Bambini e problemi con la matematica: perché studiare di più a volte non è la soluzione

Cosa si nasconde dietro le difficoltà matematiche in età scolare?

Una ricerca recente suggerisce che il problema sia molto più profondo e riguardi il modo in cui il cervello dirige se stesso durante l'apprendimento.

Non si tratta, quindi, solo di saper contare, ma di saper correggere la rotta quando si finisce fuori strada.

Il "motore" nascosto delle decisioni

I ricercatori hanno sviluppato uno strumento matematico sofisticato chiamato Drift Diffusion Model with Dynamic Performance Monitoring (DDM-DPM).

In parole povere, si tratta di un modello che non si limita a guardare se un bambino risponde correttamente o meno, ma analizza il "flusso" del pensiero:

• fonti esterne: la difficoltà intrinseca del compito;
• fonti interne: la variabilità mentale del bambino, la sua cautela e la capacità di imparare dai propri sbagli in tempo reale.

La sfida del confronto

Lo studio ha coinvolto bambini con disturbi dell’apprendimento in matematico e coetanei con sviluppo tipico, confrontandoli durante compiti di discriminazione numerica in due formati:

1. simbolico: numeri scritti (es. "7" contro "9");
2. non simbolico: insiemi di punti (es. vedere due gruppi di pallini e capire qual è il più numeroso).

Grazie a un innovativo modello matematico, il team ha monitorato l'evoluzione del pensiero prova dopo prova, osservando quanto la strategia di ogni bambino fosse costante o capace di evolversi dopo un errore.

Il dato sorprendente? All'apparenza, le prestazioni (accuratezza e velocità) erano simili tra i due gruppi; scavando, però, sotto la superficie con il modello DDM-DPM, sono emerse differenze profonde nei processi latenti.

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Il dato più significativo emerso dallo studio riguarda la flessibilità mentale. I bambini con difficoltà matematiche hanno mostrato una marcata resistenza al cambiamento:

• strategie statiche: mentre i coetanei imparano dai propri sbagli e aggiustano il tiro, i bambini in difficoltà tendono a ripetere lo stesso approccio anche dopo un errore;
• mancato aggiornamento: il loro sistema cognitivo sembra faticare nel "leggere" il feedback negativo per trasformarlo in una nuova tattica di risoluzione.

Una firma nel cervello

Combinando il modello computazionale con la risonanza magnetica funzionale (fMRI), è stato possibile mappare queste difficoltà su aree cerebrali specifiche:

I risultati del neuroimaging hanno permesso di mappare con precisione cosa accade nel cervello dei bambini con difficoltà matematica, individuando due "centraline" specifiche che funzionano in modo ridotto durante l'elaborazione dei numeri simbolici:

• il giro frontale medio e la cautela di risposta: questa regione cerebrale funge da regolatore della prudenza. Nei bambini con sviluppo tipico si attiva per calibrare il tempo necessario a dare una risposta corretta. Nei bambini con difficoltà in matematica, invece, si è osservata un'attività ridotta. Questo deficit neurologico spiega perché il bambino tenda a "buttarsi" sulla risposta senza la necessaria riflessione strategica, mancando di quella cautela che previene l'errore;

• corteccia cingolata anteriore (ACC, anterior cingulate cortex) e il monitoraggio dell'errore: l'ACC agisce come un sistema di allarme interno che rileva quando qualcosa è andato storto. Lo studio ha rivelato che nei bambini con difficoltà matematica questa zona è meno reattiva. Di conseguenza, il cervello non segnala efficacemente lo sbaglio appena commesso, impedendo al bambino di attivare l'adattamento post-errore, ovvero quella capacità di rallentare e correggere il tiro nell'azione successiva.

In sintesi, la difficoltà non è nel "non sapere" la risposta, ma in un’interruzione della comunicazione tra queste aree che dovrebbero gestire il controllo e la verifica del proprio lavoro.

Oltre la matematica: una visione più ampia

Lo studio dimostra che il problema non sarebbe la comprensione del concetto di "quantità" in sé (che nei test con i punti appare intatta), ma la difficoltà nell'accedere a quelle quantità quando sono mediate dai simboli numerici.

Inoltre, sottolinea come i processi metacognitivi (come il monitoraggio della propria performance) siano predittori delle abilità matematiche generali molto più accurati rispetto alla semplice capacità di distinguere gruppi di pallini.

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La scoperta sposta il focus della riabilitazione:

1. interventi mirati: non basta più solo esercitarsi sulle tabelline; occorre allenare i bambini a riconoscere l'errore e a "provare un'altra strada";
2. ricerca estesa: il prossimo passo sarà verificare se queste stesse difficoltà nell'adattare le strategie siano alla base anche di altri disturbi dell'apprendimento, non solo di quelli matematici.

In sintesi, il disturbo matematico non è solo una questione di numeri, ma di come il cervello "dirige l'orchestra" durante l'esecuzione di un compito complesso.

Fonti:

Journal of Neuroscience - Latent neurocognitive mechanisms underlying quantity discrimination in children with and without mathematical learning disabilities