Udviklingsdyscalculia: En ny forståelse af tidlige advarselsskilte

Selvom næsten lige så almindelig som dysleksi, dyskalkuli er hverken velkendt eller velkendt blandt undervisere og klinikere. Omkring 5% -7% af studerende i USA har denne matematikbaserede indlæringsvanskelighed.¹, ² Stadig studeres og diskuteres dyslexi i videnskabelige tidsskrifter næsten 14 gange oftere end dyscalculia.³

Med andre ord glider børn med udviklingsmæssig dyscalculia sandsynligvis gennem revnerne i skolen og på lægekontoret. Derudover antyder vores nye forståelse af dyscalculia, at undervisere og plejere kan opdage dets symptomer længe før et barn mislykkes med aritmetik; det er muligt at teste og forbedre grundlæggende færdigheder, der begynder i en tidlig alder.

Hvad er udviklingsdyscalculia?

Personer med udviklingsmæssig dyscalculia oplever et specifikt underskud: De kæmper for at repræsentere og behandle numerisk størrelse på en typisk måde.

Dette er en udviklingsforstyrrelse og begynder længe før børnehaven; tidlige kampe fører til vanskeligheder med at lære numeriske udtryk som beregningsproblemer og bevare dem i hukommelsen. En dårlig forståelse af de underliggende mængder kan også betyde, at en person har behov for mere

arbejdshukommelse at gennemføre en beregning, der beskatter hjernen på observerbare måder. Dette betyder, at risikoen for dyscalculia kan - og bør - screenes, før et barn selv lærer aritmetik.

I den diagnostiske og statistiske manual for psykiske lidelser (DSM-5) vises dyscalculia under paraplybetegnelsen "Specifik læringsforstyrrelse," som er defineret som en neuroudviklingsforstyrrelse med biologisk oprindelse, der manifesterer sig i ”indlæringsvanskeligheder og problemer med at tilegne sig faglige færdigheder markant under aldersniveau og manifesteret i de tidlige skoleår, der varede i mindst seks måneder, ikke tilskrevet intellektuelle handicap, udviklingsforstyrrelser eller neurologiske eller motoriske lidelser. ”⁴

Specifikke kendetegn ved en matematisk indlæringsvanskelighed inkluderer vanskeligheder med talesans, faktum og beregning og matematisk resonnement. Et barn kan have flere svækkelser, men at fortjene en diagnose af udviklingsdyscalculia, han eller hun skal opleve vedvarende (ikke kortvarige) vanskeligheder med at tilegne sig grundlæggende matematik koncepter. Et barn, der ikke er opmærksom i en bestemt klasse eller ikke forstår et specifikt koncept, vil sandsynligvis ikke kvalificere sig.

[Selvtest: Kunne dit barn få dyscalculia?]

Hvad er tegnene på udviklingsmæssig dyscalculia?

Tidlige studier af udviklingsmæssig dyscalculia fokuserede på symptomer som et barns tællende viden og arbejdshukommelse. David C. Geary, Ph. D., en professor ved afdeling for psykologisk videnskab ved University of Missouri, som banebrydende forskning på dette område, viste konsekvent, at børn, der oplever matematiske vanskeligheder, har dårlige arbejdshukommelse, som kompromitterer deres evne til at udføre beregningsprocedurer og at indeholde mellemliggende løsninger i sind. Dette påvirker igen deres evne til at kode aritmetiske fakta i langtidshukommelsen.⁵

To kendetegn ved udviklingsmæssig dyscalculia er:

• Anvendelse af umodne tælleprocedurer til at løse enkle aritmetiske problemer.⁶
• En vedvarende manglende evne til at hente aritmetiske fakta fra hukommelsen.⁵

For eksempel tager børn med udviklingsmæssig dyscalculia typisk længere tid end deres jævnaldrende at gennemføre standardiserede matematiske prøver og brug ”krykker” som at tælle på deres fingre længe efter at deres kammerater er begyndt at trække matematikfakta fra hukommelsen. De kæmper for at opgradere fra tællebaserede strategier til hukommelsesbaserede strategier, og de laver hyppige tælleprocedurefejl.⁷, ⁸, ⁹

Børn med udviklingsmæssig dyscalculia kæmper muligvis ikke inden for alle matematikdomæner; beregning er det mest udbredte klæbepunkt. For nylig er forskningen begyndt at undersøge ud over arbejdshukommelsen for at forstå de domænespecifikke årsager til antalbehandlingsproblemer, som jeg drøfter nedenfor.

[Selvtest: Kunne dit barn have en arbejdshukommelsesunderskud?]

Hvad bidrager til ringe nummerbehandling?

Moderne forskning om dyscalculia har arbejdet på at identificere kernefærdighedsevner inden for matematikområdet. Vi ved, at for eksempel tidlige læsere, der mangler grundlæggende færdigheder har dårlige afkodningsevner, vil fortsætte med at halde bag kammerater med god fonologisk opmærksomhed i nogen tid. Dette benævnes " “Matthew effekter” i læsning, og implikationen er, at tidlige underskud i kernekompetencer fører til efterfølgende vanskeligheder med at tilegne sig færdigheder på højere niveau.

Den første indflydelsesrige undersøgelse af grundlæggende kompetencer inden for nummerbehandling blev foretaget af forskere ved University College London.¹⁰ Fire grupper af børn blev rekrutteret til denne undersøgelse: en gruppe med dyscalculia, en gruppe med dyslexia, en gruppe med dyscalculia og dyslexia og en kontrolgruppe med ingen af ​​ovenstående. I en opgave med sammenligning af numre bad forskerne børnene i de 4 grupper om at dømme 2 sæt numre, hvor en digital enten var numerisk eller fysisk større.

Denne opgave gjorde det muligt for forskerne at vurdere grundlæggende matematisk underskud, fordi ethvert barn, der kæmpede med fysisk størrelse sammenligning og antallet sammenligning havde sandsynligvis en kerne vanskelighed med at opfatte tal, forskerne sagde. På den anden side et barn, der snuble over opgaven med sammenligning af numre men gled gennem størrelsesammenligningen opgave havde næsten helt sikkert problemer med en bestemt matematikfærdighed: at hente den mængde, der er forbundet med en tal.

Resultaterne af undersøgelsen viste, at børn med dyscalculia (og comorbid dyscalculia og dyslexia) kæmpede for at knytte et symbol til en mængde og derefter bruge denne tilknytning i en nummersammenligning opgave. Dette antyder, at dyscalculia er et underskud relateret til repræsentation og behandling af numeriske størrelser på en typisk måde. Dette fører igen til vanskeligheder med at lære numeriske udtryk som multiplikationstabeller - og at bevare dem i hukommelsen.

Hvis denne konstatering stemmer, kan risikoen for dyscalculia vurderes, før et barn selv lærer aritmetik.

[Gratis download: Lærervejledningen til fælles læringsudfordringer]

Vigtige overvejelser, når man diagnosticerer udviklingsdyscalculia

1. Udviklingsdyscalculia er heterogen og almindeligvis comorbid

Der er ingen enkelt årsag til udviklingsmæssig dyscalculia, en indlæringsvanskelighed med flere komponenter¹¹ og undertyper. En nylig klyneanalyse viser, at udviklingsdyscalculia er meget heterogen og har mindst seks forskellige klynger.¹²

Derudover forekommer udviklings dyscalculia sjældent isoleret. Det diagnosticeres ofte hos børn med comorbide forhold såsom dyslexi og ADHD, og ​​der er ingen klare beviser for en almindelig årsag.

