Eksymisherkkyyden tutkimusta ilman pelkoa eksymisestä

Erityisesti dementia-tutkimukseen erikoistunut saksalainen tutkimusryhmä on kehittänyt virtuaaliseen todellisuuteen perustuvaa peliä “Sea Hero Quest”, jonka avulla pyritään analysoimaan koehenkilön taitoja löytää oikea reitti, tai paremminkin, auttaa tunnistamaan sellaiset henkilöt, joille reitinlöytäminen on haasteellista. Yksi tällainen riskiryhmä on dementiapotilaat, mutta luotettavia välineitä arvioida ympäristössä navigoinnin taitoja tarvitaan myös muiden hahmotustaidoiltaan heikompien ryhmien arvioinnissa.

Koska taitojen arviointi luonnollisessa ympäristössä on hyvin vaikea toteuttaa systemaattisesti, virtuaalitodellisuus tarjoaa yhden mahdollisuuden: kaikki koehenkilöt navigoivat samassa ympräristössä, jolloin tuloksia voidaan verrata luotettavammin toisiinsa.

Mutta vastaavatko virtuaalipelin maailmassa ja todellisessa ympäristössä navigointi toisiaan?

Nyt uudessa tutkimuksessaan Coutrot kumppaneineen (2019) selvittivät, onko pelisuoriutumisen ja todellisen ympäristössä navigoimisen välillä yhteys. Kuusikymmentä tervettä 18-35 -vuotiasta sai tehtäväkseen pelata peliä ja seuraavaksi suunnistaa luonnollisessa kaupunkiympäristössä (Lontoo ja Pariisi).

Miehet suoriutuivat molemmissa ympäristöissä navigointitehtävistä naisia paremmin, mutta ero oli pienempi luonnollisessa ympäristössä.

Pelissä navigoinnin ja luonnollisessa ympäristössä navigoinnin välillä oli selkeä yhteys (korrelaatio r=.46–.57). Tulos on varsin lupaava, mutta osa tehtävistä ei ennustanut kunnolla todellisen elämän navigointia.

Peli vaatii siis vielä kehittämistä, mutta virtuaaliteknologian hintojen romahdus tuo pian tämänkin välineistön yhdeksi uudeksi ja turvalliseksi navigoinnin arvioinnin keinoksi jokaiseen kuntoutuslaitokseen ja klinikalle.

Tutkimusta on kuitenkin tehtävä vielä melkoisesti. Yksi mielenkiintoinen kysymys liittyy lapsiin ja kehitykseen: miten virtuaaliympäristössä tapahtuva navigointi kehittyy ja onko näillä taidoilla yhteyttä taitojen kehitykseen luonnollisessa ympäristössä? Kuinka paljon peliharjoittelu voi tukea taitojen kehitystä? Voidaanko tämä siirtää myös kuntoutuksen välineeksi? Nämä ovat mielenkiintoisia kysymyksiä, joihin tutkijat eri puolin maailmaa tällä hetkellä etsivät vastauksia.

Pelin toimintaidea on esitetty oheisessa youtube-videossa. https://www.youtube.com/watch?v=CcM6Yu9d4pM

Viitteet

Coutrot A, Schmidt S, Coutrot L, Pittman J, Hong L, Wiener JM, et al. (2019) Virtual navigation tested on a mobile app is predictive of real-world wayfinding navigation performance. PLoS ONE 14(3): e0213272.

Mitä kautta kulkee tie miehen sydämeen? Vakavasta aiheesta hieman kevyemmin.

Mikä mielenkiintoisempaa, mentaalisen rotaation harjoittelu anatomiaopintojen yhteydessä näyttäisi parantavan opintosuorituksia. Anatomia on kuin kolmiulotteinen palapeli, jonka hahmottamisen hallinta paranee sitä harjoittelemalla.

Tuoreessa meta-analyysissaan Langois kumppaneineen (2019) kävi läpi mitä tiedämme lääketieteen opiskelijoiden anatomian oppimisen ja visuo-spatiaalisten taitojen välisistä yhteyksistä. Yhteys on erittäin vahva: kyky hahmottaa mielessään esineitä erilaisista suunnista ja ihmisen anatomian ymmärtämisen taidot korreloivat erittäin vahvasti toistensa kanssa.

Voimmeko tästä siis vetää sellaisen johtopäätöksen, että jos kirurgi saapuu myöhästyneenä sydänleikkausta suorittamaan ja selittää syyksi sen, että oli eksynyt sairaalan käytävillä salia etsiessään, niin potilaalla on syytä huoleen? Ehkei ihan näin suoraan, mutta sen johtopäätöksen voimme luonnollisesti tehdä, että tie miehen sydämeen löytyy parhaiten hyvien visuo-spatiaalisten hahmotustaitojen avulla. Ja niitä taitoja voi harjoitella menestyksekkäästi.

Viitteet

Langlois, J., Bellemare, C., Toulouse, J., & Wells, G. A. (2019). Spatial abilities training in anatomy education: A systematic review. Anatomical sciences education.

Paraneeko hahmottamisen ja matikan taidot, jos eskarit laittaa harjoittelemaan hahmottamista?

Oppimisvalmiuksien harjoittamisesta esikouluiässä on paljon positiivisia kokemuksia. Eskaria on myös perusteltu sillä, että se tasottaisi oppilaiden eroja koulun alkuvaiheessa. Havainnot esikoulun positiivisista vaikutuksista maailmalta tulevat lähinnä lukemisvalmiuksien kehittämisestä. Lapset, joiden kotona on luettu vähemmän hyötyvät merkittävästi esikoulun tuomista virikkeistä. Samanlaista tietoa ei ole siitä, voisiko hahmottamistaitojen harjoittaminen myös parantaa oppimisvalmiuksia, erityisesti matematiikassa.

