Peuters cognitief flexibel met behulp van
feedback training
Milena Cnossen (10352007)
Masterthese Klinische Ontwikkelingspsychologie Scriptie Begeleidster: Bianca van Bers
Tweede beoordelaar: Eva Schmitz Amsterdam, 21 juli 2017
1
Abstract
Cognitieve flexibiliteit is een van de executieve functies. Het op jonge leeftijd in meer of mindere mate beschikken over cognitieve flexibiliteit staat in verband met succes op verschillende gebieden later in het leven. In dit onderzoek werd gekeken naar cognitieve flexibiliteit bij peuters. Centraal stond de vraag wat het effect van feedback zou zijn bij het trainen van cognitieve flexibiliteit. Er deden 43 driejarige kinderen mee aan het onderzoek. De cognitieve flexibiliteit van de deelnemers werd bepaald door drie keer de
gecomputeriseerde Dimensional Change Card Storing (DCCS) taak af te nemen: pre-training, training en post-training. Gaande de opdracht dienden de peuters te wisselen (switchen) van sorteerregel, bijvoorbeeld eerst sorteren op vorm en vervolgens op grootte van de afbeelding op de kaarten. De meeste driejarige kinderen kunnen nog niet switchen, ze persevereren. In het huidige onderzoek kreeg de helft van de kinderen geen feedback tijdens de taken (controle conditie). De andere helft van de kinderen kreeg wel feedback tijdens één van de taken
(feedback conditie). Deze laatste groep kreeg uitsluitend na de switch in de tweede DCCS taak (training) verbale en corrigerende feedback van de testleider. Uit de resultaten bleek dat er significant meer deelnemers uit de feedback conditie slaagden dan deelnemers uit de controle conditie bij zowel de tweede als de derde DCCS taak. Hieruit kan worden
geconcludeerd dat het mogelijk is om cognitieve flexibiliteit te trainen bij peuters met behulp van feedback. Een directe relatie tussen stimulus en feedback is hierbij een voorwaarde. Het is derhalve zinvol deze executieve functie bij zeer jonge kinderen door training te versterken en daarmee een bijdrage te leveren aan succes later in het leven.
2
Inleiding
In het dagelijks leven worden veel handelingen en processen routinematig uitgevoerd, dus zonder dat er bewust bij wordt nagedacht. Maar verandert er iets, dan moet men zich kunnen aanpassen aan de nieuwe situatie. Onbewust handelen is niet meer voldoende; er wordt
bewust handelen vereist. Voor het vermogen bewust controle over het handelen te hebben zijn executieve functies noodzakelijk. Executieve functies omvatten onder andere het sturen van aandacht, het gebruiken van het werkgeheugen, het inhiberen van ongepast gedrag en cognitieve flexibiliteit (Bjorklund, 2005). Executieve functies zijn bepalend voor de mate waarin een kind in staat is om gedrag en gedachten te reguleren. De ontwikkeling van deze functies vindt doorgaans plaats tot en met de periode van jongvolwassenheid. Daarnaast blijkt de ontwikkeling van de executieve functies op jonge leeftijd in verband te staan met succes op verschillende gebieden later in het leven (Schunk, 1996). Uit onderzoek van Carson, Peterson en Higgins (2005) blijkt bijvoorbeeld dat hoge cognitieve flexibiliteit (één van de executieve functies) positief gerelateerd kan worden aan bijzonder creatieve prestaties op latere leeftijd. Cognitieve flexibiliteit is het kunnen switchen tussen regels of taken (Garon, aangehaald in Bjorklund, 2005). Een persoon die gemakkelijker kan switchen tussen categorieën en fixatie op een eerder idee kan loslaten, kan creatiever denken. Wanneer iemand cognitief flexibel is, kan deze persoon zich goed aanpassen aan een nieuwe situatie wanneer dit wordt vereist. Dit komt ook in sociale situaties van pas. Een hoge mate van cognitieve flexibiliteit blijkt
namelijk gerelateerd te zijn aan hoge assertiviteit en responsiviteit (Martin & Anderson, 1998). Het goed kunnen luisteren naar meningen van anderen, ook al zijn deze tegengesteld aan die van de persoon zelf, is een belangrijke eigenschap die samenhangt met een hoge cognitieve flexibiliteit (Martin, Staggers & Anderson, 2011). Deze eigenschap is van belang in verschillende situaties, zoals het werkveld. Samenvattend kan worden gezegd dat op verschillende vlakken een hoge mate van cognitieve flexibiliteit wenselijk is.
Een taak die veel gebruikt wordt om de cognitieve flexibiliteit van jonge kinderen te onderzoeken is de Dimensional Change Card Sorting (DCCS) taak (Zelazo, 2006). Dit is een spel waarbij kinderen twee verschillende testkaarten dienen te sorteren op twee stapels. De stapels worden gemarkeerd door target kaarten. Iedere testkaart komt op één dimensie overeen met één van de target kaarten en op de andere dimensie met de andere target kaart. Wanneer bijvoorbeeld de kleur van de testkaart overeenkomt met de kleur van de ene target kaart komt de grootte van het plaatje op de testkaart overeen met de grootte van het plaatje op de andere targetkaart. Het spel bestaat uit twee fases. In de eerste fase, de pre-switch fase, moeten de testkaarten gesorteerd worden op basis van één dimensie van de kaarten,
3 bijvoorbeeld de kleur. Na zes keer een testkaart gesorteerd te hebben, verandert de
sorteerregel. Dezelfde twee testkaarten worden gebruikt in de tweede fase van de taak, de post-switch fase. In deze fase dient het kind bijvoorbeeld op basis van de dimensie grootte te sorteren. De meerderheid van de driejarige kinderen slaagt er niet in om te switchen in de standaard DCCS taak, ze blijven de pre-switch regel gebruiken in de post-switch fase (Kirkham, Cruess & Diamond, 2003). Dit wordt persevereren genoemd. Vier- en vijfjarige kinderen kunnen over het algemeen wel switchen wanneer de sorteerregel veranderd.
