Etikettarkiv: Matematik

Dyslexi eller dyskalkyli?

Hjärnans förmåga att koppla det skrivna och de koncept som det skrivna representerar är inte en självklarhet för alla. Att kunna pålitligt processera visuella tecken och former för att skapa och lagra nya mentala strukturer kan vara oerhört problematiskt för många. Läs- och skrivsvårigheter av olika former innebär viktiga frågeställningar i samband med lärande och inlärning. Denna ytterst begränsade artikel har som grund ett pedagogiskt synsätt för allmänt stöd för lärande. Jag strävar till att klargöra grundläggande begrepp och fästa uppmärksamhet vid oklarheter som speciellt präglar begreppet dyskalkyli.

Dyslexi är en funktionsnedsättning i hjärnan som innebär att man kan ha svårt med att förstå och producera skriven text. I grund och botten handlar dyslexi om att hjärnan inte alltid lyckas koppla språkets ortografi (skriven form) med språkets fonologi (ljudstruktur). [1]  Olika symptom kan grovt delas i tre grupper [2], varav den första är den vanligaste:

  1. Bristfälligt fonologiskt medvetande. Personen lämnar bort eller växlar enkelt på vokaler och konsonanter och har allmänt svårt med att uppfatta koncept som t.ex. långa och korta vokaler. Personen kan sakna flyt i läsande och tendera till att förväxla liknande ord.
  2. Bristfälligt fonologiskt arbetsminne. Personen har svårigheter med att behålla nyss läst information under tiden barnet läser, vilket ofta resulterar i hopp mellan raderna.
  3. Bristfällig fonologisk ordmobilisering. Personen måste ofta anstränga sig för att hitta ett ord i sitt ordförråd.

Dyslexi kan ofta diagnostiseras redan i tidig ålder, kring 5-7 år, då barnet förväntas ha uppnått en viss förmåga för att förstå skriven text. Dyslexi som en störning är inte helt förstådd på hjärnans nivå eftersom hjärnan inte har ett specifikt centrum för läsande. Istället kombineras flera områden i hjärnan för stöda läsandet. Variationer i hjärnsubstansen i dessa områden ofta korrelerar med dyslexi, men situationen försvåras eftersom variationerna ofta korrelerar även med mängden läsövning som barnet har fått. Från ett lärarperspektiv kan det därmed vara ytterst svårt att bedöma om ett barn kan lida av dyslexi. Forskning tyder dock även på att dyslexi är ärftligt.

Dyskalkyli är en funktionsnedsättning som till skillnad från dyslexi oftast begränsar sig till matematik. En person med dyskalkyli kan ha problem med att uppfatta och avläsa numeriska uttryck, svårigheter med att utföra räkneoperationer och problem med att skriva siffror i rätt ordning. Personer med dyskalkyli kan samtidigt ha en diagnos av dyslexi. Till symptom kan höra en bred skara av exempel som behandlar numerisk information i någon grad, men det gemensamma bland alla är alltid en avsaknad av en viss känsla för antal och tal.

Dyskalkyli är ett nyare begrepp som ofta kopplas till eller inkluderas i begreppet dyslexi eftersom de ytligt verkar behandla liknande saker. Omväxling av siffor och allmänna problem med att förstå numerisk information i skriven form kan enkelt kastas ihop med symptom av dyslexi, även om det i fallet av dyskalkyli handlar om allmännare bristfälligheter i personens taluppfattning. Personer med dyskalkyli har inte bara svårigheter med siffror, utan ofta även med jämförelser av antal objekt i begränsade mängder. [3] Det handlar inte endast om en särställning mellan ortografi och fonologi som i dyslexi, men också om en nedsatt förmåga att överhuvudtaget greppa vad ett antal av något betyder. Forskning har även visat att barn med dyslexi saknar en mental tallinje som används för att mentalt och visuellt placera tal i storleksordning. [3]

Från en lärarsynvinkel kan det lika som med dyslexi vara väldigt svårt att bedöma om en elev lider av dyskalkyli eller inte. Vissa kulturella aspekter för dock med sig unika problem då det handlar om dyskalkyli. Enligt mina erfarenheter är det mera acceptabelt att tycka att matematik är svårt än att tycka att läsa och skriva är svårt. Samhällsnormer och fördomar för matematik kan enkelt gestaltas som en slags pseudodyskalkyli. Det är en stor utmaning för läraren att bedöma om eleven lider av dyskalkyli, eller om svårigheterna kan förklaras via t.ex. attitydproblem, variationer i mottaglighet, avsaknad övning, eller även andra former av koncentrationssvårigheter och relaterade nedsättningar.

