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., 2099).

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.

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 tärkeä 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.

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.

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.

Eikö kertotaulu pysy päässäsi?

Siihen voi löytyä apu uudesta tavasta opetella

HYSTI (Hypersensitivity to interference) eli suomeksi häiriöyliherkkyys on De Visscherin ja Noëlin (2013, 2014) tekemä havainto, että osalla niistä henkilöistä, joille kertotaulun muistaminen on poikkeuksellisen haasteellista, on samalla myös vaikeuksia muiden sellaisten asioiden muistamisessa, jotka ovat samankaltaisia. Kielellinen samankaltaisuus häiritsee tiedon hakemista muistista.

Kertotaulu yritetään yleensä opetella ulkoa. Se johtuu siitä, että siitä on paljon hyötyä sekä arkeen että matematiikan opiskelussa etenemiseen. Teet puuroa neljälle hengelle, siihen tarvitaan kolme kauhallista ryynejä per henkilö. Montako tarvitset? Sen toki voi laskea rytmisesti yksittäin (1+1+1)+(1+1+1)+(1+1+1)+(1+1+1) tai ryhmitellen 1,2,3+1,2,3+1,2,3+1,2,3, mutta helpompaa on, jos muistat ulkoa, että 4*3=12 ja luettelet suoraan 1, 2, 3, … 12. Viimeisimmässä vaihtoehdossa on vähiten mielessä pidettäviä asioita ja siksi sillä tavalla tekee todennäköisimmin vähiten virheitä laskemisessaan. Tosi harmi, jos puuro loppuukin kesken. Tästä kertotaulun muistamisesta on myös heti apua, kun eteesi tulee kysymys, että montako pullaa on per pää, jos niitä on 12 ja henkilöitä 4. Tuo määrä varmasti riittää näin laskiaisenkin tienoilla.

Kertolaskussa luvut 3, 4 sekä 12 (1 ja 2) yhdistetään toisiinsa ja tallennetaan muistiin kielen hermoverkkoon. Se, että ne ovat muistissa kielellisessä muodossa ja haetaan kielellisestä muistista, on olennainen yksityiskohta tässä tarinassa. Jo vuonna 1985 Campbell ja Graham esittivät mallin (network interference model), miten kertotaulua opeteltaessa niissä olevat numerot muodostavat toisiinsa nivoutuneen hermoverkon. Kertotaulun oppimisen ongelma tulee siitä, että numeroita on vain 10 (0–9) ja samat luvut toistuvat eri yhdistelminä muodostaen tämän muistiverkoston. Kertotaulujen ulkoa muistaminen on vähän kuin kuvassa olevien nimien ja katujen yhdistäminen. Koitapa opetella ne!

Huomaat, miten samankaltaisuus häiritsee muistamista. Tuossa kuvan esimerkissä on piilotettuna kolme yhteenlaskua ja kolmen kertolaskua vastauksineen lukupareilla (3-4, 3-7, 7-5). 

Hankalaa, eikö totta? Siksi koulussa kertotaulujen opetteluun käytetään paljon aikaa ja vaivaa. Niiden opettelu on työlästä, koska samat numerot ovat toisiinsa sidoksissa erilaisina yhdistelminä. Osalle harjoittelijoista oppiminen muodostuu ylivoimaiseksi ja epätoivoiseksi haasteeksi. Laskut menevät sekaisin, eikä itku ole kaukana kokeita odotellessa. Yksi tähän liittyvä syy voi olla se, että kertotauluja opetellaan taulu kerrallaan 2×3, 2×4, jne., mikä menetelmänä haastaa mieleenpainamista tehtävien samankaltaisuuden vuoksi. Ehkä ulkoa opettelun epäonnistuttua kannattaisi harjoittelu toteuttaa toisella tavalla?