Doordat cognitieve flexibiliteit op jonge leeftijd in verband staat met succes later in het leven, is het relevant om te onderzoeken of het trainen van cognitieve flexibiliteit bij peuters mogelijk is. In verschillende onderzoeken, die hieronder worden besproken, is dit geprobeerd met behulp van feedback. Deze wordt toegevoegd aan de standaard DCCS taak, want daarin wordt geen feedback gegeven. Het hoofddoel van feedback is het vergroten van het begrip van de taak, ofwel het reduceren van het verschil tussen het huidige en het
gewenste begrip. (Hattie & Timperley, 2007).
Feedback kan volgens Hattie & Timperley worden gezien als informatie over de prestatie of het begrip van een persoon. Deze informatie wordt bijvoorbeeld door een leraar of ouder verschaft. In een leerproces is het geven van feedback cruciaal (Tunstall & Gipps, 1996). Wanneer een kind niet weet dat het een fout heeft gemaakt, zal het kind de volgende keer weer dezelfde fout maken. Uit de reviewstudie van Hattie & Timperley (2007) blijkt dat feedback effectief is wanneer deze bestaat uit informatie over de voortgang van een taak en hoe daarna verder te gaan. Ook blijkt dat task feedback, ofwel corrigerende feedback, voornamelijk wordt toegepast door leraren (Airasian, 1997, aangehaald in Hattie &
Timperley, 2007). Corrigerende feedback bevat twee elementen. In de eerste plaats is het een uitspraak over de prestatie: is het (antwoord) goed of fout. In de tweede plaats bevat het een aanwijzing over hoe te komen tot een goede prestatie of over hoe tot het juiste antwoord te komen. In de praktijk gaat het geven van feedback vaak gepaard met het doen van een uitspraak over de persoon, bijvoorbeeld “dat is knap van je!” (Bettett & Kell, 1989,
aangehaald in Hattie & Timperley, 2007). Maar corrigerende feedback bij het aanleren van een nieuwe vaardigheid of taak is effectiever zónder uitspraak over de persoon dan mét uitspraak over de persoon. Zoals reeds opgemerkt is het hierbij essentieel dat de feedback informatie bevat over de juiste prestatie of het juiste antwoord. Wanneer deze informatie niet wordt verstrekt, weet de deelnemer niet waarom zijn/haar antwoord fout was en hoe hij/zij het de volgende keer beter kan doen (Breakwell, 1983, aangehaald in Hattie & Timperley, 2007).
4 haalden Hattie en Timperley (2007) het onderzoek van Kluger en DeNisi (1996) aan waaruit bleek dat wanneer deelnemers negatieve feedback kregen, ze minder tevreden werden over de eerdere prestatie. Met als gevolg dat deelnemers zich ten doel stelden om de volgende keer beter te presteren. Dit gold niet voor de deelnemers die geen of positieve feedback hadden gekregen. Desalniettemin verhoogt positieve feedback de kans dat deelnemers door gaan met de taak of deze nog eens zullen doen (Deci, 1999, aangehaald in Hattie & Timperley, 2007). Daarbij rapporteren ze ook meer interesse in de taak. Hattie & Timperley concluderen in deze review studie bovendien dat feedback effectief is wanneer zij duidelijk, zinvol en betekenisvol is, en wanneer zij verenigbaar is met voorkennis en een logische samenhang heeft.
Het blijkt ook essentieel dat er een directe relatie is tussen stimulus en beloning. Uit een onderzoek met baby’s (tot twaalf maanden) betreffende het aanleren van abstracte regels (Diamond, 2006a) bleek dat de deelnemers de regels niet onder de knie kregen wanneer de beloning los leek te staan van de stimulus die op dat moment van belang was. Maar wanneer de stimulus en de beloning direct aan elkaar gerelateerd waren, konden de kinderen de gewenste abstracte regel volgen. Dit is dan ook een belangrijke factor waarmee rekening wordt gehouden in het huidige onderzoek. Hoe dat wordt gedaan zal verderop worden toegelicht.
Zoals eerder gesteld, zijn er verschillende onderzoeken uitgevoerd naar het trainen van cognitieve flexibiliteit bij peuters met behulp van feedback. Bohlmann & Fenson (2005) namen direct achter elkaar twee keer de handmatige versie van de DCCS taak af. In beide taken werd in de pre-switch fase gesorteerd op basis van de dimensie kleur en in de post-switch fase op basis van de dimensie vorm. Op meetmoment 1 werd bij de helft van de deelnemers feedback gegeven in de post-switch fase en bij de andere helft niet. De feedback in dit onderzoek was verbaal en demonstrerend ofwel corrigerende feedback. De testleider vertelde of de gekozen stapel juist of onjuist was en wanneer de stapel onjuist werd gekozen, liet de testleider de juiste manier van sorteren zien. Op meetmoment 2 kreeg geen van de deelnemers feedback. Uit de resultaten bleek dat de deelnemers die feedback kregen beter presteerden dan de deelnemers die geen feedback kregen op meetmoment 1. Op meetmoment 2 (zonder feedback) was er daarentegen geen verschil in prestatie tussen de deelnemers die wel en geen feedback hadden gekregen op meetmoment 1. Hieruit concludeerden Bohlmann en Fenson dat het niet zozeer het gebrek aan regel representaties is dat ervoor zorgt dat peuters niet slagen in het switchen, maar dat ze niet in staat zijn om hun prestaties te monitoren. Ze weten niet dat ze een fout hebben gemaakt en blijven dus de foutieve
5 testleider te switchen van sorteerregel.