Luxemburgilainen tutkimusryhmä testasi tätä ajatusta. He jakoivat 125 eskarilaista kahteen ryhmään. Toinen ryhmistä harjoitteli kymmenen viikkoa 20 minuuttia kerrallaan tutkimusta varten rakennettua harjoitusohjelmaa, jossa sisältöinä oli visuo-motoriikan ja hahmottamisen tehtäviä. Harjoittelu toteutettiin eskaripäivän aikana.

Harjoitusohjelma, joka sisälsi sekä tablet-laitteella tehtäviä harjoitteita, että tehtäväkirjan käyttöä (merkitty * -merkillä), sisälsi oheisia tehtäviä:
– Etsi kuvio monimutkaisen kuvion seasta*
– Tangram -palapeli*
– Täydennä kuvio piirtämällä
– Kopio kuvio piirtämällä*
– Etsi samanlaiset kuviot
– Etsi erilainen kuvio
– Jatka kuviosarjaa loogisen säännön mukaan
– Täydennä kuvio mallin mukaiseksi piirtämällä*
– Etsi keskikohta viivasta
– Etsi symmetrisen kuvion keskikohta
– Täydennä piirtämällä symmetrinen kuvio*
– Yhdistä kaikki pisteet piirtämällä
– Yhdistä pisteet piirtämällä mallin mukaisesti*
– Käännä kuvio mallikuvan suuntaiseksi*

Lasten taitoja hahmottamisessa ja matematiikassa mitattiin ennen intervention aloittamista ja heti sen jälkeen yhteensä 15 erilaisen tehtävän avulla. Matemaattiset ja hahmottamisen taidot korreloivat vahvasti keskenään. Harjoittelu paransi selvästi hahmottamisen taitoja, mutta suoraa yhteyttä matemaattisten taitojen kehittymiseen ei hahmotustaitojen kehityksellä todettu.

Tutkimuksen vahvuus oli siinä, että matemaattisia taitoja mitattiin poikkeuksellisen laajasti. Hahku-työryhmä harmittelee kuitenkin sitä, että tutkimuksesta puuttui seuranta. Ajatus, että lyhyt hahmottamisen harjoittelu näyttäytyisi nopeasti myös taidoissa, joita ei harjoitusohjelmassa ole harjoiteltu, on varsin oletettava. Oppimisvalmiuksien harjoittamisessa olennainen tavoite kun on niiden tuottama mahdollinen hyöty myöhemmin kouluiässä. Jäämmekin odottamaan mielenkiinnolla millaisia tuloksia työryhmä saa seuratessaan koehenkilöitään ensimmäiselle luokalle.

Viitteet

Cornu, V., Schiltz, C., Pazouki, T., & Martin, R. (2019). Training early visuo-spatial abilities: A controlled classroom-based intervention study. Applied Developmental Science, 23(1), 1-21.

Pitäisikö ammattiopintoihin liittää pakollisena hahmotustaitojen kurssi?

Tiedämme, että teknis-matemaattisilla aloilla pärjäävät paremmin sellaiset opiskelijat, joilla on hyvät visuo-spatiaalisen hahmottamisen taidot. Tiedämme myös, että matematiikan opinnot peruskouluiläisillä sujuvat paremmin, jos on vahva myös näissä hahmottamisen taidoissa. Yhteys matemaattiseen ongelmanratkaisun ja hahmottamisen välillä ei liity ainoastaan geometriaan tai algebraan, vaan myös sanallisten tehtävien ratkaisemiseen. Oppilaat, jotka pystyvät hyödyntämään mielikuvia kielellisenä esitettyjen tehtävien ongelmanratkaisussaan, onnistuvat ratkaisemaan myös haastavampia tehtäviä paremmin.

Tiedämme myös, että hahmottamisen taitoja voi harjoitella. Hahmottamisen harjoittelu parantaa suorituksia hahmottamista vaativissa tehtävissä kaiken ikäisillä. On siis hyvin perustelua kysyä, pitäisikö hahmottamisen taitojen harjoittamista sisältävä kurssi sisällyttää osaksi erityisesti teknis-matemaattisten alojen koulutusta.

Michigan Tech -oppilaitoksessa on näin toimittu jo pitkään, yli kaksikymmentä vuotta. Aluksi kurssit olivat vapaaehtoisia lisäkursseja. Tulokset kursseista olivat positiivisia, muuta koska kurssin suorittaminen perustui omaan valintaan, ei niille osallistuneiden ja osallistumattomien välillä oli voinut tehdä luotettavaa tieteellistä vertailua.

Vuodesta 2009 asti kurssi on sisällytetty pakollisena osaksi opintoja sellaisille opiskelijoille, joiden hahmotustaidot olivat insinööriopintojen alussa heikot. Veurink ja Sorby (2019) kokosivat nyt yhteen tulokset siitä, oliko kurssista hyötyä opinnoissa suoriutumiseen.

Yhden opintopisteen kurssilla opiskelijat kokoontuivat kerran viikossa 80 minuuttiselle sessiolle työskentelemään hahmotustehtävien pariin. Tehtävät perustuvat Sorbyn ja Wysockin (2012) kokoamaan harjoitusmateriaaliin.

Otoksessa oli mukana lähes 4000 opiskelijaa vuosilta 2009-2014. Jo lähtömittauksessa oli selvä ero naisten ja miesten välillä. Yli nejännes naisista jäi hahmotustaidoissaan alimpaan osaamiskategoriaan, kun miehistä siihen kuului alle yksi kymmenestä.

Seurannassa kävi ilmi, että kurssi paransi heikkojen hahmottajien visuo-spatiaalisia taitoja, mutta myös matemaattisten ja teknisen alojen kurssisuoritukset paranivat ja opintojen loppuunsaattamisosuudet kasvoivat. Jälkimmäinen havainto oli erityisen selkeä naisopiskelijoilla. Tutkijat päätyvätkin suositukseen, että ensimmäisen opintovuoden yhdeksi tavoitteeksi pitäisi ottaa hahmottamiseen liittyvien oppimisvalmiuksien kehittäminen.

