Hjärnvägar i förskolan

Hjärnvägar i förskolan Enhancing Preschool Children s Attention, Language and Communication Skills En interventionsstudie med 432 barn (4-6 år) 98 pedagoger på 28 förskoleavdelningar Vetenskapsrådet 2015-2018 Hillevi Lenz Taguchi & Tove Gerholm

Susanne Kjällander Didaktik Signe Tonér Lingvistik Lena Aronsson Förskoledidaktik Anna Palmer Förskoledidaktik John Kaneko Psychologist ECE PhD Stud Linnea Bodén Education Post doc Hillevi Lenz Taguchi Pedagogik Tove Gerholm Lingvistik Eric Pakulak Advisor Kognitiv Neurovetenskap Sofia Frankenberg Utvecklingspsykologi Petter Kallionen Kognitiv Neurovetenskap Teresa Elkin Postila SEMLA supervisor Tack!

Presentationens upplägg Hjärnvägar och andra studier Vad ville vi undersöka: hypoteserna Vilka effekter kunde uppvisas? Hur ska detta förstås? Vad har vi lärt oss? Hur går vi vidare? Frågestund

Hjärnvägar i förskolan Presentationen på Nacka kommuns hemsida. Skriv frågor, reflektioner och synpunkter till: Hillevi@buv.su.se www.buv.su.se/hjarnvagar

Vad har vi gjort och varför? Ett gemensamt kunskapsintresse om förskolans grupplärande

Övergripande fråga för barn och pedagoger att utforska: Hur lever, bor och färdas vi i framtiden? Lärandeobjekt: tidig matematisk begreppsbildning Läroplansmål: kommunikation och samarbete Back to nature? Självhushåll? Antidigital? Robotteknik? Klimat- och energifrågor, omsorg, ansvar, hållbarhet, natur, miljö vart är vi på väg? Digital natives?

Mer än 20 års erfarenhet av gruppbaserat utforskande arbete men ingen utvärderingen av om det fungerar och i så fall hur, för vilka barn?

Randomiserad kontrollstudie pre-och posttester Testning av alla barn före 6 veckors intervention A Utforskande lärande i grupp, SEMLA: Socio-emotionellt och materiellt lärande B Individuellt lärande med lärplatta, DIL: Digitalt individuellt lärande C Redan pågående och planerad verksamhet + BRUK utvärdering kring pedagogisk miljö Testning av alla barn efter 6 veckors intervention

Förmågor som vi testat som det finns evidens för att de går att förstärka med träning Selektiv uppmärksamhet: att kunna koncentrera sig på något och stänga ute resten. Socio-emotionella förmågor: samarbeta och kommunicera. Exekutiva funktioner: hålla sig lugn, kunna planera & meta-reflektera. Språkförmågor: ordförståelse och berättarförmåga Tidig matematisk begreppsförståelse: ord för antal, matematiska relationer

SEMLA Socio-Emotionellt Materiellt Lärande Bygger på det förskolan redan gör: Utforskande grupplärande TRÄNAR (IN)DIREKT Språkutveckling & kommunikation Social medvetenhet: empati och förståelse Självmedvetenhet: egna känslor & värden Sociala färdigheter: samarbetsförmåga Självreglering: kropp & känslor Beslutsfattande: Etiska och konstruktiva val & målsättande TRÄNAR (IN)DIREKT Tidig matematisk utveckling: Mäta, räkna, jämföra storlek, antal, form, hållbarhet osv. i byggande och konstruktion av framtidens hus, transportmedel osv.

Digitalt individuellt lärande inleds med Kropp- & Knoppövningar Uppmärksamhet Att lära sig kontrollera kroppen och knoppen Spel med Magical Garden: interaktivt mattespel

Hjärnvägar i förskolan dels en effektstudie med syfte att evidensbasera två olika arbetssätt SEMLA 9 avd. Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp DIL? När grupper av barn får SEMLA eller DIL, utvecklas de då bättre Kan vi hitta signifikanta skillnader i barnens testresultat (mätt som skillnaden mellan preoch post-test) som i genomsnitt på avdelningsnivån är signifikant större i SEMLA resp DIL än genomsnittet bland barnen på med kontrollavdelningarna? avseende på uppmärksamhet, språk, Fungerar kommunikation, socio-emotionell SEMLA förmåga och resp. DIL? matte?

