Factores cognitivos asociados a las altas habilidades y al talento en matemática

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo general conocer las características neurocognitivas y las necesidades educativas de los estudiantes con altas habilidades en matemática, con el fin de optimizar su identificación y apoyo en el ámbito educativo. Como objetivos específicos, nos planteamos, por un lado, identificar la existencia de un perfil neurocognitivo distintivo en personas con altas habilidades en matemática (potencial superior, comúnmente conocido como superdotación matemática) y, por otro, examinar cuáles factores cognitivos son necesarios para el desarrollo de dicho potencial y su transformación en talento matemático, entendido como competencia excepcional en esta área. Para alcanzar estos objetivos, se llevaron a cabo dos estudios. El primero consistió en una revisión sistemática de la literatura empírica sobre neurocognición de las altas habilidades en matemática, utilizando la metodología PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses). Este análisis buscó identificar las habilidades cognitivas que predicen el talento matemático y los mecanismos neurobiológicos que lo sustentan. El segundo, fue un estudio empírico basado en el modelo NCA (Necessary Condition Analysis), cuyo propósito fue determinar los factores cognitivos indispensables para la manifestación del talento matemático en una muestra de estudiantes uruguayos con altas habilidades en algún área. Los resultados del primer estudio proporcionaron evidencia sobre la existencia de un perfil neurocognitivo específico para las altas habilidades en matemática que sugiere nuevas vías para su identificación temprana. El segundo estudio, basado en la evaluación del perfil cognitivo y creativo de los estudiantes con altas habilidades que conformaron la muestra, quienes además realizaron una prueba de matemática olímpica para medir su talento matemático y reportaron su nivel de fluidez durante la resolución de problemas, reveló que, aunque la creatividad no es indispensable, el razonamiento abstracto, la aptitud numérica, el estado de fluidez y, especialmente, la habilidad espacial son condiciones necesarias para el talento matemático. Ambos estudios profundizan la comprensión sobre las altas habilidades y el talento en matemática y plantean elementos que deben ser considerados en el diseño de intervenciones educativas y políticas públicas inclusivas orientadas a este grupo de estudiantes.

This thesis aims to contribute to the advancement of knowledge regarding the neurocognitive characteristics and educational needs of students with high abilities in mathematics, with the goal of optimizing their identification and support within the educational field. The specific objectives of the research are, on the one hand, to identify the existence of a distinctive neurocognitive profile in individuals with high abilities in mathematics (superior potential, commonly known as mathematical giftedness) and, on the other, to examine which cognitive factors are necessary for the development of this potential and its transformation into mathematical talent, understood as exceptional competence in this area. To achieve these objectives, two studies were conducted. The first was a systematic review of the empirical literature on the neurocognition of high mathematical abilities, using the Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses (PRISMA) methodology. This analysis aimed to identify the cognitive abilities that predict mathematical talent and the neurobiological mechanisms that underlie it. The second was an empirical study based on the Necessary Condition Analysis (NCA) model, which sought to determine the indispensable cognitive factors for the manifestation of mathematical talent in a sample of Uruguayan students with high abilities in any area. The results of the first study provided evidence for the existence of a specific neurocognitive profile for high mathematical abilities that suggest new avenues for their early identification and development. The second study, based on the evaluation of the cognitive and creative profiles of the high-ability students who formed the sample, who also completed a mathematics Olympiad test to measure their mathematical talent and reported their level of flow state during problem-solving, revealed that while creativity is not essential, abstract reasoning, numerical aptitude, flow state, and especially spatial ability are necessary conditions for mathematical talent. Both studies deepen the understanding of high abilities and talent in mathematics and present elements that should be considered in the design of educational interventions and inclusive public policies aimed at this group of students.