Kuva: esimerkkitehtävä lähtötason arvioinnissa käytetystä hahmottamisen taitojen testistä

Viitteet

Sorby, S., and Wysocki, A. (2012). Developing Spatial Thinking. Clifton Park, NY: Delmar Cengage Learning.


Veurink, N. L., & Sorby, S. A. (2019). Longitudinal study of the impact of requiring training for students with initially weak spatial skills. European Journal of Engineering Education, 44(1-2), 153-163.

Kauhukertomus huomaamatta eksymisestä – ei heikkohermoisille

Kuvittele poistuvasi bussista mennäksesi ystäväsi luokse kylään, mutta et tiedäkään, missä hän tarkalleen asuu. Onneksi sinulla on hänen osoitteensa kännykässäsi ja kännykässäsi navigaattoriohjelma. Seuraamalla tarkasti navigaattoria löydät oikean kadun, talon ja rapun. Hieno juttu. Kaveri vaan ei ollut kotona. Meinaat soittaa hänelle, mutta kännykästä loppuukin akku. Kaivat taskujasi ja tajuat pudottaneesi avaimesi. Ehkä sinne bussipysäkille kännykkää kaivaessasi. Osaatko nyt takaisin pysäkille ilman navigaattoria?

Tällaisen tarinan esittivät Brügger kumppaneineen (2019) perusteluksi tutkimukselleen. Heidän ajatuskulkunsa oli, että mitä paremmaksi navigaattoriohjelmat ovat tulleet, sitä vähemmän me seuraamme ympäristöämme, ja kun navigaattoria ei olekaan käytettävissä, eksymme. Emme havainnoineetkaan ympäristöä vaan navigaattoria. Tarvitsemme siis navigaattoriohjelmia, jotka auttaisivat meitä myös havainnoimaan ympäristöämme paremmin.

Tutkimuksessa simuloitiin kyseistä tilannetta rakentamalla neljä erilaista navigaattoriohjelmaa. Koehenkilöt kulkivat reitin pisteestä A pisteeseen B navigaattorin avulla. Ja sen jälkeen heiltä otettiin navigaattori pois ja kehoitettiin menemään takaisin pisteestä B pisteeseen A.

Navigoinnissa on kaksi elementtiä: 1) tiedä missä olet, 2) tiedä mihin suuntaan mennä. Modernit navigaattorit näyttävät suoraan, missä olet ja mihin suuntaan pitäisi mennä. Navigaattori hoitaa siis molemmat asiat, joita sinun tarvitsisi tietää, ettet eksyisi. Varioimalla navigaattoriohjelmassa sitä, miten automaattisesti ohjelma kertoi, missä olet ja mihin suuntaan mennä, he selvittivät, onko tällä vaikutusta reitinmuistamiseen.

Ympäristön havainnointia on kahdenlaista: tavoitteellista ja satunnaista. Käyttäessämme navigaattoria ympäristön havainnointi jää satunnaiseksi. Emme huomaa maamerkkejä, koska keskitymme kännykänruutuun. Emme ajattele kääntymistä vasempaan, vaan tuijotamme, liikkuuko ruudulla piste annettua reittiä pitkin. Tuomalla ohjelmaan tavoitteellisia elemettejä, esimerkiksi muistutuksia maamerkeistä ja sitä, että sijaintimme karttaohjelmassa näkyy vain, kun sitä tietoa itse siltä pyydämme, saattaisivat ohjata tavoitteellisempaan ympäristön havainnointiin.

Tulokset olivat varsin selkeitä. Riippumatta navigaattorin mallista koehenkilöt löysivät helposti pisteestä A pisteeseen B. Takaisin löytäminen olikin hankalampaa. Mitä enemmän navigaattori oli auttanut tietämään missä olet ja tietämään mihin suuntaan mennä, sitä huonommin koehenkilöt löysivät takaisin. Eksyneiden määrä oli todella iso. Onneksi tutkimusavustaja vihkoineen kulki koko ajan perässä. Koehenkilökato olisi ollut harmillinen juttu tutkimukselle.

Toisaalta ohjelman vaatimukset vuorovaikutukseen sen kanssa heikensivät myös merkittävästi tuloksia. Mitä enemmän ruutua piti tuijottaa, sitä vähemmän jäi huomiokykyä ympäristölle. Mielenkiintoista tutkimuksessa oli myös ihmisten omat oletukset. Ennen tehtävän aloitusta suurin osa piti reittiä helppona, mutta lopulta yli kolmannes tutkituista terveistä aikuisista teki paluusuunnistuksessa virheitä.

Vielä on navigaattoreissa siis parantamisen varaa. Sen sijaan, että ne sanovat “käänny vasemmalle” olisi parempi versio sellainen, joka sanoisi, että “kohta tuosta kioskin kohdalta käänny kohti kauempana näkyvää kirkkoa … Huomasitko, että käännyit äsken vasemmalle”. Näin navigaattori auttaisi meitä tietämään, missä olemme, löytämään reitin ja tarkkailemaan samalla ympäristöämme – ja ehkä löytämään takaisinkin, jos akku loppuu. Nyt kun navigaattorit eivät vielä sitä tee, niin on hyvä muistaa tehdä sitä itse –tietoisesti ja tavoitteellisesti.

Älä hukkaa itseäsi navigaattoriin. Reitin miettiminen kulkiessa on myös hyvää spatiaalisten taitojen harjoittelua. Saatat siinä samalla huomata ja löytää ympäristöstäsi jotain uutta ja mielenkiintoista. Tai jotain kaunista, joka lepuuttaa mieltä.

Kuva: jutussa kuvatun tutkimuksen kuvitusta. Koehenkilöllä navigaattori tabletissa ja silmäliikkeitä mittaavat lasit.

Viitteet

Brügger, A., Richter, K. F., & Fabrikant, S. I. (2019). How does navigation system behavior influence human behavior?. Cognitive research: principles and implications, 4(1), 5.