dels en studie om hur SEMLA, DIL & RCT fungerar 2 veckor före Interventionsperiod 6 v 2 veckor efter Pre-tester m. barnen Effekt-data Utbildningar i SEMLA och DIL Kontroll : Bruk Data om barns erfarenhet Video -data SEMLA & DIL Kontroll Posttester m barnen Effekt-data Data förskolekvalitet Intervjudata personal Intervjudata testare Datainsamlingar med 29 avdelningar uppdelade på 3 omgångar

RCT 1994-2017 (flesta efter 2011) 17 Svenska 27 Danska 11 Norska

För att få svar på om något fungerar, hur och varför behöver vi göra RCT flera gånger! Ackumulerad kunskap med flera olika metoder och teorier Teori om förändring Version 1 Teori om förändring Nr Teori 2 om förändring nr 3

Tidigare RCT-studier i förskolan? De kortsiktiga resp. långsiktiga konsekvenserna av förskola beror i första hand på 1) Kvaliteten på verksamheten: strukturell (utbildning/gruppstorlek) resp. processkvalitet (vuxen-barn interaktion) 2) Barnens kön 3) Barnens socioekonomiska bakgrund

Hjärnvägar i förskolan Enhancing Preschool Children s Attention, Language and Communication Skills En interventionsstudie med 432 barn (4-6 år) 98 pedagoger på 29 förskoleavdelningar Vetenskapsrådet 2015-2018 Hillevi Lenz Taguchi & Tove Gerholm

Frankenberg mfl. 2018 i Journal of Cognition and Development ETIK vid testning och datainsamling: Barnens medgivande fortlöpande: tex. stopphanden Kalendrar med foton och information till barnen Barns erfarenhet av RCT (Linnea Bodén) Informationsfilmer till barnen & besök i det portabla labbet En relationell forskningsetik ETIK för RCT: De avdelningar som inte blev lottade till grupplärandeinterventionen har blivit erbjudna fortbildning T-shirt forskning pågår för att identifiera all forskningspersonal

Alla hypoteser och beskrivning av hur vi gjort finns i Gerholm et al 2018 BMC Psychology

Frågeställningar betydelsen av interventionerna? SEMLA 9 avd. 1. Har SEMLA och DIL effekt på barns uppmärksamhet, språk- och kommunikation, socioemotionella förmåga och tidiga matematik? Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? 2. Hur skiljer sig observerade effekter av SEMLA och DIL sinsemellan vad gäller förmågorna ovan?

Hypoteser skillnaden mellan SEMLA & DIL? - SEMLA bättre för språk, kommunikation och socioemotionella förmågor? SEMLA 9 avd. Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? Båda bra på uppmärksamhet! - DIL bättre på tidig matematisk förmåga och på uppmärksamhet?

Frågeställningar om betydelsen av bakgrundsvariabler? I vilken utsträckning påverkas (eventuella) effekter av SEMLA och DIL av bakgrundsfaktorer hos barnen (t ex språk hemma & fskl)? SEMLA 9 avd. Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? I vilken utsträckning är bakgrundsvariabler relaterade till resultatvariabler (t ex utbildning och inkomst sammanräknat)?

Hypoteser betydelsen av bakgrundsvariabler? Har barn med lägre SES bättre effekt av uppmärksamhetsträningen i SEMLA och DIL? SEMLA 9 avd. Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? Socioemotionell förmåga bättre hos båda grupperna? Är barn med högre SES bättre på språk, kognitiv förmåga samt tidig matematisk förmåga vid pretester?

Hypoteser betydelsen av förskolans kvalitet? SEMLA 9 avd. Har de förskolor som utvärderas med ECERS-3 och som fått genomgående hög kvalitet bättre utfall på barnens testresultat? Kontroll 10 avd. DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? och om så, gäller det särskilt SEMLA: eftersom SEMLA kräver att personalen omsätter ett komplext arbetssätt till egen praktik?