Ook Espinet, Anderson en Zelazo (2013, Experiment 3) hebben onderzoek gedaan naar het trainen van cognitieve flexibiliteit bij peuters met behulp van feedback. Zij namen drie keer een gecomputeriseerde DCCS taak af (pre-training, training en post-training). De pre-training en training vonden op dezelfde dag plaats, de post-training werd een dag later afgenomen. De kinderen sorteerden in de pre-switch fase van de pre- en de post-training op basis van de dimensie vorm en in de post-switch fase op basis van de dimensie grootte. In de training werd in de pre-switch fase gesorteerd op de dimensie kleur en in de post-switch fase op de dimensie aantal. Alleen tijdens de post-switch fase van de training kreeg een deel van de deelnemers corrigerende feedback. Een ander deel van de deelnemers kreeg reflecterende feedback. Dit is feedback waarbij aan het kind gevraagd werd wat de huidige regel was, waarna het sorteren van een kaart werd voorgedaan en waarbij vervolgens samen met het kind de kaart op de juiste plek werd geplaatst (gebaseerd op Kloo & Perner, 2003). Een voorbeeld van corrigerende feedback is: “Dat klopt (niet), je moet op deze knop drukken”. Hierbij wees de testleider naar de juiste knop. Op het moment dat de feedback werd gegeven was de testkaart niet meer op het scherm te zien. Tot slot was er een groep die geen feedback kreeg (controle conditie). Zij deden een standaard DCCS taak, dus zonder feedback. Uit de resultaten bleek dat de kinderen in de reflecterende feedback conditie en in de corrigerende feedback conditie beter presteerden in de post-switch fase van de training dan de kinderen in de controle conditie. In de post-switch fase van de post-training bleek echter dat de kinderen uit de reflecterende feedback conditie beter presteerden dan kinderen uit zowel de
corrigerende feedback conditie als de controle conditie. Hieruit concludeerden de
onderzoekers dat cognitieve flexibiliteit alleen met behulp van reflecterende feedback kan worden getraind bij peuters. Zij verklaren dit resultaat aan de hand van de Cognitive
Complexity and Control Theory - revised (CCC-r theory) van Zelazo, Müller, Frye en
Marcovitch (2003). Deze theorie stelt dat peuters nog niet in staat zijn om over representaties van regels te reflecteren. Ze hebben nog geen hogere orde regel waardoor ze kunnen bepalen welke regel er in een specifieke situatie moet worden toegepast. Doordat de onderzoeksleider steeds samen met het kind de juiste regel herhaalt, oefent het kind met het representeren van de hiërarchie van de verschillende regels en het kiezen van de juiste regel.
In tegenstelling tot de twee hierboven besproken onderzoeken vonden Van Bers, Visser & Raijmakers (2014) wel een blijvend effect van corrigerende feedback bij het trainen van de cognitieve flexibiliteit van peuters. Zij namen drie keer een DCCS taak af waarbij kinderen op alle meetmomenten in de pre-switch fase sorteerden op basis van de dimensie
6 kleur en in de post-switch fase op de dimensie vorm. Tijdens de eerste taak kreeg de helft van de deelnemers feedback in de post-switch fase en de andere helft niet. De feedback bestond uit een combinatie van computer feedback, verbale feedback en het demonstreren van de juiste manier van sorteren door de testleider. Wanneer een kaart goed gesorteerd werd, hield de computer feedback in dat de kaart naar de juiste stapel toe ging en daar omdraaide. Dit werd gevolgd door positieve feedback van de testleider. Wanneer de verkeerde sorteerstapel werd gekozen door de deelnemer, ging de kaart wel naar de gekozen stapel toe, maar draaide daar niet om. Vervolgens werd er door de testleider negatieve verbale feedback gegeven en gedemonstreerd wat de juiste manier van sorteren was. Vijf minuten na de eerste taak werd de tweede DCCS taak afgenomen (met andere test- en targetkaarten). Dit keer werd er in beide condities geen feedback gegeven. Tot slot werd de taak een week later nogmaals zonder feedback afgenomen (opnieuw met andere test- en targetkaarten). Uit de resultaten van het onderzoek bleek dat op alle drie de meetmomenten beter werd gepresteerd in de post-switch fase door de kinderen die feedback hadden gekregen op het eerste meetmoment in
vergelijking met de kinderen die geen feedback hadden gekregen. Hieruit concludeerden de onderzoekers dat de deelnemers echt leerden om te switchen en niet uitsluitend beter
presteerden op het moment dat ze feedback kregen. Deze methode van feedback (computer, verbale en demonstrerende feedback) lijkt dus een lange termijn effect te hebben. Door van Bers et al. wordt gesuggereerd dat het effect van computerfeedback veroorzaakt wordt doordat er een directe relatie is tussen de feedback en de stimulus. Dit ligt in lijn met het onderzoek van Diamond (2006a) dat eerder aangehaald werd. Hieruit werd geconcludeerd dat wanneer jonge kinderen abstracte regels leren, het van belang is dat er een directe relatie is tussen de stimulus en de beloning. Wanneer er foutief gesorteerd wordt door een deelnemer in het onderzoek van van Bers et al., blijft de kaart in beeld waardoor het lijkt alsof de computer vastloopt. Hierdoor zijn de stimulus en de feedback direct gerelateerd, zonder tussenkomst van de testleider.
Ondanks enige overeenkomsten voor wat betreft de gebruikte methodes, laten de boven beschreven onderzoeken verschillende resultaten zien. Waar de onderzoeken van Bohlmann & Fenson (2005) en Espinet et al. (2013) alleen een direct en tijdelijk effect van corrigerende feedback aantoonden, bleek uit het onderzoek van van Bers et al. (2014) wel een langdurig effect van feedback op de prestaties van peuters op de DCCS taak. Het is denkbaar dat de verschillen in resultaat te verklaren zijn, doordat dat er ook belangrijke verschillen zijn tussen de gehanteerde methodes.
7 Ten eerste is er verschil in de vorm van feedback: Bohlmann & Fenson en Espinet et al. maakten gebruik van verbale feedback in combinatie met een demonstratie van de juiste manier van sorteren. Maar van Bers et al., gebruikten naast verbale en demonstrerende feedback, ook computerfeedback. Deze computerfeedback was direct gerelateerd aan de te sorteren testkaart. Dat staat tegenover het onderzoek van Espinet et al. (2013). Hierbij was een foutief gesorteerde kaart, net als een juist gesorteerde kaart, uit het zicht (gebaseerd op Kloo & Perner, 2003) ten tijde van de verbale en corrigerende feedback van de testleider. Hierdoor waren de stimulus en de feedback niet direct gerelateerd. Dit betekent dat de
computerfeedback de cruciale toevoeging zou kunnen zijn waardoor peuters in het onderzoek van van Bers et al. een week na de feedbacktraining ook zonder feedback nog konden
switchen.
