Minna Hannula-Sormunen: Matkani matematiikan maailmaan
Reilut parikymmentä vuotta sitten lasten oppimisen tutkimusalueelta aiheekseni valikoitui sattuman oikusta pienten lasten matemaattisten taitojen kehitys. Villeimmissä unelmissanikaan en olisi osannut kuvitella millaisia tutkimuslöydöksiä edestäni tulevien vuosien aikana osuisi. Matkani alkumetreillä näytti vahvasti siltä, että olisi vaikea löytää mitään uutta pienten lasten matemaattisten taitojen kehityksestä. Piaget, Montessori, Fuson ja kumppanit olivat jo paaluttaneet olennaiset kehitysvaiheet.
Aloin kuitenkin Turun yliopiston professori Erno Lehtisen kanssa kehitellä uudenlaisia testitehtäviä kolmevuotiaille lapsille seurantatutkimukseen. Halusimme päästä käsiksi siihen, millaista matemaattista ajattelua lapset spontaanisti, ilman aikuisen tarkkaa ohjeistusta ilmentävät. Leikinomaisissa, lapsille uusissa tehtävissä oli ideana mitata sitä, miten helposti lapsi oma-aloitteisesti kiinnittää huomiota lukumääriin, eli vaikkapa siihen, kuinka monta porkkanaa pupun mahaan katosi. Muutaman epävarmuuden ja työntäyteisen tutkijan vuoden aikana kävi lopulta selväksi, että olimme osuneet kultasuoneen.
Väitöskirjatutkimuksessani tunnistettiin ensimmäistä kertaa lasten välillä eroja siinä, miten helposti he kiinnittävät huomiota lukumääriin. Lisäksi havaittiin, että erot lasten välillä tässä SFON-tendenssissä (Spontaneous Focusing On Numerosity) eli spontaanissa taipumuksessa kiinnittää huomiota lukumääriin olivat yhteydessä lasten varhaisten matemaattisten taitojen kehitykseen päiväkoti-iästä toiselle luokalle asti. Lapset, jotka bongailivat lukumääriä ympäriltään useammin kuin muut, oppivat laskemaan taitavammin, ja toisaalta lapset, jotka laskivat taitavammin, myös bongailivat lukumääriä jatkossa herkemmin.
Itselleni ehkä suurin oivallus oli päästä tutkimuksen keinoin kiinni siihen, miten jo päiväkoti-ikäiset lapset käyttävät matemaattisia taitoja hyväkseen luontevasti ihan kaikessa toiminnassaan ja itse asiassa hankkivat omatoimisesti harjoitusta näissä taidoissa. Toiset enemmän, toiset vähemmän, ja erot harjoittelun määrissä selittävät matemaattisten taitojen kehitystä. Näin ollen matemaattisiin taitoihin vaikuttavat määrällisen havaitsemisen biologisten perusmekanismien ja kulttuuristen käytänteiden ja käsitteiden lisäksi olennaisesti myös se, mihin ympäristön ja tehtävien piirteisiin lapsi oppii suuntaamaan tarkkaavaisuutensa. Alkaako lapsi tarkastella maailmaa myös matemaattisten linssien läpi huomaten kuinka monta hernettä omassa palossa on, montako sukkaa hämähäkkiäidin pitäisi kutoa poikaselleen tai saiko isoveli yhtä monta kalaa. Pienet lapset eivät opi matemaattisia taitoja vain niissä (harvoissa) tilanteissa, joissa aikuiset tai toiset lapset heille matemaattisia tehtäviä tarjoavat, vaan he voivat harjoitella näitä taitoja myös oma-aloitteisesti ympäristöä tutkiessaan.
Useassa kansainvälisessä tutkimushankkeessa yhdessä muiden tutkimusryhmien kanssa olemme pystyneet osoittamaan, että pienet lapset Ekvadorista Australiaan kiinnittävät huomiota spontaanisti lukumääriin ja erot tässä taidossa ennustavat myöhempää matematiikan osaamista jopa seitsemän vuoden päähän. Tällä hetkellä Turun yliopiston tutkimusryhmässämme kehitämme varhaiskasvattajille digitaalista oppimisalustaa, jonka avulla he voivat kehittyä taidoissaan havaita, tehdä näkyväksi ja tukea matemaattista ajattelua lasten toiminnassa ja leikeissä. Aikaisemmin olemme jo Aino Mattisen kanssa osoittaneet, että päiväkoti-ikäisten lasten huomionkiinnittämistä lukumääriin voidaan lisätä leikki- ja toimintaympäristöä muokkaamalla ja lapsia ohjaamalla. Esimerkiksi toimivasta leikistä sopii akvaariotaulu, jossa olevien kalojen lukumäärään kiinnitetään ensiksi yhdessä huomiota, jotta kaikki lapset hoksaavat kalojen määrän olevan tärkeä juttu tässä leikissä. Sitten aikuiset ovat käyneet poistamassa ja lisäämässä kaloja akvaarioon lapsilta salaa useita kertoja päivässä. Tästä on päiväkodissa jos toisessakin innostuttu niin, ettei haalaria ole ehditty aamulla riisua ennen kalojen laskemista. Aikuisen innostus ja taito katsella maailmaa matemaattisin silmin tarttuu lapsiinkin. Aikuinen voi ohjata lapsen huomion lukumääriin ja tehdä selväksi sen, että matemaattiset piirteet ympäristössä ovat jännittävä ja mielenkiintoinen havainnoinnin ja toiminnan kohde pienestä pitäen. Matemaattisia ilmiöitä ei voi erottaa muun elämän ulkopuolelle, sillä ne ovat läsnä kaikkialla. Pienten lasten käyttämä matemaattinen ajattelu tosin on aikuiselle helposti tiedostamatonta ja itsestään selvää, joten sitä ei välttämättä huomaa tekevänsäkään. Ensimmäinen askel lasten ohjaamisen polulla onkin näiden taitojen ja käsitteiden tiedostaminen osana arkista puuhailua.
Taito- ja innostuserot alkavat kasvaa lasten välillä matemaattisissa taidoissa jo kauan ennen kouluikää. Varhaiskasvatuksen matemaattisten taitojen leikinomaisille, lapsilähtöisille, lapsille mielekkäille leikki- ja toimintaympäristöille on tarvetta. Näitä olemme nyt tarmokkaasti kehittämässä. Systemaattisen tuen tarjoaminen ennen kouluikää on tutkimusten mukaan erittäin kustannustehokas tapa ennaltaehkäistä myöhempiä oppimisvaikeuksia. Matkalleni matematiikan maailmaan olen saanut kumppaneiksi ison joukon tutkijoita, varhaiskasvattajia, opiskelijoita, vanhempia ja lapsia. Yhteinen tavoitteemme on saada kaikki pienten lasten kanssa toimivat aikuiset oivaltamaan, miten ovi matematiikan maailmaan on mahdollista lapsille avata, sillä matematiikka on pikkuisille hurjan hauskaa yhteistä tekemistä!
Kirjoittaja on Turun yliopiston apulaisprofessori, dosentti, KT Minna Hannula-Sormunen, jonka erityisalueena on varhainen matemaattinen ajattelu ja digitaaliset oppimisympäristöt