SEMLAs och DILs effekter på uppmärksamhet, språk, kommunikation, tidig matematik: Vi hittade inga signifikanta effekter Vad betyder det? Vad beror det på? SEMLA DIL KONTROLL

Har SEMLA och DIL effekter? SEMLA 9 avd. Kontroll 10 avd. Nollresultat DIL individ 10 avd. Fungerar SEMLA resp. DIL? I jämförelse med kontrollavdelningarna har inte barnen i SEMLA eller DIL utvecklat sina förmågor mer (som grupp och med statistisk signifikans)

Resultat: Selektiv uppmärksamhet: att kunna koncentrera sig på något och stänga ute resten. Socioemotionella förmågor: samarbeta och Testen kommunicera mäter det de ska och hänger samman på förväntat sätt Exekutiva funktioner: hålla sig lugn, kunna planera & meta-reflektera Språkförmågor: ordförråd och språkförståelse Tidig matematisk begreppsförståelse: ord för antal, matematiska relationer

Ex: Alla mått korrelerar positivt med högre ålder

Nollresultat: Vad beror det på? 1. En första möjlig förklaring? Kvaliteten på det pedagogiska arbetet är generellt så hög på alla förskolor att interventionerna inte sticker ut eller gör någon skillnad när barn från grupperna jämförs.

Nollresultat: Vad beror det på? 2. En andra möjlig förklaring? Interventionsperioden är för kort (6 v.) för att barnens testresultat ska påverkas. Interventionsperioden längre? Men vi vet från tidigare forskning att en kort period kan räcka för att få resultat.

Nollresultat: Vad beror det på? 3. En tredje möjlig förklaring? Det pedagogiska interventionsarbetet i SEMLA och DIL behöver förbättras, förstärkas, intensifieras Mer? Oftare? Längre perioder? För alla? För vissa barn? Vi återkommer till detta

Nollresultat: Vad beror det på? 4. En fjärde möjlig förklaring? Randomiseringen (slumpen) var bristfällig. Vi kunde inte randomisera individer (432 st) - och inte heller alla avdelningar vid samma tillfälle.

forts. en fjärde möjlig förklaring? Kontrollgrupperna har (slumpmässigt) en sammantaget högre kvaliteten enligt ECERS-3 än snittet för SEMLArespektive DIL-avdelningarna: - Enligt ECERS-3 bedömningarna har kontrollavdelningarna sammantaget högre utvärderad generell kvalitet. - Fler barn på DIL-avdelningarna var yngre. - Fler barn från familjer med högre socioekonomisk status; och fler barn med endast svenska, samt fler barn med tidigare start i förskolan återfinns på kontrollavdelningarna.

Alla 29 avdelningar uppnår godkänd nivå i ECERS-3 utvärdering 18 16 14 12 BLÅ = KONTROLL RÖD = DIL GRÅ = SEMLA 10 8 6 2 st Underkända nivåer 4 2 0 Godkänd nivå Väl godkänd God kvalitet Riktigt god Excellent

Barn med flera språk börjar förskolan senare Fler kontrollbarn har bara ett språk

Fler barn i kontrollgrupperna har högre SES bakgrund, har börjat tidigt och har längre tid Fördelningarna av alla 432 barn tillsammans

SEMLA Socio-Emotionellt och Materiellt Lärande

SEMLA/Grupp-pedagogik Längd, intensitet och kvalitet? Är SEMLA alltför likt den verksamhet som redan pågår? Vill SEMLA uppnå för många effekter/göra för mycket: Var lärandemålen inte tillräckligt tydliga? Arbetssättet SEMLA förstärker inte varje barn tillräckligt på det som testas? Ja, vi vet att SEMLA gjordes på många olika sätt.

SEMLA på många olika sätt, forts. SEMLA genomfördes på flera olika sätt (enligt utvärdering): vad kan det ha haft för betydelse? Var SEMLA interventionen för organisatoriskt svår, innehållsmässigt komplex, och/eller alltför öppen för olika tolkning? Var fortbildningen innan för kort?

Kollaborativt & stöttat lärande Estetiskt & multimodalt utforskande Inkludering & delaktighet Var SEMLA i själva verket SEMLA alltför annorlunda Relationell ontoepistemologi & etik sedvanligt utforskande arbete i grupp? Pedagogisk dokumentation En socioemotionell & materiell lärandemiljö Innehålls- & problemfokus

Digitalt Individuellt Lärande: DIL Tidig matematisk begreppsförståelse: Lunds universitet & Stanford University Sofia Frankenberg & Susanne Kjällander i samarbete med Agneta Gulz & Magnus Haake vid Lunds universitet och Eric Pakulak

DIL/Individuell pedagogik Nollresultat: Vad beror det på? Är DIL för kropp&knopp helt enkelt inte en effektiv metod? Var interventionen för kort eller har alltför många barn spelat för lite (inte kommit tillräckligt långt)? Är mattetestet vi använde inte tillräckligt känsligt för att fånga en potentiell förändring? Visar sig en generaliserad förbättring av matteförmågan först en längre tid efter interventionen (eftersläpningseffekt)?