Ten tweede komt het gebruik van sorteerregels in de drie studies niet overeen. In de studies van Bohlmann en Fenson en de studie van van Bers et al. werd op alle meetmomenten geswitcht tussen dezelfde sorteerregels. Daarentegen werd bij Espinet et al. gesorteerd op basis van verschillende dimensies op de verschillende meetmomenten. Het is denkbaar dat alleen het switchen tussen de specifieke dimensies kleur en vorm werd aangeleerd in de studie van van Bers et al. en dat de gevonden resultaten niet generaliseren naar andere
sorteerdimensies.
Om te onderzoeken of het verschil in resultaten tussen de studie van van Bers et al. (2014) en de studies van Bohlmann & Fenson (2005) en Espinet et al. (2013) verklaard kan worden door de verschillen in methode wordt in het huidige onderzoek gekozen voor een opzet die dichter bij de opzet van Bohlmann & Fenson en die van Espinet et al. ligt. De deelnemers zijn wederom peuters van drie jaar oud die op een peuterspeelzaal of
kinderdagverblijf zitten. De DCCS taak wordt drie keer afgenomen (pre-training, training en post-training). Het moment van feedback, de methode van feedback en de verschillende sorteerregels die werden gebruikt op de drie meetmomenten komen overeen met de studie van Espinet et al. (zie Tabel 1 in de methode sectie). De feedback bestaat uit een combinatie van verbale en demonstrerende feedback. In de en post-training worden de kaarten in de pre-switch fase op basis van vorm en in de post-pre-switch fase op basis van grootte gesorteerd. In de training wordt er in de pre-switch fase op kleur en in de post-switch fase op aantal gesorteerd. Vijf minuten na de pre-training wordt de training gedaan en een week later wordt de post-training gedaan. In de pre- en post-post-training krijgen de deelnemers geen feedback. Enkel tijdens de post-switch fase van de training wordt verbale en demonstrerende feedback gegeven aan de helft van de deelnemers (feedback conditie). De deelnemers in de controle
8 conditie krijgen geen feedback. In de analyses wordt alleen de data meegenomen van
deelnemers die slagen voor de pre-switch fase van de pre-training taak en daarnaast niet slagen in de post-switch fase van de training taak. De kinderen dienen te slagen in de pre-switch fase van de pre-training omdat daaruit kan worden opgemaakt of de deelnemers in staat zijn om op één regel te sorteren. Wanneer een kind dit nog niet kan, zal er niet kunnen worden getoetst of het kind kan switchen tussen sorteerregels. De kinderen die slagen in de post-switch fase van de pre-training worden niet meegenomen in de analyse omdat ze al correct kunnen switchen. Enkel kinderen die nog niet correct kunnen switchen tussen sorteerregels hebben baat bij feedbacktraining. Op deze manier worden er alleen kinderen getraind die in ieder geval kunnen sorteren op basis van één regel en waarbij de training baat heeft omdat ze nog niet kunnen switchen.
Naar aanleiding van de eerdere onderzoeken naar het effect van feedback bij het trainen van cognitieve feedback bij peuters, wordt verwacht dat in de post-switch fase van de training een hoger percentage deelnemers in de feedback conditie zal slagen dan in de
controle conditie. Alle drie de genoemde onderzoeken vonden namelijk een direct positief effect van feedback op prestatie in de DCCS taak. Wanneer er in de post-switch fase van de post-training geen verschil in prestatie wordt gevonden tussen kinderen die wel en geen feedback hebben gekregen, betekent dit dat de combinatie van verbale feedback en
demonstratie van de juiste manier van sorteren niet genoeg is om peuters te leren switchen in een DCCS taak met andere sorteerregels. Daar is dan reflectie training voor nodig. Deze uitkomst ondersteunt de CCC-r theory. Als er echter wel wordt gevonden dat een hoger percentage kinderen slaagt wanneer ze feedback hebben gekregen dan zou dit betekenen dat peuters kunnen leren switchen met behulp van een training die bestaat uit verbale feedback en het demonstreren van de juiste manier van sorteren. Dit biedt geen ondersteuning aan de
CCC-r theory. Het sluit daarentegen wel aan bij hetgeen dat in het artikel van van Bers et al.
(2014) werd gesuggereerd: de directe relatie tussen de stimulus en de feedback veroorzaakt het blijvende effect van feedback op het kunnen switchen in de DCCS taak. Hoewel er geen computer feedback wordt gegeven in het huidige onderzoek, wordt er toch gezorgd voor een directe relatie tussen de stimulus en de feedback. In de volgende paragraaf over de
9
Methode Steekproefkarakteristieken
Er deden 43 kinderen van drie jaar mee aan het onderzoek. De gemiddelde leeftijd van de deelnemers was 41.58 maanden (SD = 4.20). Er deden zowel jongens (N=21) als meisjes (N=22) mee. Er zijn nog 14 extra kinderen getest maar deze data is niet meegenomen in de analyse. Twee van deze kinderen slaagden niet voor de pre-switch fase van de pre-training taak en konden dus nog niet op basis van één regel sorteren. Acht van deze kinderen slaagden voor de post-switch fase van de pre-training taak en konden dus al switchen. De data van de overige 4 kinderen werd niet meegenomen omdat deze niet compleet was. Om te slagen voor een fase van de DCCS taak moesten de deelnemers tenminste vijf van de zes kaarten correct sorteren. De deelnemers kwamen van peuterspeelzalen en kinderdagverblijven in Abcoude, Wilnis, Vinkeveen en Amsterdam. Ouders gaven toestemming door middel van het tekenen van een toestemmingsbrief en de deelnemers kregen een kleurplaat als beloning.
