Forskning

Stor studie: Elever blir bättre på matte genom kognitiv träning

Torkel Klingberg, Pussel, version 2

Torkel Klingberg är professor vid Institutionen för neurovetenskap vid Karolinska Institutet.

| Foto: Sara McKey
Spatial kognition och appen Vektor

Övningar i spatial kognition
En tallinje används för att med bild visa hur olika tal förhåller sig till varandra. I en tallinjeövning ska en person markera den rätta positionen för ett nummer på en rät linje. Svårighetsgraden justeras genom att ta bort rumsliga ledtrådar, exempelvis tallinjens graderingar, och utvecklas genom att inkludera matematiska problem såsom addition, subtraktion och division.

I en övning i visuellt arbetsminne ska en person återge visuell information. I den här studien fick barnen återge en sekvens av prickar på ett rutnät. Svårighetsgraden ökade allt eftersom fler objekt tillkom.

I en problemlösningsövning med mönster och sekvenser ska en person identifiera ett mönster som återkommer som regel och därigenom lista ut vad följande sekvens ska bli. I den här studien skulle barnen välja rätt bild att fylla ett tomrum med baserat på en tidigare sekvens. Svårighetsgraden ökade genom att nya dimensioner tillkom, såsom färger, former och prickar.

I en rotationsövning ska en person lista ut hur ett objekt ser ut om den roteras. I den här studien fick barnen rotera 2D objekt till att passa olika vinklar. Svårighetsgraden anpassades genom att öka vinkeln på rotationen eller objektets komplexitet.

Källa: Karolinska Institutet

Appen Vektor
https://cognitionmatters.org/se/vektor/
Appen Vektor är ett lekfullt träningsverktyg för tidig matematikinlärning för barn. Den innehåller också träning av kognitiva förmågor, viktiga för matematik.

Elever som tränar sitt visuella arbetsminne och problemlösning stärker sina kunskaper i matematik mer än barn som övat på rotationsövningar, visar en studie vid Karolinska Institutet ledd av Torkel Klingberg, professor vid Institutionen för neurovetenskap.
– Uppskattningsvis handlar skillnaden i förbättring om 10 procent, säger han till Skolvärlden.

Studien, där 17 000 barn i åldrarna 6 och 8 deltog, publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Human Behaviour. Enligt Torkel Klingberg är resultatet stark evidens för att kognitiv träning kan förbättra studieresultat, och att vilken typ av kognitiv träning som används spelar en viktig roll i matematikämnet.

– Den grundläggande frågeställningen man länge kämpat med var om kognitiva övningar har en spridningseffekt till skolämnet. Alla är nog eniga om att arbetsminnet kan tränas upp men det har varit osäkert om det haft en spridningseffekt till bland annat matematik. Vi kunde med stor säkerhet slå fast att det finns en sådan effekt.

Barnen i studien tränade sin spatiala kognitiva förmåga, ett slags mått på hur väl man kan uppfatta och minnas rumsliga relationer mellan olika objekt. Det kopplas även till arbetsminne och problemlösning,

– Det handlar om att kunna uppfatta spatiella relationer, kunna komma ihåg dem och manipulera dem i huvudet. Till exempel att kunna se en figur på ett papper och förstå hur man kan vika det till ett objekt, se att en figur är en roterad version av en annan figur, eller att kunna uppfatta relationer som upp eller ned och att komma ihåg dem. Förmågan är viktig inom ämnen som matematik, fysik och teknik, säger Torkel Klingberg.

Under 20 eller 33 minuter per dag i sju veckors tid fick barnen träna via en lekfull app kallad Vektor, framtagen av Torkel Klingberg och hans forskarkollegor i samarbete med spelutvecklare. Till en början fick alla göra samma övningar men över tid delades de in i fem olika grupper som var och en fokuserade mer på en viss typ av kognitiv träning: Rotationsuppgifter (2D-figurer och tangram-pussel), övningar i visuellt arbetsminne eller övningar i problemlösning med mönster och sekvenser. Barnens mattekunskaper testades i den första, femte och sjunde veckan.

– Exempel på rotationsövningar är när du har två objekt och det ena är en roterad variant av det andra. Du ska rotera dem i huvudet för att säga om dem är likadana eller spegelvända. Några studier har påvisat effekter av rotationsövningar, andra inte. Likadant har det varit med visospatiellt arbetsminne där några studier har visat träningseffekt för matematik och andra inte, samt några studier med problemlösning. Ett problem har varit att studierna oftast genomförts med olika metoder, och att grupperna varit så pass små.

Den aktuella studien pågick under två år. Alla grupper förbättrade sig men de som förbättrade sig mest var det som fokuserat på problemlösningsövningar eller arbetsminnesträning.

Hur kan lärare ta vara på det ni kommit fram till?
– Jag menar att resultatet är ytterligare ett belägg för att spatiell förmåga är viktig för att lära sig matematik i tidig ålder.

Kommentera

LÄRARNAS RIKSFÖRBUND

Box 3529
103 69 Stockholm
Sveavägen 50

SKOLVÄRLDEN

Box 3265
103 65 Stockholm