Hahku Harjoittelija

Olisiko se sittenkin ei ylioppilaskirjoituksille ja kyllä opettajille?

Kuva: presidetti Mauno Koivisto, joka valmistui ylioppilaaksi työn ohessa opiskellen 26-vuotiaana.

Nyt kun on taas lakitettu kevään ylioppilaat, on hyvä hetki pohtia, onko näissä kokeissa muuten mitään järkeä kuin se, että niistä jää muistoksi kiva hattu, jota heinänteossakin voi ylpeänä kantaa.

Nippu maailmanluokan genetiikan tutkijoita (Rimfeld, ym., 2019) kommentoivat tutkimuksessaan vahvan kriittisesti Englannin tapaan harrastaa kansallisia kokeita pitkin koulupolkua.

He ottivat aineistokseen yli 5000 kaksoslasten aineiston ja vertailivat opettajien tekemiä arviointeja ja kansallisia kokeita. Englannissahan on tapana testata aina kaikki oppilaat.

Opettajien tekemät arvioinnit toimivat osaamisen ennustajina vähintäänkin yhtä hyvin kuin kansalliset kokeet.

Tarkasteltaessa perintötekijöiden ja ympäristötekijöiden vaikutuksia, tulosten samankaltaisuudet antoivat ymmärtää, että opettajien arvioinnit perustuivat hyvin samanlaisiin tekijöihin, joita 16- ja 18-vuotiaiden päättö- ja yliopistopääsykokeissa mitataan.

Vaikka tutkijat ymmärtävätkin oppimisen seurannan tärkeyden, pohdinnassaan he ottavat vahvan kannan kansallisia kokeita vastaan. He muistuttavat muiden tutkimusten tuloksista, että päättökoekeskeinen koulu kaventaa oppisisältöjä ja vaikuttaa negatiivisesti oppilaan terveyteen. Vaikka opettajanarvioinnin virheherkkyys on olemassa, niin ainakin kolme tekijää puhuvat vahvasti sen puolesta:
1. Opettajanarvioinnit perustuvat oppilaan osaamisen monitorointiin pidemmältä ajalta kuin yksittäiset ja stessiä nostavat kokeet
2. Opettajan jatkuva arviointi on olennaista opetuksen laadukkuulle
3. Opettajan osana opetusta tekemät omat kokeet vahvistavat oppimista varsinkin usein ja järjestelmällisesti tehtynä toisin kuin kertaluontoiset high-stake päättökokeet.

Tutkimuksen puutteena tekijätkin toteavat olleen, että opettajan arvioita ei ollut käytettävissä 16- ja 18-vuotiaiden osalta. Siksi onkin mielenkiintoista, että jo 7-14 -vuotiaina tehdyt arvioinnit näyttäisivät toimivan osaamisen ennustajina erinomaisesti.

On paikallaan pohtia myös meillä, onko ylioppilaskirjoitustraditio enää tätä päivää. Varsinkin tietotekniikan mukanaan tuomat automaattiset oppimisen kehityksen monitoroinnin keinot yhdistettynä opettajien ammattitaitoon tuottaisivat koulun ja opetuksen kehittämisen kannalta kaikin tavoin paremman ratkaisun.

Ylioppilaskirjoitusten merkityksen lisääminen entisestään, mm. yliopistojen pääsykriteerinä, ei taida saada tutkimukselta kummoista tukea.

Viite

Rimfeld, K., Malanchini, M., Hannigan, L. J., Dale, P. S., Allen, R., Hart, S. A., & Plomin, R. (2019). Teacher assessments during compulsory education are as reliable, stable and heritable as standardized test scores. Journal of Child Psychology and Psychiatry.

Miksi linnut eivät törmää toisiinsa?

Kun lentokoneita on nykyään taivaalla entistä enemmän, niin törmäyksien välttämisestä on tullut iso kysymys. Autojenkin pitäisi osata väistää automaattisesti toisiaan ja jalankulkijoita. Ja sinunkin pitäisi pystyä kulkemaan törmäilemättä kanssakulkijoihin. Ratkaisua näihin pohdiskelessamme tulee myös miettineeksi, miksi linnut, kalat ja hyönteiset, jotka liikkuvat suurissa parvissa nopeasti suuntaansa vaihtaen, eivät törmää toisiinsa.

Linkin videossa lähes 1,3 miljoonaa flamingoa kokoontuu yhteen paikkaan. Huomaatko videolla yhtään törmäystä?
https://www.bbc.co.uk/programmes/p079v09b

Pääosa törmäysten välttämistutkimuksista kohdistuu nykyään teknologioihin, joilla ihmisten kehittämät liikkuvat laitteet tunnistavat törmäysriskin ja pyrkivät välttämään törmäyksen. Eläinten vastaavaa toimintaa on kuitenkin tutkittu pidempään – yli 50 vuotta. Tutkimusten tekeminen ei ole päättynyt, vaan entistä kehittyneempien mitta- ja kuvauslaitteiden avulla tästä saadaan koko ajan lisää tietoa.

Tuoreessa tutkimuksessaan Karmaker kumppaneineen (2019) tarkasteli undulaattien lentoratoja. Undulaatit pyrkivät pitämään lentosuuntansa samana, mutta tullessaan hyvin lähelle esteen eteen, ne tekevät pienen korjausliikkeen pyrkien palauttamaan saman lentosuunnan mahdollisimman pienellä liikkeenmuutoksella.

Kun kaksi undulaattia on lentämässä suoraan päin toisiaan, molemmat tekevät lähellä toisiaan lähes samankaltaisen suunnanmuutoksen. Ne kääntyvät molemmat hieman ylöspäin ja oikealle (Schiffner ym., 2016). Vastaavassa tilanteessa mehiläiset sen sijaan kääntyvät vasemmalle (Groening, ym., 2012). Eri eläinten lentokäyttäytymisten eroista ovat Altshuler & Srinivasan (2018) äskettäin kirjoittaneet mainion avoimesti saatavissa olevan katsauksen. Voimme tunnistaa monia erilaisia visuaaliseen havaintoon perustuvia strategioita.

Parvessa kulkiessaan eläimet eivät suinkaan “seuraa johtajaa”, vaan reagoivat koko parven liikkeeseen. Tätä voi verrata vaikka urheilustadionilla ihmisten tekemiin “aaltoihin”. Seuraamme, miten iso liike tapahtuu ja kun lähinnaapuri nostaa kätensä, reagoimme siihen, ja iso massa näyttää toimivan kuin yhdestä ajatuksesta.

“Stadion aalloissa” näemme paljon pieniä yksilötason poikkeamia. Aina ei ajoitus mene kohdalleen, mutta virheet ovat usein pieniä. Harvoin näemme jonkun pomppaavan ylös yksin aivan väärään aikaan. Samanlaisia pieniä virheitä todetaan parvieläinten lennossa. Siivet saattavat koskettaa toisiaan ja naapuria saatetaan tönäistä. Mutta nämä ovat niin pieniä kolhuja, etteivät ne menoa haittaa.

Isoilla, lähinnä yksinään liikkuvilla linnuilla, ei tällaista reaktiokykyä ja automaattista väistämiskäyttäytymistä ole. Siksi niiden kovempia törmäyksiä toisinaan havaitaankin. Ihmiset ovat vähän niiden kaltaisia. Vaikka mekin osaamme yleensä liikkua ihmisvilinässä, niin toisinaan, varsinkin kun kävelemme vauhdikkaasti, törmäyksiä tulee. Yleensä silloin, kun toinen ottaa väistöaskeleen vasemmalle ja toinen oikealle –liian myöhään. Kännyköiden tuijottaminen on todennäköisesti lisännyt törmäysten määrää moninkertaisesti. Siihen ei eläin pysty.

PS. New Yorkin alueparlamentti on toukokuussa 2019 esittänyt lakia 25-250 dollarin sakosta jalankulkijoille, jotka kirjoittavat kännykällä kävellessään. Ellei kyse ole hätätilanteesta. Tähänkään ei eläin pysty.

Viitteet

Altshuler, D. L., & Srinivasan, M. V. (2018). Comparison of visually guided flight in insects and birds. Frontiers in neuroscience, 12, 157. https://www.frontiersin.org/articles/…/fnins.2018.00157/full

Groening, J., McLeod, L., Liebsch, N., Schiffner, I., & Srinivasan, M. V. (2012). When left is right and right is wrong: Collision avoidance in honeybees. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 235.

Karmaker, D., Schiffner, I., & Srinivasan, M. (2019). Budgerigars adopt robust, but idiosyncratic flight paths. bioRxiv, 598680.

Schiffner, I., Perez, T., & Srinivasan, M. V. (2016). Strategies for pre-emptive mid-air collision avoidance in budgerigars. PloS one, 11(9), e0162435.

Sukupuolierot avaruudellisissa taidoissa

Sanotaan, että miehet ovat Marsista ja naiset Venuksesta. Jos näin on, niin miksi. Sukupuolierot jaksavat kiinnostaa niin kansalaisia kuin tutkijoitakin. Kaksi tuoretta ja perinpohjaista analyysiä luovat lisää valoa tähän pimeyteen.

