Barn blev bättre på matte efter kognitiv träning

Barn som tränade visuellt arbetsminne och problemlösning förbättrade sina mattekunskaper mer än barn som fokuserade på rotationsövningar. Det visar en stor studie av forskare vid Karolinska Institutet som publiceras i tidskriften Nature Human Behaviour. Resultatet tyder på att kognitiv träning kan förbättra skolprestation och att när det kommer till matte, så spelar typen av kognitiv träning en signifikant roll.

– I den här stora randomiserade studien fann vi att när det kommer till att stärka matematikinlärning hos små barn så har typen av kognitiv träning stor betydelse. Det är ett viktigt resultat därför att det är starka evidens för att kognitiv träning påverkar en förmåga som är olik det man tränat på, säger studiens korresponderande författare Torkel Klingberg, professor vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet.

Flera studier har kopplat spatial kognitiv förmåga, dvs kapacitet att uppfatta och minnas spatiala relationer mellan olika objekt, till prestation inom naturvetenskap, teknik och matematik. Utvecklingen har lett till att åtskilliga arbetsgivare inom dessa yrken inkluderar tester i spatial förmåga som en del i rekryteringsprocessen. Resultaten har också väckt intresse för spatial kognitionsträning, som går ut på att stärka förmågan att memorera och manipulera olika former och objekt samt upptäcka mönster i olika sekvenser. Vissa skolor idag inkluderar spatiala uppgifter som en del av undervisningen.

Tidigare studier där man utvärderat effekten av spatial kognitionsträning på skolprestation har dock haft blandade resultat. Vissa har visat på en signifikant förbättring, medan andra inte kunnat visa på någon effekt alls. Det finns således ett behov av stora randomiserade studier för att avgöra om och i vilken utsträckning spatial kognitionsträning faktiskt leder till ökad prestation.

I den här studien ingick fler än 17 000 svenska skolbarn mellan sex och åtta års ålder som i 20 eller 33 minuter per dag under sju veckor genomförde kognitiv träning via appen Vektor. Barnen fick identiska uppgifter under den första vecka, varefter de slumpmässigt delades in i en av fem träningsplaner. I alla grupperna ägnade barnen ungefär hälften av tiden åt matematiska tallinjeuppgifter. Den återstående tiden tilldelades grupperna slumpmässigt olika proportioner av kognitiv träning i form av rotationsuppgifter (2D figurer och tangram-pussel), övningar i visuellt arbetsminne eller övningar i problemlösning med mönster och sekvenser (*se fakta nedan för detaljer). Barnens mattekunskaper testades i den första, femte och sjunde veckan.

Forskarna fann att alla grupper förbättrade sina mattekunskaper, och att träning i problemlösning med mönster och sekvenser hade störst positiv påverkan följt av arbetsminnesträning. Både mönster- och arbetsminnesträning överträffade rotationsuppgifter signifikant när det kom till matematisk förbättring. De såg också att nyttan av kognitiv träning kunde skilja sig trefaldigt mellan olika individer. Det kan förklara skillnader i resultat från tidigare studier eftersom vilka individer som ingår i studien kan vara avgörande för resultaten.

Forskarna noterar att studien innehåller vissa begränsningar. Bland annat saknades en passiv kontrollgrupp samt en grupp som enbart fick matteträning.

– Även om det mest tidseffektiva sättet att förbättra testresultat oavsett ämne sannolikt är att träna på den specifika färdigheten, så visar vår studie i princip att spatial kognitiv träning stärker matematikinlärning. Eftersom spatial kognition, inklusive arbetsminne, är kopplat till många olika områden är det möjligt att kognitiv träning kan stimulera flertalet förmågor. Detta är något som vi tycker att lärare och beslutsfattare bör ha i åtanke i beräkningen av hur tidseffektiv kognitiv träning är i förhållande till träning inför ett specifikt test, säger Torkel Klingberg.

Forskarna har fått finansiering från Vetenskapsrådet. Torkel Klingberg har en oavlönad position som vetenskapligt ansvarig hos Cognition Matters, en icke-vinstdrivande stiftelse som utvecklat kognitionsapplikationen Vektor som använts i denna studie.

Fakta: 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.

Publikation: “Training spatial cognition enhances mathematical learning in a randomized study of 17,000 children,” Nicholas Judd, Torkel Klingberg, Nature Human Behaviour, online 20 maj, 2021, doi: 10.1038/s41562-021-01118-4

För mer information, kontakta:
Torkel Klingberg, professor
Institutionen för neurovetenskap, Karolinska Institutet
Tel: 073-352 5702
E-post: torkel.klingberg@ki.se

Kontakta presstjänsten: ki.se/pressrum

Karolinska Institutet är ett av världens ledande medicinska universitet med visionen att driva utvecklingen av kunskap om livet och verka för en bättre hälsa för alla. I Sverige står Karolinska Institutet för den enskilt största andelen medicinsk akademisk forskning och har det största utbudet av medicinska utbildningar. Varje år utser Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet mottagare av Nobelpriset i fysiologi eller medicin.

Taggar: