De Rol van Cognitieve Flexibiliteit en Werkgeheugen
in Feedbackleren bij Jonge Kinderen
3 mei 2017
Roos Band (10726888) Universiteit van Amsterdam
Begeleidster: Maartje Raijmakers Tweede beoordelaar: Bianca van Bers
Aantal woorden: 4946 Aantal woorden abstract: 133
2 Abstract
Bij 92 kinderen (3 - 5 jaar) werd onderzocht in hoeverre werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit prestaties op feedbackleertaken verklaren. Dit werd experimenteel onderzocht, door prestaties op drie verschillende feedbackleertaken te vergelijken; de controletaak, de
werkgeheugenfeedbackleertaak met extra belasting van het werkgeheugen en de
flexibiliteitsfeedbackleertaak met extra uitdaging van cognitieve flexibiliteit. Ook werd onderzocht of er een correlationeel verband tussen de prestaties op een werkgeheugentaak (Schlichting) en een flexibiliteitstaak (DCCS) en de drie feedbackleertaken was. Dit onderzoek kent geen eenduidige conclusie over de rol van het werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit bij feedbackleren. De drie feedbackleertaken bleken niet te verschillen in moeilijkheid en prestaties op de werkgeheugentaak en flexibiliteitstaak bleken prestaties op de verschillende feedbackleertaken wisselend te
voorspellen. Ook bleek leeftijd niet samen te hangen met feedbackleerprestaties, wat in strijd is met eerder onderzoek.
3 Inleiding
Leren van feedback is cruciaal om je goed te kunnen aanpassen aan je omgeving
(Schmittmann, van der Maas, & Raijmakers, 2012). Ook in het onderwijs is leren van feedback een onmisbare vaardigheid (Hattie, & Timperley, 2007). De vaardigheid wordt onder andere onderzocht met regel-zoek-toepassingstaken, sorteertaken en discriminatie-leertaken (Schmittmann et al., 2012). Bij al deze taken zijn er één of meer onderliggende regels die op basis van de feedback achterhaald moeten worden voor de juiste oplossing. Gezien het grote belang van feedbackleren in het onderwijs zou verwacht kunnen worden dat kinderen goed zijn in deze feedbackleertaken. Uit meerdere onderzoeken is echter gebleken dat kinderen van vier en vijf jaar hier grote moeite mee hebben. Ze presteren slecht op feedbackleertaken en lijken eenvoudige achterliggende regels of de best passende strategieën voor een taak niet te leren op basis van feedback
(Schmittmann et al., 2012; Huang-Pollock, Maddox, & Karalunas, 2011; Rabi, & Minda, 2014). Uit onderzoek van Minda, Desroches en Church (2008) bleek dat driejarigen nog slechter presteren op categorisatietaken waar van feedback geleerd moet worden, dan vijfjarigen.
Zelazo en Frye (1997) suggereerden dat jonge kinderen slecht presteren op
feedbackleertaken, doordat zij moeite hebben met het verbaliseren van de onderliggende regels. Bij deze taken is het volgens de CCC-theorie nodig om een ‘als…, als…, dan…’ regel te verbaliseren, om tot de juiste oplossingen te komen. Uit onderzoek van Perner en Lang (2002) bleek echter geen evidentie voor deze verklaring. Zij namen een taak af bij driejarige kinderen, waarbij minder van feedback geleerd hoefde te worden, maar eenzelfde verbale regel geformuleerd moest worden. De deelnemers bleken op deze taak beter te presteren dan op een normale feedbackleertaak.
Verbalisatie bleek hier dus niet het probleem. Ook uit onderzoek van Bers, Visser en Raijmakers (2014) bleek dat kinderen weldegelijk abstracte regels kunnen verbaliseren en gebruiken. Problemen met het verbaliseren lijken dus geen goede verklaring voor de slechte feedbackleerprestaties van jonge kinderen.
4 duidelijke bias hebben voor het gebruik van verbale, regel-gebaseerde strategieën, zelfs wanneer associatieve, niet-regel-gebaseerde strategieën geschikter zijn bij een categorieleertaak. Dit
onderscheid tussen verschillende strategieën is afkomstig uit het gegeven dat mensen verschillende leersystemen kunnen gebruiken bij categorieleertaken (Ashby, & Maddox, 2005). In het COVIS-model wordt gesteld dat er twee concurrerende leersystemen zijn: het systeem van expliciet leren, waarbij hypothese-toetsen wordt gebruikt en het systeem van impliciet leren, waarbij meer automatisch op basis van gelijkenissen geleerd wordt (Zeithamova, & Maddox, 2007). Uit het onderzoek van Rabi, Miles en Minda (2015) bleek dus dat kinderen net als volwassenen een sterke neiging hebben om het expliciete systeem te gebruiken bij leertaken. Dat is opvallend, aangezien het impliciete systeem al rond een jaar of één goed ontwikkeld is, terwijl het expliciete systeem rond een leeftijd van 5 jaar nog niet uitontwikkeld blijkt te zijn (Huang-Pollock et al., 2011).
Het expliciete leersysteem maakt gebruik van het werkgeheugen en vereist dat er in
gedachten tussen regels gewisseld kan worden (Zeithamova, & Maddox, 2007). Het lijkt er dus op dat het werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit nodig zijn voor het optimaal functioneren van het expliciete systeem. Mogelijk kunnen de beperkingen in het feedbackleren van jonge kinderen verklaard worden doordat er op deze leeftijd nog grote ontwikkelingen plaatsvinden in deze twee executieve functies (Duncan, 1986, aangehaald in Perner, & Lang, 2002). Carlson (2005) toonde aan dat de groei van executieve functies sterk is tussen een leeftijd van drie en vijf jaar. Deze
ontwikkelingstrend van de executieve functies, lijkt op de ontwikkelingstrend van feedbackleren zoals Minda et al. (2008) vonden.