Forskningen inom dyskalkyli är fortfarande ett växande delområde. Ett av de stora problemen är att avgränsa och definiera exakt vad som krävs för att en person skall kunna diagnostiseras med dyskalkyli. Lika som med dyslexi kan det vara oerhört svårt att tillräckligt genomskådligt beskriva symptomen och möjliga underliggande orsaker eftersom den grundläggande forskningen inte kan göra det. Hittills har dyskalkyli kopplats starkt med räknesvårigheter eftersom problemen gestaltas enklast via räkneuppgifter. Forskning tyder dock på att det underliggande problemet har att göra med abstraktare helheter inom taluppfattning. Än så länge behandlas både dyslexi och dyskalkyli som paraplybegrepp i en grå zon av inlärningssvårigheter.

  • Jonas

 

Källor

[1] https://dyslexiaida.org/dyslexia-and-the-brain-fact-sheet/

[2] https://www.skolverket.se/skolutveckling/forskning/amnen-omraden/spraklig-kompetens/tema-las-och-skrivinlarning/hur-stottar-man-elever-med-dyslexi-och-andra-las-och-skrivsvarigheter-1.157474

[3] Lundberg, I., Sterner, G., Dyskalkyli – finns det?  Aktuell forskning om svårigheter att förstå och använda tal. Nationellt centrum för matematikutbildning, Göteborgs universitet, 2009. Hämtad 10.10.2017: http://ncm.gu.se/media/ncm/dokument/dyskalkyli_finns_det.pdf

 

Sagan om Enhetscirkeln

I begynnelsen skapades geometrin av guden Euklides. Ur Hans händer föddes allehanda polygoner och polyedrar. Med Hans ord väcktes de geometriska sanningarna ur sin mörka sömn. Och ur hans Hans sinne skapades Cirkeln, geometrins krona. Mången valde att fortsätta dväljas i Okunskapens Mörker, men de som följde Geometrins Ljus blev Euklides lärjungar. De blev de första matemagikerna. Dessa lärjungar vandrade stolt genom land och rike och spred den euklidiska geometrins magi, vördade och hyllade vart de än kom. Med matemagins hjälp byggdes blomstrande städer och hela kungadömen, och hög som låg lyssnade till matemagikernas råd.

I tusen år härskade den rena och exakta logiken i Euklides namn, men där det finns ljus finns det även mörker. Bland skuggorna föddes sfärisk och hyperbolisk avgudadyrkan, svartkonster frammanade av de första mörka matemagikerna. Med tiden växte mörkret sig allt starkare och tidigare upplysta riken störtade ned bland skuggorna. I Euklides namn gjorde de ljusa matemagikerna dock tappert motstånd under det krig som följde och lyckades hålla tillbaka mörkret. Först efter århundraden av bitter kamp återskapades balansen i världen och den euklidiska och den icke-euklidiska geometrins anhängare gick sina skiljda vägar.

Kampen mot de sfäriska och hyperboliska avgudarnas följare hade ändå lämnat sina spår i matemagikernas sinnen. En fruktan för mörkrets återkomst levde kvar ännu åratal efter kriget, och många av den nya generationens matemagiker började sträva efter allt större kunskap och makt inom geometrin. De arbetade inte längre tillsammans för att uppnå ett gemensamt mål, utan var och en strävade efter att själv bli mäktigast bland matemagikerna. Fantastiska satser och korollarier föddes under denna tid, men de mest ambitiösa bland Euklides följare blev aldrig nöjda. Ungefär två årtusenden efter de första euklidiska lärjungarnas tid klev så slutligen en man fram som skulle förändra allting.