Uunituoreessa tutkimuksessaan Dotan ja Friedman (painossa) tutkivat 40-vuotiaan naisen tapausta, joka ei ollut koskaan oppinut kertotauluja kovasta työstä ja yksityisopetuksesta huolimatta. Tutkimuksessa naisen, jota tässä kuvataan nimikirjaimin DL, kognitiivisissa suorituksissa ei ollut todettavissa mitään erityistä. DL:n luku- ja kielen taidot olivat normaalit, samoin hänen työmuistinsa. Vain sellaiset tehtävät hänellä menivät huonosti, joissa olisi pitänyt pitää mielessään tai opetella samankaltaisia asioita. Ne menivät aina sekaisin. Tutkijat päättelivät, että hänellä oli HYSTI, muistin häiriöyliherkkyys.

Testatakseen tätä ajatusta Dotan ja Friedman jakoivat kertotaululaskut uudella tavalla ryhmiin. Tehtävään otettiin ne laskut, joita DL ei muistanut tai joita ratkaistessaan hän teki virheitä. Ensimmäisellä viikolla harjoiteltiin sellaisia kertolaskuja, jotka olivat mahdollisimman erilaisia, kuten 5×3=15 ja 8×7=56. Niissä on vain yksi numero (5) yhteinen, eikä yhtään samaa numeroparia. Seuraavalla viikolla harjoittelu sisälsi laskuja, joissa oli yhteisiä elementtejä, kuten 7×6=42 ja 8*4=32. Sieltä löytyy numeropari 4-2 molemmista. Seuraavilla kahdella viikolla harjoittelu jatkui jälleen mahdollisimman erilaisilla tehtävillä.

DL oppi huomattavasti paremmin kertolaskuja niinä viikkoina, joissa tehtävät oli valittu mahdollisimman erilaisiksi. Mikä mielenkiintoista, kolme vuotta myöhemmin tehdyssä seurannassa hänen tuloksensa olivat vielä selvästi parempia kuin ennen tätä lyhyttä neljän viikon harjoittelua, vaikka näiden kolmen vuoden aikana hän ei saanut mitään harjoitusta kertotauluihinsa ja sanomansa mukaan ei niitä käyttänytkään kovinkaan usein. Eri tavalla rakennettu harjoittelu vähensi HYSTIn vaikutusta DL:n oppimisvaikeuksissa.

Kertotaulun opetteluun on tämän tutkimuksen tarjoaman idean lisäksi olemassa monia muitakin sitä helpottavia keinoja. Sadan laskun taulu voidaan pilkkoa paljon pienemmäksi, jolloin vaikeasti ulkoa opeteltavien laskujen määrä saadaan helposti pudotettua kymmenistä muutamaan. Näiden muutaman haasteellisimman laskun kanssa voi sitten hyödyntää vaikka Dotanin ja Friedmanin lähestymistapaa tai muita muistamista helpottavia strategioita.

Neurokognitiivinen tutkimus tuo uusia näkökulmia vanhoihin pedagogisiin haasteisiin. Kun ymmärrämme paremmin oppimisen mekanismeja ja miten aivot tietoa käsittelevät, voimme miettiä uusia tapoja opetella ja opettaa asioita. Monet työläinä pidetyt asiat eivät välttämättä aina olekaan niin vaikeita. Työläyden takana voi olla paljon sellaista, joka johtuu tavoistamme opetella asioita tavoilla, jotka ovat aivotoimintojemme näkökulmasta hankalampia kuin toiset. 

Viitteet

Campbell, J. I. D., & Graham, D. J. (1985). Mental multiplication skill: Structure, process, and acquisition. 
Canadian Journal of Psychology, 39(2), 338–366.

De Visscher, A., & Noël, M. P. (2013). A case study of arithmetic facts dyscalculia caused by a 
hypersensitivity-to-interference in memory. Cortex, 49(1), 50–70. 

De Visscher, A., & Noël, M. P. (2014). Arithmetic facts storage deficit: the hypersensitivity-to- 
interference in memory hypothesis. Developmental Science, 17(3), 434–442. 

