Numbrasta Numerorataan -eurooppalaista matematiikan aivotutkimusta

Numbra on yhteiseurooppalainen hanke, jossa kahdeksan laboratoriota (Lontoo, Pariisi, Innsbruck, Trieste, Padova, Aachen, Louvain, Jyväskylä)  laittoivat hynttyyt yhteen ja kouluttivat vuosina 2005–2007 uusia tutkijoita matematikan aivotutkimuksen menetelmiin.

Kansainvälistä meininkiä

Jokainen laboratorio sai EU:lta rahoitusta kahden tutkijan, yhden väitelleen ja yhden opiskelijan palkkaamiseen kolmeksi vuodeksi. EU:n virkamiesten ovelana ehtona rahoituksen saamiseksi oli, että yhteenkään laboratorioon ei saa palkata tutkijaa omasta maasta. Lisäksi he vaativat, että opiskelijoiden on pakko viettää osa ajastaan muualla kuin kotilaboratoriossaan. Näillä keinoin pyrittiin varmistamaan, että pakosti ylitse rajojen syntyy yhteistyötä.

Jyväskylään löysivät tiensä Gavin Price, englantilaistunut etelä-afrikkalainen ja espanjalainen tutkija Amparo Montes Herrera. Kaikkiaan opiskelijoita oli kymmenestä eri maasta. Suomesta ei valitettavasti yhtään.

Hirveän iso pino tutkimusta

Hanke on nyt loppua vaille valmis. Nämä 16 opiskelijaa ovat tuottaneet ohjaajiensa kanssa yli 80 tutkimusjulkaisua. Monia tutkimusraportteja on vielä viimeistelyn alla. Jos luku 80 tuntuu pieneltä, niin vertailuksi esitän, että tässä yhdessä kolmevuotisessa hankkeessa  on tuotettu enemmän kansainvälisissä alan lehdissä julkaistuja tutkimuksia, kuin mitä on samalta alalta saatu aikaiseksi kaikkina aikoina kaikissa pohjoismaissa yhteensä. Ja nämä työt on tehty isolta osalta opiskelijavoimin. Ei huono hanke.

Eksoottisia ja erikoisia tuloksia

Tutkimusraporttien nimet voivat joskus kuulostaa kummallisilta tai niiden yhteyksiä todelliseen elämään on monesti vaikea ymmärtää. Numbran verkkosivuilta löytyy tällaisia juttuja. Yhdessäkin pohditaan, miksi joku pystyy kirjoittamaan "7", muttei pysty sanomaan sitä samaa numeroa. Miettimään jää myös, mitähän lapseni matematiikanopettajalle kertoo se, että aivosähkökäyriä katselemalla on selvitetty, että piirretyt ja kuullut numerot muuttuvat päässä johonkin ei-piirrettyyn ja ei-kuultuun muotoon ennen kuin niillä lasketaan. Näiden tutkimusten tulosten vääntäminen arkijärjelle vaatii tulkkia, tai muutoin ne tuntuvat nolla-tutkimuksilta. Tämä LukiMat saattaisi kasvaa sellaiseksi tulkiksi.

Jyväskyläläis-englantilais-kanadalaista aivotutkimusta matematiikasta

Jyväskylässäkin innostuttiin hankkeen yhteydessä tutkimaan lasten aivotoimintoja magneettikuvantamislaitteilla. Halusimme tietää, mitä aivotoimintojen eroja voisi olla sen takana, että osalle lapsista matematiikka on todellinen kivireki vetää, vaikka kaikenlaista tukea koulussa olisi koko ajan tarjolla. Kiitos avuliaiden lasten, vanhempien ja erityisopettaijen teimme onnistuneen tutkimuksen ja saimme mielenkiintoisia havaintoja. Tulokset julkaistaan ensin "Ajankohtaista biologiassa" -lehdessä (Current Biology). Seuraava paikka, jossa tulokset tullaan julkaisemaan, on tämä verkkopalvelu. Toivottavasi lastenikin matematiikan opettajat lukevat sen jutun.

"Etäisyysefekti" ja oppimisvaikeudet

Tutkimme etäisyysefektiä. Etäisyysefekti kuulostaa vanhalta sanonnalta: "Välimatka tappaa pienet rakkaudet, suuria se vahvistaa". Psykologiassa ja matematiikan kognitioiden tutkimuksessa sillä on kuitenkin ihan toinen merkitys. Yksinkertaistettuna se tarkoittaa sitä, että kestää sitä kauemmin päättää, kumpi lukumäärä on suurempi, mitä lähempänä lukumäärät ovat toisiaan (siis 4 vs 5 on vaikeampi kuin 5 vs 9). Tutkimustuloksemme liittävät matemaattiset oppimisvaikeudet tähän ilmiöön. Mielenkiintoiseksi tulokset tekee se, että käyttämämme tehtävät olivat sellaisia, ettei niissä tarvita yhtään sitä koulussa opittua matematiikkaa. Palataan myöhemmin asiaan tarkemmin näillä sivuilla.

Numerorata harjoittaa etäisyysefektiä

Ei ole sattuma, että ensimmäisessä pelissä, jonka julkaisemme tässä palvelussa, harjoitellaan määrien ja lukujen vertailua. Kun pelissä edetään, sitä vaikeammaksi tehtävät muuttuvat. Yksi vaikeusasteista on lukujen välinen etäisyys. Luvut eivät siis pelissä kasva yhdeksää suuremmaksi, mutta vaikeus tuleekin siitä, että vertailussa ne lähestyvät toisiaan. Kenelle Numerorata-pelin tapa harjoittaa matematiikan perustavimpia taitoja on tehokas ja motivoiva, sen aika ja tutkimus näyttävät.

Numerorata on kansainvälinen peli

Ihan niinkuin Numbra-hankekin, Numerorata-peli on kansainvälisen yhteistyön tulos. Pelin idean on keksinyt kuuluisa ranskalainen aivotutkija (S. Dehaene). Sen on tehnyt hänen laboratoriossaan työskennellyt uusiseelantilainen neuropsykologi (A. Wilson). Koska AW ei ollut ohjelmoija, kävi häntä Pariisissa Jyväskylästä asti auttamassa ukrainalaiset ohjelmoijamme A.Vertiy ja O.Maslov, joka on myös muokannut pelistä sen uusimman version. Sen, jonka tässä palvelussa teille nyt jaamme. Suomentaja oli sentään suomalainen (J. Salminen).

Linkkejä

Numbra-hankkeen kotisivut (englanniksi)
Numerorata-pelin kehittäjien kotisivut (englanniksi)

Pekka Räsänen
tutkija
Numbra- ja LukiMat-hankkeet