Leonhard Euler levde högt uppe bland Alperna i Europa. Han var lärjunge till den mäktige matemagikern Johann Bernoulli och hade lärt sig mycket om geometrins hemligheter av honom. Men Euler ville veta mer. I denna tid av ständig tävling mellan Euklides följare i Europa kämpade även han efter geometrisk överlägsenhet. Han sökte djupt bland matemagins mysterier för att finna ett verktyg som kunde göra honom mäktigare än alla andra. Ensam på sin bergstopp experimenterade han och frambesvärjde heliga geometriska mönster, tills han slutligen fann sitt verktyg. Ur Euklides bländande ljus föddes Enhetscirkeln, härskare över alla cirklar!Euler skapar cirkeln

Med hjälp av detta nya verktyg dominerade Euklides snart hela den euklidiska geometrin och matemagin. Han kunde gå fram där ingen matemagiker gått förut och finna sanningar inom allt från differentialkalkyl och komplexanalys till talteori och till och med Enhetscirkelnfysikens dunkla områden. Med Enhetscirkeln i sin hand stod Euler snart högt över alla andra matemagiker, närmare självaste Euklides än sina medmänniskor. Fem lärjungar tog han till sin sida och upphöjde över resten av matemagikerna, och tillsammans såg de sig som härskare över världen.

Resten av matemagikerna åsåg dock Eulers växande makt med fasa. Ingen enskild människa kunde få ha sådan kontroll över matemagin. Även fysikerna, dessa oheliga hädare, fruktade Eulers makt, och tillsammans med de euklidiska följarna planerade de Enhetscirkelns fall. En första stor Allians mellan matemagiker och fysiker, ledda av Mayer och Playfair, marscherade djupt in i hjärtat av Eulers rike. Och på bergens sluttningar kämpade de.

Inte sedan de mörka tiderna hade sådan matemagi skapats som den dagen. Eulers lärjungar gjorde hårt motstånd, men en efter en fick de vika sig för Alliansens propositioner och logik, all sin makt till trots. Slutligen nådde matemagikern Tobias Mayer den boning som Euler låtit uppföra på bergets topp, och han stod öga mot öga med Enhetscirkelns mästare. Kampen som följde var fruktansvärd. Mayer var mäktig, men Enhetscirkelns makt var större. Euler slog ned sin motståndare med ett bevis som var briljant i sin enkla tydlighet och allt hopp tycktes vara förlorat då han gjorde sig redo för nådastöten.

Men i den stunden samlade Mayer sina sista krafter och slog Enhetscirkeln ur Eulers grepp. Euler gav ifrån sig ett tjut av vrede och missräkning, och i en väldig ljusblixt exploderade han och var borta. De kvarvarande matemagikerna samlades lättade kring Mayer, men alla kastade de olustiga blickar mot Enhetscirkeln. Var och en av dem hade bevittnat dess väldiga makt och de visste att den var allt för stor för en ensam matemagiker.

”Den måste förstöras”, sade Mayer med darrande stämma. ”Enhetscirkeln måste försvinna!”

”Men hur?” frågade någon missmodigt. ”Hur kan vi förstöra något så mäktigt?” Röster höjdes överallt med olika förslag, och skräcken i matemagikernas och fysikernas blickar var uppenbar. Men bakom skräcken skymtade begäret. Innerst inne önskade även de att få ta del av makten.

”Mina vänner!” ropade plötsligt matemagikern Monge och såg leende ut över sina kamrater. ”Ser ni inte att den är en gåva. En gåva från självaste Euklides. Varför inte använda detta verktyg för att besegra alla svårigheter och nå stor kunskap?” Och han lyfte upp Enhetscirkeln och höll fram den mot de övriga. En efter en grep de sålunda denna mäktiga cirkel, och en efter en tog de del av Eulers makt.

Från och med den dagen spreds Enhetscirkelns hemligheter till när och fjärran, både till euklidiska och icke-euklididiska följare, både inom matematiken och till andra vetenskaper. En ny tidsålder tog vid och världen blev sig aldrig   lik igen.

Men legenden talar om en arvtagare till Euler som en dag kommer att kliva fram för att återta Enhetscirkeln. Och härska över världen…Euler

Zombiematematik

Halloween? Ja. Zombien? Ja. Matematik? Ja!

Barnen springer omkring klädda i olika dräkter och tiggar godis från oskyldiga pensionärer, medan studeranden också klär ut sig för att gå på fester. Det är Halloween! I spektraklet firar vi detta med ett matematiskt inlägg på de vandrande döda.

Halloween brukar kopplas ihop med att folk klär ut sig till olika skräckinjagande gestalter, såsom spöken, häxor, vampyrer, söta små katter och naturligtvis… zombien! Vad är en zombie? Vi tar itu med det om en stund. Före vi går över till artikelns egentliga innehåll vill jag ge några varningens ord: Ett, texten är delvis av matematiskt format, dock utan desto större matematiska begrepp, så även Transsylvaniens Igor borde förstå innehållet. Två, texten kan innehålla våldsamma definitioner och skräckfyllda satser.