Dotan, D., & Friedman (in press) Reducing interference improves the memorization of multiplication facts in case of hypersensitivity to interference. Journal of Numerical Cognition.

Auttaako hahmottamisen harjoittelu matematiikassa?

Mekin olemme täällä kirjoittaneet paljon matemaattisten taitojen yhteyksistä hahmottamisen taitoihin, josta on kertynyt paljon vahvaa näyttöä.

Tästä nousee automaattisesti kysymys, parantaisikohan hahmottamisen harjoittelu suoraan myös matemaattisia taitoja. Rodán ja kumppanit (2019) päättivät kokeilla tätä vajaan sadan tokaluokkalaisen (7v.) aineistolla. Puolet porukasta laitettiin harjoittelemaan oheisen kuvan kaltaisia mentaalisen rotaation tehtäviä yhteensä 90 minuutin ajan, toisen puolen toimiessa kontrolliryhmänä.

Harjoittelu paransi selvästi sekä poikien että tyttöjen mentaalisen rotaation taitoja, mutta laskutaitohin tämä parannus ei vaikuttanut. Tutkijat pohtivat tulokselleen kahta mahdollista selitystä. Toisaalta harjoitteluaika oli varsin lyhyt ja toisaalta tässä iässä laskutehtävien ratkaiseminen tukeutuu vahvasti luettelemiseen ja siten kielellisiin taitoihin.

Tulemme jatkossa näkemään entistä enemmän tällaisia tutkimuksia, joissa hahmottamisen harjoittelua linkitetään matematiikkaan. Lisääntyvä tutkimus tulee kertomaan, millaisesta harjoittelusta mahdollisesti voisi olla hyötyä, ja millaisesta taasen ei. Molemmat tulokset ovat yhtä tärkeitä kun opetuksen kehittämistä mietitään.

Viitteet

Rodán, A., Gimeno, P., Elosúa, M. R., Montoro, P. R., & Contreras, M. J. (2019). Boys and girls gain in spatial, but not in mathematical ability after mental rotation training in primary education. Learning and Individual Differences, 70, 1-11.

Kun ei meinaa muistaa: PIIRRÄ SE!

Meade ja kumppanit (2018) tutkivat, miten ratkaista kokeellisesti ikivanhaa ongelmaa: asiat ei pysy mielessä ja mitä vanhemmaksi sitä tulee, sitä huonommaksi tilanne muuttuu, siis mistä löytyy apu.

Tutkimukseen osallistui kaksi ryhmää: 20-vuotiaita yliopisto-opiskelijoita ja 80-vuotiaita vanhuksia. Tehtävänä oli opetella sanalistoja. Toinen ryhmä kirjoitti sanoja oppiakseen ne, ja toinen piirsi. Sekä nuoremmissa että vanhemmassa ryhmässä piirtäjien ryhmä päihitti kirjoittajat.

Toisessa kokeessaan he lisäsivät kolmanneksi harjoittelumuodoksi assosiaatiosanojen kirjoittamisen. Sen sijaan, että piti kirjoittaa itse sanaa monta kertaa, kirjoitettiinkin muistiin sanaan liittyviä piirteitä (tuoli – jalat, selkänoja, jne.). Siis sitä joutui mielessään kuvittelemaan. Tämä toimi vähän paremmin kuin sanojen kirjoittaminen, mutta edelleen piirtäminen toimi parhaiten.

Vaikka nuoret yleensä muistavat paremmin kuin vanhat, niin vanhat piirtäjät päihittivä tuloksissa nuoret kirjoittajat. Taustalla lienee piirtämisen mukanaan tuoma parempi episodisen (tapahtuma-)muistin edustus muistimme lokerikoissa.

Tätä tulosta ei kannata kirjoittaa muistiin. Piirrä se!

Viitteet

Meade, M. E., Wammes, J. D., & Fernandes, M. A. (2018). Drawing as an encoding tool: Memorial benefits in younger and older adults. Experimental aging research, 44(5), 369-396.