Design
De deelnemers werden random toegewezen aan de controle conditie (N=22, gem. leeftijd = 42.18 maanden, SD=4.27, 12 jongens en 10 meisjes) en de feedback conditie (N=21, gem. leeftijd = 40.95 maanden, SD= 4.14, 9 jongens en 12 meisjes). Alle deelnemers voerden de DCCS taak drie keer uit (een training, een training en een post-training). Zowel de pre-switch fase als de post-pre-switch fase van iedere taak bestond uit het sorteren van zes kaarten. Tussen de pre-training en de training zat een pauze van vijf minuten. Een week later werd de taak voor de derde keer gedaan tijdens de post-training. De deelnemers in de controle conditie kregen hierbij helemaal geen feedback. De deelnemers in de feedback conditie kregen alleen in de post-switch fase van de training feedback. Bij de rest van de taken kregen zij geen feedback. In de pre- en post training taken was de sorteerregel in de pre-switch fase vorm en in de switch fase grootte. In de training taak was de pre-switch regel kleur en de post-switch regel aantal. De sorteerregels in de pre-post-switch en post-post-switch fase van de drie
verschillende taken en de momenten waarop deelnemers feedback kregen in de twee condities zijn schematisch weergegeven in Tabel 1.
10
Tabel 1
De Momenten waarop wel of geen Feedback wordt gegeven aan de Deelnemers en de gebruikte Sorteerregels in de twee Condities
Meetmoment Fase Sorteerregel Conditie
Feedback Controle
Pre-training Pre-switch Vorm Geen feedback Geen feedback Post-switch Grootte Geen feedback Geen feedback Training Pre-switch Kleur Geen feedback Geen feedback Post-switch Aantal Wel feedback Geen feedback Post-training Pre-switch Vorm Geen feedback Geen feedback Post-switch Grootte Geen feedback Geen feedback
Materiaal
Cognitieve flexibiliteit werd gemeten met een gecomputeriseerde versie van de Dimensional Change Card Sorting taak (DCCS, Zelazo, 2006). De taak werd op een computer met touch-scherm uitgevoerd. Zoals in Afbeelding 1 is weergegeven, is op het touch-scherm een grijze achtergrond te zien met daarop vijf kaarten. De bovenste twee kaarten zijn de targetkaarten; deze zijn altijd zichtbaar. De testkaart verschijnt door op de middelste dichte kaart in de onderste rij te drukken (Afbeelding 2). De twee dichte kaarten onder de target kaarten zijn de sorteerstapels. Wanneer er op een van deze twee stapels wordt gedrukt verplaatst de testkaart zich daar naartoe en draait om. Op deze manier kunnen kaarten worden gesorteerd.
Afbeelding 1 Afbeelding 2
Startscherm DCCS Taak met zichtbare Targetkaarten. Schermafbeelding DCCS Taak waarbij zowel de Targetkaarten als een Testkaart zichtbaar zijn.
11 Er werden vier verschillende kaartensets gebruikt in de DCCS taak. Deze zijn
weergegeven in Tabel 2. Kaartensets A en B werden gebruikt in de pre- en post-training. De helft van de kinderen kreeg set A tijdens de pre-training en set B tijdens de post-training. De andere helft van de kinderen kreeg de kaarten in omgekeerde volgorde: eerst set B en daarna set A. In deze twee kaartensets verschilden de plaatjes op de dimensies vorm en grootte. Set A bestond uit de targetkaarten grote kikker en kleine slak. En de testkaarten waren een kleine kikker en een grote slak. De targetkaarten van set B bestonden uit een groot konijn en een kleine kip. De testkaarten van set B bestonden uit een klein konijn en een grote kip. Bij de training werd gebruik gemaakt van kaartensets C en D. Ook voor deze sets gold dat de helft van de kinderen set C kreeg en de andere helft set D. De plaatjes verschilden op de dimensies kleur en aantal. Set C bestond uit targetkaarten met één rode stip en twee blauwe stippen. De testkaarten hadden twee rode stippen en één blauwe stip. De targetkaarten van set D hadden één groene stip en twee gele stippen, de testkaarten hadden twee groene stippen en één gele stip.
Tabel 2
De Targetkaarten en de Testkaarten die gebruikt worden in de drie DCCS Taken
Kaartenset Targetkaarten Testkaarten
A
B
C
12
Procedure
De test werd in een rustige ruimte of op de gang van de peuterspeelzalen en
kinderdagverblijven uitgevoerd. Het kind zat recht voor de computer en de testleider zat naast het kind. Wanneer het kind zich op zijn/haar gemak voelde werd er gestart met de afname van de eerste DCCS taak (de pre-training) door te verifiëren of het kind de dieren (vormen) op de plaatjes kon benoemen. Vervolgens legde de testleider de regels van het vormenspel uit en demonstreerde deze door twee kaarten correct te sorteren. Daarna mocht het kind zes
testkaarten zelf sorteren. De kaarten verschenen in een pseudo-random volgorde. Dit hield in dat niet meer dan twee keer achter elkaar dezelfde kaart verscheen. Voor elke trial werden de sorteerregels herhaald door de testleider waarna de testkaart werd omgedraaid. Wanneer de testkaart zichtbaar was werd het plaatje alleen met de relevante dimensie benoemd,
bijvoorbeeld: “dit is een kikker” in het vormenspel. Vervolgens diende het kind aan te geven waar de testkaart naartoe moest volgens de regel door op een targetkaart of sorteerstapel te drukken. De testkaart verplaatste zich dan naar de gekozen sorteerstapel en draaide daar dicht. Er werd hierbij geen feedback gegeven. Dit wordt de pre-switch fase genoemd.
Nadat het kind zes kaarten gesorteerd had veranderden de regels in de post-switch fase. Nu diende het groot-en-klein-spel gespeeld te worden. Als eerste werd er weer
geverifieerd of het kind wist welk plaatje de grote was en welke de kleine. Daarna werden de nieuwe regels uitgelegd. Dit keer werd het correct sorteren niet gedemonstreerd door de testleider. Het kind mocht meteen zelf zes kaarten sorteren. De rest van de procedure was dezelfde als in de pre-switch fase. De regels werden voor elke trial herhaald, de testkaart werd alleen met de relevante dimensie gelabeld en de er werd geen feedback gegeven op het
sorteren.
