicklung domänenübergreifender Fähigkeiten, wie Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Sprache und visuell-räumlichen Fähigkeiten. Störungen dieser Reifungsprozesse können in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedliche Komponenten der Entwicklung dieses komplexen kognitiven Systems betreffen und sind daher im klinischen Erscheinungsbild vielgestaltig. Sonderpädagogische, lerntherapeutische und ggf. medizinische Maßnahmen benötigen eine differenzielle Diagnostik und Indikationsstellung. Moderne computerbasierte Lernsoftware kann sowohl die schulische Didaktik als auch lerntherapeutische Vorgehensweisen unterstützen. Schlussfolgerung: Frühzeitiges Erkennen sowie differenzielle und individualisierte Förderung können die Gefahr des Auftretens sekundärer emotionaler Störungen mindern. Die Diagnostik und die Behandlung der Rechenstörung sollten evidenzbasiert und leitlinienorientiert erfolgen sowie der Komplexität und Vielgestaltigkeit der Symptombildungen Rechnung tragen

Stealth Assessment in ITS - A Study for Developmental Dyscalculia

Intelligent tutoring systems are adapting the curriculum to the needs of the student. The integration of stealth assessments of student traits into tutoring systems, i.e. the automatic detection of student characteristics has the potential to re?ne this adaptation. We present a pipeline for integrating automatic assessment seamlessly into a tutoring system and apply the method to the case of developmental dyscalculia (DD). The proposed classi?er is based on user inputs only, allowing non-intrusive and unsupervised, universal screening of children. We demonstrate that interaction logs provide enough information to identify children at risk of DD with high accuracy and validity and reliability comparable to traditional assessments. Our model is able to adapt the duration of the screening test to the individual child and can classify a child at risk of DD with an accuracy of 91% after 11 minutes on average

Modelling and optimizing mathematics learning in children

This study introduces a student model and control algorithm, optimizing mathematics learning in children. The adaptive system is integrated into a computer-based training system for enhancing numerical cognition aimed at children with developmental dyscalculia or difficulties in learning mathematics. The student model consists of a dynamic Bayesian network which incorporates domain knowledge and enables the operation of an online system of automatic control. The system identifies appropriate tasks and exercise interventions on the basis of estimated levels of accumulated knowledge. Student actions are evaluated and monitored to extract statistical patterns which are useful for predictive control. The training system is adaptive and personalizes the learning experience, which improves both success and motivation. Comprehensive testing of input data validates the quality of the obtained results and confirms the advantage of the optimized training. Pilot results of training effects are included and discussed