Math anxiety and its relation to arithmetic achievement in primary school and across the transition to lower secondary school

Abstract

Oppimiseen ja opiskeluun liittyy monenlaisia tunteita, joista yksi yleisimmistä on ahdistus. Matematiikan oppimisen ja varsinkin siihen liittyvien haasteiden tiedetään vaikuttavan myöhempään hyvinvointiin ja osallisuuteen yhteiskunnassa. Matematiikan oppimisvaikeuksien on esimerkiksi havaittu olevan yhteydessä aikuisiän mielenterveysongelmiin ja korkeampaan työttömyyteen. Siksi matematiikkaan liittyvästä ahdistuksesta ja sen yhteydestä matematiikassa suoriutumiseen tarvitaankin tutkimusperustaista tietoa heti ensimmäisistä kouluvuosista lähtien. Tämän väitöskirjatutkimuksen tarkoitus oli lisätä ymmärrystä matematiikka-ahdistuksen kehityksestä ja sen yhteydestä matematiikassa suoriutumiseen alakouluikäisillä ja siirryttäessä alakoulusta yläkouluun. Tutkimus koostui kolmesta osatutkimuksesta, joissa käytetty aineisto kerättiin kahdessa eri pitkittäistutkimushankkeessa. Osatutkimuksissa 1 ja 2 osallistujina oli 1 327 lasta, jotka olivat tutkimuksen alkaessa 2. – 5. -luokkalaisia ja osatutkimuksessa 3 osallistujina oli 858 lasta, tutkimuksen alkaessa 6.-luokkalaisia. Tulokset osoittivat, että matematiikka-ahdistus on yhteydessä heikompaan suoriutumiseen jo alakoulun alkuvuosista lähtien. Matematiikka-ahdistuksen taso laski alakoulun aikana, mutta nousi taas siirryttäessä alakoulusta yläkouluun. Tulokset matematiikka-ahdistuksen ja suoriutumisen välisestä syy-seuraussuhteesta olivat vaihtelevia. Alakouluikäisten kohdalla aiempi heikompi suoriutuminen lisäsi myöhempää matematiikka-ahdistusta, kun taas siirryttäessä alakoulusta yläkouluun korkeampi matematiikka-ahdistus ennusti heikompaa suoriutumista. Lisäksi tuloksissa tuli esille tilannesidonnainen yhteys matematiikka-ahdistuksen ja suoriutumisen välillä – kun oppilaille annettiin heidän osaamistasoonsa nähden helppoja ja haastavia tehtäviä, ahdistuksen aktivoituminen oli yhteydessä alisuoriutumiseen. Tämän väitöstutkimuksen tulokset tuovat lisää ymmärrystä matematiikka-ahdistuksesta ja sen kehittymisestä ensimmäisistä kouluvuosista lähtien. Tulokset tukevat käsitystä, jonka mukaan matematiikka-ahdistus ja matematiikassa suoriutuminen vaikuttavat toinen toisiinsa muodostaen negatiivisen kehän. Kaiken kaikkiaan tulokset korostavat sitä, että koulun aikuisten on hyvä olla tietoisia matematiikka-ahdistuksesta ja sen vaikutuksista jo alakoulun alusta lähtien.

Learning and studying are associated with many kinds of emotions, but one of the most frequently reported is anxiety. Learning mathematics, in all related difficulties, has been found to seriously affect later life, and research into the development of math anxiety and its negative relation to achievement in one’s early years of education is thus needed. The overall aim of the present dissertation was to increase our understanding of the development of math anxiety and its relationship with arithmetic achievement in the primary school years and during the transition from primary school to lower secondary school. This aim was achieved through the completion of three substudies, which relied upon data collected in two longitudinal studies on Finnish primary school children in Grades 2 to 5 (Substudies I and II, N = 1,327) and Grade 6 (Substudy III, N = 858). The results showed a negative relationship between math anxiety and achievement across all age groups. Various operationalizations of math anxiety were found to be differently related to arithmetic achievement, suggesting that previous contradictory results might be dependent on the operationalization. There was a decreasing trend in the level of math anxiety in primary school, but an increasing trend during the transition from primary to secondary school. From the point of view of causality, the results of the substudies revealed versatile findings: among primary school students, after controlling for previous levels of math achievement and math anxiety, lower achievement predicted higher math anxiety later on, whereas during the transition to secondary school, higher math anxiety predicted lower achievement later on. Aside from the longitudinal association, the results also showed a situational association between anxiety and performance: students who were given individually challenging and non-challenging arithmetic tasks underperformed compared to others in their skill level when their anxiety was activated. The findings of this dissertation expand upon the established understanding of the existence of math anxiety and its development from the early school years onwards. In doing so, they highlight the importance of the careful operationalization of math anxiety. Moreover, the results support the reciprocal model in which math anxiety and arithmetic achievement are seen to affect each other in a vicious circle. In conclusion, the results of this dissertation highlight the importance of paying attention to math anxiety from the very beginning of primary school.