Vi börjar med att definiera vad en zombie i detta fall är:

Definition 1.1 Om en död människa rör på sig och jagar levande människor för att äta dem, så är den en zombie.

Zombien har ursprungligen sina rötter i voodoovärlden, men har vid senare skeden utvecklats inom fiktiva verk till att vara en odöd kannibal enligt definitionen ovan. Varifrån uppstår då dessa zombien? Dags för en sats!

Sats 1.2 Låt ett godtyckligt zombievirus bidra till en epidemi bland de döda människorna. Då gäller följande:

  • De döda kommer att börja röra på sig, varav ett antal kommer ut ur sina gravar och börjar jaga de levande.
  • Om en levande människa blir biten, men inte uppäten av en zombie, så kommer hen att också förvandlas till en zombie.

Bevis: Se filmer och serier såsom 28 Days, I am Legend och The Walking Dead för att konstatera att satsens punkter gäller. Obs! Märk att vi lämnar bort antagandet i filmerna att viruset skulle direkt påverka även de levande.

Huu, vad kusligt… Då det är frågan om en epidemi av andra slag bland de levande, så kan epidemin tas kål på antingen genom att vaccinera människor och/eller genom att placera de sjuka i karantän. Men i detta fall rör sig epidemin från de döda till de levande, så det räcker inte nödvändigtvis med att bara placera alla zombien i karantän, eftersom de kommer att göra allt för att ta sig till de levande människorna. Alltså måste ett vaccin skapas för att få stopp på epidemin. Men hur kan de levande överleva om de inte klarar av att skapa ett vaccin? Kan de överleva i längden överhuvudtaget med tanke på att de har en massa hungriga levande döda efter sig? Matematik kan besvara dessa frågor!

Genom att använda definitionen och satsen ovan som grund, så har ett antal forskare i Ottawa gjort en matematisk modell för en zombie-epidemi och räknat ut möjligheten för människan att överleva. Modellen baserar sig på ett kort tidsintervall, dvs den undersöker mänsklighetens överlevnad inom ett halvt år från att en zombie-epidemi bryts ut. På basis av detta antagande räknas det alltså inte med möjligheten för människan att öka på populationsstorleken genom födsel. För dem som är mer intresserade av att läsa om modellen, så hittar ni den här. Slutresultaten för deras forskning leder till följande stora sats:

Sats 1.3 Låt en godtycklig zombie-epidemi existera. Anta att ett vaccin inte hinner tillverkas. Då gäller följande:

  • Om de levande vill i det långa loppet överleva, måste de ”döda” zombien utan att själva bli bitna, genom att orsaka dödlig skada mot zombiens huvud.
  • Om de levande infekteras, dvs blir bitna, snabbare än vad zombien blir förstörda, så kommer hela mänskligheten att utrotas i det långa loppet.
  • För att minska på zombie-populationens tillväxt kan de levande göra följande:
    • Döda zombien snabbare än vad levande infekteras.
    • Bygga skydd emot zombien, som förhindrar dem från att direkt anfalla de levande.
    • Minska på de levandes populationstorlek (vilket inte är smart om målet är mänsklighetens överlevnad).

Bevis: Det noggranna beviset för alla dessa punkter finner ni i den ursprungliga artikelns stycken 6.2-6.6, framförallt i stycket 6.6. Den korta versionen av beviset är följande:

  • En zombie kan förstöras endast genom att förstöra dess hjärna som ligger i huvudet. Att förstöra andra delar av dess kropp förhindrar inte en zombie från att fortfarande vara farlig, iom att infektionen sprids genom bett.
  • Anta att varje människa i medeltal dödar färre än en zombie förrän den själv blir en zombie. Då kommer människans population att fortsätta minska tills mänskligheten är utrotad.
  • Anta att zombie-populationens tillväxt är direkt proportionerlig med att infektera levande människor.
    • Anta att varje människa i medeltal dödar fler än en zombie förrän de själva blir en zombie. Då kommer zombie-populationen att fortsätta minska.
    • Ju bättre skydd, desto mindre risk finns för att en zombie kommer att nå de levande.
    • Om det inte finns levande att infektera, så kan inte zombie-populationen växa.

Med denna sats lämnar jag er åt att fundera på följande fråga: Vad skulle DU göra om en zombie-epidemi plötsligt spred ut sig?

HAPPY HALLOWEEN! -Paul