Met het werkgeheugen (WG) wordt een systeem bedoeld dat zorgt voor tijdelijke opslag en manipulatie van informatie, welke nodig is voor complexe taken zoals leren, redeneren en begrijpen. Er wordt doorgaans onderscheid gemaakt tussen het visueel-spatiële en het verbale werkgeheugen, waarmee verschillende vormen van informatie worden opgeslagen en gemanipuleerd (Baddeley, 2000). Verondersteld wordt dat feedbackleertaken vooral beroep doen op het verbale
5 jonge kinderen blijkt de capaciteit van het werkgeheugen kleiner dan bij volwassenen; van de
kindertijd tot aan de adolescentie neemt deze toe (Gathercole, Pickering, Ambridge, & Wearing, 2004). Mogelijk verklaart dat waarom jonge kinderen nog slecht leren van feedback, maar daar beter in worden naarmate ze ouder worden. Hieruit volgt de hypothese dat beperkingen in de
werkgeheugencapaciteit mogelijk kunnen verklaren waarom jonge kinderen moeite hebben met feedbackleren.
Ook cognitieve flexibiliteit is waarschijnlijk belangrijk voor feedbackleren. Bij
feedbackleertaken moet op basis van feedback een onderliggende regel achterhaald worden waarmee tot de juiste oplossing gekomen wordt. Totdat de juiste regel gevonden is, moet bij het hypothesetoetsen steeds van regel veranderd worden. Uit onderzoek van Perner en Lang (2002) blijkt dat de prestaties van kinderen op een taak sterk achteruit gaan nadat de onderliggende regel van de taak verandert en er opnieuw een regel gevonden moet worden. Bij een extra-dimensionele regelverandering, waarbij de nieuwe regel gaat over een andere stimulus dimensie dan de oude regel, blijkt die achteruitgang sterker dan bij een intra-dimensionele regelverandering, waarbij de nieuwe en oude regel over dezelfde dimensie gaan. Dat komt doordat bij een extra-dimensionele regelverandering de aandacht verlegd moet worden naar een andere dimensie. Ook Zelazo (2006) vond dat kinderen van drie en vier jaar het switchen naar een nieuwe regel erg lastig vinden. Dit kan komen door inflexibiliteit in het denken bij jonge kinderen (Bohlmann, & Fenson, 2005). Cognitieve flexibiliteit is nodig om de oude regel los te laten en een nieuwe regel te zoeken met behulp van nieuwe feedback. Hieruit kan de hypothese afgeleid worden dat beperkingen van cognitieve flexibiliteit mogelijk het slechte feedbackleren bij jonge kinderen kunnen verklaren.
Deze twee hypotheses, dat het werkgeheugen en dat cognitieve flexibiliteit de
feedbackleerprestaties van jonge kinderen verklaren, worden door onderzoek van Rabi en Minda (2014) ondersteund. Zij keken naar de prestaties op een regel-zoek-toepassingstaak, een verbale werkgeheugentaak en een inhibitiecontroletaak van volwassenen en kinderen tussen vier en elf jaar oud. De regel-zoek-toepassingstaak bestond uit 80 stimuli, die de deelnemers bij de juiste categorie
6 probeerden in te delen. De regel voor de juiste categorisatie kon uit de feedback gehaald worden. Uit het onderzoek bleek voor de kinderen te gelden dat het verbale werkgeheugen en inhibitiecontrole positief samenhingen met de correctheid van categoriseren. Ook bleken de feedbackleerprestaties te verbeteren met de leeftijd en bleek het verbale werkgeheugen daarin een mediator.
In het huidige onderzoek werden dezelfde correlationele verbanden onderzocht, maar werd ook experimenteel onderzocht of werkgeheugen en/of cognitieve flexibiliteit de prestaties van jonge kinderen op feedbackleertaken kunnen verklaren. Voor het correlationele deel van het onderzoek werd bij kinderen van drie, vier en vijf jaar een werkgeheugentaak (WG-taak) en een cognitieve flexibiliteitstaak (CF-taak) afgenomen. Voor het experimentele deel werden er drie
feedbackleertaken opgesteld en afgenomen. De controletaak is zo bedoeld dat de taak weinig van het werkgeheugen en de cognitieve flexibiliteit vraagt bij het feedbackleren. De eerste experimentele feedbackleertaak, de werkgeheugenfeedbackleertaak, vraagt veel van de werkgeheugencapaciteit, maar weinig van de cognitieve flexibiliteit. Bij de andere experimentele taak, de
flexibiliteitsfeedbackleertaak, wordt juist veel van de cognitieve flexibiliteit gevraagd en weinig van de werkgeheugencapaciteit. Bij alle drie deze taken moet van feedback geleerd worden om de juiste keuze te maken tussen stimuli.
Op basis van de twee verschillende hypotheses, vallen verschillende uitkomsten te verwachten op de taken. Als geldt dat de beperkte werkgeheugencapaciteit en niet de cognitieve flexibiliteit de feedbackleerproblemen verklaart, dan zou verwacht worden dat kinderen slechter presteren op de werkgeheugenfeedbackleertaak, dan op de controletaak en de
flexibiliteitsfeedbackleertaak. De prestaties op de controletaak en flexibiliteitsfeedbackleertaak zouden niet significant verschillen, omdat de belasting van het werkgeheugen hetzelfde is. Wel zou je dan een positieve correlatie verwachten tussen de prestaties op de WG-taak en op de
werkgeheugenfeedbackleertaak en de controletaak. Er wordt dan dus verwacht dat kinderen die hoger scoren op de werkgeheugentaak, beter presteren op de feedbackleertaken.
