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.

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.

Mitä hahmotushäiriöt ovat

Neuropsykologi Pekka Räsäsen mukaan hahmottamisen taidoiksi kutsutaan niitä ajattelutaitoja, jotka liittyvät kolmiulotteisessa todellisuudessa elämiseen. Havaitsemisen lisäksi hahmottamisessa on kyse mielikuvien luomisesta. Mikäli hahmottamisen taidot ja hahmottamiseen liittyvät ajattelutaidot ovat niin puutteellisia, että ne haittaavat arjessa toimimista, kouluttautumista tai työn tekemistä, ruvetaan puhumaan hahmottamisen häiriöistä tai vaikeuksista. Hahmotushäiriöissä ei ole kyse aistitoiminnan häiriöistä, vaan kysymys on nimenomaan vaikeuksista käsitellä ja muokata informaatiota mielessä sekä luoda mielikuvia. Räsänen kuvaa hahmottamisen vaikeuksia puhumalla puuttuvista ja putoilevista ajatuksen palikoista, joiden takia ajatusta ei saa rakennettua valmiiksi. Tämä näkyy esimerkiksi suunnistamisen haasteina.

Miten hahmottamisen vaikeudet näkyvät alkuopetuksen matematiikassa

Neuropsykologi Pekka Räsänen kertoo, että matematiikassa suunnat ja ulottuvuudet ovat sisällöllisesti merkityksellisiä. Lukujärjestelmä perustuu paikka-arvoihin ja paikka tarkoittaa lukujen sijaintia suhteessa toisiinsa. Hahmottamisen vaikeudet voivat aiheuttaa ongelmia käsitellä mielessä asioiden sijainteja ja suhteita toisiinsa, jolloin on vaikeampaa oppia ajattelemaan luvuilla sekä hahmottamaan lukujen suhteita ja suuruusluokkia. Oppimisesta tulee pintaoppimista, ja numerot ovat vain sanoja ilman sisältöä.

Miten opettaja voi tukea oppilaan kuntoutumista

Neuropsykologi Liisa Klenbergin mukaan oppimisvaikeuksien kuntoutuksessa pääpaino on käytännön taitojen harjoittelussa, joten koulussakin olisi tärkeää harjoitella esimerkiksi repun pakkaamista tai matematiikan tehtävien tekemistä, mikäli niissä ilmenee vaikeuksia. Neuropsykologi Pekka Räsänen kertoo, että vaikeiden oppiaineiden kohdalla on olennaista löytää oikea taso opetukselle ja tarjota visuaalista tukea yksinkertaistettuja havaintomalleja käyttäen.