Νευροψυχολογική εκτίμηση αδυναμιών στα μαθηματικά σε παιδιά δημοτικού του νομού Ηρακλείου και επίδραση της εκπαίδευσης στη μαθηματική σκέψη

Abstract

Despite the large body of educational and neuropsychological research on Learning Disabilities (LD) in math several outstanding issues remain on optimal assessment procedures and effective interventions. In Greece there is a further lack on implementation of diagnostic procedures, instruments, and specialized intervention protocols. The present study focused on elementary school students displaying significant and persistent mathematic underachievement, their cognitive profile and response to a custom-designed educational intervention. To accomplish this goal a sample of 1382 G3 students were administered a math screening assessment, in Phase 1 of the study. Students who presented mathematic weaknesses (n=122) were reassessed a year later on the same scale. Nineteen students displayed persisting underachievement (1.4% of the total sample, PD group) and 17 students scored in the average range (Improved Performance, IP group). A group of students who performed in the average range on both assessments formed the comparison group (typical performance group, TP, n=36). Administered a battery of cognitive and math skills tests in G4 (Phase 2), students in the PD group displayed significant difficulties in symbolic processing: they had poor achievement in math tasks that require the processing of symbols such as written additions and subtractions or problem solving. In contrast they scored comparably to students in the IP group on math tasks that required quantity processing such as counting, digit comparison and approximate quantity estimation. Moreover, both students in the PD and IP groups scored lower that TP students on pseudoword reading while all groups showed similar scores on word reading. In Phase 3 of the study an educational intervention (MyMath) was designed focusing on weaknesses in basic math concepts, which are considered as prerequisites for the development of higher math abilities. Students in the intervention sample (n=36) attended MyMath while enrolling in G5 and G6. Importantly, only students who completed the intervention from the PD group (n=13) benefited displaying a small but significant improvement in accuracy and speed, while performing written and mental calculations. Training in basic mathematic concepts and procedures starting from non symbolic tasks using manipulatives, a methodology that traditionally is adopted during the first years of elementary schooling, positively affected symbolic math performance in students presenting persistent mathematic difficulties just before finishing primary education. Students in the IP group seem to have short term memory deficiencies and a slow rate of growth of mathematical abilities compared to students with TP without exhibiting conceptual deficits. In the course of time they manage to achieve the expected level of mathematical proficiency. These students would probably benefit from a different math program targeting practice through rehearsal and motivating their interest for learning. The present study includes a number of advances compared to previous research in the Greek educational system featuring longitudinal evaluation of student progress in basic math skills and subsequent detailed cognitive and math skills assessment. Moreover, an intervention combining elements from modern neuropsychological and educational research was organized aiming to the rehabilitation of mathematic difficulties. Limitations of the study included the lack of detailed assessments of language, visual-spatial and executive skills that would probably bring to light more information on the procedure of mathematical thinking of students in our sample.