7 de feedbackleerproblemen verklaart bij jonge kinderen, dan zou verwacht worden dat kinderen slechter presteren op de flexibiliteitsfeedbackleertaak dan op de andere twee taken. De prestaties tussen de controletaak en werkgeheugenfeedbackleertaak zouden niet verschillen, omdat beide taken dezelfde cognitieve flexibiliteit vereisen. Wel zou dan een positieve correlatie verwacht
worden tussen de prestaties op de controletaak en de flexibiliteitsfeedbackleertaak, en de CF-taak. Er wordt verwacht dat kinderen die hoger scoren op de CF-taak, beter met feedback omgaan en
daardoor beter presteren op feedbackleertaken.
Op alle taken wordt verwacht dat driejarigen slechter presteren dan vier- en vijfjarigen en dat vijfjarigen beter presteren dan vierjarigen. Ook wordt verwacht dat drie-, vier- en vijfjarigen minder van elkaar verschillen in prestaties op de controletaak dan op de twee experimentele taken, omdat in de controletaak verschillen in de executieve functies minder invloed hebben op de prestaties.
Ten slotte wordt in het huidige onderzoek gecontroleerd voor de samenhang van de
prestaties op de WG-taak en de CF-taak. Dit gebeurt naar aanleiding van onderzoek van Wiebe et al. (2011) waaruit bleek dat taken die bedoeld zijn om verschillende executieve functies bij jonge kinderen te meten, sterk met elkaar correleren in uitkomst. Executieve functies zoals het werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit lijken lastig van elkaar te onderscheiden met
meetinstrumenten. Mogelijk is er op deze leeftijd nog niet te spreken van losse executieve functies. Omdat er in dit onderzoek wel uitgegaan wordt van losse constructen en er twee losse taken worden gebruikt (de CF-taak en WG-taak), wordt er voor deze samenhang gecontroleerd.
8 Methoden
Deelnemers
Aan het onderzoek deden 92 kinderen mee, 19 driejarigen, 31 vierjarigen en 42 vijfjarigen. Er werd begonnen met 98 deelnemers, maar twee van hen vielen af door fouten in de uitvoering van het onderzoek en voor vier driejarigen duurde het onderzoek te lang. De driejarigen werden uitgenodigd voor het onderzoek via een adressenbestand dat eerder in het baby-lab van de UvA opgesteld is. De ouder gaf voorafgaand aan het onderzoek actieve toestemming. De vier- en vijfjarigen werden geworven via basisscholen. Daar werd passieve toestemming gebruikt, waarbij ouders binnen twee weken bezwaar konden aantekenen tegen participatie van hun kind aan het onderzoek.
Voor het onderzoek werden de drie-, vier- en vijfjarigen gelijk verdeeld over vier condities. In conditie één deden alle kinderen eerst een controletaak (CT) en vervolgens de
werkgeheugenfeedbackleertaak (WGFB). In conditie twee begonnen de kinderen met de werkgeheugenfeedbackleertaak en deden ze vervolgens de controletaak. In de derde conditie begonnen de kinderen met de controletaak en deden ze daarna de flexibiliteitsfeedbackleertaak (FFB). In de vierde conditie doorliepen de kinderen dezelfde taken als in conditie drie, maar in omgekeerde volgorde. In álle condities werd daarnaast een werkgeheugentaak (WG) en een
10 Materialen
Werkgeheugencapaciteit
De werkgeheugencapaciteit werd in kaart gebracht met een aangepaste subtest ‘auditief geheugen’ uit de Schlichting test (Schlichting, & Lutje Spelberg, 2010). De originele subtest heeft een interne consistentie tussen de 0,72 en 0,85 (COTAN, 2010) en bestaat uit 15 items van reeksen van één tot zes woorden. De aangepaste test bestaat uit 29 items, waarbij de eerste 15 items voorgelezen worden en gewoon nagezegd worden en waarbij de andere 14 reeksen achterstevoren nagezegd moeten worden (zie bijlage). Voor de laatste 14 items is er meer manipulatie van de stimuli in het werkgeheugen nodig. De test werd volledig volgens de beschrijving in de handleiding (Schlichting, Lutje Spelberg, 2010) afgenomen. Per reeks werd één punt toegekend als de reeks volledig herhaald was, waardoor maximaal 29 punten voor de hele subtest gehaald konden worden. De test bevat ook negen oefenitems die niet gescoord werden.
Cognitieve flexibiliteit
Een fysieke Dimensional Change Card Sort taak (DCCS) werd gebruikt om cognitieve flexibiliteit te onderzoeken. Bij deze taak sorteert het kind twaalf kaarten in twee verschillende bakjes, op basis van een regel die steeds expliciet aan het kind verteld wordt. De eerste zes kaarten moeten bijvoorbeeld op basis van vorm gesorteerd worden (boot of vis). Daarna start de post-switchfase waarbij het kind juist zes kaarten op kleur moet sorteren (rood of blauw). Het protocol dat hierbij gevolgd is, wordt uitgebreid beschreven door Zelazo (2006). Het kind kon in totaal twaalf punten halen; een punt per goed gesorteerde kaart. In dit onderzoek werd het aantal punten op de post-switchfase (maximaal 6) als afhankelijke maat gebruikt.