Kaunokirjoitus on kuollut –kauan eläköön kaunokirjoitus!

Kännykkäisessä kulttuurissamme kynällä kirjoittaminen on menettänyt valta-asemansa myös lasten tavassa kirjoittaa. Kaunokirjoitus on jäänyt erityisharrastukseksi. Opetus painottuu tekstaukseen ja uudessa opetussuunnitelmassa “tavoitteena oli vapauttaa käsialan opetus pakollisista sidoksista ja vahvistaa persoonallisen käsialan kehittymistä”, (Opetushallituksen blogi, 4.2.2015).

Vielä vuonna 2000 Pohjoismainen käsinkirjoittamisen ideointiryhmä kirjoitti, että “Käsin kirjoitettaessa mukana on koko ihminen: aivot, sydän, kädet.“ Heidän ohjeistuksensa mukaan pitää edetä käsinkirjoittamisharjoittelussa vaiheittain, alkaen tekstaustyyppisestä ja edeten siitä kirjainmuotojen sitomiseen toisiinsa.

Ajatusta perusteltiin kehitysneurobiologialla: “jos lapsi yrittää liian varhain sitoa kirjaimia toisiinsa, yritykset voivat vaikeuttaa hyvän kirjoitusotteen, vaivattoman kirjoitusliikkeen ja hyvän työskentelyasennon vakiintumista. Tyyppikirjoitus ilman silmukoita on yleisimmin käytetty kirjoitusmalli Pohjoismaissa ja keskustelu siitä, tarvitaanko silmukoita vai ei, on itse asiassa taaksepäin menoa ja on vain jarruttanut kehitystä.” (emt., 2000)

Pohjoismaat eivät ole ainoita, missä kaunokirjoittamisen ja tekstaamisen etuja ja haittoja on pohdittu. Useissa länsimaissa kirjoittaminen alkaa tekstaustyyppisesti ja etenee siitä sidostettuun kirjoittamiseen (esim. Hollanti, Ranska). Italiassa kaunokirjoituksen opettamisen ajankohta on opettajien oman päätösvallan alla. Opettajat tarvitsisivat tutkimustietoa valintojensa tueksi.

Myös Kanadassa on ollut hyvin vaihtelevia käytäntöjä. Täma antoi Morinille kumppaneineen (2012) mahdollisuuden tutkia erilaisten käsinkirjoitusopetusten vaikutuksia. Yli 700 tokaluokkalaisen otoksella tarkasteltiin kolmea ryhmää (vain kauno, tekstauksesta kaunoon, vain tekstaus) ja heidän kehitystään. Kaunoryhmässä kirjoitusnopeus kehittyi hitaimmin, mutta heidän sanan- ja kieliopillinen tuottamisensa oli kahta muuta ryhmää parempaa. Missä määrin opettajat olivat panostaneet kirjoitusmotoriikan opettamiseen jäi kuitenkin tutkimuksessa epävarmaksi yksityiskohdaksi.

Tekstauksen opettamista ennen kaunokirjoitusta tai kaunokirjoituksen yksinkertaistamista tekstauksen kaltaiseksi on perusteltu sen helppoudella ja lasten motoris-spatiaalisten taitojen kehityksellä. Italialainen tutkimusryhmä (Semeraro, ym., 2019) haastavat tuoreessa tutkimuksessaan tämän näkökulman. Pienten lasten piirtämisen kehityksessä on havaittavissa, että jatkuvien liikkeiden tuottaminen on heille huomattavasti helpompaa kuin yksittäisten, katkonaisten liikkeiden. Sama havainto on tehty niiden lasten kohdalla, joilla on kirjoitusmotorisia vaikeuksia.

Semeraro (ym., 2019) yhdistävät tämän pikkuaivojen kehitykseen. Hienomotorinen tarkkuus edellyttää pikkuaivoja, joiden kehitys jatkuu murrosikään. Jatkuvien liikkeiden koordinaation kontrolli on helpompaa kuin yksittäisten, katkonaisten liikkeiden. He spekuloivat, että tekstauksessa on suuremmat vaatimukset tahdonalaiselle kontrollille kuin jatkuvaan liikkeeseen perustuvassa kaunokirjoituksessa. Tämä voisi näyttäytyä kaunokirjoituksen harjoittelun etuna tekstauskeskeisempään opetukseen nähden. Vähäisempi motorisen kontrollin vaatima osuus huomiosta vapauttaisi mieltä sisällön miettimiseen. 

Tutkimuksessaan he jakoivat 141 kuusivuotiasta lasta kahteen ryhmään. Toinen ryhmä harjoitteli kaunokirjoituksen kirjoitusmotoriikkaa ja toinen ryhmä eteni Italiassa tavanomaisempaan tapaan tekstauksesta kaunoon. Molemmissa harjoittelu toteutettiin osana kouluopetusta yhdeksän kuukauden aikana (keskimäärin 70 min viikossa). 

Tulokset olivat selkeitä. Kaunokirjoitusryhmä, jossa keskityttiin systemaattisen kirjoitusmotorisen taidon opetteluun, kehittyi enemmän sekä kirjoittamisessa että lukemisessa. Olennainen tulos oli, että kehitys lukutaidossa oli yhteydessä motorisen kirjoitustaidon kehitykseen.

Semeraron ja kumppaneiden tutkimus ei sano, että kaunokirjoitus pitäisi palauttaa kouluihin. Tutkimuksessa oli kaksi ryhmää, joista toisessa harjoiteltiin yhtä kirjoitusmotorista suoritusta ja toisessa useampia. Yhden harjoittelu oli tehokkaampaa kuin useamman. Tulos kuitenkin osoittaa, että kaunokirjoituksesta tekstaukseen siirtymisen perustelut eivät välttämättä olleet tutkimuspohjaltaan kovinkaan tukevia. Tutkimusta parhaista pedagogisista ratkaisuista ja käsinkirjoittamisen tyyleistä tarvitaan edelleen.

