Ratio Reasoning in Children with Developmental Dyscalculia

University Of Pennsylvania, Philadelphia PA

Investigators

Linked publications, trials & patents

Abstract

Project Summary/Abstract  The goal of this research is to investigate a novel intervention to improve ratio reasoning in children with  Developmental Dyscalculia (DD). DD is a mathematical learning disorder that impairs calculation ability and  ratio reasoning. Ratio reasoning is an important predictor of advanced math skills, above even early calculation  ability. Children with DD have difficulty parsing number symbols in ratio operations, but many of these children  have an intact number sense, called the Approximate Number System (ANS). The ANS allows children, adults,  and non-­human animals to approximately and non-­symbolically solve math problems. As children advance in  their mathematical understanding, they connect their ANS representations of number and number operations  to the culturally invented symbolic numeral form. This proposal will test the novel hypothesis that for children  with DD, practice with ratio reasoning tasks presented non-­symbolically with dot arrays will facilitate symbolic  ratio reasoning performance. Specifically, I predict that the mechanism of this improvement will be a reduction  in incorrect strategy use during symbolic ratio comparison. To test these hypotheses, I will recruit 9 to 11-­year-­ old children with typically developing math skill (N = 62) and children with persistent low math skills at risk for  DD (N = 62). I will 1) confirm that the ANS is involved in solving non-­symbolic ratio problems for both typically  developing children and children at risk for DD, and test the hypotheses that children with DD have a weaker  relation between their non-­symbolic and symbolic ratio reasoning ability than their typically developing peers,  and that non-­symbolic ratio reasoning skill moderates the relation between ANS acuity and symbolic math skill.  2) I will then assess the relative effectiveness of symbolic and non-­symbolic ratio training on improving  children?s ratio skill. For typically developing children, practice with symbolic math skills is the most effective  way to improve symbolic math skills. But for children with DD, practice solving a non-­symbolic representation  of a ratio problem may be more successful in facilitating symbolic ratio performance. Finally, 3) I will explore  whether improved performance on the symbolic ratio reasoning post-­test was due to a reduction in incorrect  strategy use. As children progress in their understanding of ratios, they go through stages of ratio comparison.  Young children initially perform a one dimensional integer based comparison, and then progress to a full ratio  comparison integrating both the numerator and denominator of the ratio. We have found that children are less  biased toward incorrect ratio strategies with a non-­symbolic presentation. Facilitating a greater connection  between symbolic and non-­symbolic ratio for children with DD may thus allow children to connect the correct  solution developed during non-­symbolic ratio comparison to the same problem presented with number  symbols. Results of this research will lay the groundwork for a novel type of intervention to remediate the  effects of DD on children?s ratio reasoning.