Feedbackleerprestaties
11 tablet met touchscreen. In alle drie de feedbackleertaken koos de deelnemer steeds uit twee plaatjes met verschillende diersoorten en kleuren erop (figuur 1). Er werd bij iedere taak begonnen met zes vrijekeuze trials, waar het kind aan het begin gevraagd werd om consistent ‘de leukste’ te kiezen. Daarna werd overgegaan op de testfase, bestaande uit 24 trials, onderverdeeld in zes blokken van vier verschillende trials die gerandomiseerd waren. Voorafgaand aan de testfase selecteerde de computer een regel, die bepaalde welke stimuli in die fase de juiste keuzes waren. De deelnemers moesten die regel op basis van de feedback achterhalen. Bij deze regelselectie maakte de computer gebruik van de keuzes die gemaakt waren in de vrijekeuze trials, zodat voor iedere deelnemer de nieuwe regel in de testfase even veel verschilde van de vrijekeuze regel die gehanteerd was. Zo werd de testfase voor alle deelnemers even moeilijk gemaakt. De computer hield bij in hoeveel testtrials het juiste plaatje gekozen was. Bij deze feedbackleertaken kregen de kinderen stimulus-gebonden, directe en verbale feedback, wat een effectieve vorm van feedback blijkt te zijn (Bers et al., 2014). Als het kind het juiste plaatje uitkoos, dan verdwenen de twee plaatjes en zei de proefleider ‘ja die is goed’. Wanneer het kind fout koos, dan bleven de plaatjes in beeld. De proefleider zei dan ‘nee die is niet goed, het is deze’ en klikte de juiste aan, waarna de plaatjes alsnog verdwenen.
12 Alle deelnemers deden de controletaak (CT). Bij deze taak hoefden de deelnemers enkel twee kleuren en twee diersoorten te onthouden (figuur 2), waardoor het werkgeheugen weinig belast wordt. Daarnaast werd in de testfase een onderliggende regel geselecteerd door de computer, die intra-dimensioneel verschilde van de regel die bij de vrijekeuze trials gebruikt was. Dit betekent dat als bij de vrijekeuze trials bijvoorbeeld de rode dieren gekozen waren door de deelnemer, dat in de testfase de onderliggende regel ook over kleur ging, maar dat nu juist de blauwe dieren gekozen moesten worden. De diersoort van de stimuli wordt dan buiten beschouwing gelaten. Hierdoor wordt ook de cognitieve flexibiliteit bij deze taak minder uitgedaagd (Perner, & Lang, 2002). De controletaak is dus een feedbackleertaak waarbij de uitdaging voor cognitieve flexibiliteit en
werkgeheugen laag zijn.
De helft van de deelnemers deed de werkgeheugenfeedbackleertaak (WGFB). Bij deze taak waren de stimuli complexer dan in de controletaak, doordat ze bestonden uit vier diersoorten in vier verschillende kleuren (figuur 3). Bij deze taak kon het kind geen abstracte regel achterhalen om de juiste stimulus te kiezen, zoals ‘alle paarse dieren’ of ‘alle kippen’, maar moest het kind precies onthouden welke plaatjes de juiste keuze waren, zoals ‘de groene kip en de paarse vis’. Daardoor werd het werkgeheugen bij deze taak extra belast. Er werd in deze taak echter minder van de cognitieve flexibiliteit gevraagd, doordat bij de regelverandering die plaatsvond na de vrijekeuze trials geheel andere stimuli gekozen moesten worden dan vrij gekozen waren. Hierdoor hoefde er niet tussen de dimensies van diersoort en kleur gewisseld te worden van aandacht, maar kon er gelet worden op de gehele stimulus.
De andere helft van de deelnemers deed de flexibiliteitsfeedbackleertaak (FFB). Bij deze taak waren de stimuli makkelijker te onthouden, net als in de controletaak (figuur 2). Er vond echter wel
13 een extra-dimensionele regelverandering plaats. Dat betekent dat als er bij de vrijekeuze trials bijvoorbeeld steeds de rode plaatjes gekozen waren, dat dan in de testfase een regel geselecteerd werd waarbij de kikkers de juiste keuze waren. De deelnemer werd geforceerd om voor de juiste oplossing van de taak de aandacht te verleggen naar een andere dimensie; van kleur naar diersoort. Hierdoor vroeg deze taak veel van de cognitieve flexibiliteit en minder van het werkgeheugen.
Procedure
Op de dag van het onderzoek kwam in geval van de driejarigen een ouder met het kind naar het UvA-lab. In een testkamer vulden zij eerst een formulier van actieve toestemming in en werden daarna de vier taken afgenomen, afhankelijk van de conditie (tabel 1). De totale testafname duurde ongeveer 30 minuten. Per taak kreeg het kind een sticker wanneer deze afgerond werd. De vier- en vijfjarigen werden op de testdagen één voor één uit de klas meegenomen naar een rustig klaslokaal. De beloning en testprocedure waren voor hen hetzelfde als voor de driejarigen. De testafname duurde bij hen gemiddeld 25 minuten.
Resultaten Standaardisatiecontroles
Van de 98 deelnemers doorliepen er 92 het onderzoek volledig. Deze data werden voor de analyse gebruikt. Uit Chi-kwadraat toetsen bleek dat leeftijd en conditie niet samenhingen (X2(6) = 0,879, p = ,990), evenals conditie en geslacht (X2(3) = 0,949, p = ,814). Zowel sekseverdeling als
leeftijdsverdeling waren dus gelijk over de condities.
Met een One-way ANOVA en twee onafhankelijke t-toetsen werd gecontroleerd of de gemiddelden op dezelfde feedbackleertaken vergelijkbaar waren per conditie, om te controleren voor een effect van taakvolgorde. Uit de ANOVA bleek dat het aantal fouten op de controletaak niet verschilde per conditie (F(3,88) = 0,190, p = ,903). Een t-toets tussen conditie 1 en 2 toonde aan dat
14 er geen verschil was in het aantal fouten op de WGFB-taak (p = ,314). De t-toets tussen conditie 3 en 4 toonde ook geen significant verschil in de prestaties op de FFB-taak (p = ,182). In het onderzoek bleek volgorde van de taken dus geen bepalende factor voor prestaties op de feedbackleertaken.
