Lasten lukumääräisyyden tajua ja työmuistin yhteyttä matemaattiseen osaamiseen on tutkittu paljon, mutta vain harvat tutkimukset ovat tarkastelleet näitä samanaikaisesti. Tässä blogitekstissä kerromme tuloksia tutkimuksestamme, jossa pyrimme ensinnäkin löytämään erilaisia lukumääräisyyden ja työmuistin profiileja ensiluokkalaisilla. Tätä varten käytimme analyysimenetelmää, mikä ryhmitteli oppilaita heidän näissä taidoissa osaamisensa suhteen. Lukumääräisyyden tajua arvioitiin 1- ja 2-numeroisten lukujen vertailutehtävillä ja työmuistia sen eri komponenttien kautta. Tämän jälkeen olimme kiinnostuneita siitä, miten nämä ryhmät mahdollisesti eroavat toisistaan matemaattisilta taidoiltaan, eli lukujonotaidoissa, yhteen- ja vähennyslaskusujuvuudessa sekä sanallisten tehtävien ratkaisemisessa. Otimme myös huomioon vertailussa, eli kontrolloimme, oppilaiden muita taitoja, kuten nopeaa nimeämistä, ei-kielellistä päättelykykyä ja sanojen ymmärtämistä.
Tutkimuksemme on osa laajempaa lasten matemaattisten taitojen kehittymistä tarkastelevaa iSeeNumbers-hanketta. Tähän osatutkimukseen osallistui 265 norjalaista ensiluokkalaista (ikä ka. 6 v 9 kk). Norjassa lapset aloittavat ensimmäisen luokan vuotta suomalaislapsia aiemmin. Oppilaiden taitoja arvioitiin kerran ensimmäisen luokan syyslukukauden loppupuolella arviointitehtävillä, jotka tehtiin joko yksilöllisesti tai pienryhmässä.
Neljä erilaista profiilia
Latentin ryhmittelyanalyysin perusteella löydettiin neljä erilaista lukumääräisyyden tajun ja työmuistin profiilia. Ensimmäistä ryhmää (33,6 % oppilaista) kuvasi parhaiten heikko lukumääräisyyden taju. Toista ryhmää (25,8 %) puolestaan vahva lukumääräisyyden taju. Kolmannen ryhmän (23,4 %) oppilaille oli tyypillistä heikko lukumääräisyyden taju sekä työmuisti, kun neljännelle ryhmälle (17,2 %) taas oli ominaista vahva työmuisti, erityisesti visuaalinen työmuisti.
Kun tarkastelimme näiden neljän ryhmän osaamista matemaattisissa taidoissa ottaen huomioon myös iän, sukupuolen ja muita kognitiivisia taitoja (mm. nopea nimeäminen ja sanojen ymmärtäminen), havaitsimme seuraavia päätuloksia. Vahva lukumääräisyyden taju ja työmuisti näyttivät osittain kompensoivan toinen toistaan matemaattisessa osaamisessa. Tämä näkyi niin, että ryhmät, jotka olivat vahvoja joko lukumääräisyyden tajussa tai työmuistissa, olivat muita ryhmiä parempia matemaattisessa osaamisessaan, mutta eivät eronneet toisistaan matemaattisessa osaamisessa. Tämä tulos on myös linjassa aiempien tutkimusten kanssa, joissa on havaittu, että hyvä lukumääräisyyden taju tai työmuisti on positiivisesti yhteydessä matemaattiseen osaamiseen. Heikkous lukumääräisyyden tajussa, jo yksistäänkin, oli yhteydessä heikompaan yhteen- ja vähennyslaskutaitoon. Heikkous työmuistissa näytti puolestaan olevan yhteydessä erityisesti lukujonotaitoihin, sillä ryhmä, jolla oli heikkoutta sekä lukumääräisyyden tajussa että työmuistissa, suoriutui lukujonotehtävistä kaikista ryhmistä heikoiten.
Tutkimuksemme tuo uutta tietoa siitä millaisia lukumääräisyyden tajun ja työmuistin profiileja ensiluokkalaisilla on ja miten nämä eri profiiliryhmät eroavat toisistaan matemaattisten taitojen osaamisessa. Löysimme kaksi profiilia, jotka vastaavat aiempia tutkimustuloksia (ryhmä 1: heikko lukumääräisyyden taju sekä ryhmä 3: heikko lukumääräisyyden taju ja työmuisti) sekä kaksi uutta profiilia, joita kuvasti vahvat taidot joko lukumääräisyyden tajussa (ryhmä 2) tai työmuistissa (ryhmä 4). Tulostemme perustella lukumääräisyyden taju arvioituna lukujen vertailutehtävillä näyttäisi olevan yksi sellainen taito, jota olisi hyvä arvioida jo koulun aloittajilla, sillä se oli yhteydessä erityisesti yhteen- ja vähennyslaskutaitoon. Toisaalta ne oppilaat, joilla on heikkoutta lisäksi myös työmuistissa, ovat ryhmä, jolla haasteita voi esiintyä muita enemmän myös lukujonotaitojen oppimisessa.
Tutkimusartikkeli on julkaistu 4.2.2022 ja on avoimesti saatavilla:
Mononen, R. & Niemivirta, M. (2022). Patterns of symbolic numerical magnitude processing and working memory as predictors of early mathematics performance. European Journal of Psychology of Education. https://doi.org/10.1007/s10212-021-00596-4