Sukupuolten välillä on suuresta samankaltaisuudestaan huolimatta myös eroja. Yksi järjestelmällisimmistä havainnoista on ero spatiaalisissa taidoissa miesten ja naisten välillä. Spatiaalisilla taidoilla on väliä esimerkiksi ammatinvalinnassa, kuten tämän jutun oheiskuviostakin voi havaita. Erilaisilla spatiaalisilla taidoilla varustetut nuoret päätyvät erilaisille ammattialoille (Wai, ym., 2009).

Miehet ovat tutkimuksesta toiseen olleet hieman parempia spatiaalisissa taidoissa. Lauer kumppaneineen (2019) tarttui tähän havaintoon ja kävi läpi kaiken mitä on tutkittu selvittääkseen, minkä ikäisenä tämä ero syntyy. Tulos: Ero on havaittavissa jo pikkulapsilla vähäisessä määrin ja kasvaa murrosikään mennessä kohtalaiseksi, mutta tästä se ero ei sitten enää lisäännykään.

Yhtenä mahdollisena selittäjänä tähän eroon on pidetty aivojen epäsymmetrisyyttä. Miehillä aivopuoliskot ovat keskimäärin vähemmän symmetrisiä kuin naisilla. Oletus on ollut, että isompi oikea aivopuolisko (tai pienempi vasen) miehillä voisi selittää eroa miesten paremmuudelle spatiaalisissa ja naisten paremmuudelle kielellisen sujuvuuden taidoissa. Hirstein kumppaneineen (2019) keräsi kokoon sen mitä asiasta on tutkittu viimeisen 40 vuoden aikana. Hyvä ajatus, mutta tulokset eivät tukeneet oletusta näiden asioiden välisestä yhteydestä. Aivopuoliskojen epäsymmetrisyyden aste ei näyttäisi liittyvän spatiaalisiin taitoihin. Sukupuolierot spatiaalisissa taidoissa ja aivopuoliskojen epäsymmetrisyydessä ovat olemassa, mutta eivät selitä toisiaan, vaan ovat riippumattomia ilmiöitä. Selitystä on edelleen haettava muualta.

Levine ja kumppanit (2016) kokosivat erinomaiseen katsaukseensa yhteen kaikkea mahdollista tietoa aiheesta. Selittäviä tekijöitä näyttäisi olevan useita. Spatiaalisten taitojen taustalla on perintötekijöitä, mutta pääosa taitojen kehitykseen vaikuttavista tekijöistä näyttäisi tulevan ympäristöstä. Se, miten kulttuuri ohjaa taitojen harjoittamiseen, on merkittävässä roolissa.

Mielenkiintoista on se, että taitoja voidaan varsin mainiosti kehittää. Tässäkin näyttäisi olevan sukupuolieroja. Miehet ja naiset, pojat ja tytöt, edistyvät harjoittelulla yhtä paljon, mutta kehityksen tahti näyttäytyy erilaisena. Pojat edistyvät aluksi nopeammin kuin tytöt, mutta tasaisemmalla tahdilla kehittyvät tytöt edistyvät lopulta yhtä paljon, riippumatta lähtötasosta.

Viitteet

Hirnstein, M., Hugdahl, K., & Hausmann, M. (2019). Cognitive sex differences and hemispheric asymmetry: A critical review of 40 years of research. Laterality: Asymmetries of Body, Brain and Cognition, 24(2), 204-252.

Lauer, J. E., Yhang, E., & Lourenco, S. F. (2019). The development of gender differences in spatial reasoning: A meta-analytic review. Psychological Bulletin.

Levine, S. C., Foley, A., Lourenco, S., Ehrlich, S., & Ratliff, K. (2016). Sex differences in spatial cognition: advancing the conversation. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 7(2), 127–155.

Wai, J., Lubinski, D., & Benbow, C. P. (2009). Spatial ability for STEM domains: Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies its importance. Journal of Educational Psychology, 101(4), 817.

Visuaalinen etsintä ja vaaralliset tilanteet

Tavallisimmin törmäämme visuaalisen etsinnän tilanteisiin (tunnistaminen ja löytäminen häiriötekijöiden seasta), kun etsiskelemme jotain: avaimia ruokapöydältä, tiettyä ilmoitusta lehden sivuilta, tuotetta kaupan hyllystä tai lähtevän junan laituria sähköiseltä ilmoitustaululta. Näiden arkisten tilanteiden lisäksi on myös tilanteita, joissa visuaalisen etsinnän taidot voivat pelastaa henkiä. Tutustumme näihin visuaalisen tunnistamisen kysymyksiin vaaratilanteissa kahden hyvin erilaisiin tilanteisiin liittyvien tutkimusten avulla.