ANTAL TILLFÄLLEN 30 Antal tillfällen förskola/barn (medel) Antal tillfällen förskola/barn 28 28 28 25 26 26 26 20 21 23 23 24 22 15 19 15 17 18 18 19 18 17 13 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AXIS TITLE Series1 Series2

TIMMAR Speltid per barn Alla förskolor kom upp till minst 6 timmar i genomsnittlig speltid per barn = 1 tim i veckan 12 Speltid (medel) 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 FÖRSKOLA/MEDEL PER BARN BORTFALL: 6 av 155 barn (mindre än 5 timmar)

Uppnådd nivå

Efter effektstudien: Fortsatt forskning och samarbete Digitalt lärande i matematik: Susanne Kjällander, Sofia Frankenberg, Eric Pakulak, Agneta Gulz, Magnus Haake samt pedagoger (Sanna Hagås & Ann-Charlotte Ring) från Nacka (Medel från Skolforskningsinstitutet) Stöttat lärande: Sofia Frankenberg, Ida Bertell & Hillevi Lenz Taguchi (Medel från IFAU) Barnens erfarenheter och upplevelser av forskningen: Linnea Bodén & Hillevi Lenz Taguchi (Medel från VR) Forskning om hjärnvågor: Petter Kallioinen, Signe Tonér och Eric Pakulak Doktorandprojekt i Lingvistik: Signe Tonér Doktorandprojekt i förskoledidaktik: John Kaneko Nätverkssamarbeten och utbildningar i Nacka: Anna Palmer

DigiTaktik Susanne (projektledare) med Sofia Frankenberg, Agneta Gulz, Magnus Haake, Eric Pakulak, Sanna Hagås, Ann-Charlotte Ring (Skolforskningsinstitutet 2018-2022) Digitala verktyg i förskolan för lärande och formativ återkoppling i samband med tidiga förmågor och grundläggande förmågor i matematik Workshopserie och interventionsstudie för att: Förstå barns tidiga matematik Vidareutveckla det adaptiva matematik-spelet Magiska Trädgården Skapa en lärplattform/digitalt verktyg för att pedagoger ska kunna följa barns tidiga matematik

Att mäta stöttat lärande i förskolan Sofia Frankenberg (projektledare) med Ida Bertell och Hillevi Lenz Taguchi (IFAU, 2018-2020) Stöttat lärande samspel mellan barn och pedagoger som främjar barnets lärande. att visa, ställa frågor, uppmuntra, förklaringar m.m. Stöttat lärande är en viktig del av vad undervisning i förskolan kan vara.

"Att vara barn i forskning. Förskolebarns upplevelser av att delta i randomiserade interventionsstudier Linnea Bodén (projektledare) med Hillevi Lenz Taguchi Vetenskapsrådet 2019-2022 Syftet är att analysera barns upplevelser och erfarenheter av att delta i RCT-forskning och förhållande till de forskningsetiska ställningstaganden. - De kvalitativa datainsamlingarna (filmer, fokusgrupper) - Det kollaborativa undersökandet med barnen