Σημαντική πρόοδος έχει επιτελεστεί στην μελέτη των δυσκολιών μάθησης με σκοπό την αναγνώριση των αιτίων που τις προκαλούν και την ανακάλυψη τρόπων για την αντιμετώπισή τους. Παρά το πλήθος μελετών που προκύπτουν από την εκπαιδευτική και νευροψυχολογική έρευνα δεν έχει υπάρξει συναίνεση γύρω από τη διάγνωση των μαθησιακών δυσκολιών, πράγμα που έχει επιπτώσεις και στην επιλογή των μεθόδων αποκατάστασής τους. Στη χώρα μας παρατηρείται ανεπάρκεια στην αξιοποίηση ψυχομετρικών εργαλείων και ειδικευμένου προσωπικού για τη διάγνωσή της καθώς και ελλιπής υποστήριξη των μαθητών που την εμφανίζουν η οποία μάλιστα τείνει να μειώνεται όσο αυτοί προχωρούν σε ανώτερες εκπαιδευτικές βαθμίδες. Η παρούσα μελέτη είχε στόχο να εκτιμήσει το γνωστικό προφίλ μαθητών του Δημοτικού που παρουσιάζουν αξιοσημείωτα χαμηλή επίδοση στα μαθηματικά και να οργανώσει μια εκπαιδευτική παρέμβαση για την άμβλυνση των μαθηματικών αδυναμιών τους. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, στην Φάση 1 της μελέτης, εκτιμήθηκε με σύντομη κλίμακα μαθηματικής επίδοσης δείγμα 1382 μαθητών της Γ΄ δημοτικού, από τους οποίους εκείνοι που εμφάνιζαν μαθηματική αδυναμία (n=122) επανεξετάστηκαν έναν χρόνο μετά με την ίδια κλίμακα. Ποσοστό 1.4% (n=19) εξακολουθούσαν να εμφανίζουν σημαντικές αδυναμίες (μαθητές με επίμονη δυσκολία στα μαθηματικά, ΕΔ), ενώ 17 μαθητές παρουσίαζαν πλέον μέση επίδοση (μαθητές με παροδική δυσκολία στα μαθηματικά, ΠΔ). Εντοπίστηκε επίσης ομάδα μαθητών τυπικής επίδοσης (ΤΕ, n=36)). Στην 4η Δημοτικού (Φάση 2), οι μαθητές με ΕΔ παρουσίαζαν ελλείμματα στην ικανότητα συμβολικής επεξεργασίας, ανταποκρίνονταν δηλαδή φτωχά σε μαθηματικές διεργασίες όπως οι γραπτές προσθέσεις και αφαιρέσεις ή η επίλυση προβλημάτων, που απαιτούν χειρισμό συμβόλων. Αντίθετα παρουσίαζαν παρόμοια επίδοση με τους μαθητές με ΠΔ σε μαθηματικά έργα που απαιτούσαν επεξεργασία ποσότητας, όπως μέτρηση, σύγκριση ψηφίων, κατά προσέγγιση εκτίμηση ποσότητας. Τόσο οι μαθητές με ΕΔ όσο και εκείνοι με ΠΔ εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερη επίδοση από τους μαθητές με ΤΕ στην ανάγνωση ψευδολέξεων ενώ οι τρεις ομάδες δεν παρουσίασαν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους κατά την ανάγνωση λέξεων. Στη Φάση 3 της μελέτης οργανώθηκε εκπαιδευτική παρέμβαση (Μικρός Άθλος, Μ.ΑΘ) που εφαρμόστηκε όταν οι μαθητές φοιτούσαν στην Ε΄ και ΣΤ΄ δημοτικού. Η Μ.ΑΘ. στόχευε στην αποκατάσταση αδυναμιών σε βασικές μαθηματικές έννοιες, προαπαιτούμενες για την ανάπτυξη ανώτερων μαθηματικών ικανοτήτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι από την παρέμβαση ευνοήθηκαν μόνο οι μαθητές με ΕΔ (n=13 ολοκλήρωσαν την παρέμβαση, Φάση 4), οι οποίοι παρουσίασαν μικρή αλλά σημαντική βελτίωση ως προς την ακρίβεια και την ταχύτητα εκτέλεσης γραπτών πράξεων και νοερών υπολογισμών. Η εκπαίδευση σε βασικές μαθηματικές έννοιες και διεργασίες ξεκινώντας από μη συμβολικά έργα με τη χρήση πραξιακού υλικού, μεθοδολογία που παραδοσιακά υιοθετείται στις πρώτες τάξεις του δημοτικού επηρέασε θετικά την επίδοση σε συμβολικά έργα, σε μαθητές που παρουσίαζαν επίμονες δυσκολίες λίγο πριν το τέλος της πρωτοβάθμιας φοίτησής τους. Οι μαθητές με ΠΔ φαίνεται να παρουσιάζουν αδυναμίες στην βραχύχρονη μνήμη και έναν πιο αργό ρυθμό ανάπτυξης των μαθηματικών ικανοτήτων από τους μαθητές ΤΕ χωρίς εννοιολογικά ελλείμματα και με την πάροδο του χρόνου καταφέρνουν να κατακτήσουν το επιθυμητό επίπεδο μαθηματικής επίτευξης. Αυτοί οι μαθητές ενδεχομένως θα ευνοούνταν από ένα διαφορετικό πρόγραμμα μαθηματικής εκπαίδευσης που θα στόχευε στην εξάσκηση δια της επανάληψης και την κινητοποίηση του ενδιαφέροντός τους για μάθηση. Η παρούσα μελέτη διαφοροποιείται από προηγούμενες μελέτες στην Ελλάδα καθώς βασίστηκε σε διαχρονική εκτίμηση της μαθηματικής επίδοσης και στην ενδελεχή αξιολόγηση επιμέρους μαθηματικών δεξιοτήτων. Επιπλέον, η παρέμβαση που οργανώθηκε για την αποκατάσταση των μαθησιακών δυσκολιών στα μαθηματικά συνδύασε στοιχεία από τη σύγχρονη νευροψυχολογική και εκπαιδευτική έρευνα. Περιορισμοί της μελέτης αποτελούν η απουσία λεπτομερών εκτιμήσεων γλωσσικών ικανοτήτων, οπτικοχωρικής επεξεργασίας και εκτελεστικού ελέγχου που ενδεχομένως να αποκάλυπταν περισσότερα στοιχεία για τη λειτουργία της μαθηματικής σκέψης των μαθητών στο δείγμα.