Açık Sayı algısı Siegler ve Opfer, 2003

Sayı doğrusu.

Bir sayı ve bir doğru görürsün: bir ucunda 0, öbür ucunda 100 ya da 1000. Sayının yerine basıp bırakırsın. Yirmi sayıdan sonra tahminlerin bir grafiğe dökülür: düz bir çizgiye mi, küçük sayıları büyüten logaritmik bir eğriye mi daha çok benziyor?

2 dksürer 0katılım Anonimkayıt gerekmez
01000150
EXP. 048

0 ile 1000 arasındaki bir doğruda 150 nerede durur? Sayıları zihnindeki cetvele ne kadar doğru yerleştiriyorsun?

Deney yükleniyor… JavaScript kapalıysa deney çalışmaz; bilim kutusunu ve makaleyi aşağıda okuyabilirsin.

Tekrar oyna, yüksel

Sıralama.

  1. Henüz kimse sıralamaya girmedi. İlk sen ol.
Sıralamada yalnızca gönüllüler görünür. Anonim oynayışların, gönüllü olunca hesabına bağlanır.Gönüllü ol sayı doğrusu · her kişinin en iyi oynayışı sayılır · “Bugün” her gece yarısı (İstanbul) sıfırlanır
Önce deneye katıl.

Bilimi okumak cevabını etkileyebilir. Katıldıktan sonra her şey açılır; istersen yine de şimdi okuyabilirsin.

Deneye dön
Bilim kutusu

Sayıları bir doğruya yerleştirmek, zihnimizdeki büyüklük temsilinin bir resmini verir. Küçük çocuklar 0–1000 doğrusunda küçük sayılara fazla yer ayırır, büyük sayıları sıkıştırır; tahminleri logaritmik bir eğriye benzer. Okul ve deneyimle tahminler düzleşir ve doğrusal hale gelir.

Ne ölçüyoruz

Sayıları bir sayı doğrusuna ne kadar doğru yerleştirdiğini ve tahminlerinin hangi biçime uyduğunu ölçüyoruz. Beş elin her birinde dört sayı tek tek görünür. 1. ve 4. elde doğrunun uçlarında 0 ve 100, 2., 3. ve 5. elde 0 ve 1000 yazar; doğrunun üzerinde başka işaret yoktur. Sayının yerine basarsın; parmağını ya da fareni kaydırarak işareti oynatabilir, bırakınca cevabın kaydedilir. Klavyede ok tuşları ve Enter da kullanılabilir. Sayılar her bölgeden gelecek biçimde seçilir: 0–1000 doğrusunda on iki aralığın (2–9, 10–24, 25–49, 50–99, 100–149, 150–249, 250–349, 350–499, 500–649, 650–799, 800–899, 900–998) her birinden bir sayı, 0–100 doğrusunda sekiz aralığın her birinden bir sayı; 0–1000'de 50'nin, 0–100'de 25'in katları kullanılmaz, çünkü bu sayılar doğrunun belirgin noktalarına denk gelir. Hata, koyduğun yer ile sayının gerçek yeri arasındaki uzaklığın doğrunun uzunluğuna oranıdır. Her sayının puanı 10 / (1 + (hata / %5)^1,6); doğrunun yüzde 2'si kadar hata yaklaşık 8, yüzde 5'i 5, yüzde 10'u yaklaşık 2,5 puan getirir. Bir elin puanı dört sayının ortalamasıdır; beş elden en fazla 50 puan toplanır. Sonunda her doğru için tahminlerine en iyi uyan düz çizgiyi (doğrusal model) ve logaritmik eğriyi (tahmin = a + b · ln(sayı)) hesaplayıp hangisinin daha iyi uyduğunu R² ile karşılaştırırız.

Araştırmalar ne diyor

Robert Siegler ve John Opfer 2003'te ikinci, dördüncü ve altıncı sınıf öğrencilerinden ve üniversite öğrencilerinden (her grupta 32 kişi) sayıları 0–100 ve 0–1000 doğrularına yerleştirmelerini istedi. 0–1000 doğrusunda ikinci sınıfların ortanca tahminlerine logaritmik bir eğri çok iyi uyuyordu (açıklanan varyans yüzde 95), doğrusal bir model çok daha kötü (yüzde 63); altıncı sınıflarda ve yetişkinlerde ise doğrusal model varyansın neredeyse tamamını açıklıyordu. Aynı ikinci sınıflar 0–100 doğrusunda çok daha doğrusaldı: hangi temsilin kullanıldığını sayıların bağlamı belirliyordu. Booth ve Siegler (2006) anaokulundan dördüncü sınıfa kadar çocuklarda farklı tahmin görevlerinde aynı gelişimi buldu ve bütün tahmin becerilerinin matematik başarı testleriyle olumlu ilişkili olduğunu gösterdi. Opfer ve Siegler (2007) logaritmik tahmin yapan ikinci sınıflara tek bir sayı hakkında geri bildirim vermenin, çoğu zaman tek bir denemeden sonra, bütün 0–1000 aralığındaki tahminleri birden doğrusallaştırabildiğini buldu. Dehaene ve arkadaşları (2008) çok az okul eğitimi almış Amazon yerlisi Mundurukuların her yaşta sayıları logaritmik bir ölçeğe yerleştirdiğini bildirdi.

