Analytiska (relationella) och icke-analytiska (associativa) tankeprocesser vid matematiklärande - en funktionell hjärnavbildningsstudie.
Forskningsprojekt
Syftet med forskningsprojektet är att undersöka hjärnaktivitet vid lärande med och utan förståelse. Vid en modellsituation i magnetkamera lär sig deltagarna antingen meningen hos symboler eller associationer mellan figurtyper.
Många elever förstår inte matematiken och utvecklar därmed inte sin problemlösningsförmåga. Teorier har framhållit Analytisk-Relationell kunskap som fundamental för högre tankeprocesser och kritisk för förståelse av matematiska begrepp. Lite är känt om vad som karaktäriserar matematiklärande med och utan förståelse i termer av hjärnaktivitet och involverade hjärnstrukturer. Denna studie använder funktionell magnetresonansavbildning för att undersöka hjärnaktivitet vid lärande av relationer eller associationer, som kan kopplas till förståelse eller brist på förståelse i en lärandesituation.
笔谤辞箩别办迟枚惫别谤蝉颈办迟
Projektperiod:
2014-01-01 鈥
2015-12-31
Finansiering
Kempestiftelserna
Medverkande institutioner och enheter vid Ume氓 universitet
Detta projekt 盲r en del i det 枚vergripande projektet 鈥滱tt l盲ra matematik genom imitativa och kreativa resonemang鈥.
Ett av de stora problemen inom matematikutbildning nationellt och internationellt 盲r att m氓nga elever inte f枚rst氓r matematiken och d盲rmed inte utvecklar tillfredsst盲llande probleml枚sningsf枚rm氓ga. Begreppen "mening" och "f枚rst氓else" f枚rekommer ofta i matematikdidaktiska sammanhang - vanligtvis som ben盲mningar p氓 efterstr盲vansv盲rda aspekter av l盲rande, och i kontrast till ytligare eller enklare aspekter som f枚refaller dominera. Teorier och empiriska studier inom kognitiv psykologi har framh氓llit "Analytisk-Relationell" kunskap och h盲vdat att den 盲r fundamental f枚r h枚gre tankeprocesser och kritisk f枚r f枚rst氓else av matematiska begrepp. Analytisk-Relationell kunskap skiljer sig fr氓n "Icke-Analytisk-Associativ" kunskap p氓 ett flertal s盲tt, fr盲mst genom anv盲ndningen av symboler. Mycket lite 盲r dock k盲nt om vad som karakt盲riserar matematikl盲rande med och utan f枚rst氓else i termer av hj盲rnaktivitet och involverade hj盲rnstrukturer. Analytisk-Relationella kognitiva processer har kopplats till aktivitet i dorso- och rostrolaterala prefrontala kortex. Sannolikt 盲r 盲ven hippocampus involverad n盲r de analytisk-relationella processerna 盲r en del av minnesinkodning eller inl盲rning. Icke-analytiska associativa kognitiva processer har kopplats till fr盲mst hippocampus hos m盲nniskan, och kan beroende p氓 graden av omedveten (implicit) inl盲rning involvera basala ganglierna. fMRI-studier med fokus p氓 analytisk-relationella processer vid minnesinkodning och inl盲rning 盲r dock f氓.
Syftet med denna studie 盲r att unders枚ka skillnader i hj盲rnaktivitet vid matematikl盲rande med och utan f枚rst氓else. F枚r detta syfte anv盲nds en modellsituation som konstruerats s氓 att en grupp av deltagarna f枚rv盲ntas att under 枚vning spontant l盲ra sig betydelsen av nya symboler, medan en annan grupp f枚rv盲ntas att spontant l盲ra sig associationer mellan figurer, utan att f枚rst氓 betydelsen av symbolerna. F枚rs枚ksuppl盲gget 盲r identiskt f枚r samtliga deltagare. Deltagarnas responser under 枚vning, post-test och transfer-test registreras. Grupptillh枚righet best盲ms utifr氓n responsm枚nster vid post test. Hj盲rnaktivitet j盲mf枚rs mellan grupperna under 枚vning och test. De viktigaste unders枚kningsvariablerna 盲r hj盲rnaktivering (fMRI) under 枚vning och test, samt responsm枚nster och prestation under 枚vning, post-test och transfertest. Prestation p氓 transfertestet, som utf枚rs efter magnetkamerasessionen, 盲r den beteendevariabel som 盲r den starkaste indikationen p氓 f枚rst氓else, och f枚rv盲rvandet av analytisk-relationell kunskap. Brist p氓 f枚rst氓else av matematiken 盲r kanske det mest uppm盲rksammade och viktigaste problemet inom forskning om matematikundervisning. Detta projekt f枚rv盲ntas bidra med neurovetenskaplig kunskap om involverade hj盲rnstrukturer och -processer.