Tutkimuksen ydinviesti on siinä, että kirjoitusmotoriikkaan ja kirjainten spatiaalisten muotojen ohjattuun harjoitteluun kannattaa opetuksen alussa panostaa merkittävästi. Tällaisen systemaattisen harjoittelun mahdollista vain, jos opettajilla on käytettävissään selkeät mallit siitä, miten harjoittelu toteutetaan ja mallit siitä, miten ja millaisia kirjainmuotoja harjoitellaan. Tähän kaikille yhtenäisen mallin opetukseen panostaminen on aika tavalla erilainen ajatus kuin alussa mainitun OPH:n blogikirjoituksen henki persoonallinen tyylin tukemisesta. Se kehittyy parhaiten vasta sen jälkeen, kun systemaattisesti harjoiteltu automatiikka on riittävästi hallussa.

Mitä automaattisempi motorinen suoritus on, sitä vähemmän huomiosta se varastaa ja tilaa jää sisällön miettimiselle. Tämä koskee niin kynällä kuin näppäimistöllä kirjoittamista. Tekniikan harjoittelemiseen käytetyt tunnit maksavat itsensä takaisin hyvinkin nopeasti.

Viitteet

Morin, M. F., Lavoie, N., & Montésinos-Gelet, I. (2012). The effects of manuscript, cursive or manuscript/cursive styles on writing development in Grade 2. Language and literacy, 14(1), 110-124.

Semeraro C, Coppola G, Cassibba R, Lucangeli D (2019) Teaching of cursive writing in the first year of primary school: Effect on reading and writing skills. PLoS ONE 14(2): e0209978.

HAHKU suosittelee: opiskele japania, työmuistisi tykkää

Monikansallinen tutkimusryhmä (Amici, ym. 2019) tarttui yhteen klassisimmista kysymyksistä: mikä on kielen ja ajattelun välinen suhde. Tästä kysymyksestä ovat tutkijat vääntäneet kättä ja kolistelleet sanansäilää pitkään.

Universalistit, kuten Chomski (1965) tai Pinker (1994), ajattelivat, että sen on mielen ja hermoston rakenne, jotka määräävät, miten kielet toimivat ja rakentuvat, kun taas relativistit, kuten Sapir ja Whorf (esim. Whorf, 1956) ajattelivat, että kieli ja kielen rakenne ohjaavat sitä, millaiseksi ajattelu muovautuu. Tänä päivänä käsityksissä ollaan ehkä jossain näiden kahden ääripään välissä. Molemmilla on vaikutuksensa toisiinsa. Yli kielten on samoja universaaleja perusprinsiippejä, mutta kielten sanastoilla ja rakenteilla on vaikutuksia muun muassa siihen, miten hahmotamme värejä, määriä, tilaa, aikaa, hajua tai vaikka tunnetiloja.

Suurin osa kielen ja ajattelun välisestä tutkimuksesta onkin keskittynyt siihen, miten eri kielten käsitteet ja niiden luomat kategoriarajat vaikuttavat tapaamme nähdä maailmaa. Amici kumppaneineen otti uuden näkökulman: Entäpä jos kielen rakenne vaikuttaisi myös siihen, mitä pystymme pitämään mielessämme. Heidän ajatusleikkinsä avautuu kahden tiedonmurusen avulla, jotka he tässä tutkimuksessaan näppärästi yhdistivät yhteen tutkimuskysymykseen.

Ensimmäinen tiedonmurunen liittyy siihen, miten työmuistimme toimii. Kun meidän pitäisi pystyä pitämään hetken aikaa jokin asia mielessämme, esimerkiksi lista asioita, niin muistamme parhaiten alussa ja lopussa olevia asioita. Keskivälissä oleva tuppaa unohtumaan herkemmin. Mutta vaikuttaako kielen rakenne siihen, muistetaanko alkua vai loppua paremmin? 

Kielet eroavat siinä, missä kohden lauserakennetta sijaitsee sen ymmärtämisen kannalta keskeisin toimija, lauseen pää ja tulevatko yksityiskohdat sitä ennen vai sen jälkeen. Sama asia sanotaan eri kielillä eri tavoin. Otetaan esimerkiksi lause “mies, joka istui bussipysäkillä”. Tämä on meille varsin tuttu lauserakenne, jossa pää tulee edellä, ja se täsmentyy perässä tulevilla lisämääreillä. Pystymme jo heti lauseen alussa luomaan mielikuvan siitä, kuka on tekijä (oikealle haarautuva kieli, OH), mutta tietääksemme, mitä hän tekee, on keskityttävä lopun yksityiskohtiin. Joissain kielissä järjestys on kuitenkin päinvastainen: “se joka istui bussipysäkillä oli mies”. Tässä pää tulee vasta lopussa (vasemmalle haarautuva kieli, VH). Näissä kielissä, luodaksesi mielikuvan toimijasta tekemässä jotain, sinun täytyy pitää alun yksityiskohdat tarkasti mielessäsi odottaessasi kuulevasi lopun toimijaa.

Tähän kielten eroon Amici ja kumppanit tarttuivat. He etsivät neljä sellaista kieltä, jossa tekijä tulee ensin ja neljä sellaista kieltä, jossa tekijä tulee vasta lopussa. Kysymys kuului, jos kieli vaatii pitämään alun mielessään (VH) ennen kuin tekijä paljastuu, niin voisi olettaa, että niissä kielissä henkilöt harjaantuvat jo pienestä lähtien pitämään lauseen alut yksityiskohtaisemmin mielessään kuin kielissä, joissa tekijä kerrotaan ensin ja yksityiskohdat vasta sitten (OH).

Testatakseen hypoteesiaan tutkijat lähtivät maailmanympärysmatkalle löytääkseen kieliopiltaan järjestelmällisiä OH-kieliä (“mies, joka istui bussipysäkillä”; italia, khmer, oshiwambo ja thai), ja sama määrä VH-kieliä (“se joka istui bussipysäkillä oli mies”; japani, jorea, khoekroe, sidaama). Kaikille koehenkilöille teetettiin kielellisen, numeerisen ja spatiaalisen työmuistin tehtäviä, jotka jaettiin keskeltä kahtia ja laskettiin, muistetaanko kyseisissä kielissä paremmin alussa vai lopussa olevia asioita (sanoja, sijainteja tai numeroita).

VH-kielissä (esim. japani), missä tarkentavat määreet tulevat ensin, muistettiin työmuistitehtävissä alut loppuja paremmin, kun taas OH-kielissä (italia), missä pää tulee ensin ja tarkenteet perässä muistettiin työmuistitehtävien loppuärsykkeet paremmin. Sama tulos toistui kaikissa kielissä lukuunottamatta sidaama, joka oli ainoa, missä VH-OH sääntö ei kaikissa tapauksissa päde. Se, mikä tekee tutkimuksesta erityisen mielenkiintoisen, oli tulosten yhdenmukaisuus erilaisissa työmuistitehtävissä: Tulos oli sama kielellisessä, spatiaalisessa ja numeerisessa työmuistitehtävässä.

Voi olla, että koehenkilöt käyttivät kieltä tukenaan ratkoessaan spatiaalista työmuistitehtävää, mikä selittäisi tuloksen myös periaatteessa ei-kielellisessä tehtävässä. Mutta on myös mahdollista, että jo vauvasta asti opitun kielen rakenne saattaisi harjaannuttaa kognitiivista koneistoamme ohjaamaan tarkkaavuuttamme toimimaan tietyllä tavalla, vaikka mielessä pidettävä asia ei olisi kielellinen. 

Tutkimus avaa mielenkiintoisia kysymyksiä kuntoutukselle: Voisiko esimerkiksi suomen kielessä harjoittaa työmuistia teettämällä tehtäviä, joissa on tietynlaisia lauserakenteita? Vaikuttaako käytetty lauserakenne siihen, miten työmuisti harjaantuu? Voisiko kielellisen työmuistin harjoittelulla vaikuttaa myös spatiaalisen työmuistin taitoihin? Tätä täytyisi tutkia!

Mitenkäs tuon otsikon suositus? No, se voi olla vähän ennenaikainen idea, että suomen kielen tavanomaisesta rakenteesta poikkeavan kielen harjoittelulla suoraan saataisiin työmuistin rakennetta monipuolistumaan. Äidinkielen rakenne (OH-VH) nimittäin näyttäisi olevan hyvin vahva ja vaikuttavan myöhemmin opittaviin kieliin ja niiden oppimiseen. Rakenteellisesti erilaisia kieliä näyttäisi olevan vaikeampi oppia. Mutta muuttaako uuden kielen oppiminen sujuvalle tasolle työmuistin toimintaa, se on vielä kokonaan selvittämättä. Kyllä tiede senkin vielä selvittää.

Kielten opiskelu sinällään on erittäin hyvää työmuisti- ja muistiharjoittelua. Japanin lisäksi hahku suosittelee myös mitä tahansa muuta maailman 6 500 kielestä harjoiteltavaksi. Ikä ei ole este harrastuksen aloittamiselle. Tavoitetason voi jokainen määrätä itselleen vapaasti. The World Atlas of Language Structures (WALS) tarjoaa tosihaastetta hakeville paljon vaihtoehtoja (https://wals.info)

Viitteet 

Amici, F., Sánchez-Amaro, A., Sebastián-Enesco, C., Cacchione, T., Allritz, M., Salazar-Bonet, J., & Rossano, F. (2019). The word order of languages predicts native speakers’ working memory. Scientific reports, 9(1), 1124.

Chomski, N. (1965). Aspects of the theory of syntax. Cambridge: MIT Press.

Pinker, S. (1994) The language instinct. New York: W. Morrow and Co.

Whorf,B.(1956). Language, thought and reality. Selected writings of Benjamin Lee Whorf. Cambridge: MIT press.

Visuaalisen tarkkaavuuden harjoittelu

Avain lukunopeuden kehittämiseen lukivaikeuksissa?

Lukivaikeuksien taustalla ajatellaan olevan keskeisinä kahdenlaisia tekijöitä. Toisaalta fonologiseen prosessointiin liittyviä ja toisaalta nimeämisen sujuvuuteen liittyviä tekijöitä. Fonologiseen prosessointiin liittyvän kuntoutuksen tiedetään olevan tehokasta enemmistölle lapsista, mutta siitä huolimatta osalla lapsista lukemisen sujuvuus ei harjoittelusta huolimatta edisty (O’Brian ym., 2012). Lukemisen sujuvuuden ongelmat näyttelevätkin keskeistä roolia lukivaikeuksissa sellaisissa säännönmukaisissa kielissä kuten suomi. Nopean sarjallisen nimeämisen kaltaiset arviointitehtävät ovatkin toimineet erittäin hyvinä taitojen kehityksen ennustajina. Vaikka nämä tehtävät ennustavat hyvin lukusujuvuuden kehitystä, sujuvuuden mekanismeja ne eivät ole pystyneet selittämään siten, että tietäisimme, millaisiin osataitoihin kuntoutusta kannattaisi suunnata.

Tutkijat ovatkin etsineet vaihtoehtoisia lähestymistapoja lukemissujuvuuden ymmärtämiseen ja kuntoutukseen. Visuaalisen tarkkaavuuden kehittäminen on yksi näistä lähestymistavoista. Uunituoreessa katsauksessaan Peters kumppaneineen (esijulkaistu helmikuussa 22., 2019) käy lävitse sen, mitä tällä hetkellä tiedetään tästä lähestymistavasta ja visuaalisen tarkkaavuuden kuntoutuksen vaikutuksista lukutaitoihin. He kävivät läpi 1266 tutkimusta löytääkseen ne, joissa oli laadukkaan tutkimuksen kriteereillä selvitetty visuaalisen tarkkaavuuden harjoittelun vaikutuksia lukutaidon sujuvoitumiseen ja luetun ymmärtämiseen. 