Vervolgens werd er een pauze van vijf minuten gehouden waarin de testleider samen met de deelnemer een boekje las. Daarna werd de tweede DCCS taak afgenomen in de training. De procedure was vrijwel hetzelfde als in de pre-training. Het verschil was dat de pre-switch regel nu kleur was en de post-switch regel aantal. Ook kregen de kinderen die in de feedback conditie zaten nu in de post-switch fase feedback (zie Tabel 1). Wanneer het kind de kaart goed sorteerde werd er bijvoorbeeld gezegd: “Dat klopt, in het één-of-twee-spel hoort de kaart met één stip bij de andere kaart met één stip”. Als het kind de kaart onjuist sorteerde werd er bijvoorbeeld gezegd: “Dat klopt niet. In het één-of-twee-spel horen de kaarten met twee stippen hier bij de andere kaart met twee stippen”. De testleider demonstreerde daarna de juiste manier van sorteren door op de juiste sorteerstapel te drukken. De testkaart draaide dan weer open, bewoog naar de juiste stapel en draaide daar weer dicht. Dit is dus geen
13 computerfeedback zoals in het onderzoek van van Bers et al. (2014), maar door de testkaart weer zichtbaar te laten worden bij het geven van negatieve feedback, wordt de stimulus gekoppeld aan de feedback. De kinderen in de controle conditie kregen geen feedback tijdens de training.
Een week later werd de post-training gedaan. De opzet daarvan was gelijk aan die van de pre-training. De kinderen sorteerden op basis van vorm in de pre-switch fase en op basis van grootte in de post-switch fase. De deelnemers kregen in beide condities geen feedback.
Resultaten Controle analyses
De meeste kinderen sorteren in de post-switch fase van alle drie de meetmomenten één of twee kaarten goed (pre-training: 74%; training: 38%; post-training: 54%) of ze sorteren vijf of zes kaarten goed (training: 42%; post-training: 35%). Dit laat zien dat de data in deze studie bimodaal verdeeld is. Daarom worden er Chi-kwadraat testen gebruikt om de data te
analyseren. In deze testen wordt het percentage kinderen dat slaagt in de post-switch tussen de twee condities of in verschillende groepen (op basis van sekse bijvoorbeeld) vergeleken. Om een post-switch fase te halen moesten de deelnemers tenminste vijf van de zes kaarten correct sorteren.
Om te controleren of sekse een verschil in prestatie veroorzaakt, werd het percentage kinderen dat slaagt in de post-switch fase van de training en de post-training vergeleken tussen jongens en meisjes Er werd geen sekseverschil in prestaties gevonden in zowel de training, X2(df=1, N=43)=.24, p=.625, als de post-training, X2(df=1, N=43)=.72, p=.396. Dit
betekent dat de data van de jongens en de meisjes samen geanalyseerd kan worden. Ook voor de invloed van de verschillende kaartensets is gecontroleerd. Doordat er verschillende kaartensets (zie Tabel 2) op verschillende volgordes werden gebruikt binnen de twee condities ontstonden er sub-condities. Er zijn vier mogelijke samenstellingen van de kaartensets: ACB, BCA, ADB en BDA. Er is geen significant verschil gevonden tussen de scores van de vier sub-condities binnen de controle conditie in de post-switch fase van de training (X2(df=3, N=22)=2.83, p=.419) en de post-training (X2(df=3, N=22)=2.73, p=.435). Hetzelfde geldt voor de scores van de vier sub-condities binnen de feedback conditie in de post-switch fase van de training (X2(df=3, N=21)=5.17, p=.160) en de post-training (X2(df=3,
14
N=21)=4.43, p=.219). Dit betekent dat de data van de vier feedback sub-condities in zowel de
controle conditie als de feedback conditie samen kunnen worden geanalyseerd. In de verdere analyses zal alleen onderscheid worden gemaakt tussen de twee hoofdcondities: de controle conditie en de feedback conditie.
Tot slot is er gecontroleerd of de variabelen leeftijd of sekse mogelijk verschil tussen de twee hoofdcondities veroorzaakt. Uit de Independent t-test is geen significant verschil in leeftijd gebleken tussen de twee condities, t(41)=.958, p=.746. Tevens bleek uit de Chi-kwadraat test dat de verdeling jongens en meisjes in beide condities niet significant verschilt,
X2(df=1, N=43)=.58, p=.443. Dit betekent dat een mogelijk verschil in prestatie op de DCCS taak tussen de twee condities niet verklaard kan worden door een verschil in één van deze twee variabelen.
Hoofdanalyse
Om het percentage kinderen dat geslaagd is in de switch fase van de training en de post-training in de controle conditie en de feedback conditie te vergelijken, zijn Chi-kwadraat testen toegepast. Zoals in Figuur 1 is weergegeven, slaagden significant meer kinderen uit de feedback conditie dan uit de controle conditie in de post-switch fase van zowel de training,
X2(df=1, N=43)=6.78, p=.009, als de post-training, X2(df=1, N=43) =5.53, p=.019.
Figuur 1. Het percentage geslaagde deelnemers in de post-switch fase in beide condities op de drie meetmomenten. * Significant verschil, p<.05; ** significant verschil, p<.001.
15 Omdat er vijf kinderen waren die in de post-switch fase van de training alle zes de kaarten juist sorteerden en daardoor geen negatieve feedback hebben gekregen, zijn de analyses wederom uitgevoerd zonder de data van deze deelnemers. Wanneer deze data niet worden meegenomen in de analyses blijkt opnieuw dat een significant hoger percentage kinderen slaagde in de feedback conditie dan in de controle conditie, in zowel de post-switch fase van de training, X2(df=1, N=38)=6.923, p=.009, als de post-training, X2(df=1, N=38) = 7.370, p=.007. Dit is weergegeven in figuur 2.