2. Kvantitative kontra kvalitative mål for kompetence

Ligesom dyslexi diagnosticeres udviklingsdyscalculia kvantitativt ved hjælp af en vilkårlig cutoff score. ”Et af de største problemer er, at der ikke er nogen specifik blodprøve eller hjerneafbildning, der kan give en diagnose,” skriver Linda Siegel i en artikel om dysleksi.¹³ DSM-5 afspejler denne vilkårlighed: ”Akademiske færdigheder er fordelt langs et kontinuum, så der er ingen naturligt afskæringspunkt, der kan bruges til at differentiere enkeltpersoner med og uden specifik læring lidelser. Enhver tærskel, der bruges til at specificere, hvad der udgør væsentligt lav akademisk præstation, er således i vid udstrækning vilkårlig. ”

3. Er det matematisk angst eller dyscalculia?

Matematikangst og dyscalculia går ofte hånd i hånd, men de er ikke den samme ting. Førstnævnte er ret udbredt, og dens kendetegn er følelsesmæssige faktorer - ikke nødvendigvis kognitive. Ifølge en undersøgelse fra Programmet for International Student Assessment,¹⁴ op til 60% af de studerende siger ting som "Jeg bekymrer mig ofte for, at det vil være svært for mig i matematikundervisning" eller "Jeg er bekymret for, at jeg får dårlige karakterer i matematik."

Klinikere bør også overveje den studerendes egnethed og følelser, da matematisk angst kan påvirke ydeevnen dramatisk. Dette er lidt af et kylling- og ægproblem, fordi vi endnu ikke fuldt ud forstår, om dårlig matematikkompetence fører til matemangst eller omvendt. Uanset hvad antyder forskning et vist niveau af sammenhæng mellem matematisk ydeevne og matematisk angst.

Vi ved også, at matematisk angst kan afspejles i hjernen. En undersøgelse fra Stanford University viste, at studerende med matematisk angst aktiverer hjerneområder som amygdala og medialet prærontal cortex, der er forbundet med frygt og mestring af negative følelser, når man arbejder med matematik problemer. Studerende uden matematisk angst aktiverer på den anden side bærere i og omkring parietal cortex, der er involveret i matematikpræstationer.

[Relateret læsning: 6 ting, du ikke vidste om ADHD-hjernen]

4. Lærernes rolle i studerendes matematikangst

Lærere og forældre kan bidrage til elevernes matematikangst. En undersøgelse fra University of Chicago viste i det væsentlige, at en læreres matematikangst kan have indflydelse på hendes studerendes præstation.¹⁵ Forskere målte kvindelige læreres matematikangst på første og anden klasse, studerendes tro på matematik og studerendes matematikpræstationer i løbet af det første skoleår. Måling af kønsrelaterede holdninger til matematik læste forskere børn en historie om et barn, der var god til at læse eller god til matematik, og bad derefter eleverne om at tegne et billede af barnet i barnet historie.

Børnene var mere tilbøjelige til at tegne en pige, når de afbildede en studerende, der var god til at læse, og mere tilbøjelige til at tegne en dreng, når de skildrede en studerende, der udmærkede sig til matematik. I begyndelsen af ​​skoleåret var der ingen sammenhæng mellem en læreres matematikangst og hendes studerendes matematikpræstationer. Ved skoleårets afslutning, jo mere ængstelig en lærer handlede om matematik, desto mere sandsynligt var hendes kvindelige (men ikke mandlige) studerende støtter stereotypen om, at "drenge er gode i matematik, og piger er gode til at læse" - og jo lavere disse pigers matematikpræstationsresultater var.

5. Forældrenes rolle i studerendes matematikangst

Forskning viser også, at forældres matematikangst kan have negativ indflydelse på deres børn, især når de arbejder på lektier sammen.¹⁶ Resultater fra a 2015-undersøgelse viste, at når forældre (med enten lav eller høj matematisk angst) gjorde meget lidt hjemmearbejde med deres børn, blev elevernes matematisk vækst ikke påvirket. Men når forældre med høj matematikangst gjorde en masse hjemmearbejde med deres børn, var de studerendes matematikresultater tilbøjelige til at falde.