Esimerkki 1: jalankulkijan huomaaminen autolla ajaessa

Kokemattomat autoilijat ovat iso riski liikenteessä. Heidän kykynsä arvioida riskitilanteita, hidastaa nopeuttaan ja huomioida ympäröiviä kanssaliikkujia on heikompi kuin kokeneilla kuljettajilla. Yksi paikka, missä tällaisia tilanteita voisi harjoitella turvallisesti, on ajosimulaattori. Martín-de los Reyes kumppaneineen (2019) kävi läpi koko tutkimuskirjallisuuden löytääkseen tietoa siitä, parantaako ajosimulaattoriharjoittelu aloittelijoiden taitoja. Tulos oli pettymys. Laadukkaita tutkimuksia aiheesta ei löytynyt.

Siksikin Ābelen ja kumppaneiden (2019) uusi ajosimulaattoriharjoittelututkimus tulee suureen tarpeeseen. Tutkimuksessa analysoitiin haastattelujen ja silmänliikemittausten avulla ajosimulaattoriharjoittelun vaikutuksia ajokäyttäytymiseen. Simulaattoriharjoittelu vähensi aloittelevien kuljettajien uskoa omiin kykyihin tunnistaa riskitilanteita, minkä tutkijat tulkitsivat positiiviseksi muutokseksi. Liikenteessä kun varovaisuus lisää kanssakulkijoiden turvallisuutta. Silmänliikeanalyysit osoittivat ajosimulaatioharjoittelun ohjaavan myös parempaan riskitilanteiden tunnistamiseen.

Esimerkki 2: IED:n tunnistamisen taitojen harjoittaminen (IED, Improvised Explosive Device, tienvarsipommi)

Cornes ja kollegat (2019) kuvasivat prosessia, missä pyrittiin kehittämään sotilaiden taitoa tunnistaa IED maastossa. IED-iskut olivat merkittävässä roolissa Englannin armeijan miehistötappioissa kuolleina ja loukkaantuneina sekä Afganistanissa että Irakin sodassa. Tutkimushankkeen tarkoituksena oli kehittää sotilaiden taitoja tunnistaa maastosta IED-sijainteja.

Huolimatta teknisistä apuvälineistä ihmissilmä on edelleen paras väline tunnistaa IED ympäristöstä. Hyvät taidot IED:n tunnistamiseen pelastavat henkiä. Simulaatioharjoittelu auttaa tiettyyn pisteeseen, mutta kenttäharjoittelu tuottaa parempaa tulosta. IED:n tunnistaminen ei ole helppoa, koska ne on tarkoituksellisesti yritetty yleensä piilottaa. Siksi erilaisten ympäristövihjeiden, kuten äskettäin kaivetun ja tasoitetun maan, huomaaminen näyttelee tärkeää roolia tunnistusprosessissa.

Yksilölliset erot harjoittelun jälkeenkin ovat tässä taidossa suuria. Siksi armeijalla on intressi löytää niitä yksilöllisiä piirteitä, jotka selittäisivät, miksi joku on tässä parempi kuin joku toinen. Se auttaa löytämään parhaat henkilöt tekemään tätä työtä. Muun muassa hyvät kasvojen tunnistamisen ja erottelun taidot näyttäisivät korreloivan tämän taidon kanssa. Samoin hyvä työmuisti näyttäisi liittyvän tähän, mutta työmuistiharjoittelu ei parantanut IED-löytämistaitoja. Sen sijaan tietokonepelien pelaamisella tai huippu-urheiluun kehitetyillä havaintotarkkaavuuden ja -nopeuden tietokoneharjoitteilla havaittiin olevan positiivinen yhteys tunnistustaitojen kehitykseen.

Huolimatta hyvin erilaisista tilanteista, yhteistä esimerkeillemme on, että molemmissa ympäristövihjeiden avulla tunnistetaan kohteista piirteitä, jotka viittaavat mahdolliseen vaaraan. Vaaratilanteiden todenmukaisten simulaatioiden avulla näitä tunnistustaitoja voidaan kehittää. Alustavia ja erittäin mielenkiintoisia uusia avauksia on saatu tutkimuksista, joissa myös tilanteisiin liittymättömillä kognitiivisilla harjoitteilla voitaisiin jossain määrin kehittää näitä taitoja. Yksilölliset erot tunnistustaidoissa ovat merkittävät ja itsetietoisuus omien havaintokykyjen rajallisuudesta tuo tarvittavaa varovaisuutta toimintaan.

Viitteet

Cornes, K. R., Boardman, M., Ford, C., & Smith, S. (2019). Adopting a multidisciplinary approach to maximising performance during military visual search tasks. Journal of the Royal Army Medical Corps, 165(2), 120-123.

Martín-de los Reyes, L. M., Jiménez-Mejías, E., Martínez-Ruiz, V., Moreno-Roldán, E., Molina-Soberanes, D., & Lardelli-Claret, P. (2019). Efficacy of training with driving simulators in improving safety in young novice or learner drivers: A systematic review. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 62, 58-65.

