Warum Blinde besser in Mathe sind

Bernard Morin erkrankte schon früh an einem Glaukom und war im Alter von sechs Jahren blind. Trotz seiner Sehbehinderung wurde Morin ein Meister der Topologie – ein Mathematiker, der die Eigenschaften geometrischer Formen im Raum untersucht – und erlangte Berühmtheit für seine Visualisierung einer von innen nach außen gerichteten Kugel.

Für sehende Menschen kann es schwierig sein, sich vorzustellen, wie man Mathematik ohne Augenlicht (oder sogar mit Augenlicht) lernt, geschweige denn sie beherrscht. In den Grundschulen stützt sich der Mathematikunterricht in der Regel stark auf visuelle Hilfsmittel – unsere Finger, Tortenstücke und auf Papier gekritzelte Gleichungen. Psychologie und Neurowissenschaft unterstützen die Vorstellung, dass Mathematik und Sehen eng miteinander verwoben sind. Studien zeigen, dass die mathematischen Fähigkeiten von Kindern in hohem Maße mit ihren visuell-räumlichen Fähigkeiten korrelieren – gemessen an der Fähigkeit, einfache Muster zu kopieren, Bilderrätsel zu lösen und andere Aufgaben zu lösen – und dass die an visuellen Prozessen beteiligten Hirnareale auch während der Kopfrechnen aktiviert werden. Forscher haben sogar einen „visuellen Zahlensinn“ vorgeschlagen, d. h. die Vorstellung, dass das visuelle System in unserem Gehirn in der Lage ist, Zahlen zu schätzen.

Und doch hat Bernard Morin viel Gesellschaft – einige unserer größten Mathematiker waren blind. Leonhard Euler zum Beispiel, einer der produktivsten Mathematiker der Geschichte, war in den letzten 17 Jahren seines Lebens blind und schuf in dieser Zeit fast die Hälfte seiner Arbeiten. Der englische Mathematiker Nicholas Saunderson erblindete nicht lange nach seiner Geburt, schaffte es aber, Lucasianischer Professor für Mathematik an der Universität Cambridge zu werden, eine Position, die früher Newton innehatte und die heute der theoretische Astrophysiker Stephen Hawking bekleidet.

Gibt es etwas, das Blinde zu Höchstleistungen befähigt? Die führende Theorie besagt, dass sie, weil sie sich nicht auf visuelle Hinweise oder schriftliches Material verlassen können, um sich Dinge zu merken, ein stärkeres Arbeitsgedächtnis entwickeln als Sehende, was für gute Leistungen in der Mathematik entscheidend ist. Eine andere mögliche Erklärung ist, dass blinde Kinder, die viel Zeit damit verbringen, Objekte zu berühren und zu manipulieren, lernen, numerische Informationen mit mehreren Sinnen zu interpretieren, wodurch sie einen Vorteil haben.

Die blinde Person hat eine relativ unverdorbene Intuition für den dreidimensionalen Raum.

Eine Reihe von Studien legt nahe, dass vielleicht beide Bedingungen eine Rolle spielen. Anfang der 2000er Jahre führte Julie Castronovo zusammen mit einer Gruppe von Psychologen an der Université Catholique de Louvain in Belgien einige der ersten Untersuchungen durch, um die grundlegenden numerischen Fähigkeiten von Blinden zu testen. Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, dass diese Personen nicht nur unbeeinträchtigt waren, sondern dass die durchschnittliche blinde Versuchsperson sogar bessere Fähigkeiten besaß als die durchschnittliche sehende Versuchsperson.

„Menschen, die ihr Sehvermögen schon sehr früh verloren haben, haben einen Kompensationsmechanismus entwickelt“, sagt Castronovo, der jetzt an der Universität von Hull in England mathematische Kognition studiert. Dieser Kompensationsmechanismus scheint sie bei bestimmten mathematischen Aufgaben besser zu unterstützen als das Sehvermögen – eine erstaunliche Erkenntnis, sagt sie.