Figuur 2. Het percentage geslaagde deelnemers in de post-switch fase in beide condities op de drie meetmomenten. ** significant verschil, p<.001
Discussie
In deze studie werd onderzocht wat het effect van feedback is bij het trainen van de cognitieve flexibiliteit bij peuters. Kinderen van drie jaar hebben over het algemeen moeite met het switchen tussen twee regels en zijn dus nog niet cognitief flexibel (Kirkham, Cruess & Diamond, 2003). In het huidige onderzoek werd gevonden dat het geven van correctieve feedback tijdens de training een positieve invloed had op de cognitieve flexibiliteit van peuters. Er bleken meer deelnemers te kunnen switchen in de post-training wanneer ze
16 feedback hadden gekregen dan deelnemers die geen feedback hadden gekregen tijdens de training. Een cruciale factor bleek de directe relatie tussen stimulus en feedback te zijn. Hierdoor werd in het huidige onderzoek niet alleen een direct effect, maar ook een langere termijn effect van de feedbacktraining gevonden, een week na de training.
Uit het onderzoek bleek dat een hoger percentage deelnemers slaagde in de feedback conditie dan in de controle conditie in de post-switch fase van de training. Dit is in lijn met de verwachting, omdat uit eerder onderzoek ook een direct effect van corrigerende feedback is gebleken (Bohlmann & Fensons, 2008; Espinet et al., 2013; van Bers et al. 2014). Tunstall & Gipps (1996) stelden dat het geven van feedback in een leerproces cruciaal is. Zo bleek correctieve feedback de meest gebruikte en meest effectieve te zijn (Hattie &Timperley, 2007). In het huidige onderzoek is dan ook naar voren gekomen dat deze manier van feedback geven een direct effect heeft opgeleverd bij het trainen van peuters in de DCCS taak. Wanneer de kinderen uit de feedback conditie correctieve feedback ontvingen, waren ze daarna in staat om de rest van de kaarten tijdens de training (bijna allemaal) juist te sorteren.
Tevens bleek dat het effect van feedback blijvend was. In de post-switch fase van de post-training bleek nog steeds een hoger percentage in de feedback conditie te slagen dan in de controle conditie. Dit betekent dat feedbacktraining helpt om peuters cognitief flexibeler te maken. Er werd in dit onderzoek gebruik gemaakt van een opzet en methode van feedback die dicht bij de opzet en methode van de studies van Bohlmann & Fenson (2005) en Espinet et al. (2013) ligt. Maar het huidige resultaat bevestigt de resultaten van het onderzoek van van Bers et al. (2014): peuters kunnen leren switchen tussen sorteerregels met behulp van corrigerende feedback. Een verklaring voor het verschil met het resultaat van Bohlmann & Fenson zou kunnen zijn dat het effect van feedback niet blijvend was omdat de twee DCCS taken direct na elkaar werden afgenomen. Hierdoor werd er in praktijk 3 keer achter elkaar geswitcht van sorteerregel (kleur, vorm, kleur, vorm). Dit zou het extra lastig voor de peuters kunnen hebben gemaakt om te leren switchen tussen sorteerregels in de DCCS taak. Omdat de opzet van het huidig onderzoek vrijwel gelijk was aan die van Espinet et al. suggereert dit resultaat dat het verschil in resultaten tussen de studies van Bers et al. (2014) en de studie van en Espinet et al. (2013) niet verklaard kan worden door de verschillen in opzet van het
onderzoek. Het gevolg hiervan is dat de CCC-r theory niet ondersteund wordt. Deze theorie stelt namelijk dat er reflectieve feedback nodig is bij het verbeteren van cognitieve
flexibiliteit. De resultaten liggen echter wel in lijn met hetgeen van Bers en collega’s (2014) op basis van onderzoek van Diamond (2006a) stelden: het effect van feedback is blijvend wanneer er tijdens het leren van een abstracte regel een duidelijke relatie tussen de stimulus
17 en de feedback is. Bovendien kan nu geconcludeerd worden dat het gevonden effect van feedback training op het leren switchen in het onderzoek van van Bers et al. gegeneraliseerd kan worden naar DCCS taken met andere regels. Met andere woorden: het feit dat in alle drie de DCCS taken tussen dezelfde dimensies werd geswitcht was waarschijnlijk niet de oorzaak van het resultaat. De computerfeedback die gerelateerd was aan de stimulus was de
doorslaggevende factor die verschil maakte tussen de resultaten van de onderzoeken van Espinet et al. en van Bers et al. Het enige verschil in methode tussen het huidige onderzoek en dat van Espinet et al. was dat er in het huidige onderzoek voor gezorgd was dat de stimulus gerelateerd was aan de feedback. Dit werd gedaan door de onjuist gesorteerde kaart zichtbaar naar de juiste stapel te laten verplaatsen wanneer er negatieve feedback werd gegeven aan de deelnemers. Bij Espinet et al. was de gesorteerde kaart niet meer zichtbaar wanneer de testleider aan de deelnemers vertelde op welke knop hij/zij eigenlijk had moeten drukken om de kaart juist te sorteren.
In het huidige onderzoek werd een week na de training getoetst of het effect van feedback blijvend was. Het is echter niet met zekerheid te zeggen of de deelnemers die feedback hadden gekregen en na één week zonder feedback nog steeds konden switchen, dit na een maand ook nog zouden kunnen. Om te kunnen beoordelen of het geven van
feedbacktraining werkelijk zinvol is en zou kunnen worden toegepast, is het van belang om het lange termijn effect van de training te onderzoeken. Daarom is een suggestie voor vervolgonderzoek om de post-training een maand na de training te laten plaatsvinden. Een andere mogelijkheid is om de huidige opzet wederom toe te passen en daar een extra DCCS taak aan toe te voegen die een maand na de training plaatsvindt.
In de DCCS taken die worden gebruikt, wordt geswitcht van de dimensies vorm naar grootte en van kleur naar aantal. De volgorde van de dimensies wordt niet gecounterbalanced. Het counterbalancen van dimensies is wellicht van belang bij het vaststellen van
generaliseerbaarheid van het effect van feedback op het leren switchen. Het is denkbaar dat de feedbacktraining alleen effect heeft op het switchen tussen de geoefende dimensies in deze specifieke volgorde. Opvallend is dat de in onderzoeken die eerder aangehaald zijn
(Bohlmann & Fensons, 2008; Espinet et al., 2013; van Bers et al. 2014) ook niet wordt gecounterbalanced. Met het aantal deelnemers van het huidige onderzoek was dit ook niet mogelijk. In eventueel toekomstig grootschalig vervolgonderzoek kunnen de dimensies wel worden gecounterbalanced om na te gaan of het invloed uitoefende het effect van feedback op het leren switchen.