Ābele, L., Haustein, S., Martinussen, L. M., & Møller, M. (2019). Improving drivers’ hazard perception in pedestrian-related situations based on a short simulator-based intervention. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 62, 1-10.

Kasvojen tunnistamisen vaikeuksista

Kasvojen tunnistamisen vaikeuksia (prosopagnosia) on tutkittu viime vuosina runsaasti. Kasvava tietoisuus näiden vaikeuksien olemassaolosta on lisännyt myös tiedon tarvetta sekä näitä vaikeuksia kokevien että niitä arvioivien parissa.

Arizpe kumppaneineen (2019) selvitti, kuinka luotettavasti kasvojen tunnistamisen vaikeus on diagnosoitavissa pelkän itsearviointilomakkeen avulla. Omaan kokemukseen perustuva arvio näyttäytyi varsin hyvältä keinolta vaikeuksien arvioinnissa, mutta erotusdiagnostinen luotettavuus saavutettiin ainoastaan yhdistämällä itsearviointi kasvojen tunnistamisen testaukseen.

Murray ja Bate (2019) analysoivat samaa kysymystä ja havaitsivat, että itsearvioinneissa oli merkittävä ero miesten ja naisten vastausten välillä. Hekin kehottivat varovaisuuteen luottaa ainoastaan itsearviointeihin.

Yksi iso kysymys on ollut, missä määrin kyky tunnistaa tuttuja tai oppia erottamaan tuntemattomia kasvoja on muista kohteiden tunnistamisen vaikeuksista erillinen ilmiö ja hahmottamisen vaikeuksien alatyyppi. Tätä kysymystä on lähestytty tuoreeltaan parissakin raportissa.

Barton kumppaneineen (2019) analysoi sekä aivovammasta aiheutuneiden että kehityksellisestä kasvojen tunnistamisen vaikeudesta kärsivien kykyä tunnistaa muunlaisia kohteita käyttäen kolmea tunnettua testiä: Uusi/vanha tunnistusmuistitesti, Cambridge polkupyörän tunnistusmuistitesti ja asiantuntijuuskorjattu automerkkien tunnistustesti.

Heidän johtopäätelmänsä oli hyvin samanlainen kuin mihin Geskin ja Behrmann (2018) laajassa kirjallisuuskatsauksessaan päätyivät. Enemmistöllä (lähes 4/5) kasvojen tunnistamisesta kärsivällä on eriasteisia hankaluuksia myös muissa kohteen tunnistamista ja muistamista vaativissa tehtävissä.

Samaan aikaan pienellä ryhmällä kasvojen tunnistaminen ja erottelu ovat selvästi haastavampia kuin muiden kohteiden tunnistaminen.

Kasvojen tunnistamisen vaikeudet on siten tutkittava omana erityisongelmanaan. Bartonin (2019) tutkimuksessa tämä harvinaisempi vain kasvojen tunnistamiseen rajautunut kapea-alainen ongelma ilman laajempaa muiden kohteiden tunnistamisen vaikeutta oli löydettävissä sekä aiheutuneista (aivovaurioperäisistä) että kehityksellisistä vaikeuksista kärsiviltä.

Kuva: Thatcher effect. Kun katsot kahta ylempää kuvaa, et huomaa niissä mitään kummallista. Alemmissa kuvissa oikea näyttää vääristyneeltä. Kyseessä ovat kuitenkin aivan samat kuvat toisin päin. Tämä kummallisuus johtuu siitä, että käsittelemme mielessämme kasvojen eri osia erillisinä havaintokategorioina. Oikeassa yläkuvassa silmät ja suu ovat oikein päin vaikka pää on ylösalaisin. Tämä havaintoilluusio sai nimensä siitä, että sen esittelyssä ensimmäisen kerran käytettiin Englannin pääministeri Margaret Thatcherin kuvaa.

Viitteet

Arizpe, J. M., Saad, E., Douglas, A. O., Germine, L., Wilmer, J. B., & DeGutis, J. M. (2019). Self-reported face recognition is highly valid, but alone is not highly discriminative of prosopagnosia-level performance on objective assessments. Behavior research methods, 1-15.

Barton, J. J., Albonico, A., Susilo, T., Duchaine, B., & Corrow, S. L. (2019). Object recognition in acquired and developmental prosopagnosia. Cognitive Neuropsychology, 1-31.

Geskin, J., & Behrmann, M. (2018). Congenital prosopagnosia without object agnosia? A literature review. Cognitive Neuropsychology, 35(1-2), 4-54.

Murray, E., & Bate, S. (2019). Self-ratings of face recognition ability are influenced by gender but not prosopagnosia severity. Psychological assessment.