Wissenschaftler rätseln immer noch, was dieser Kompensationsmechanismus ist und wie er funktioniert. Anfang dieses Jahres veröffentlichten Olivier Collignon, ein Psychologe, der an der Katholischen Universität Löwen und der Universität Trient in Italien die kognitiven Fähigkeiten von Blinden erforscht, und seine Kollegen Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass sehende Menschen und Menschen, die blind geboren wurden oder früh im Leben erblindet sind, bei einfachen mathematischen Aufgaben gleich gut abschneiden. Dabei gab es einen entscheidenden Unterschied: Die blinden Teilnehmer übertrafen ihre sehenden Kollegen bei schwierigeren Mathematikaufgaben wie Addition und Subtraktion, bei denen eine Zahl übertragen werden muss (z. B. 45 + 8 oder 85 -9); diese gelten als schwieriger als solche, bei denen dies nicht der Fall ist (z. B. 12 + 31 oder 45 + 14). Collignon zufolge werden die Kompensationsmechanismen von Blinden umso stärker beansprucht, je mehr eine Aufgabe von der Fähigkeit abhängt, Zahlen abstrakt zu manipulieren, z. B. eine Zahl zu übertragen.

Collignon und seine Kollegen hatten zuvor herausgefunden, dass blinde und sehende Menschen Zahlen im physischen Sinne völlig unterschiedlich erleben. In einer Studie aus dem Jahr 2013 manipulierten die Forscher eine Aufgabe, die üblicherweise zum Testen einer Wahrnehmungsverzerrung verwendet wird, und zwar mit dem Namen Spatial Numerical Association of Response Codes (SNARC).

Der Standard-SNARC-Test umfasst zwei Aufgaben. Bei der ersten Aufgabe werden die Teilnehmer angewiesen, einen Knopf in der Nähe ihrer linken Hand zu drücken, wenn sie eine Zahl kleiner als fünf hören, und einen Knopf in der Nähe ihrer rechten Hand zu drücken, wenn sie eine Zahl größer als fünf hören; bei der zweiten Aufgabe werden diese Anweisungen umgekehrt (die linke Hand drückt den Knopf, wenn sie die größere Zahl hört). Dieser Test zeigt in der Regel, dass sowohl blinde als auch sehende Versuchspersonen auf kleine Zahlen mit der linken Hand schneller reagieren als mit der rechten und auf große Zahlen mit der rechten Hand schneller als mit der linken.

Bei Collignons modifiziertem SNARC-Test wurden die Versuchspersonen jedoch gebeten, ihre Hände zu kreuzen (die linke Hand sollte den Knopf auf der rechten Seite drücken und andersherum). Bei sehenden Probanden lösten kleine Zahlen nun eine schnellere Reaktion der rechten Hand aus, da sie sich vor der linken Taste befand. Die schnellen Antworten der blinden Teilnehmer wechselten jedoch die Seiten. Dies zeigte, dass die Blinden die Zahlen nicht wie Sehende auf den visuellen Raum, sondern auf ihren Körper abbildeten.

Castronovo glaubt, dass Lehrmethoden, die mehr körperliche Interaktion mit Objekten erfordern, sehenden Kindern helfen könnten, besser Mathematik zu lernen. Sie untersucht derzeit, ob bestimmte praktische Hilfsmittel wie das Numicon, bei dem verschiedenfarbige und unterschiedlich geformte Löcher verschiedenen Zahlen entsprechen, allen Kindern helfen, bessere mathematische Fähigkeiten zu entwickeln.

In der Zwischenzeit haben Collignon und seine Kollegin Virginie Crollen von der Katholischen Universität Löwen Klassenzimmer von blinden Kindern in ganz Belgien besucht, um herauszufinden, ob es eine gemeinsame Art des Lernens gibt, die sich von der sehenden Kinder unterscheidet. Collignon zufolge kann der Abakus, den viele blinde Kinder immer noch zum Rechnen lernen benutzen, ihre numerischen Fähigkeiten verbessern. In Teilen Chinas und Japans, wo in den Schulen noch Abakusse verwendet werden, sind sehende Kinder zu besonders beeindruckenden geistig-mathematischen Leistungen fähig.

Collignon und seine Kollegen gehen sogar so weit zu behaupten, dass das Sehvermögen die Sehenden daran hindern kann, ihr mathematisches Potenzial voll auszuschöpfen. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Geometrie. Sehende Menschen nehmen den dreidimensionalen Raum manchmal falsch wahr, weil die Netzhaut ihn nur auf zwei Dimensionen projiziert. Viele optische Täuschungen sind auf diese Fehleinschätzungen zurückzuführen. Der blinde Mensch hat dagegen eine relativ unverdorbene Intuition für den dreidimensionalen Raum.

„Wir lehren Zahlen auf visuelle Weise, weil wir visuelle Säugetiere sind“, sagt Collignon. „

Diana Kwon ist eine freiberufliche Wissenschaftsjournalistin in Berlin. Folgen Sie ihr auf Twitter @DianaMKwon.

Das Titelfoto stammt von István Berta via Flickr.