Gør børn med angst med høj matematik iboende hjemmearbejdstiden mere stressende? Dette skal undersøges nærmere, men konklusionerne antyder, at en forældres holdning til matematik alvorligt kan påvirke deres barns læring og præstation.

6. Bekæmpelse af negative effekter af matematisk angst med udtryksfuld skrivning

Nogle undervisere arbejder for at lindre matemangst ved at engagere deres studerende i en øvelse med udtryksfuld skrivning. En undersøgelse fra 2011 viste, at studerende, der fik lejlighed til at reflektere over deres ængstelse med udtryksfuld skrivning inden en eksamen i høj grad, oplevede markant forbedrede score.¹⁷ Den enkle opgave at nedskrive bekymringer har, synes det, stor akademisk indflydelse - især for studerende med hyppig testtagende angst. Forskere mener, at angst forbruger en persons behandlingsressourcer, hvilket oversættes til svagere arbejdshukommelse og kompromitteret ydelse.

Screeningsværktøjer til matematikindlæringsvanskeligheder

Uddannelsespsykologer er typisk bedst udstyret til at vurdere et barn for udviklingsmæssig dyscalculia, men der findes ingen enkelt diagnostisk protokol. Når det er sagt, kan følgende screeningsværktøjer indikere, om et barn har problemer med grundlæggende matematikforståelse.

1. NumeracyScreener.org tester et barns evne til at bedømme, hvilket af to tal der er større. Et simpelt papir-og-blyant-værktøj, der kan administreres uden teknologi, dette værktøj blev designet og implementeret af Nadia Nosworthy, ph.d., under min opsyn i Numerisk kognitionslaboratorium i Afdeling for Psykologi ved Western University.

2. Number Sense Screener ™ er en lærervenlig børnehave-nummerforstand screener og et interventionsprogram for børn med høj risiko baseret på Nancy C's forskning. Jordan, en professor i School of Education på University of Delaware.

Interventionsprogrammer og værktøjer

1. Hvad der fungerer Clearinghouse fokuserer på resultaterne af forskning af høj kvalitet for at besvare spørgsmålet “Hvad fungerer i uddannelse?” Fra det amerikanske undervisningsministerium gennemgår denne ressource eksisterende forskning på forskellige programmer, produkter, praksis og politikker inden for uddannelse og giver lærere de oplysninger, de har brug for for at kunne bevisvise beslutninger.

2. Antal løbet er et sjovt computerspil primært designet til børn i alderen 4 til 8 år. Yngre spillere bruger dette værktøj til at lære de grundlæggende begreber med tal og aritmetik. Ældre børn kan bruge det til at opbygge deres flydende aritmetiske og antalsmæssige forstand - det vil sige at kortlægge tal til mængder.

3. Nummerfangeren, designet af skaberen af ​​The Number Race, er primært designet til børn i alderen 5 til 10 år, men dets højere niveauer kan også være sjovt for voksne!

Denne artikel kom fra ADDitude webinar “Forståelse af dyscalculia: Sådan genkendes og adresseres matematikindlæringsvanskeligheder” med Daniel Ansari, Ph. D., som er tilgængelig til gratis gentagelse nu.

---

Referencer

¹ von Aster MG, Shalev RS. Taludvikling og udviklingsmæssig dyscalculia. Dev Med Child Neurol. 2007 nov; 49(11):868-873. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17979867

² Butterworth B, Varma S, Laurillard D. Dyscalculia: fra hjerne til uddannelse. Videnskab. 2011 27. maj; 332(6033): 1049-1053. doi: 10.1126 / science.1201536. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21617068

³ Berch DB, Mazzocco MMM, red. Hvorfor er matematik så hård for nogle børn? arten og oprindelsen af ​​matematiske indlæringsvanskeligheder og handicap. Baltimore, MD: Paul H Brookes Publishing Co.; 2007.