Neden böyle

Bir yoruma göre insanların doğuştan gelen sayı sezgisi logaritmiktir: 1 ile 2 arasındaki fark, 101 ile 102 arasındaki farktan çok daha büyük hissedilir. Okul, ölçme ve sayma deneyimi bu sezginin üstüne eşit aralıklı, doğrusal bir sayı doğrusu kurar; çocuklar bağlama göre iki temsil arasında gidip gelir (Siegler ve Opfer, 2003). Bu yorum tartışmalıdır. Barth ve Paladino (2011) sayı doğrusu görevinin aslında bir oran yargısı olduğunu, logaritmik görünen eğrilerin uç noktalara ve orta noktaya dayanan oran tahmini modelleriyle de açıklanabileceğini, yani bir 'temsil değişimi' varsaymaya gerek olmayabileceğini savundu. Anobile, Cicchini ve Burr (2012) ise okullu yetişkinlerin bile, dikkatleri aynı anda başka bir zor işle meşgulken nokta bulutlarını doğruya logaritmiğe benzer biçimde sıkıştırarak yerleştirdiğini gösterdi: doğrusal yerleştirme dikkat gerektiriyor gibi. Bu deneyde sayılar rakamla yazılıdır ve süre baskısı yoktur; yetişkinlerden büyük ölçüde doğrusal tahminler bekliyoruz. Asıl ilginç olan, küçük sayılarda sistematik bir sağa kayma olup olmadığı.

Sınırlılık

Dört ya da sekiz sayı, doğrusal ve logaritmik modelleri tek bir kişi için güvenilir biçimde ayırmak için azdır; iki modelin R² değerleri birbirine yakınsa farkı yorumlama. Logaritmik model 0'ı içeremediği için yalnızca 1 ve üstündeki sayılarla kurulur; ayrıca sayılar doğrunun her bölgesinden seçildiği için iki model birbirine benzer tahminler üretebilir. Dokunmatik ekranda parmağın kalınlığı birkaç piksellik hataya yol açabilir; bu, 0–1000 doğrusunda birkaç birime karşılık gelir. Bu deney bir matematik yeteneği testi değildir; sonuç kişisel bir eğilimi gösterir, genel resim kalabalığın verisinde çıkar.

%95 (doğrusal %63)İkinci sınıflar, 0–1000 doğrusu: logaritmik modelin açıkladığı varyansSiegler ve Opfer, 2003
~%100Yetişkinler, 0–1000 doğrusu: doğrusal modelin açıkladığı varyansSiegler ve Opfer, 2003
çoğu zaman tek bir denemeLogaritmik tahmini doğrusallaştırmak için gereken geri bildirimOpfer ve Siegler, 2007
her yaşta logaritmikOkul eğitimi almamış MundurukularDehaene ve ark., 2008
logaritmiğe benzer sıkıştırmaDikkat başka bir işle meşgulken yetişkinlerAnobile ve ark., 2012
  1. Siegler, R. S., & Opfer, J. E. (2003). The development of numerical estimation: Evidence for multiple representations of numerical quantity. Psychological Science, 14(3), 237–243. Kaynağa git ↗
  2. Booth, J. L., & Siegler, R. S. (2006). Developmental and individual differences in pure numerical estimation. Developmental Psychology, 42(1), 189–201. Kaynağa git ↗
  3. Opfer, J. E., & Siegler, R. S. (2007). Representational change and children's numerical estimation. Cognitive Psychology, 55(3), 169–195. Kaynağa git ↗
  4. Dehaene, S., Izard, V., Spelke, E., & Pica, P. (2008). Log or linear? Distinct intuitions of the number scale in Western and Amazonian indigene cultures. Science, 320(5880), 1217–1220. Kaynağa git ↗
  5. Barth, H. C., & Paladino, A. M. (2011). The development of numerical estimation: Evidence against a representational shift. Developmental Science, 14(1), 125–135. Kaynağa git ↗
  6. Anobile, G., Cicchini, G. M., & Burr, D. C. (2012). Linear mapping of numbers onto space requires attention. Cognition, 122(3), 454–459. Kaynağa git ↗

Cetvelde 150 nerede?

