The relationship between visuospatial working memory resources and mathematical skills in (pre-) school age and the role of visuospatial working memory as a part of the cognitive profile of children and adolescents with mathematical difficulties

Tämän itsenäisistä osatutkimuksista koostuvan tutkimussarjan tavoitteena oli pyrkiä täydentämään kuvaa matemaattisilta taidoiltaan heikkojen lasten ja nuorten tiedonkäsittelyvalmiuksista selvittämällä, ovatko visuaalis-spatiaaliset työmuistivalmiudet yhteydessä matemaattiseen suoriutumiseen. Teoreettinen viitekehys rakentui Baddeleyn (1986, 1997) kolmikomponenttimallin ympärille. Työmuistikäsitys oli kuitenkin esikuvaansa laajempi sisällyttäen visuaalis-spatiaaliseen työmuistiin Cornoldin ja Vecchin (2003) termein sekä passiiviset varastotoiminnot että aktiiviset prosessointitoiminnot. Yhteyksiä työmuistin ja matemaattisten taitojen välillä tarkasteltiin viiden eri osatutkimuksen avulla. Kaksi ensimmäistä keskittyivät alle kouluikäisten lukukäsitteen hallinnan ja visuaalis-spatiaalisten työmuistivalmiuksen tutkimiseen ja kolme jälkimmäistä peruskoulun yhdeksäsluokkalaisten matemaattisten taitojen ja visuaalis-spatiaalisten työmuistitaitojen välisten yhteyksien selvittämiseen. Tutkimussarjan avulla pyrittiin selvittämään, ovatko visuaalis-spatiaaliset työmuistivalmiudet yhteydessä matemaattiseen suoriutumiseen sekä esi- että yläkouluiässä (osatutkimukset I, II, III, IV, V), onko yhteys spesifi rajoittuen tiettyjen visuaalis-spatiaalisten valmiuksien ja matemaattisen suoriutumisen välille vai onko se yleinen koskien matemaattisia taitoja ja koko visuaalis-spatiaalista työmuistia (osatutkimukset I, II, III, IV, V) tai työmuistia laajemmin (osatutkimukset II, III) sekä onko yhteys työmuistispesifi vai selitettävissä älykkyyden kaltaisella yleisellä päättelykapasiteetilla (osatutkimukset I, II, IV). Tutkimussarjan tulokset osoittavat, että kyky säilyttää ja käsitellä hetkellisesti visuaalis-spatiaalista informaatiota on yhteydessä matemaattiseen suoriutumiseen eikä yhteyttä voida selittää yksinomaan joustavalla älykkyydellä. Suoriutuminen visuaalis-spatiaalista työmuistia mittaavissa tehtävissä on yhteydessä sekä alle kouluikäisten esimatemaattisten taitojen hallintaan että peruskoulun yhdeksäsluokkalaisten matematiikan taitoihin. Matemaattisilta taidoiltaan heikkojen lasten ja nuorten visuaalis-spatiaalisten työmuistiresurssien heikkoudet vaikuttavat kuitenkin olevan sangen spesifejä rajoittuen tietyntyyppisissä muistitehtävissä vaadittaviin valmiuksiin; kaikissa visuaalis-spatiaalisen työmuistin valmiuksia mittaavissa tehtävissä suoriutuminen ei ole yhteydessä matemaattisiin taitoihin. Työmuistivalmiuksissa ilmenevät erot sekä alle kouluikäisten että kouluikäisten matemaattisilta taidoiltaan heikkojen ja normaalisuoriutujien välillä näyttävät olevan kuitenkin jossain määrin yhteydessä kielellisiin taitoihin viitaten vaikeuksien tietynlaiseen kasautumiseen; niillä matemaattisesti heikoilla, joilla on myös kielellisiä vaikeuksia, on keskimäärin laajemmat työmuistiheikkoudet. Osalla matematiikassa heikosti suoriutuvista on näin ollen selvästi keskimääräistä heikommat visuaalis-spatiaaliset työmuistivalmiudet, ja tämä heikkous saattaa olla yksi mahdollinen syy tai vaikeuksia lisäävä tekijä heikon matemaattisen suoriutumisen taustalla. Visuaalis-spatiaalisen työmuistin heikkous merkitsee konkreettisesti vähemmän mentaalista prosessointitilaa, joka rajoittaa oppimista ja suoritustilanteita. Tiedonkäsittelyvalmiuksien heikkous liittyy nimenomaan oppimisnopeuteen, ei asioiden opittavuuteen sinänsä. Mikäli oppimisympäristö ottaa huomioon valmiuksien rajallisuuden, työmuistiheikkoudet eivät todennäköisesti estä asioiden oppimista sinänsä. Avainsanat: Työmuisti, visuaalis-spatiaalinen työmuisti, matemaattiset taidot, lukukäsite, matematiikan oppimisvaikeudetThe purpose of the research project was to investigate whether visuospatial working memory resources are related to mathematical skills. The theoretical framework was based on the three-component model of Alan Baddeley (1986, 1997) supplied with modality specific central executive functions (e.g. Shah & Miyake, 1996; Jarvis & Gathercole, 2003) and both passive storage and active processing functions according to the conceptualisation of Cornoldi and Vecchi (2003). The association between visuospatial working memory and mathematical performance was investigated by five empirical studies. Two of them aimed at investigating the relationship between early numeracy and visuospatial working memory skills and three of them examined the association between mathematical skills and visuospatial working memory resources in ninth-grade pupils. The first study (I) investigated the relationship between visuospatial working memory and early numeracy in preschool aged children. Study II examined the cognitive (working memory) profile of the preschool aged children with difficulties in mathematics (MD). The third study (III) investigated the relationship between both visuospatial and verbal working memory skills and mathematical performance. Study IV examined the association between passive and active visuospatial working memory resources, fluid intelligence and mathematical skills. The fifth study (V) investigated the visuospatial working memory profile of the ninth-grade pupils with difficulties in mathematics (MD). The results of the empirical studies showed that performance in visuospatial working memory tasks is related to mathematical skills in both preschool aged children and school aged adolescents. Both preschool-aged children and upper-grade adolescents with mathematical difficulties had poor visuospatial working memory resources compared to their age-matched peers with normal performance in mathematics. The visuospatial working memory profile of the MD children and adolescents was related to language skills. The results are discussed by a general (visuospatial) WM deficit of the MD children and adolescents with poor language or reading skills and a specific visuospatial WM deficit of the MD children with normal language or reading skills. Keywords: Working memory, visuospatial working memory, mathematical skills, number sense, mathematical learning difficultie