Tiukkojen laatukriteerien jälkeen haaviin jäi viisi toimintapeli-tutkimusta, kahdeksan lukemisen kiihdyttämistutkimusta ja viisi visuaalisen tarkkaavuuden harjoittamistutkimusta. Valitettavasti kolmasosa näistä tutkimuksista ei raportoinut riittävästi tietoa, jotta niitä olisi voinut tehdä meta-analyysi -tarkastelua. Meta-analyysissä tuloksia tarkastellaan yli yksittäisten tutkimusten kooten kaikki tutkimukset yhteen tilastolliseen analyysiin.

Kaikilla kolmella ei-fonologisella harjoittelulla osoitettiin olevan lukutaitoa tukevia vaikutuksia, jotka kestivät ainakin tutkimuksissa seuratun pari kuukautta harjoittelun päättymisestä. Näin siitä huolimatta, että harjoittelujen kestot vaihtelivat tunnista kolmeenkymmeneen. Tutkijat olivatkin varovaisen positiivisia ajatukselle, että osalle lukivaikeutisista tällainen harjoittelu voisi olla hyödyllistä.

Tämän katsauksen lisäksi juuri on ilmestynyt teemaan liittyvä australialainen tutkimus (Tulloch & Pammer, 2018). Siinä kohteena ei olleet lukivaikeutiset, vaan 83 iältään vaihtelevaa (6-12v) lasta altistettiin kahdelle erilaiselle tablet-harjoitukselle tarkoituksena selvittää, selittäisikö visuaalisen tarkkaavuden taidot lukutaitoa sen jälkeen kun ikä, älykkyys ja fonologiset taidot olisi kontrolloitu.

Uutta mittaamisessa oli sen tapa: kaksi erilaista tehtävää oli muunnettu tablet-peleiksi. Toisessa pelissä “Bug City” eli ötökkäkaupunki (kuvassa) lapsen tehtävänä oli löytää mallikuvassa oleva ötökkä muiden joukosta mahdollisimman nopeasti ja toisessa tehtävässä piti kahdesta samanoloisesta kuvasta löytää poikkeava yksityiskohta. Mittarina toimi suorituksen oikeellisuus ja nopeus näissä peleissä. Regressioanalyysin avulla tutkijat osoittivat, että 20–30% lukemisnopeudesta voitiin selittää visuaalisen tarkkaavuden sujuvuudella. 

Tietotekniikka ja ennen kaikkea pelimaailma tuottaa uusia ideoita siihen, miten lasten oppimista ja taitoja voidaan arvioida uusilla hauskoilla ja mielenkiintoisilla tavoilla. Samalla nämä uudet pelinomaiset tutkimustavat voivat ohjata myös harjoittelun ja kuntoutuksen menetelmien kehitystä entistä motivoivampiin harjoittelun muotoihin.

Lukemisen sujuvuuden kehittäminen on työlästä puuhaa sellaiselle lapselle, jolla lukeminen takkuaa. Fonologisen kuntoutuksen menetelmät eivät ole tuottaneet tähän riittävää tukea, joten vaihtoehtoisia menetelmiä etsitään. Sen kehitystyön edellä kulkee tutkimus selvittämässä, mitkä kognitiiviset tekijät taitojen sujuvoitumisen esteenä ovat. Kuten aina taitoja tarkasteltaessa, harvoin yhdellä tekijällä yksinään on kaiken ratkaiseva rooli. Taustalla on monia tekijöitä, joihin laadukkaassa harjoittelussa kaikkiin on hyvä kiinnittää huomiota. 

Viitteet

O’Brien, B., Wolf, M., & Levett, M. (2012). A taxometric investigation of developmental dyslexia subtypes. Dyslexia, 18, 16-39. 

Peters JL, De Losa L, Bavin EL, & Crewther SG, ((2019). Efficacy of dynamic visuo-attentional interventions for reading in dyslexic and neurotypical children: A systematic review, Neuroscience and Biobehavioral Reviews.

Tulloch, K., & Pammer, K. (2018). Tablet computer games to measure dorsal stream performance in good and poor readers. Neuropsychologia.

Paraneeko lukutaito räiskintäpelejä pelaamalla?

Kaukaa haettua? Eipä ehkä niinkään… mutta miten kuvan farsin kirjoitus tähän liittyy?

Lukivaikeuksia kutsuttiin pitkään sanasokeudeksi, mikä viittaa ajatukseen, että vaikeuksien taustalla olisi visuaalisen hahmottamisen ongelmat. Tukea tällaisille ajatuksille ei järjestelmällisesti löytynyt, vaan toistuvasti tutkimukset ovat osoittaneet, että lukivaikeuksien taustalla olisi ennen kaikkea kielelliset pulmat. Erityisesti fonologiseen prosessessointiin, äännetason kielenkäsittelyyn, liittyvät pulmat dysleksiassa ovat vahvasi todennettuja. Se ei tarkoita, että kiinnostus lukemisen visuaaliseen puoleen olisi lopahtanut. Onhan lukemisessa kyse visuaalisen informaation muuttamisesta kieleksi. Ajatukset, että visuaalisen prosessoinnin tekijöillä voi olla oma roolinsa myös lukemisvaikeuksien taustalla, ovat perusteltuja.


