Dyscalculia 100 years 10 years ago Pekka Rsnen principal - - PowerPoint PPT Presentation

Dyskalkyli 101 år

Nationell konferens om dyskalkyli 20.-21.11.2019 Stockholm

Published in Feb 2019

Chapter 8

Special Needs Education in Mathematics: The Case of Nordic Countries

Pekka Räsänen, Espen Daland, Tone Dalvang, Arne Engström, Johan Korhonen, Jónína Vala Kristinsdóttir, Lena Lindenskov, Bent Lindhardt, Elin Reikerås, Edda Oskarsdottir, and Ulf Träff

• 1

2 3 4 5 6

The schools do not use any evidence-based assessment tools or intervention methods because there are none available. Furthermore, there are very few experts in Sweden who do assessments on MLD. However, at Danderyds Hospital in Stockholm, which is one of the few places where this kind of assessments is done, they use the British Dyscalculia Screener (Butterworth, 2003), and recently they have started to use the Panamath test (Halberda, Mazzocco, & Feigenson, 2008). The new Swedish Education Act from 2010 stipulates that the education and instructions used in Swedish schools must be founded on scientific evidence and established experience. Thus, in the future, the Swedish school authorities will probably put more emphasis on matters regarding evidence-based teaching methods and evidence-based assessment tools. There is, however, some skepticism about the “evidence movement” developed in Anglo-Saxon countries.

Norway

The Norwegian educational policy is founded on the principles of inclusion and adapted education. However, to develop educational practices that achieve these

• verarching principles is a continuous challenge (Haug, 2010; Mathisen & Vedøy,

2012). Laws and regulations in Norway do not define or apply the terms dyscalculia and mathematical disabilities. The term learning difficulties is used. According to the Educational Act, the focus is on pupils who do not benefit satisfactorily from ordi- nary teaching and thereby have the right to be assessed for being in some kind of special needs (See section “A Lack of Certain Arithmetical Abilities or a Certain Way of Doing Arithmetic?” in Chap. 6). Pupils should be referred to educational and psychological counseling service (EPS) for an expert assessment. The expert assessment shall consider and determine the following:

• The pupil’s learning outcome from the ordinary educational provisions
• Learning difficulties the pupil has and other special conditions of importance to

education

• Realistic educational objectives for the pupil
• Whether it is possible to provide help for the pupil’s difficulties within the ordi-

nary educational provisions

• What kind of instruction is appropriate to provide (See section “Evidence on the

Impact of Instructional Efforts Focused on Non-counting Strategies” in Chap. 6) In 2013 an amendment became in force that describes more details about admin- 8 Special Needs Education in Mathematics: The Case of Nordic Countries

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Dyscalculia 100 years

Pekka Räsänen

principal investigator Niilo Mäki Institute Jyväskylä & clinical neuropsygologist Social and health services City of Helsinki

10 years ago

Dyskalkyli – finns det?

Aktuell forskning om svårigheter att förstå och använda tal

Ingvar Lundberg & Görel Sterner

Nationellt centrum för matematikutbildning

100 years ago

Salomon Eberhard Henschen

28 February 1847, Uppsala – 16 December 1930, Stockholm

Acalculia

• Henschen, S. E. (1919). Über

Sprach-, Musik-, und Rechenmechanismen und ihre Lokalisation im Großhirn. Zeitschrift fiir die gesamte Neurologie und Psychiatric, 52, 273-298.

• Henschen, S. E. (1920)

Pathologie des Gehirns. V . Über Aphasie, Amusie und

• Akalkulie. Stockholm: Nordiska

Bokhandeln.