Beschrijvende resultaten
In tabel 2 zijn de correlaties tussen de vijf verschillende taken en leeftijd te vinden. Voor de
controletaak was de maat het aantal fouten op de testfase, net als voor de FFB- en WGFB-taak. Voor werkgeheugen werd de maat van aantal punten op de forwards Schlichting gebruikt. Cognitieve flexibiliteit wordt uitgedrukt in het aantal correcte antwoorden op de post-switchfase van de DCCS-taak. Voor de correlatieberekening werd de Spearman’s Rho gebruikt, omdat de Shapiro-Wilk test aantoonde dat bij de WG-taak en de CF-taak normaliteit geschonden waren (p < ,01). De samenhang van de CF- en WG-taak werd gecontroleerd. Deze bleek niet significant: rs = 0,187, p = ,074. Een opvallend resultaat is dat leeftijd significant samenhangt met WG (rs = 0,409, p < ,05), maar niet met de vier andere taken, waarvan de prestaties ook leeftijdsafhankelijk verondersteld werden.
15 In figuur 4, 5 en 6 zijn de leercurves voor de verschillende feedbackleertaken per
leeftijdsgroep te vinden. De testfases van de taken bestaan uit 6 blokken van 4 trials, waarop maximaal 4 punten te behalen zijn. Op alle drie de feedbackleertaken lagen de
betrouwbaarheidsintervallen in het eerste blok rond het kansniveau (2/4), dus werd gemiddeld rond kansniveau gepresteerd. Op de controletaak en de WGFB-taak presteerden de kinderen van alle leeftijden op het eind van de taak boven kansniveau, uitgaande van dat de betrouwbaarheids-intervallen niet meer overlapten met een score van 2. Hier zou voorzichtig geconcludeerd kunnen worden dat op deze twee feedbackleertaken sprake was van een leereffect. Op de FFB-taak was alleen een mogelijk leereffect voor de vijfjarigen te vinden.
17 Hoofdanalyses
Om de correlationele verbanden te onderzoeken werd drie keer een multipele regressieanalyse uitgevoerd. Hiermee werd gekeken of het werkgeheugen, cognitieve flexibiliteit en leeftijd voorspellend zijn voor feedbackleerprestaties op de drie verschillende feedbackleertaken. Daarna werden de experimentele manipulaties van de feedbackleertaken onderzocht, door de prestaties op de drie taken te vergelijken met een repeated measures ANCOVA en een t-toets.
Met de eerste multipele regressieanalyse, met backwards methode, werd onderzocht of de variantie op de controletaak verklaard kon worden door prestaties op de WG-taak, de CF-taak en door leeftijd. Aan de assumpties van homoscedasticiteit en lineariteit was voldaan. Ook de ongecorreleerdheid van residuen was niet geschonden. Ten slotte bleek uit de VIF-waardes dat er geen sprake was van sterke multicollineariteit. Uit de regressieanalyse bleek dat leeftijd, in een model met WG en CF, geen significante voorspeller voor de prestaties op de controletaak is
18 (p = ,623). Het optimale model met alleen WG en CF als voorspellers, was significant:
F(2,89) = 4,234, p < ,02. WG (β = -0,201, p = ,054) en CF (β = -0,183, p = ,078) verklaarden samen 8,7% van de variantie op de controletaak, maar los bleken ze geen significante unieke bijdrage aan de voorspelde variantie te leveren.
Met eenzelfde regressieanalyse (backwards) werd gekeken of leeftijd, WG en CF de prestaties op de WGFB-taak konden verklaren. Aan de eerder genoemde assumpties was voldaan. Hier bleek een model met alleen CF als voorspeller optimaal en significant (F(1,44) = 6,548, p < ,02). CF (β = -0,360, p < ,02) bleek 13% van de variantie op de werkgeheugenfeedbackleertaak te
verklaren. De andere factoren (leeftijd en WG) bleken daarnaast geen significante bijdrage te leveren. Dit kwam niet overeen met de verwachtingen dat juist WG voorspellend zou zijn.
Een laatste regressieanalyse (backwards) werd gedaan om te kijken of leeftijd, WG en CF de prestaties op de FFB-taak konden voorspellen. Er werd aan de eerder genoemde assumpties voldaan. Hier bleek geen enkel model een significante voorspeller voor de uitkomsten op de
flexibiliteitsfeedbackleertaak. Dit kwam niet overeen met de verwachting dat de CF hier de prestaties zou voorspellen.
Voor het experimentele deel van het onderzoek werd met een repeated measures ANCOVA onderzocht of er beter gepresteerd was op de controletaak dan op de twee experimentele taken. Ook werd gekeken of leeftijd de prestaties beïnvloedde. Met een t-toets werd gekeken of er een verschil tussen de twee experimentele taken zat. Uit de Levene’s test bleek dat er aan de assumptie van gelijke varianties voldaan was bij alle taken. Uit de ANCOVA bleek geen significant hoofdeffect van taaksoort (F(1,89) = 0,027, p = ,870), wat betekent dat de controletaak gemiddeld niet beter gedaan was dan de experimentele taken of andersom (tabel 3 & figuur 7). Dit komt niet overeen met de verwachting dat de controletaak makkelijker zou zijn dan de experimentele taken. Er werd ook geen significant hoofdeffect van leeftijd gevonden (F(1,89) = 3,434, p = ,067), wat betekent dat de prestaties van drie-, vier- en vijfjarigen niet verschilden. Dat was een zeer onverwachts resultaat. Ook was er geen significant interactie-effect van leeftijd en taaksoort (F(1,89) = 0,003, p = ,957). De
19 leeftijd bleek het effect van taaksoort dus niet te beïnvloeden. Dit was eveneens onverwacht, want de verwachting was dat het effect van taaksoort groter zou zijn voor de jongere kinderen dan voor oudere kinderen. Ten slotte bleek er ook geen significant interactie-effect van taaksoort en conditie (F(1,89) = 1,480, p = ,227). Dat betekent dat het niet uitmaakte of deelnemers de FFB- of WGFB–taak als experimentele taak deden voor het verschil tussen de prestaties op de controletaak en de
20 Met een independent t-test werd onderzocht of de prestaties tussen de FFB- en WGFB–taak verschilden. De Levene’s test wees uit dat aan gelijkheid van varianties voldaan was. Uit de t-toets
bleek dat de prestaties op de twee experimentele taken niet significant verschilden (t(90) = -1,440, p = ,153). De taken leken dus even moeilijk te zijn.