18 generaliseerbaar is naar cognitief flexibel zijn of zelfs naar andere executieve functies. De DCCS taak is één van de meest gebruikte testen voor het meten van cognitieve flexibiliteit (Zelazo, 2006) dus er wordt vanuit gegaan dat deze dan ook valide is. Dit betekent dat kinderen na feedbacktraining bij de DCCS taak, ook beter presteren op andere testen die cognitieve flexibiliteit meten. Dit kan worden getoetst door in vervolg onderzoek meerdere testen te gebruiken die cognitieve flexibiliteit meten bij kinderen. Omdat de executieve functies met elkaar in verband staan, (Bjorklund, 2005) worden, naast cognitieve flexibiliteit, andere executieve functies mogelijk ook beïnvloed door feedbacktraining. Om dit nader te onderzoeken zouden andere executieve functies ook getoetst kunnen worden. Inhibitie en werkgeheugen zouden bijvoorbeeld gemeten kunnen worden door de Day-Night task (Gerstadt, Hong & Diamond, 1994; Simpson & Riggs, 2005) en de Corsi Block Task
(Kessels, van den Berg, Ruis & Brands, 2008; Gade, Zoelch & Seitz-Stein, 2017) zowel voor als na de feedbacktraining af te nemen bij kinderen.
Conclusie
Uit het huidige onderzoek wordt geconcludeerd dat cognitieve flexibiliteit kan worden getraind bij peuters door middel van feedbacktraining. Een directe relatie tussen stimulus en feedback is hierbij een voorwaarde. Dit betekent dat feedbacktraining in de toekomst kan worden toegepast in de praktijk. Het is zinvol en noodzakelijk om in dezelfde lijn meer onderzoek te doen naar onder andere de generaliseerbaarheid en het lange termijn effect van de feedbacktraining. Wanneer er meer duidelijkheid is over het effect van feedbacktraining op cognitieve flexibiliteit, zouden kinderen wanneer ze achterstand hebben op het gebied van cognitieve flexibiliteit met behulp van de feedbacktraining geholpen kunnen worden. Cognitief flexibel zijn is van belang omdat het in verband staat met succes op verschillende gebieden op latere leeftijd. Door de kinderen die een lage mate van cognitieve flexibiliteit hebben, hulp te bieden wordt de kans op succes op latere leeftijd vergroot.
19
Referenties
Bjorklund, D. F. (2005). Childrens Thinking: Cognitive Development and Individual
Differences. Wadsworth: Cengage Learning.
Bohlmannn, N. L., & Fenson, L. (2005). The effects of feedback on Perseverative Errors in Preschool Aged Children. Journal of Cognition and Development, 6(1), 119-131. Carson, S. H., Peterson, J. B., & Higgins, D. M. (2005). Reliability, Validity, and Factor
Structure of the Creative Achievement Questionnaire. Creativity Research
Journal, 17(1), 37-50.
Diamond, A. (2006a). Bootstrapping Conceptual Deduction using Physical Connection: Rethinking Frontal Cortex. Trends in Cognitive Sciences, 10(5), 212-218.
Espinet, S. D., Anderson, J. E., & Zelazo, P. D. (2013, Exp. 3). Reflection Training Improves Executive Function in Preschool-Age Children: Behavioral and Neural Effects.
Developmental Cognitive Neuroscience, 4, 3-15.
Gade, M., Zoelch, C., & Seitz-Stein, K. (2017). Training of Visual-Spatial Working Memory in Preschool Children. Advances in Cognitive Psychology, 13(2), 177.
Gerstadt, C. L., Hong, Y. J., & Diamond, A. (1994). The Relationship between Cognition and Action: Performance of Children 312–7 years old on a Stroop-Like Day-Night Test.
Cognition, 53(2), 129-153.
Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of educational research,
77(1), 81-112.
Kessels, R. P., van den Berg, E., Ruis, C., & Brands, A. M. (2008). The Backward Span of the Corsi Block-Tapping Task and its Association with the WAIS-III Digit Span.
Assessment, 15(4), 426-434.
Kirkham, N. Z., Cruess, L., & Diamond, A. (2003). Helping Children apply their Knowledge to their Behavior on a Dimension Switching Task. Developmental Science, 6(5), 449-467.
Kloo, D., & Perner, J. (2003). Training Transfer between Card Sorting and False Belief Understanding: Helping Children apply Conflicting Descriptions. Child Development,
74(6), 1823-1839.
Martin, M. M., & Anderson, C. M. (1998). The Cognitive Flexibility Scale: Three Validity Studies. Communication Reports, 11(1), 1-9.
Martin, M. M., Staggers, S. M., & Anderson, C. M. (2011). The Relationships between Cognitive Flexibility with Dogmatism, Intellectual Flexibility, Preference for
20 Schunk, D. H. (1996). Learning Theories: An Education Perspective. New Jersey: Prentice
Hall Inc.
Simpson, A., & Riggs, K. J. (2005). Inhibitory and Working Memory Demands of the Day– Night Task in Children. British Journal of Developmental Psychology, 23(3), 471-486. Tunstall, P., & Gipps, C. (1996). ‘How does your Teacher Help you to make your Work
better?’ Children's Understanding of Formative Assessment. The Curriculum
Journal, 7(2), 185-203.
Van Bers, B. M., Visser, I., & Raijmakers, M. (2014). Preschoolers Learn to Switch with Causally Related Feedback. Journal of Experimental Child Psychology, 126, 91-102. Zelazo, P. D., Müller, U., Frye, D., Marcovitch, S., (2003). The Development of Executive
Function in Early Childhood. Monographs of the Society for Research in Child
Development, 68(3, Serial No. 274).
Zelazo, P. D. (2006). The Dimensional Change Card Sort (DCCS): A Method of Assessing Executive Function in Children. Nature Protocols, 1(1), 297-301.