Uber Sprach-, Musik- und Rechenmechanismen und ihre Lokalisationen im Groflhirn. ~) Vortra g in de r Schwedischen _~rzte-Gesellschaft zu Stockholm a m 16. IX. 1919. Von

• Prof. Dr. S. E. Hensehen,

Stockhohn. (Eingegangen am 22. A~g~tst 1919.) Die wissenschaftliche Periode der Hirnfors chung re chne t noch ka um 60 J a hre . Und doch muB ein jeder, der der Entwicklung dieser For- s chung gefolgt ist, einr~umen, dab ihre Forts chritte im VerhKltnis zu de r verflossenen Zeit enorm

• sind. Die Oberfl~che

des Gehirns is t nicht mehr, wie F lo u re n s , ge s tiitzt a uf unvollst/~ndige Expe rime nte , be- ha upte te , eine gleichfOrmig ge ba ute und funktionie re nde Masse, sondern ~vir kOnnen zur Zeit die Richtigke it der schon 200 J a hre

• n. Chr. a uf-

geworfenen Be ha uptung des G a le n s, und spis der yon de m genialen ,S~hweden S we d e n b o rg (urn 1740) e ntwicke lte n Le hre best~tigen, (lag es sowohl in der Rinde, wie im Inne rn des Gehirns eine we itge he nde Arbeitsverteitung gibt. C a rte s ii philosophische Doktrin, da b de r Menschengeist

• hne Gehirn de nke n ka nn, oder S O m m e rin g s

u .a . Be ha uptung, dal~ die Geistesf~higkeiten im Hirnwasser oder in de n Gehirnh6hlen, liegen, is t durch eine detMllierte Analyse dieser FKhig- ke ite n und ihrer a na tomis che n Unterlage ersetzt. Zu dieser schSnen Entwicklung der Hirnwissenschaft ha be n die Ana tomie , die Physiologie und die klinisch-anatomische Fors chung , wenn a uch in nicht ganz gleichem Mage, beigetragen. Die modernen F~rbungs me thode n n a c h We ig e rt, Ma rc h i, Nis s l, G olgi und Ca j a l ve rs cha ffte n uns einen tieferen Einblick in den Ba u de r Zellen und der Nervenfasern, sowie in den Zus a mme nha ng zwischen den einzelnen Hirn~eilen und da mit ihrer Funktione n. F le e h s ig s geniale Myelinisationsforschung ha t den wunde rba re n Aufba u des Gehirns nachgewiesen. Ganz wie ma n beim Ba ue n eines Hauses ge na u folgen ka nn, wie die eine Balken]age na ch der a nde re n eingelegt wird, ehe die innere feinere Ausriistung a nge ordne t wird, so ka nn ma n mitte ls diescr Mefhode de n Aufba u dieses Organs verfolgen. 1) Vorl~ufige Mitteihmg aus einer ausfiihrlichen Abhandlung.

• Z. f. d. g. Ne ur. u. P s ycb, O. LII.

Uber Sprach-, Musik- und Rechenmechanismen und ihre Lokalisationen im Groflhirn. ~)

Vortra g in de r Schwedischen _~rzte-Gesellschaft zu Stockholm a m 16. IX. 1919. Von

• Prof. Dr. S. E. Hensehen,

Stockhohn.

(Eingegangen am 22. A~g~tst 1919.)

Die wissenschaftliche Periode der Hirnfors chung re chne t noch ka um 60 J a hre . Und doch muB ein jeder, der der Entwicklung dieser For- s chung gefolgt ist, einr~umen, dab ihre Forts chritte im VerhKltnis zu de r verflossenen Zeit enorm

• sind. Die Oberfl~che

des Gehirns is t nicht mehr, wie F lo u re n s , ge s tiitzt a uf unvollst/~ndige Expe rime nte , be- ha upte te , eine gleichfOrmig ge ba ute und funktionie re nde Masse, sondern ~vir kOnnen zur Zeit die Richtigke it der schon 200 J a hre

• n. Chr. a uf-

geworfenen Be ha uptung des G a le n s, und spis der yon de m genialen ,S~hweden S we d e n b o rg (urn 1740) e ntwicke lte n Le hre best~tigen, (lag es sowohl in der Rinde, wie im Inne rn des Gehirns eine we itge he nde Arbeitsverteitung gibt. C a rte s ii philosophische Doktrin, da b de r Menschengeist