Discussie
In de huidige studie werd zowel correlationeel als experimenteel onderzocht of de prestaties van jonge kinderen op feedbackleertaken verklaard kunnen worden door het werkgeheugen of cognitieve flexibiliteit. Uit de resultaten kwam naar voren dat er geen verschil in moeilijkheid was tussen de verschillende feedbackleertaken, wat doet veronderstellen dat extra belasting van het werkgeheugen of van de cognitieve flexibiliteit het feedbackleren niet beïnvloed heeft. Hieruit lijkt het dat werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit het feedbackleren niet verklaren. Er werd echter wel
21 gevonden dat het werkgeheugen en de cognitieve flexibiliteit samen de prestaties op de controle-feedbackleertaak deels voorspelden, wat naar verwachting was. Het werkgeheugen voorspelde de prestaties op de werkgeheugenfeedbackleertaak niet, terwijl de cognitieve flexibiliteit wel een voorspeller was. Dit is in strijd met de verwachting dat de werkgeheugenfeedbackleertaak vooral met het werkgeheugen zou samenhangen, omdat er veel van de werkgeheugencapaciteit gevraagd zou worden met de taak. Ten slotte bleken zowel het werkgeheugen als de cognitieve flexibiliteit niet voorspellend voor de prestaties op de flexibiliteitsfeedbackleertaak, waar verwacht werd dat de cognitieve flexibiliteit een voorspeller zou zijn. Uit deze resultaten is geen eenduidige conclusie te trekken over het werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit als verklaring voor prestaties op de feedbackleertaken.
Daarnaast bleek de leeftijd van de deelnemers niet samen te hangen met de prestaties op de feedbackleertaken. Deze bevinding is in strijd met de verwachtingen van dit onderzoek en met de resultaten van eerdere onderzoeken (onder andere Rabi, & Minda, 2014), waarbij herhaaldelijk gebleken is dat bij het toenemen van de leeftijd de prestaties op feedbackleertaken beter worden. Uit het onderzoek bleek dat de meting van cognitieve flexibiliteit en van werkgeheugen niet met elkaar samenhingen. Dit is in strijd met de onderzoeksresultaten van Wiebe et al. (2011), die stelde dat metingen van executieve functies bij jonge kinderen sterk samenhangen. In dit onderzoek leken de WG-taak en de CF-taak verschillende constructen te hebben gemeten, wat voor het
onderzoek gewenst is. Deze divergentie kan echter ook verklaard worden door het plafondeffect dat gevonden werd bij de CF-taak. Op de DCCS bleek 86% van de deelnemers het maximaal aantal punten te halen, waaronder zowel drie-, vier- als vijfjarigen. Dat is opmerkelijk, want in onderzoek van Carlson (2005) werd gevonden dat maar 10-25% van de driejarigen voor de DCCS slaagde. De DCCS verloor in deze studie haar differentiërende vermogen. Dit heeft de correlaties tussen deze maat en andere taken waarschijnlijk beïnvloed. In vervolgonderzoek is het aan te raden om een combinatie van de standaard DCCS en de moeilijkere border versie te gebruiken, waardoor de taak geschikt wordt om bij kinderen van 2,5 tot 7 jaar de flexibiliteit te meten (Zelazo, 2006). Dit verlaagt
22 de kans op een plafondeffect in onderzoek bij drie-, vier- en vijfjarigen.
In het onderzoek werden een aantal onverwachtse nulresultaten gevonden. Dat is mogelijk te verklaren door een te klein aantal deelnemers in het onderzoek. De ANCOVA waarmee de
controletaak en de twee experimentele feedbackleertaken vergeleken werden, bleek een zeer kleine power te hebben, van 0,053. Ook bij het hoofdeffect van leeftijd werd een kleinere power gevonden dan gewenst (0,450). Dat betekent dat de steekproef waarschijnlijk te klein was om effecten te vinden.
Als maat voor werkgeheugen werd voor de analyse gebruik gemaakt van de totaalscore op de forwards versie van de Schlichting (Schlichting, & Lutje Spelberg, 2010). De aanpassing van de taak (toevoeging van een backwards-versie) werd niet gebruikt, omdat veel kinderen de instructie van het achterstevoren nazeggen niet begrepen. De data die uit de backwards-versie kwamen, gaven
daardoor waarschijnlijk meer aan over het begripsvermogen dan over het werkgeheugen. De gebruikte maat, de forwards-versie, vraagt echter minder van het werkgeheugen, omdat de gehoorde informatie niet gemanipuleerd hoeft te worden. Uit onderzoek van Reynolds (1997) is gebleken dat een backwards-versie en forwards-versie van een spantaak twee verschillende factoren zijn die niet hetzelfde meten. Daarmee geeft de gebruikte maat mogelijk geen goede weergave van het werkgeheugen. Daarom moeten de conclusies rondom het werkgeheugen en haar samenhang met andere taken, voorzichtig gesteld worden. Bij vervolgonderzoek zou het gebruik van alleen een backwards-versie waarschijnlijk beter zijn. Dan moet er wel een betere gestandaardiseerde uitleg opgesteld worden, waardoor de deelnemers de taak beter begrijpen.
Dat er geen verschillen waren in de prestaties op de controletaak en de twee experimentele taken, kwam mogelijk doordat de drie taken niet genoeg van elkaar verschilden in moeilijkheid. Er werd bij het opstellen van de WGFB-taak verondersteld dat het toevoegen van meer kleuren en diersoorten de taak meer belastend zou maken voor het werkgeheugen, wat de taak moeilijker zou moeten maken dan de controletaak. Het is echter nog maar de vraag hoeveel elementen er nodig zijn om het werkgeheugen zwaar te belasten en of dat er in dit onderzoek genoeg waren. In
23 vervolgonderzoek moet deze manipulatie in de WGFB-taak versterkt worden, bijvoorbeeld door meer irrelevante dimensies toe te voegen (Huang-Pollock et al, 2011).