2 minuutin lukujen vertailutehtävä eskarissa ennustaa matikan taitoja ekalla luokalla

Kanadalainen matemaattisten taitojen tutkimusryhmä on kehittänyt opettajien (ja tutkijoiden) käyttöön yksinkertaisen tehtävän matemaattisten valmiuksien arviointiin. Esikouluiässä ryhmässäkin käytettäväksi soveltuvan tehtävän tekeminen kestää viitisen minuuttia. Tehtävässä on kaksi osaa, lukujen ja lukumäärien vertailu. Lapsen tehtävänä on 2 minuutin aikana yliviivata luku- tai lukumääräpareista aina suurempi niin nopeasti kuin ehtii (ks. kuva). Lapsen pistemäärä on oikeiden vastausten lukumäärä.

Uudessa tutkimuksessaan he selvittivät, ennustaako eskari-ikässä (6v) tehty testi ensimmäisen luokan matemaattista osaamista (Hawes ym., 2019). Koko otokseen mahtui yli 400 lasta, mutta sen lisäksi vajaalle 150:lle lapselle tehtiin laajempi taitokartoitus.

Lukujen, mutta ei lukumäärien vertailutehtävä, ennusti ensimmäisen luokan matemaattisia taitoja senkin jälkeen kun ensin oli otettu huomioon lasten suoriutuminen eskari-iässä kielellisessä työmuistissa, nopeassa nimeämisessä ja aritmeettisissa taidoissa.

Helppokäyttöisistä ja nopeista, mutta luotettavista lasten taitojen mittareista on puutetta. Lukujen vertailutehtävä näyttäisi toimivan varsin mallikkaasti ja kaikille ilmaisena saattaa olla yksi työkalu, joka Suomeen normitettuna saattaisi olla mitä mainioin apuväline kartoitettaessa varhaisen tuen tarpeessa olevia oppilaita.

Viitteet

Hawes, Z., Nosworthy, N., Archibald, L., & Ansari, D. (2019). Kindergarten children’s symbolic number comparison skills predict 1st grade mathematics achievement: Evidence from a two-minute paper-and-pencil test. Learning and Instruction, 59, 21-33.

Futista vai tanssia? Harrastus vaikuttaa, miten mentaalisen rotaation taidot toimivat

Mentaalisella rotaatiolla tarkoitetaan kykyä kääntää mielessään kohteita. Tutkimuksissa käytetään usein ärsykkeinä kuvaparia, joissa on joko samat kuvat eri asennoissa tai peilikuvat. Tehtävänä on tunnistaa, onko kyseessä sama vai peilikuva. Tehtävän juoni on siinä, että toinen kuvista on käännetty eri asentoon. Tiedämme, että mitä enemmän kuvaa on käännetty, sitä kauemmin päätöksenteko kestää, koska joudumme mielessämme “kääntämään” ne samaan asentoon. (ks. kuva artikkelin esimerkkimateriaalista). Päätöksentekoaika pitenee, mitä enemmän toista kuvaa joutuu mielessään kääntämään.

Pietsch kumppaneineen (2019) tutki aktiivijalkapallon tai tanssin harrastajatyttöjä (13–18 -vuotiaita) mentaalisen rotaation tehtävässä.

Tehtävässä piti päättää, onko kuvan kahdella henkilöllä sama vai eri käsi kohotettuna. Toinen kuvista oli käännetty eri asentoon kahdeksassa eri astekulmassa.

Tutkijoiden oletus oli, että harrastus kehittää tietynlaisiin mentaalisen rotaation tilanteisiin. Jalkapalloilijat ovat usein kasvokkain vastustajan kanssa tilanteissa, joissa suunnilla on merkitys, ja näissä tilanteissa heidän on toimittava nopeasti. Siksi he arvelivat, että jalkapalloilijat olisivat nopeampia tehtävässä, missä pitää päättää kasvot eteenpäin olevasta kuvasta henkilöiden asennon samansuuntaisuus.

Tanssijat sen sijaan näkevät ohjaajansa tai kanssatanssijat harjoituksissa yleensä selkäpuolelta. Nopeus ei tässä ole olennainen, mutta liikkeen samansuuntaisuus on, jolloin heillä saattaisi olla etulyöntiasema selkäpuolelta katsottujen kuvien oikeellisuudessa.

Oliko harrastuksella väliä? Kuten aiemmissakin tutkimuksissa, mitä enemmän toista kuvaa oli käännetty, sitä kauemmin päätöksenteko kesti. Näin riippumatta harrastuksesta. Päätöksenteon kesto oli suorassa suhteessa astekulmaan.

Jalkapalloilijat olivat toden totta keskimäärin lähes sekunnin kolmanneksen nopeampia kasvot eteenpäin esityissä kuvatehtävissä. Selkäkuvissa ei ollut nopeuseroja.

