Διδασκαλία γεωμετρικών γνώσεων σε μαθητές με Ειδικές Μαθησιακές Δυσκολίες ή Διάσπαση Προσοχής – Υπερκινητικότητα: σύγκριση παρεμβάσεων με τη Στοχευμένη Διδασκαλία για Ενσυνείδητη Μάθηση και συνδυασμούς της με ενισχύσεις οπτικο-χωρικών δεξιοτήτων και μνημονικών ικανοτήτων

Abstract

The present study concerns a quasi-experimental research study conducted with 75 sixth-grade students with Specific Learning Difficulties (SLD) or Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), aiming to examine the effect of differentiated instructional interventions in the subject of Geometry. The students were assessed in five key areas of Primary Education Geometry: basic geometric knowledge, plane shapes, geometric measurements, symmetry and solid figures. The theoretical framework of the study was based on the assumption that students with SLD or ADHD often exhibit deficits in visuospatial ability and verbal working memory, skills that international studies have positively associated with progress in geometric learning. The intervention was based on the model of Targeted Teaching for Mindful Learning (TTML), which incorporates explicit instruction and systematic instruction, as well as the development of self-regulation skills through Self-Regulated Strategy Development and presents similarities with Direct Instruction. The model has already demonstrated empirically supported effectiveness among students with SLD and other Mild Educational Needs in mathematics and reading; however, its effectiveness in Geometry had not been evaluated to date. In the present study, the control group was taught exclusively through TTML, whereas the two experimental groups were also taught through TTML but differed in terms of the type of additional cognitive enhancements provided. The first experimental group received additional enhancement of visuospatial ability, while the second experimental group received enhancement of both visuospatial ability and verbal working memory. This design aimed to investigate the comparative contribution of verbal and visuospatial enhancements to learning performance, as well as the adequacy of the independent application of TTML in teaching Geometry to students with SLD or ADHD. The initial learning and cognitive assessment, conducted through both researcher-developed instruments and standardized tests, revealed significant difficulties among students in understanding basic geometric concepts (angles, lines, distances), recognizing plane shapes based on their properties, developing conceptual understanding of perimeter, area and volume, perceiving symmetrical shapes and distinguishing solid figures according to their geometric properties and principles. Furthermore, the assessment revealed significant cognitive obstacles and limitations in the effective utilization of visuospatial ability and verbal working memory.Following the completion of the interventions, no statistically significant differences were recorded between the control group and the experimental groups in the overall scores, demonstrating the high effectiveness of TTML as an independent instructional approach. Within-group and between-group comparisons revealed interesting findings: verbal working memory positively influenced the performance of students with SLD in geometric tasks requiring increased use of vocabulary, whereas the enhancement of TTML demonstrated a differentiated effect on students with ADHD, mainly in tasks involving the recognition of solid figures and symmetrical forms or shapes, as well as non-examples.Furthermore, statistically significant retention of students’ knowledge was observed three weeks after the completion of the interventions. Overall, the additional cognitive enhancements did not statistically significantly differentiate students’ performance from the independent implementation of TTML; however, differences were observed at the micro-group and individual levels, depending on the specific learning needs of the participants. The findings are discussed in relation to their significance for the investigated cognitive domain, their alignment with international research evidence, their interpretation, and their potential contribution to addressing gaps in the relevant literature.