Bij de FFB-taak werd verondersteld dat het toevoegen van een extra-dimensionele regelverandering de cognitieve flexibiliteit extra zou uitdagen, ten opzichte van de controletaak. Mogelijk was ook deze manipulatie niet voldoende sterk. De regelverandering werd op basis van de gehanteerde regel in de vrijekeuze trials geselecteerd door de computer. Als kinderen echter geen duidelijke regel hanteerden op de vrijekeuze trials, dan vond er nauwelijks een regelverandering plaats tussen de vrijekeuze trials en de testfase. Dat maakte de intra- en extra-dimensionele regelveranderingen weinig verschillend. Uit observaties tijdens dit onderzoek en uit eerder
onderzoek (Schmittmann et al., 2012) is gebleken dat kinderen vaak geen duidelijke regel hanteren bij de vrijekeuze trials. Om de manipulatie in de FFB-taak sterker te maken, moet gegarandeerd kunnen worden dat deelnemers een regel hanteren voordat de computer voor een
extra-dimensionele regelverandering zorgt. Ten slotte zou het in vervolgonderzoek beter zijn als in de FFB-taak en de controleFFB-taak niet dezelfde stimuli gebruikt worden, zoals in het huidige onderzoek (figuur 2). Dat geeft meer zekerheid dat de prestaties op de twee feedbackleertaken los van elkaar staan.
Dit onderzoek biedt weinig ondersteuning voor eerder gevonden resultaten en voor de eigen verwachtingen. Een leeftijdseffect op de prestaties op feedbackleertaken werd niet gevonden en er werd geen eenduidige aanwijzing gevonden voor cognitieve flexibiliteit of werkgeheugen als verklaring voor de feedbackleer-prestatieverschillen. Wel werd er met dit onderzoek verkend hoe onderzoek naar feedbackleren plaatsvindt bij kinderen van drie jaar, iets wat tot nog toe nog nauwelijks onderzocht is. Daarnaast was het gebruik van experimentele feedbackleertaken nieuw. Daarmee geeft dit onderzoek vooral aanleiding en aanzet tot verder onderzoek, waarbij de rol van cognitieve flexibiliteit en werkgeheugen in feedbackleren verder onderzocht kan worden.
25 Literatuurlijst
Ashby, F. G., & Maddox, W. T. (2005). Human category learning. Annu. Rev. Psychol., 56, 149-178. Baddeley, A. (2000). The episodic buffer: a new component of working memory?. Trends in cognitive
sciences, 4(11), 417-423.
van Bers, B. M., Visser, I., & Raijmakers, M. (2014). Preschoolers can form abstract rule representations regardless of cognitive flexibility. Journal of experimental child psychology, 124, 50-66.
Bohlmann, 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.
Carlson, S. M. (2005). Developmentally sensitive measures of executive function in preschool children. Developmental neuropsychology, 28(2), 595-616.
Egberink, I.J.L., Janssen, N.A.M., & Vermeulen, C.S.M. (2009-2016). COTAN
Documentatie (www.cotandocumentatie.nl). Amsterdam: Boom test uitgevers.
Gathercole, S. E., Pickering, S. J., Ambridge, B., & Wearing, H. (2004). The structure of working memory from 4 to 15 years of age. Developmental psychology, 40(2), 177.
Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of educational research, 77(1), 81-112.
Huang-Pollock, C. L., Maddox, W. T., & Karalunas, S. L. (2011). Development of implicit and explicit category learning. Journal of experimental child psychology, 109(3), 321-335.
Minda, J. P., Desroches, A. S., & Church, B. A. (2008). Learning rule-described and non-rule-described categories: a comparison of children and adults. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 34(6), 1518-1533.
Perner, J., & Lang, B. (2002). What causes 3-year-olds' difficulty on the dimensional change card sorting task?. Infant and child development, 11(2), 93-105.
Rabi, R., Miles, S. J., & Minda, J. P. (2015). Learning categories via rules and similarity: Comparing adults and children. Journal of experimental child psychology, 131, 149-169.
26 Rabi, R., & Minda, J. P. (2014). Rule-based category learning in children: The role of age and executive
functioning. Plos one, 9(1).
Reynolds, C. R. (1997). Forward and backward memory span should not be combined for clinical analysis. Archives of Clinical Neuropsychology, 12(1), 29-40.
Schlichting, L., & Lutje Spelberg, H. (2010). Schlichting Test voor Taalproductie II. Handleiding. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.
Schmittmann, V. D., van der Maas, H. L., & Raijmakers, M. E. (2012). Distinct discrimination learning strategies and their relation with spatial memory and attentional control in 4-to 14-year-olds. Journal of experimental child psychology, 111(4), 644-662.
Wiebe, S. A., Sheffield, T., Nelson, J. M., Clark, C. A., Chevalier, N., & Espy, K. A. (2011). The structure of executive function in 3-year-olds. Journal of experimental child psychology, 108(3), 436-452.
Zeithamova, D., & Maddox, W. T. (2007). The role of visuospatial and verbal working memory in perceptual category learning. Memory & Cognition, 35(6), 1380-1398.
Zelazo, P. D. (2006). The Dimensional Change Card Sort (DCCS): A method of assessing executive function in children. NATURE PROTOCOLS, 1(1), 297.
Zelazo, P. D., & Frye, D. (1997). Cognitive complexity and control: A theory of the development of deliberate reasoning and intentional action. Language structure, discourse, and the access to consciousness, 12, 113-153.