Oikeellisuudessa tulos oli päinvastainen. Tanssijoilla oli enemmän oikeita vastauksia selkäkuviin kuin jalkapalloilijoilla. Kasvokuvien oikeellisuudessa ei ollut eroja. Tutkijoiden ennakko-oletukset siis varmentuivat.

Liikuntaharrastus on erinomainen keino harjoitella hahmottamista. Harrastamisen muodolla ja sillä, millaisiin hahmottamistilanteisiin siinä joutuu, on vaikutusta siihen, millaiset hahmottamistaidot kehittyvät.

Suosittelemme kaikille monipuolista liikuntaharrastamista. Lajivalinnoissa kannattaa miettiä myös sitä, millainen laji tuntuu hahmottamisen kannalta haastavimmalta. Usein se helpoimmalta tuntuva ei ole paras ratkaisu, koska haasteellisissa tilanteissa taidot kehittyvät eniten.

Viitteet

Pietsch, S., Jansen, P., & Lehmann, J. (2019). The choice of sports affects mental rotation performance in adolescents. Frontiers in neuroscience, 13, 224.

Jos ensin harjoittelee laskua 5+7–7 , niin 16+47–45 muuttuu helpommaksi –kokeellinen tutkimus aikuisilla

Vanha suomalainen sananlasku sanoo, että Nokia -connecting people, disconnecting families (Nokia yhdistää ihmiset, erottaa perheet). Myös matematiikassa nokialaisuus voi olla valttia. Yhdistämällä ja erottamalla lukuja eri tavoin voi päässälaskemisesta tehdä paljon helpompaa ja sujuvampaa.

Assosiatiivisuus eli liitännäisyys on monelle koulumatematiikasta tuttu, mutta helposti unohtuva sääntö. Koska yhteen- ja vähennyslasku ovat toisiinsa liittyviä, niin niissä lukuja voidaan siirrellä ja yhdistellä vapaasti “(3+2)+1=(1+2)+3” tai 5+2–5=2+(5–5). Samalla tavoin kerto- ja jakolasku muodostavat toiminnallisen parin.

Kun aikuisilla päässälaskutaito on ajan saatossa päässyt rapistumaan tai se ei koskaan ole kehittynytkään sujuvaksi, tuppaamme laskemaan suoraan muistista vasemmalta oikealle, emmekä helposti huomaa, että sama lasku olisi voinut olla paljon helpompi suorittaa liitännäisyyttä hyödyntäen. Otetaan vaikka esimerkiksi lasku ‘4+7+6’ ja vertaa sitä sitä laskuun ‘6+4+7’. Kumpi on mielestäsi helpompi laskea vasemmalta oikealle?

Eaves kumppaneineen (2019) teki kolme pientä kokeilua aikuisilla tavoitteenaan houkutella aikuisia huomaamaan liitännäisyyden hyödyntämisen edut. Koehenkilöinä oli yliopisto-opiskelijoita.

Kokeiden asetelma oli yksinkertainen. He laittoivat osan koehenkilöistä laskemaan ensin laskuja muodossa ‘8+5–5’ ja osan ‘5+8-5’, eli samoja laskuja, mutta ensimmäisessä liitännäisyys löytyy selkeästi oikealta puolelta laskua ja jälkimmäisessä se on molemmilla puolilla. Heidän ajatuksensa oli ainoastaan houkutella laskijaa kiinnittämään huomiota laskun oikeaan laitaan ennen laskemisen aloittamista. Näin liitännäisyyden mahdollisuus olisi helpompi huomata, eikä laskemista aloitettaisi suoraan mekaanisesti vasemmalta.

Sen jälkeen kun ‘a+b–b’ -muotoisia laskuja oli esitetty 20, esitettiin koehenkilöille 20 uutta laskua (esim. 33+9–5). Ne koehenkilöistä, joita oli houkuteltu katsomaan laskun loppuosaa hyödynsivät tätä strategiaa selkeästi enemmän eli laskivat useammin 33+(9–5)=33+4=37.

Kolmannessa kokeessaan he lisäsivät uuden elementin analyyseihinsä. Osassa tehtävistä yksinkertaisesta liitännäisyyden hyödyntämisestä on ilmeistä etua (esim. ’23+29–27’), kun taas joissain tehtävissä se ei välttämättä tuota samanlaista hyötyä (esim. ’16+36–27’). Myös tässä kokeessa a+b–b -harjoittelu tuotti vaikutuksen. Sitä ensin harjoitelleet osasivat poimia paremmin laskut, joissa liitännäisyyden hyödyntämisestä oli apua.