Η παρούσα μελέτη αφορά ημι-πειραματική έρευνα που διεξήχθη σε 75 μαθητές της ΣΤ’ τάξης με Ειδικές Μαθησιακές Δυσκολίες (ΕΜΔ) ή Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής και Υπερκινητικότητας (ΔΕΠ-Υ), με στόχο την εξέταση της επίδρασης διαφοροποιημένων διδακτικών παρεμβάσεων στο μάθημα της Γεωμετρίας. Οι μαθητές αξιολογήθηκαν σε πέντε βασικές ενότητες της Γεωμετρίας της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης: βασικές γεωμετρικές γνώσεις, επίπεδα σχήματα, γεωμετρικά μεγέθη, συμμετρία και στερεά σώματα. Η θεωρητική βάση της μελέτης στηρίχθηκε στην παραδοχή ότι οι μαθητές με ΕΜΔ ή ΔΕΠ-Υ παρουσιάζουν συχνά ελλείμματα στην οπτικοχωρική ικανότητα και στη λεκτική μνήμη εργασίας, δεξιότητες που διεθνείς μελέτες έχουν συσχετίσει θετικά με την πρόοδο στη γεωμετρική μάθηση. Η παρέμβαση βασίστηκε στο μοντέλο της Στοχευμένης Διδασκαλίας για Ενσυνείδητη Μάθηση (ΣΔΕΜ), το οποίο ενσωματώνει τη σαφή (Explicit Instruction) και συστηματική διδασκαλία (Systematic Instruction) αλλά και την ανάπτυξη δεξιοτήτων αυτορρύθμισης (Self-Regulated Strategy Development) και παρουσιάζει συγγένεια με την Άμεση Διδασκαλία (Direct Instruction). Το μοντέλο έχει ήδη εμπειρικά τεκμηριωμένη αποτελεσματικότητα σε μαθητές με ΕΜΔ και άλλες Ήπιες Εκπαιδευτικές Ανάγκες (ΗΕΑ) σε αριθμητική και ανάγνωση, αλλά η αποδοτικότητά του στη Γεωμετρία δεν είχε αξιολογηθεί μέχρι σήμερα. Στην παρούσα μελέτη, η ομάδα ελέγχου διδάχθηκε αποκλειστικά μέσω ΣΔΕΜ, ενώ οι δύο πειραματικές ομάδες διδάχθηκαν επίσης με ΣΔΕΜ, αλλά διαφοροποιημένες ως προς τον τύπο των πρόσθετων γνωστικών ενισχύσεων: η πρώτη πειραματική ομάδα έλαβε επιπλέον ενίσχυση οπτικοχωρικής ικανότητας, ενώ η δεύτερη πειραματική ομάδα έλαβε ενίσχυση τόσο της οπτικοχωρικής ικανότητας όσο και της λεκτικής μνήμης εργασίας. Ο σχεδιασμός αυτός επιδίωκε να διερευνήσει τη συγκριτική συμβολή των λεκτικών και οπτικοχωρικών ενισχύσεων στη μαθησιακή επίδοση καθώς και την επάρκεια της αυτόνομης εφαρμογής της ΣΔΕΜ στη διδασκαλία της Γεωμετρίας σε μαθητές με ΕΜΔ ή ΔΕΠ-Υ. Η αρχική μαθησιακή και γνωστική αξιολόγηση διαμέσου τόσο αυτοσχέδιων εργαλείων όσο και σταθμισμένων ελέγχων ανέδειξε σημαντικές δυσκολίες των μαθητών στην κατανόηση βασικών γεωμετρικών εννοιών (γωνίες, ευθείες, αποστάσεις), στην αναγνώριση επιπέδων σχημάτων με βάση τις ιδιότητές τους, στην εννοιολογική κατανόηση της περιμέτρου, του εμβαδού και του όγκου, στην αντίληψη συμμετρικών σχημάτων και στη διάκριση στερεών σωμάτων σύμφωνα με τις γεωμετρικές τους ιδιότητες και τις γεωμετρικές αρχές. Επίσης φανέρωσε σημαντικά γνωστικά εμπόδια και περιορισμούς στην ευχερή αξιοποίηση της οπτικοχωρικής ικανότητας και της λεκτικής μνήμης εργασίας. Μετά την ολοκλήρωση των παρεμβάσεων δεν καταγράφηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ομάδας ελέγχου και των πειραματικών ομάδων στα συνολικά σκορ, γεγονός που τεκμηριώνει την υψηλή αποτελεσματικότητα της ΣΔΕΜ ως ανεξάρτητης διδακτικής προσέγγισης. Οι ενδο-ομαδικές και δια-ομαδικές συγκρίσεις αποκάλυψαν ενδιαφέροντα αποτελέσματα: η λεκτική μνήμη εργασίας επηρέασε θετικά την επίδοση των μαθητών με ΕΜΔ σε γεωμετρικές εργασίες που απαιτούσαν αυξημένη χρήση λεξιλογίου, ενώ η ενίσχυση της ΣΔΕΜ παρουσίασε διαφοροποιημένη επίδραση στους μαθητές με ΔΕΠ-Υ, κυρίως σε ασκήσεις αναγνώρισης στερεών και συμμετρικών μορφών ή σχημάτων και αντιπαραδειγμάτων. Επιπλέον, παρατηρήθηκε στατιστικώς σημαντική διατήρηση της γνώσης των μαθητών σε διάστημα τριών εβδομάδων μετά το πέρας των παρεμβάσεων. Συνολικά, οι πρόσθετες γνωστικές ενισχύσεις δεν διαφοροποίησαν στατιστικώς σημαντικά τις μαθητικές επιδόσεις από την αυτόνομη εφαρμογή της ΣΔΕΜ, ωστόσο παρατηρήθηκαν διαφοροποιήσεις σε μικρο-ομαδικό και ατομικό επίπεδο, ανάλογα με τις ιδιαίτερες μαθησιακές ανάγκες των συμμετεχόντων. Τα ευρήματα συζητούνται σε σχέση με τη σημασία τους για το μελετώμενο γνωστικό πεδίο, την εναρμόνισή τους με διεθνή ερευνητικά δεδομένα, την ερμηνεία τους και τη δυνατότητα κάλυψης κενών στη σχετική βιβλιογραφία.