⁴ American Psychiatric Association. Diagnostisk og statistisk manual om mentale lidelser. 5. udg. Washington, DC: American Psychiatric Association; 2013. https://www.psychiatry.org/psychiatrists/practice/dsm

⁵ Geary DC. Matematiske handicap: kognitive, neuropsykologiske og genetiske komponenter. Psychol Bull. 1993 Sep; 114(2):345-362. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8416036

⁶ Geary DC, Bow-Thomas CC, Yao Y. Tælling af viden og færdigheder i kognitiv tilføjelse: en sammenligning af normale og matematisk handicappede børn. J Exp Børnepsykol. 1992 dec. 54(3):372-91. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1453139

⁷ Siegel LS, Ryan EB. Udviklingen af ​​arbejdshukommelse i normalt opnåelse og undertyper af læringshæmmede børn. Child Dev. 1989 Aug; 60(4):973-980. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2758890

⁸ Geary DC. En komponentiel analyse af et tidligt undervisningsunderskud i matematik. J Exp Børnepsykol. 1990 juni: 49 (3): 363-383. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Geary+DC.+A+componential+analysis+of+an+early+learning+deficit+in+mathematics.+Journal+of+Experimental+Child+Psychology

⁹ Hitch GJ, McAuley E. (1991). Arbejdshukommelse hos børn med specifikke aritmetiske indlæringsvanskeligheder. Br J Psychol. 1991 Aug; 82 (pt 3): 375-386. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Working+memory+in+children+with+specific+arithmetical+learning+disabilities.+British+Journal+of+Psychology

¹⁰ Landerl K, Bevan A, Butterworth B. Udviklingsdyscalculia og grundlæggende numerisk kapacitet: en undersøgelse af 8-9 år gamle studerende. Kognition. 2004 Sep; 93(2):99-125. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Developmental+dyscalculia+and+basic+numerical+capacities%3A+a+study+of+8-9+year+old+students

¹¹ Fias W, Menon V, Szucs D. Flere komponenter i udviklingsdyscalculia. Tendenser Neurosci Educ. 2013 juni; 2(2):43-47. [undersøgelse, der fremhæver, at der ikke er nogen enkelt årsag] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211949313000203

¹² Bartelet D, Ansari D, Vaessen A, Blomert L. Kognitive undertyper af matematikens indlæringsvanskeligheder i grundskolen. Res Dev Disabil. 2014 mar; 35(3):657-670. doi: 10.1016 / j.ridd.2013.12.010 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Cognitive+subtypes+of+mathematics+learning+difficulties+in+primary+education.

¹³ Siegel LS. Perspektiver på dysleksi. Paediatr børns sundhed. 2006 nov; 11(9):581-587.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Siegel+LS.+Perspectives+on+dyslexia.

¹⁴ Program for International Student Assessment (PISA). OECD. http://www.oecd.org/pisa/ Åbnede 31. juli 2018. http://www.oecd.org/pisa/

¹⁵ Beilock SL, Gunderson EA, Ramirez G, Levine SC. Kvindelige læreres matematikangst påvirker pigers matematikpræstationer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 2. februar; 107 (5): 1860-1863. doi: 10.1073 / pnas.0910967107 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Female+teachers%27+math+anxiety+affects+girls%27+math+achievement

¹⁶ Maloney EA, Ramirez G, Gunderson EA, Levine SC, Beilock SL. Intergenerationseffekter af forældres matematikangst på børns matematikpræstationer og angst. Psychol Sci. 2015 Sep; 26(9):1480-1488. doi: 10.1177 / 0956797615592630
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Intergenerational+effects+of+parents%27+math+anxiety+on+children%27s+math+achievement+and+anxiety

¹⁷ Ramirez G, Beilock SL. Skrivning om testning bekymringer øger eksamenspræstation i klasseværelset. Videnskab. 2011 14. januar; 331 (6014): 211-213. doi: 10.1126 / science.1199427 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ramirez+G%2C+Beilock+SL.+Writing+about+testing+worries+boosts+exam+performance+in+the+classroom.

Opdateret 19. april 2019