Varhaisten matemaattisten taitojen harjoittaminen: matematiikkaspesifiä vai yleistä kognitiivista harjoitusta?

Peer reviewe

Mathematics Performance Profiles and Relation to Math Avoidance in Adolescence: The Role of Literacy Skills, General Cognitive Ability and Math Anxiety

The main aim of the study was to differentiate adolescent profiles by math performance at the beginning and end of the final two years of lower secondary school, and relevant baseline attributes (literacy skills, general cognitive ability, math anxiety), and to investigate how these profiles differed by gender and math avoidance. A total of 193 Finnish lower secondary students participated in this study. Four profiles were identified: (1) High academic, average anxiety; (2) low academic, average anxiety; (3) average academic, high anxiety; and (4) average academic, average anxiety. They differed in baseline attributes, math performance over two school years, math avoidance, and in gender ratio. High levels of math anxiety was related to unfavourable math trajectory and future math avoidance. This high anxiety was typical of a certain group of average performers but not of the lowest performers. The educational implications of the findings are discussed. </p

Kohti kieli- ja kulttuuritietoista kasvatusta : kasvattajat lasten osallisuuden mahdollistajina varhaiskasvatuksen oppimisympäristöissä

Peer reviewe

Kohti kieli- ja kulttuuritietoista kasvatusta : kasvattajat lasten osallisuuden mahdollistajina varhaiskasvatuksen oppimisympäristöissä

Peer reviewe

Social, Emotional, and Behavioral Strengths and Difficulties among Sixth Grade Students: Comparing Student and Teacher Ratings in Finland and Estonia

This study explores the level of congruency between students’ ratings of their own emotional and behavioral strengths and difficulties, and their teachers’ ratings of these factors, when compared amongst two neighboring countries, Estonia and Finland. Secondly, it investigates the level of agreement between sixth grade students’ ratings and their teachers’ ratings of their emotional and behavioral strengths and difficulties, within each country. Both the students’ version (aimed at 11–17-year-olds) and teachers’ versions of the Estonian and Finnish Strengths and Difficulties Questionnaire (SDQ) were used in the study to measure these issues. No gender differences were found between the students’ overall SDQ scores. However, girls experienced a greater number of emotional problems than boys did. In general, Estonian teachers reported more externalized problems among their students compared to Finnish teachers. Finnish teachers, however, reported more emotional problems among their students. The findings suggest that, in both countries, estimations by teachers and students regarding existing emotional and behavioral difficulties are mismatched. These findings extend the findings of earlier research and provide indications for future teacher training.</p