Att vara del av en pedagogisk intervention

Att bli testad

Hjärnvågsforskning Petter Kallioinen, Signe Tonér och Eric Pakulak

DIL Semla Control DIL SEMLA 0 0 Control Control DIL Control SEMLA DIL Semla EEG resultat B ERP responses to probes A Post Fz AFz Unattended ERP responses to probes Fz Pre -5 Fz Post Cz 250 500 Time (ms) -5 250 500 +5Time (ms) Cz +5 Cz Amplitude (μv) -100 250 500 Time (ms) F3 C3 T7 Fp2 P3 Oz F3 Oz Fz F4 T7 C3 Oz Cz T7 Oz F3 Pz C4 Fp2 Fz P4 C3 Cz O1 Oz O2 T8 C F4 C4 T8 Pz P4 Electrode C4P3 positions on the T8head O1 Oz O2 P3 Pz P4Electrode positions on the head -100-0 0-100 Probe onset 100-200 200-300 Planned time window (Means and 95% confidence intervals) Selective Attention Attended - Unattended Selective (Means andattention 95% confidence intervals) C Attended - Unattended (Means and 95% confidence intervals) 12 Pre Post 2 01 0-1 1 Control O1 Oz O2-1 Electrode positions on the head 300-400 400-500 (ms) Late effect time window -100-0 0-100 100-200 200-300 300-400 40-100 - 0 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 (ms) Probe Planned Late effect Probe Planned Late effect Selective Attention 2 Pre onset time window time window onset time window time Attended - Unattended Postwindow C F4 Fz Cz Fp1 Pz Pz Post +5 Fp1 Fp2 Amplitude (μv) Pz Fp1 Oz Post Amplitude (μv) Pz Oz Pre Post Fz Cz Pz Attention difference maps: Attended - Unattended Attended Unattended -100 Cz Pz Pre BPre -5-100 Cz Attention difference maps: Attended - Unattended Attended UnattendedAttended Pre Fz B ERP responses to probes Post Amplitude (μv) Pre Attention difference maps: Attended - Unattended Amplitude (μv) Amplitude (μv) A DIL Control DIL 0 SEMLA SEMLA

Doktorandprojekt Kopplingar mellan språkförmåga och exekutiva funktioner Signe Tonér, doktorand lingvistik (2015-2020) 1. Samband mellan selektiv auditiv uppmärksamhet och specifika aspekter av språkförmåga 2. Barns benägenhet att spontant förklara ett fiktivt missförstånd 3. Återberättande vs. egen berättelse med hjälp av bilder 4. (Barns avbildande gester i berättande)

Doktorandprojekt forts. Språk i berättande 2. Hur kan vi förstå barns förmåga att förklara ett fiktivt missförstånd? 3. Återberättande vs. eget berättande med hjälp av bilder Han tror att han håller i grenar men det är horn Killen ville rida på renen

Doktorandprojekt Barns kunskapsnyfikenhet John Kaneko, doktorand i förskoledidaktik (2016-2021) Föräldraskattningar i Hjärnvägarprojektet Barns nyfikenhetsbeteenden i de olika interventionerna Är barns nyfikenhet kopplat till andra viktiga förmågor för lärande? Målbild: att bidra till att kunskap och metoder i frågor om hur barns nyfikenhet kan stärkas i förskolan

Uppföljning efter interventionerna: -Ett viktigt etiskt ställningstagande i RCT-studier: att få möjlighet att pröva på det förskolan inte blev lottad till. Bild: Ganga Roslin Bladh

SEMLA till alla som vill! Efter interventionerna : - Kvällskurser - Handledning - Två förskollärare har utbildats till SEMLA-pedagoger. - Kunskapsspridning, se hemsidan. - Ett nätverk för pedagoger i Nacka Kommun. - Föreläsningar för chefer och personal.

Mer forskning behövs - Forskning som genomförs nära praktiken skapar plattform för ömsesidigt kunskapsutbyte. - Studier som Hjärnvägar är viktiga i uppdraget att skapa en jämlik förskola som vilar på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet. - Det behövs fler studier i Sverige som kan sättas i relation till nationell och internationell forskning. det har bara börjat

Tack igen! Vi vet att det är en utmaning att delta i forskningsprojekt och samtidigt hålla verksamheten rullande med allt vad det innebär, se till forskningens nytta och samtidigt bevaka barnens intressen och välmående, skapa miljöer där barn i lugn och ro fått pröva på interventionerna, ge barn möjlighet att djupet uppleva koncentration och lust att rikta sin uppmärksamhet och intresse mot något specifikt. Ni har visat att det går!

Nätverket Nästa träff, fre 11 oktober kl. 13-17; handlar om SEMLA Fre 8 nov kl. 13-17 mer från projektet Kunskapsspridning Internationell konferens EARLI i Aachen 14-19 aug Bokkapitel, artiklar mm. Se Hemsidan: Hjärnvägar i förskolan

Hjärnvägar i förskolan Presentationen på Nacka kommuns hemsida. Skriv frågor, reflektioner och synpunkter till: Hillevi@buv.su.se www.buv.su.se/hjarnvagar