Bir doğrunun bir ucuna 0, öbür ucuna 1000 yazıp yedi yaşındaki bir çocuğa '150 nerede?' diye sorarsan, işareti çoğu zaman olması gerekenden çok daha sağa koyar; küçük çocukların tahminleri küçük sayılara doğrunun büyük bir kısmını ayırır. Bir yetişkin ise işareti yaklaşık yüzde 15'lik noktaya koyar. Aradaki fark, sayıların zihnimizde nasıl dizildiğine dair ilginç bir pencere açar.

Bu deneyde yirmi sayıyı iki farklı doğruya yerleştiriyorsun: sekizini 0–100 doğrusuna, on ikisini 0–1000 doğrusuna. Sonunda tahminlerini sayıların gerçek değerlerine karşı bir grafiğe döküyoruz ve iki modelle karşılaştırıyoruz: eşit aralıklı bir cetvel gibi düz bir çizgi mi, yoksa küçük sayılara fazla yer ayıran logaritmik bir eğri mi?

Siegler ve Opfer'ın deneyi

Robert Siegler ve John Opfer 2003'te Psychological Science'ta yayımladıkları çalışmada ikinci, dördüncü ve altıncı sınıf öğrencilerine ve üniversite öğrencilerine aynı görevi verdi. 0–1000 doğrusunda ikinci sınıfların ortanca tahminleri logaritmik bir eğriye çok iyi uyuyordu: eğri varyansın yüzde 95'ini açıklarken düz bir çizgi yalnızca yüzde 63'ünü açıklıyordu. Dördüncü sınıflar arada kalıyordu; altıncı sınıflarda ve yetişkinlerde doğrusal model varyansın neredeyse tamamını açıklıyordu.

Çalışmanın en ilginç bulgusu bağlamla ilgiliydi. Aynı ikinci sınıflar 0–100 doğrusunda çok daha doğrusal tahminler yapıyordu. Siegler ve Opfer'a göre çocuklar tek bir sayı temsiline sahip değildi; birden çok temsil arasında bağlama göre seçim yapıyorlardı ve yaşla birlikte doğru olanı daha sık seçiyorlardı.

Bir geri bildirim yetebilir

Bu değişim nasıl oluyor? Opfer ve Siegler 2007'de logaritmik tahmin yapan ikinci sınıflara bazı sayılarda doğru yeri gösterdi. En büyük etkiyi, doğrusal ve logaritmik temsillerin en çok ayrıştığı sayılardaki geri bildirim yaptı. Değişim şaşırtıcı ölçüde ani ve genişti: çoğu zaman tek bir geri bildirimden sonra, 0 ile 1000 arasındaki bütün tahminler birden düzleşiyordu.

Booth ve Siegler 2006'da anaokulundan dördüncü sınıfa kadar çocuklarda sayı doğrusu dahil dört farklı tahmin görevinde aynı gelişimi buldu: doğrusal temsillere giderek daha çok, logaritmik temsillere giderek daha az dayanma. Bütün tahmin becerileri matematik başarı testlerindeki puanlarla olumlu ilişkiliydi.

Okulsuz bir sayı doğrusu

Logaritmik sezgi yalnızca çocuklarda mı var? Dehaene, Izard, Spelke ve Pica 2008'de Science'ta, çok az okul eğitimi almış ve sayı sözcükleri sınırlı olan Amazon yerlisi Mundurukularla çalıştı. Mundurukular her yaşta hem nokta kümelerini hem de sayıları logaritmik bir ölçeğe yerleştiriyordu. Batılı yetişkinler ise küçük ya da rakamla yazılmış sayılarda doğrusal, saymayı engelleyen nokta bulutlarında logaritmik yerleştiriyordu.

Yazarlara göre sayıları uzaya yerleştirme sezgisi evrenseldir ve bu ilk sezgi logaritmiktir; eşit aralıklı doğrusal sayı doğrusu ise biçimsel eğitim olmadan gelişmeyen kültürel bir buluştur. Bu güçlü yorum sonraki yıllarda tartışıldı.

Temsil mi, oran mı?

Barth ve Paladino 2011'de farklı bir açıklama önerdi: sayı doğrusu görevi aslında bir oran yargısıdır. '150, 1000'in ne kadarı?' sorusunu cevaplarken insanlar doğrunun uç noktalarını ve ortasını referans alır; algısal oran yargısı modelleri, logaritmik görünen eğrileri de açıklayabilir. Bu görüşe göre bir 'logaritmikten doğrusala geçiş' varsaymaya gerek olmayabilir; değişen, oran tahmininin inceliğidir.