• hne Gehirn de nke n ka nn, oder S O m m e rin g s

u .a . Be ha uptung, dal~ die Geistesf~higkeiten im Hirnwasser oder in de n Gehirnh6hlen, liegen, is t durch eine detMllierte Analyse dieser FKhig- ke ite n und ihrer a na tomis che n Unterlage ersetzt. Zu dieser schSnen Entwicklung der Hirnwissenschaft ha be n die Ana tomie , die Physiologie und die klinisch-anatomische Fors chung , wenn a uch in nicht ganz gleichem Mage, beigetragen. Die modernen F~rbungs me thode n n a c h We ig e rt, Ma rc h i, Nis s l, G olgi und Ca j a l ve rs cha ffte n uns einen tieferen Einblick in den Ba u de r Zellen und der Nervenfasern, sowie in den Zus a mme nha ng zwischen den einzelnen Hirn~eilen und da mit ihrer Funktione n. F le e h s ig s geniale Myelinisationsforschung ha t den wunde rba re n Aufba u des Gehirns nachgewiesen. Ganz wie ma n beim Ba ue n eines Hauses ge na u folgen ka nn, wie die eine Balken]age na ch der a nde re n eingelegt wird, ehe die innere feinere Ausriistung a nge ordne t wird, so ka nn ma n mitte ls diescr Mefhode de n Aufba u dieses Organs verfolgen. 1) Vorl~ufige Mitteihmg aus einer ausfiihrlichen Abhandlung.

• Z. f. d. g. Ne ur. u. P s ycb, O. LII.

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• Alle diese eigentümlichen Tatsachen deuten an,

daß die Ziffer- und Zahlenoperationen von dem einfachsten Lesen oder Schreiben einzelner Ziffern bis zu ihrer'mehr oder weniger deutliehen Pronunziation, ein eigenartiger psychiseher Prozeß mit spezifiseher anatomischer Unterlage sind, der von dem der Worte getrennt sein muß. Im Zusammenhang damit dürfte eine Untersuchung berechtigt sein, ob die Rechenfähigkeit und der betreffende psyehisehe Prozeß auch von der Musikbegabung und dem musikalischen Prozeß getrennt sind.

• All these peculiar facts suggest that digit and

number operations, from the simplest reading or writing of single digits to their more or less distinct pronunciation, are a peculiar psychic process with a specific anatomical basis, which must be separate from that of the words. In connection with this, it may be justified to investigate whether the ability to calculate and the psychic process in question are also separated from musical talent and the musical process.

• Es ist a priori klar, daß diese Fragen nur schwierig beantwortet

werden können. Eine Untersuchung der vorliegenden Daten zeigt, daß die Fähigkeit zu kalkulieren in keiner Relation zu den verschiedenen Aphasieformen, der Worttaubheit, Wortblindheit oder Wortaphämie steht. Auch scheint kein sicherer Zusammenhang zwischen der spontanen oder Diktatagraphie und Akalkulie nach gewiesen werden zu können.

• Dagegen scheint die Akopie (Unfähigkeit zu kopieren) in einem

gewissen Verhältnis zur Akalkulie (Unfähigkeit zu kalkulieren) zu stehen, was wohl davon abhängen kann, daß die Akopie oft eine Folge mangelhafter, optischer Vorstellungsfähigkeit ist, welche für das Kalkulieren notwendig scheint. Die Kasuistik spricht auch dafür, daß wir beim Kalkulieren oder Rechnen Ziffern, Zahlen und Formeln vor uns sehen und uns darauf stützen, ganz wie wir beim Sprechen oft uns auf unser optisches Gedächtnis stützen.

• It is clear a priori that these questions are difficult to answer.

An examination of the available data shows that the ability to calculate bears no relation to the different forms of aphasia, word deafness, word blindness or word aplasia. Nor does it seem possible to establish a reliable connection between spontaneous or dictatagraphy and acalculia.

• On the other hand, acopia (inability to copy) seems to be in a

certain proportion to the calculus (inability to calculate), which may depend on the fact that the acopia is often a consequence of defective visual imagination, which seems necessary for calculation. The reasoning also suggests that in calculating or calculating digits and numbers and formulas in front of us and rely on them, much as we often rely on our

• ptical memory in speaking.