27 Bijlage
Scoreformulier WG taak & CF taak
Proefpersoon nummer……… Conditie……… Testleider………...
1. Controle taak, WG feedbackleertaak of CF feedbackleertaak computer
Welke heb je gekozen?
……….
2. Werkgeheugen taak: Schlichting
FORWARDS Score
(0 /1) Oefenitem jas
1 bus Intro + oefenitem tas bloem
2 bal koek 3 muis boom 4 bed kip Intro + oefenitem muis bal jas
5 aap koe hond 6 zon dak maan 7 boek haar ei Pauze
Intro + oefenitem koek zon dak water 8 bus auto trein boot 9 deur voet raam beker 10 appel klok bed fiets Afbreekregel: 3 achtereenvolgens fout, dan afbreken
Tekst:
Forwards: ‘’Ik ga een paar woorden opnoemen. Luister goed, want als ik stop moet je de woorden in dezelfde volgorde nazeggen. Bijvoorbeeld als ik zeg “Tas bloem”, wat zeg je dan?”
- Antwoord goed: “dat is goed.”
- Antwoord fout: “nee, je moet zeggen “tas bloem”.
Backwards: “Ik ga weer enkele woorden opnoemen. Luister goed, want als ik stop moet je de woorden achterstevoren nazeggen. Bijvoorbeeld als ik zeg “bal bloem”, wat zeg je dan?”
Antwoord goed: “dat is goed.”
Antwoord fout: “nee, je moet zeggen “bloem bal”. Ik zei “bal bloem”, dus als je ze achterstevoren zegt, krijg je
28 Pauze
Intro + oefenitem maan dak voet pan bed 11 paard vis haan duif beer 12 stoel neus tafel mond oog 13 poes arm sok bril koffie Pauze
14 lepel vork beer thee huis oor 15 lamp vogel muts bad kaas teen
Totale Score (max. 15)
BACKWARDS Score
(0 / 1) Intro + oefenitem bal bloem
1 kip poes 2 maan bed 3 koe neus Intro + oefenitem vis trui huis
4 auto fiets bus 5 zon boek maan 6 bad beer deur Pauze
Intro + oefenitem bos pot stoel trui 7 muis beer kip koe 8 broek hond eend bril 9 aap oog pop stoel Pauze
Intro + oefenitem boot klok eend schep muis 10 Schoen trui broek sok laars 11 deur buik lamp tand haar 12 kast kaas geit tas water Pauze
13 melk pap appel vork mes pan 14 brood uil speen lepel bank plant
29
3. Controle taak, WF feedbackleertaak of CF feedbackleertaak computer
Welke heb je gekozen?
………. ……….
30 Sorteren op basis van: KLEUR / VORM (doorhalen wat niet van toepassing is)
Goed antwoord = 1, fout antwoord = 0 De testfase wordt niet gescoord Preswitch:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Postswitch:
Afbreekregel: alleen als in de pre-switchfase (eerste 6) er vijf of meer goed waren, wordt er naar post-switch gegaan. Anders hier afbreken.
Tekst:
- Geef geen feedback die laat blijken of de kinderen het goed of fout doen. Gebruik als overgang tussen de trials geen ‘oké’ of ‘goed zo’, maar “We gaan door met de volgende.” Alleen in de testfase wordt wel feedback gegeven.
- De kaarten moeten steeds met de afbeelding naar beneden in de bakjes gelegd worden. Wanneer een kind dit niet uit zichzelf doet, doet de proefleider dit.
1. Introductie: Laat het kind de bakken zien: “Hier zie je een rode boot en hier zie je een blauwe vis. We gaan nu een spel spelen: het heet het kleurenspel. In het kleurenspel doe je alle blauwe hier” wijs het juiste bakje aan “en alle rode moeten hierin” wijs aan
2. Testfase: sorteer de eerste kaart zelf adhv kleur, dus zeg bijvoorbeeld: “Kijk, hier is een blauwe. Daarom moet hij in dit bakje” Leg de kaart met de afbeelding naar beneden in het goede bakje. Herhaal de regels: “Als hij blauw is moet hij in dit bakje, maar als hij rood is moet hij hier” Pak nu een andere kaart: “Hier is een rode. In welk bakje moet deze?”.
- Kind sorteert goed: “Heel goed. Je snapt nu hoe het kleurenspel gaat”
- Kind wijst goede aan, maar sorteert niet “Kun je de rode in het goede bakje leggen voor mij?”
- Kind geeft fout antwoord: “Nee, deze is rood, dus hij moet in dít vakje in het kleurenspel” (wijs het goede bakje aan) “Kun je de rode in het goede bakje leggen voor me?”
3. Pre-switchfase: “Nu is het jouw beurt. Onthoud dat de blauwe hier moet, en de rode hier” Pak één van de testkaarten en benoem hem aan de hand van de relevante dimensie (kleur): “Hier is een rode. Waar moet hij?” Als het kind de kaart aanwijst ipv neerlegt, leg je de kaart zelf in de goede bak. Ga verder op een neutrale manier met bijv.: “Laten we doorgaan naar de volgende”.
Iedere trial herhaal je de regel, benoem je de kaart adhv de relevante dimensie, en vraag je het kind te sorteren. “De rode moeten hier en de blauwe moeten hier. Dit is een blauwe. Waar moet hij?”
4. Post-switchfase: “We gaan nu een nieuw spel doen, we stoppen met het kleurenspel. We gaan nu het vormenspel doen. In het vormenspel moeten alle boten hier, en alle vissen moeten in dit bakje” (wijs aan). “Begrijp je dat?” (zo nee: herhaal instructie 1 keer)
Pak een testkaart, laat hem zien en zeg: “Hier is een boot. In welke bak moet deze?” Iedere trial benoem je de kaart en vraag je te sorteren. “Dit is een vis. Waar moet hij?”
31