Dynamics between student vs. teacher perceptions of mathematics task-orientation and mathematics performance among adolescents

This study examined the dynamics between perceptions of mathematics task-orientation and mathematics performance among Finnish adolescents over a period of two last years of secondary school. Task-orientation in math was assessed at the beginning of grade 8 and again at the end of grade 9 using both student and teacher reports. At the same time points, students' mathematics performance was evaluated via standardized test. The cross-lagged associations of task-orientation and mathematics performance were examined taking account the possible impacts of general cognitive ability, technical reading skills, reading comprehension and gender. The results showed that a high level of mathematics performance in the beginning of 8th grade positively influenced student-rated task orientation at the end of secondary school. In turn, the anticipated reciprocal relationship between task orientation and mathematics manifested particularly in the model with teacher-rated task orientation. Implications for practice are discussed.</p

Working memory resources in children: stability and relation to subsequent academic skills

This study aimed to investigate the extent to which WM measured in kindergarten predictsWM measured in second grade (stability of individual WM progress), and the extent to whichWM measured at kindergarten predicts academic performance at second grade (N = 94). Theresults showed that WM skills significantly increase during the time span from Finnishkindergarten to second grade. Verbal (VWM) and visuospatial WM (VSWM) resources seemto develop quite independently, whereas individual progress showed some stability. WMresources measured just before the start of formal school predicted later academicperformance, and VWM acted as more powerful predictor than VSWM resources. The resultshave two important educational implications: first, individual or group-based interventiondesigned to enhance children’s WM skills would be most important even before the start ofschool, and second, poor WM skills should be addressed when planning the learningenvironment beginning in kindergarten.</p

Opettajien puheessa rakentuvat kielellisen ja kulttuurisen eronteon diskurssit

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin opettajien puheessa tuotettuja kielellisiä ja kulttuurisia eronteon diskursseja ja niiden seurauksia. Erilaisuutta lähestytään sosiaalisen konstruktionismin ja diskurssitutkimuksen lähtökohdista eri tilanteissa eri lailla merkityksellistyvänä, todellisuutta rakentavana ja seurauksia tuottavana käsitteenä. Tutkimusaineisto koostuu kuuden maahanmuuttotaustaisia lapsia ja nuoria opettaneen opettajan haastattelulitteroinneista, jotka on tuotettu 2009 ja 2010. Aineistoa analysoitiin diskurssianalyysin periaattein yhdistäen kielenkäytön tilannetta ja ajankohtaa laajempaan yhteiskunnalliseen kontekstiin. Opettajien puheesta konstruoitiin kolme eronteon diskurssia: kategoriadiskurssi, vertailudiskurssi ja asennediskurssi. Erilaisuus sävyttyi omanlaiseksi kussakin diskurssissa. Eri diskurssien kautta maahanmuuttajaksi nimetyn rooliksi asemoitiin joko 1) eksklusiivisesti erilainen, 2) esimerkillinen, samanlainen tai sopeutumaton ulkopuolinen tai 3) alisteinen toinen. Tulosten merkitystä pohditaan koulutuksen, opettajan roolin ja opettajan ammatillisten odotusten konteksteissa. Vaikka eronteon diskurssit ja niiden rakentuminen ovat muotoutuneet tietynlaisiksi tietyssä ajassa, ne voivat auttaa tunnistamaan vastaavanlaisia puhetapoja ja niiden seurauksia myös tänä päivänä.</p

Assessment conception patterns of Finnish pre-service special needs teachers: the contribution of prior studies and teaching experience

The main aim of this study was to investigate how Finnish pre-service special needs teachers’ (N = 134) assessment conceptions, prior academic studies in special education and teaching experience together cluster into different patterns representing different student types. Their assessment conceptions formed three main factors: 1) assessment measures learning, 2) assessment supports teaching and learning, and 3) assessment as a harmful action. All three factors were emphasised differently in each pattern. Assessment conceptions, prior studies, and teaching experience were clustered together in three different patterns: Assessment Criticals, Assessment Positives, and Assessment Cautious. The Assessment Criticals emphasised assessment as a harmful action, and they had fewer prior studies and less teaching experience. The Assessment Positives emphasised assessment for teaching and learning, and they had more prior studies and less teaching experience. Finally, the Assessment Cautious emphasised assessment of learning, and assessment as a harmful action, and they had more studies and more teaching experience. This study shows that relative to national guidelines, students have very different starting points for professional growth during studies. Additionally, this study will discuss the implications for special needs teacher education.</p