Acalculia in Henschen’s mind

• Lewandowsky and Stadelmann (1908) reported
• ne of the first published cases of an acquired

calculation disorder (left occipital hematoma)

• Peritz (1918) argued for a “calculation center” in

the left angular gyrus

• Sittig (1917) suggested that the retrorolandic area

in the left hemisphere is involved in calculation.

• Henschen seemed to believe that generations of

education and continuous training “reformed” existing brain cells for calculations

• Functional calculation centres were formed by the

differentiation of those nerve cells involved in habitual behaviour.

• a view that is close to a Lamarckian view that these

functionally “reformed cells” were inherited through the generations.

• Henschen (1919) believed that aphasia localisation

theories had led to erroneous assumptions for language as well as calculation.

• He believed that psychic functions such as

language or calculation were composed of numerous components and that the question of localisation applied not just to the function, but rather to each component of that function.

• this is rather close to the ideas of Luria and the

modern modular theories

• Henschen believed that calculation, mimicking language functions, was

build on a receptive and a motor form.

• He distinguished between numerals (number in its lexical form) Zahlen

and figures (number in its numerical form) Ziffern. Both forms received their appropriate information through acoustic (verbal) and optical (visual) pathways.

• he reported 122 cases of word blindness in which 71 of these subjects

could still read figures, i.e. indicating separate centres for word reading and figure reading (three vs 3)

• but also 51 subjects who demonstrated both word and figure

blindness, indicating that these two centres were in close proximity in the brain

• Note: the theory that symptom cooccurrence implies geographic proximity goes back at least to the

phrenological case studies of Alexander Hood in 1824

• Motor centre
• the left frontal lobe: affects the continuous counting of

numbers or the ability to write figures

• The sensory centre
• the left angular gyrus extending to the intraparietal

fissure: figure blindness

• figure agraphia (inability to write figures) difficult to localise
• the right hemisphere participated in calculation in a

compensatory manner but only when the lesion in the left hemisphere was very large.

• After Henschen’s
• riginal work, the

word ‘acalculia’, and later its developmental form ‘dyscalculia’ (Kosc, 1974) ended to the literature of neurology, psychology and education

Dyskalkyli – finns det?

Aktuell forskning om svårigheter att förstå och använda tal

Ingvar Lundberg & Görel Sterner

Nationellt centrum för matematikutbildning

• “By drawing on evidence from cognitive science, neuroscience

and genetics, we propose an alternative, dimensional framework”

Does dyscalculia exist?

Does dyscalculia exist?

“Children with dyscalculia show functional as well as structural abnormalities in this

• network. In the absence of longitudinal data, it is currently unclear whether these

abnormalities are a cause or consequence of this learning disorder.”

Does dyscalculia exist?

• neuroscientific diagnostic models have been criticised

that they do not take into account education

• an alternative approach to diagnostics have been

suggested:

• RtI = Response to intervention/instruction
• with this idea in mind, we tested it…
• with a latent class growth model of the development

in arithmetic skills

RtI model of Dyscalculia

• The laws of educational support at school and the

Finnish educational model with an extensive investment in special education offer a good possibility to test if we can find children who,

• despite of high quality of educational support,
• still fail in learning arithmetic skills, the core skills

in the diagnostics of dyscalculia

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Figure 1. Growth Trajectories of Mathematics Competence among the Five Classes of Children.

B 1 2 3 4

Grade level Raw score Arithmetic

Figure 2. SD Unit Differences in Mathematics Competence among the Five Classes of Children.

!

1 syksy 1 kevät 2 kevät 3 kevät 4 kevät !

MLD (6,0%) Low (25,7%) Typical (32,9%) High (21,2%)

• Precoc. (3,8%)

n= 1639

(+ 10,3% low Gf)

B 1 2 3 4

Does dyscalculia exist?

• Using the slope and end-point as criteria, we find

about 6 % of the school children show an extensively slow

• irrespective of within normal IQ…
• and irrespective of the educational support in
• ne of the best educational systems in the world

Dyscalculia does exist

• How heterogeneous this group is?
• What other types of learning difficulties they have?
• Are there models of intervention that would/

could/should be used with these cases?

• How early can we recognise them, and do early

interventions work?

Climbing on the shoulders of the gigants

Thank you and welcome!