Lukutaito on intensiivistä visuaalista harjoittelua. Se muovaa visuaalista järjestelmäämme ja lukemissuunta ohjaa visuaalista tarkkaavuuttamme. Luet tätä tekstiä vasemmalta oikealle ja harjaantuneena lukijana visuaalinen tarkkaavuutesi on vinoutunut oikealle päin eli lukemisen suuntaan –sinnehän olet seuraavaksi katseesi siirtämässä. Kermani kumppaneineen (2018) vertasi kolmea ryhmää visuaalisen tarkkaavuuden tehtävässä. Vain englantia lukevia (vasemmalta oikealle), vain farsia lukevia (oikealta vasemmalle), sekä kaksikielisiä, eli englanti ja farsi, arabia tai heprea (molempiin suuntiin lukevat). Ryhmille annettiin visuaalisen etsinnän tehtäviä vasempaan tai oikeaan näkökenttään (löydä tietynlainen viiva viivojen joukosta). Englantia lukevat löysivät ärsykkeet paremmin oikeasta näkökentästään, farsin lukijat vasemmalta ja kaksikielisillä ei ollut näkökentän puolten välillä eroa. Lukutaito oli siis muovannut visuaalisen tarkkaavuuden herkkyyttä myös lukemisen ulkopuolella.

Jotkut tutkijat ovatkin esittäneet, että visuaalisen tarkkaavuuden pulmat voisivat olla yksi tekijä sille, miksi joillain lapsilla lukutaidot eivät edisty. Jos sinulla on hankaluuksia visuaalisessa tarkkaavuudessa, niin sinun on vaikeampaa kehittyä lukemisessa, joka edellyttää jatkuvaa katseen fokuksen siirtämistä sananlukemisen kannalta mahdollisimman optimaaliseen kohtaan. Tästä luonnollisesti herää ajatus, että visuaalisen tarkkaavuuden harjoittelu voisi auttaa ainakin joitain hitaita ja kömpelöitä lukijoita edistymään lukutaidossaan. Tiedämme, että tietokoneilla ja pelikonsoleilla harrastetut nopeatempoiset räiskintäpelit edistävät visuaalisen tarkkaavuuden kehitystä. Siitä päästään helposti ajatukseen, että ne saattaisivat jopa toimia luki-kuntoutuksen välineenä (Vidyasagar, 2019). Vähän äkkinäinen, mutta jonkin verran tuloksista tukea saanut ajatus (Franceschin ym., 2017), mutta ensin pitäisi pysyä luotettavasti osoittamaan, että suora visuaalisen tarkkaavuuden harjoittelu parantaisi lukutaitoa lukivaikeutisilla.

Ebrahimi kumppaneineen (2019) raportoi juuri tällaisesta kokeesta. Kohdekieli oli farsi, koska farsin kielen kirjoitus on visuaalisesti hyvin kompleksia ja vaatii sujuvaan lukemiseen paljon tarkkaavuudelta (kuvassa Wikipediasta napattu tekstinäyte farsista. Alkää kysykö meiltä, mitä siinä lukee). Tutkimuksessa 24 noin 10-vuotiasta lukivaikeutista poikaa jaettiin kahteen ryhmään. Toinen ryhmä altistettiin neljälle erilaiselle visuaalisen tarkkaavuuden harjoitukselle, joista kaikista on eri kielillä myös aiempaa osoitusta, että niiden harjoittaminen saattaisi näyttäytyä myös visuaalisen tarkkaavuuden ja lukutaidon paranemisena. Harjoittelu kohdentui kahteen päätekijään: toisaalta ns. magnocellulaariseen prosessointiin (nopeaan epätarkkaan, pääosin katseen fokuksen ulkopuolella tapahtuvaan havaintotoimintaan) ja toisaalta silmänliikkeiden ja fokuksen kohdentamisen harjoitteluun.



Lähtötilanteessa samalla tavalla suoriutuneista ryhmistä tarkkaavuutta harjoitellut ryhmä suoriutui kolmessa seurantamittauksessa kontrolliryhmää paremmin niin lukunopeutta kuin luetun ymmärtämistä mittaavissa tehtävissä. Lukutaidon paraneminen kulki käsi kädessä visuaalisen tarkkaavuuden taitojen edistymisen kanssa. Koeryhmät olivat pieniä, joten tulokseen on hyvä suhtautua enemmän lupaavana havaintona kuin vahvistettuna tutkimuslöydöksenä. 



Sujuva lukutaito edellyttää visuaalisen ja kielellisen prosessoinnin saumatonta yhteispeliä. Puutteet jommassa kummassa tai molempien yhteispelissä tuottavat haasteita lukutaidon kehitykselle. Askel kerrallaan alamme ymmärtää tätä näiden kahden prosessin yhteispeliä tässä kultuurisessa taidossa. Erityisopetuksen markkinoille onkin tunkemassa runsaasti erilaisia visuaalisen tarkkaavuuden kehittämiseen tarkoitettuja pelejä ja tietokoneohjelmia, joilla sanotaan olevan lukutaitoa edistäviä vaikutuksia. Tällaisten hankinnassa kannattaa kuitenkin olla varovainen, ja on syytä konsultoida lähintä alan dosenttia ennen kuin rahansa niihin laittaa. Ei ole ollenkaan selvää, että tutkimuspohja kaupallisen sovelluksen taustalla olisi vielä riittävän vahva, että ostopäätös ja harjoitteluun käytetty aika olisivat hintansa arvoisia. Mutta tutkimus edistyy harppauksin. Elämme mielenkiintoisia aikoja lukutaitojen taustalla olevien neurokognitiivisten mekanismien ymmärtämisessä.



Viitteet


Ebrahimi, L., Pouretemad, H., Khatibi, A., & Stein, J. (2019). Magnocellular Based Visual Motion Training Improves Reading in Persian. Scientific reports, 9.


Franceschini, S., Trevisan, P., Ronconi, L., Bertoni, S., Colmar, S., Double, K., … & Gori, S. (2017). Action video games improve reading abilities and visual-to-auditory attentional shifting in English-speaking children with dyslexia. Scientific reports, 7(1), 5863.


Kermani, M., Verghese, A., & Vidyasagar, T. R. (2018). Attentional asymmetry between visual hemifields is related to habitual direction of reading and its implications for debate on cause and effects of dyslexia. Dyslexia, 24(1), 33-43.

Vidyasagar, T. R. (2019). Visual attention and neural oscillations in reading and dyslexia: are they possible targets for remediation?. Neuropsychologia.