Anobile, Cicchini ve Burr 2012'de yetişkinlerden nokta bulutlarını bir doğruya yerleştirmelerini istedi. Normal koşulda yetişkinler doğrusal yerleştiriyordu; ama aynı anda dikkat isteyen başka bir görev verildiğinde yerleştirmeler sıkışan, logaritmiğe benzer bir eğriye dönüşüyordu. Doğrusal sayı doğrusu, kendiliğinden gelen bir sezgi değil, dikkat isteyen bir araç gibi görünüyor.

Puanın ve grafiğin

Her sayının puanı, koyduğun yerle gerçek yer arasındaki uzaklığın doğrunun uzunluğuna oranından hesaplanır: 10 / (1 + (hata / %5)^1,6). Doğrunun yüzde 2'si kadar hata yaklaşık 8 puan, yüzde 5'i 5 puan, yüzde 10'u yaklaşık 2,5 puan getirir. Bir elin puanı dört sayının ortalamasıdır; beş elden en fazla 50 puan toplanır.

Sonuç ekranındaki grafikte her nokta bir sayıdır: yatayda sayının kendisi, dikeyde senin koyduğun yer. Kesik çizgi kusursuz cevaptır. Turuncu doğru noktalarına en iyi uyan düz çizgi, mavi eğri en iyi uyan logaritmik eğridir; R² 1'e ne kadar yakınsa model o kadar iyi uyuyor demektir. Birkaç sayıyla bu iki model kolayca birbirine yaklaşabilir; R² değerleri yakınsa farkı abartma.

Sık sorulanlar

Logaritmik sayı doğrusu ne demek?

Eşit oranların eşit uzunluk kapladığı bir doğru: 1'den 10'a, 10'dan 100'e ve 100'den 1000'e giden yolların her biri doğrunun üçte biridir. Böyle bir doğruda 100, 0–1000 doğrusunun yaklaşık üçte ikisine, 150 de yaklaşık yüzde 73'üne düşer. Küçük çocukların tahminleri bu biçime benzer.

Puanım nasıl hesaplanıyor?

Her sayı için koyduğun yerle gerçek yer arasındaki uzaklık doğrunun uzunluğuna bölünür ve puan 10 / (1 + (hata / %5)^1,6) olur. Bir elin puanı dört sayının ortalamasıdır, iki ondalığa yuvarlanır. Beş elin toplamı en fazla 50'dir.

R² nedir?

Bir modelin noktalarındaki değişkenliğin ne kadarını açıkladığını gösteren bir sayıdır: 1 kusursuz uyum, 0 hiç uyum yok demektir. Doğrusal ve logaritmik modelin R² değerlerini karşılaştırarak tahminlerinin hangi biçime daha çok benzediğine bakıyoruz.

Logaritmik çıktıysam matematikte kötü müyüm?

Hayır. Birkaç sayıyla yapılan bu karşılaştırma bir yetenek testi değildir; iki model yakın sonuç verebilir ve tek bir aceleci tahmin dengeyi değiştirebilir. Ayrıca bazı araştırmacılar logaritmik görünen eğrilerin aslında oran tahmini stratejilerinden kaynaklandığını savunuyor (Barth ve Paladino, 2011).

Sayıyı nasıl yerleştiriyorum?

Doğrunun üzerinde sayının yerine bas. Parmağını ya da fareni kaydırarak işareti oynatabilirsin; bıraktığında cevabın kaydedilir. Klavyede ok tuşlarıyla işareti oynatıp Enter ile onaylayabilirsin. Hızlı ol: ilk izlenimin önemli.

Günün serisi ve meydan okuma nedir?

Serbest oyunda her seferinde yeni sayılar gelir. Günün serisinde o gün herkes aynı sayıları aynı sırayla görür; gün İstanbul saatine göre değişir. Meydan okumada arkadaşının linkiyle onun sayılarının aynısını oynarsın; yarış odasında 2–6 kişi aynı sayılarla aynı anda oynar. Bilimsel veride ilk oyunun kalır.

Tartışma 0 yorum

Tartışmaya katılOkumak serbest. Yorum yazmak ve oy vermek için gönüllü ol; 20 saniye sürer.
Henüz yorum yok.İlk yazan sen ol; iyi bir soru tartışmayı başlatır.

Bu deney hakkında konular

Yeni konu aç →
Bu deney için açılmış ayrı bir konu yok. Yöntemi eleştirmek, bir makale paylaşmak ya da yeni bir soru sormak için konu açabilirsin.