Tutkimusten mukaan liitännäisyyslakia hyödynnetään laskemisessa vähemmän kuin esimerkiksi kommutatiivisuutta (a+b=b+a) tai käänteisyyttä (a–b=c, jolloin b+c=a). Arjen tilanteissa, joissa pitää laskea useampia lukuja yhteen tai vähentää, liitännäisyys on kuitenkin mitä mainioin apuväline. Sen käytön oppimista tukee harjoittelu, jossa tarkkaavuus ohjataan suoraan huomioimaan sen käyttömahdollisuus.

Viitteet

Eaves, J., Attridge, N., & Gilmore, C. (2019). Increasing the use of conceptually-derived strategies in arithmetic: using inversion problems to promote the use of associativity shortcuts. Learning and Instruction, 61, 84-98.

Onko nopeudella väliä? Käsitteellisen ja nopeusharjoittelun eroista ekaluokan matikassa ja kuka mistäkin harjoittelusta hyötyy?

Fuchs ja kumppanit (2019) palasivat vanhan tutkimusdatansa (Fuchs, ym., 2013) pariin, jossa lähes neljäsataa matemaattisilta taidoiltaan keskimääräistä heikompaa lasta osallistui kahteen erilaiseen interventioon. Tutkimukseen osallistuneet ekaluokkalaiset oppilaat jaettiin näihin ryhmiin satunnaisesti.

Molemmissa ryhmissä harjoiteltiin kolmesti viikossa 30 minuuttia kerrallaan 16 viikon ajan. Harjoittelusta viimeiset 5 minuuttia olivat erilaiset ryhmien välillä. Toisessa ryhmässä harjoittelu keskittyi laskustrategioiden käsitteellisen ymmärtämisen kehittämiseen ja toisessa opeteltiin nopeuttamaan luettelemisstrategiaa yhteen- ja vähennyslaskuissa.

Harjoittelun vaikutuksia mitattiin yksinumeroisilla yhteen- ja vähennyslaskuilla, kaksinumeroisilla laskutehtävillä, joita ei interventiossa ollut mukana sekä lukukäsitetehtävällä.

Tuloksia verrattiin sekä interventioryhmien välillä että suhteessa kontrolliryhmään. Nyt julkaistussa uudessa analyysissa tarkasteltiin myös sitä, vaikuttiko lapsen lähtötaso siihen, miten paljon hän hyötyi interventiosta.

Molemmat interventioryhmät paransivat kontrolliryhmään nähden merkittävästi osaamistaan. Interventioryhmistä nopeusharjoitteluryhmä paransi käsitteellisen strategiaharjoitteluryhmään nähden selkeästi enemmän suoriutumistaan kaikissa taitomittareissa.

Taitojen kehitys oli samankaltaista oppilaiden lähtötasosta riippumatta ja ero interventioiden välillä oli sama lähtötasosta riippumatta. Siis lähtötasoltaan heikoimmat ja paremmat molemmat hyötyivät samasta harjoittelusta enemmän.

Aina isoille ryhmille tehdyissä interventioissa löytyy oppilaita, jotka eivät siitä hyödy. Tässä tapauksessa käsitteellisestä harjoittelusta ei hyötynyt 13 % otoksesta ja nopeusharjoittelusta hyötymättömiä oli 6 % (mikä vastaa 3,25 % ja 1,5 % osuuksia kaikista oppilaista).

Tutkijat tiivistävät päätuloksensa neljään kohtaan:
1. Varhainen intensiivinen tuki tuottaa erittäin merkittäviä tuloksia perustaitoihin, joiden varaan oppiminen jatkossa rakentuu.
2. On tärkeää jatkaa tutkimuksia, jotta löydettäisiin niitä tekijöitä, joiden perusteella jo ennen interventioita olisi löydettävissä ne oppilaat, jotka siitä eivät tule hyötymään.
3. Kouluissa pitäisi olla välineitä analysoida tarkasti, ketkä kuntoutuksesta hyötyvät, jotta jatkotoimenpiteet osataan suunnitella asianmukaisesti.
4. Tällaisille välineille pitäisi pystyä kehittämään kriteeristöt, mikä on riittävä ja mikä riittämätön määrä edistymistä, jotta tällaista arviota voidaan oppilaan näkökulmasta luotettavasti tehdä.

Viitteet  

Fuchs, L. S., Fuchs, D., & Gilbert, J. K. (2019). Does the Severity of Students’ Pre-Intervention Math Deficits Affect Responsiveness to Generally Effective First-Grade Intervention?. Exceptional Children, 85(2), 147-162.

Fuchs, L. S., Geary, D. C., Compton, D. L., Fuchs, D., Schatschneider, C., Hamlett, C. L., … & Bryant, J. D. (2013). Effects of first-grade number knowledge tutoring with contrasting forms of practice. Journal of Educational Psychology, 105(1), 58.