Teacher’s awareness of the impact of mathematics anxiety in the performance of students with and without mathematics learning disabilities

Abstract

This doctoral thesis presents an extensive investigation into the pivotal role of mathematics teachers' awareness regarding mathematics anxiety and its profound consequences for students within the context of Greek Secondary Education (GSE).Mathematics anxiety is a prevalent concern in educational systems worldwide and possesses the potential to significantly hinder students' mathematical performance and may, regrettably, even deter them from pursuing further education in STEM-related disciplines. However, the intricate connection between mathematics teachers' awareness and the repercussions of mathematics anxiety on students' mathematical achievements, especially within the GSE context, remains an unexplored territory incurrent research. This comprehensive study addresses this critical research gap by examining mathematics teachers' awareness of the extensive and intricate ramifications of classroom-based mathematics anxiety on students' mathematical performance in GSE. To achieve this, a specialized measurement instrument was meticulously developed, designed to accurately evaluate mathematics teachers' awareness of mathematics anxiety in GSE. This instrument underwent a rigorous validation process to ensure its reliability and precision, equipping it to assess the multifaceted dimensions of teacher awareness about this topic effectively. Critical factors of students within the GSE context, including gender and the presence of mathematics learning disabilities(MLDs), are thoughtfully integrated. Furthermore, the research investigates how gender and occupation level mold and influence mathematics teachers' perspectives regarding the effects of mathematics anxiety on students. The subsequent analysis of responses from 200 mathematics teachers reveals that according to these teachers there are significant correlations between classroom-based mathematics anxiety and students' mathematical performance, with particularly pronounced impacts among female students grappling with MLD. These findings underscore the pivotal role played by educators in providing essential support to students with MLD, facilitating there duction of their mathematics anxiety and the cultivation of positive learning experiences in mathematics. Indeed, the awareness of mathematics teachers concerning these challenges emerges as an indispensable component of this process, empowering them to not only recognize but also address the unique needs of these students. Through this, teachers become instrumental in the creation of inclusive and supportive learning environments within the sphere of mathematics education. Furthermore, the research suggests that according to these teachers, while classroom-based mathematics anxiety influences students’ experiences in specific contexts, its overall effect on mathematical performance is significantly moderated by other variables. These variables may encompass the individual coping mechanisms adopted by students, their personal motivation levels, and the presence of supportive learning environments or additional interventions designed to mitigate mathematics anxiety's effects. Consequently, mathematics teachers emerge as the central facilitators in the establishment of these enabling environments and the implementation of effective interventions that adeptly deal with mathematics anxiety. In summation, this doctoral thesis constitutes a substantial contribution to the knowledge concerning the pivotal significance of mathematics teacher awareness in mitigating mathematics anxiety and its far-reaching consequences for students within the confines of GSE. The findings of this study align with the pressing need for a comprehensive understanding of mathematics anxiety and its potential consequences, especially among students coping with MLD. They show the critical role of mathematics teachers in nurturing inclusive and supportive learning environments within the domain of mathematics education, underscoring the profound impact of teacher awareness on students' mathematical education. As such, this research reinforces the overarching thesis that teachers are indeed key catalysts in the struggle against mathematics anxiety, holding the power to shape the educational experiences and achievements of their students in the field of mathematics, not only in GSE but across broader educational systems. This work's comparative analysis with existing literature bolsters the validation of its findings. The alignment of its results with prior research underscores the consistent and pervasive nature of mathematics anxiety and its impact on students, particularly those with mathematics learning disabilities and female students. This synthesis of the research with established literature reinforces the robustness and reliability of its conclusions and emphasizes the vital role of mathematics teacher awareness in mitigating mathematics anxiety and fostering supportive learning environments.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζει μία εκτενή διερεύνηση του κρίσιμου ρόλου της αντίληψης των καθηγητών των Μαθηματικών σχετικά με το μαθηματικό άγχος και τις κρίσιμες συνέπειές του στην επίδοση των μαθητών στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση του Ελληνικού Εκπαιδευτικού Συστήματος. Το μαθηματικό άγχος αποτελεί ένα διαδεδομένο ζήτημα στα εκπαιδευτικά συστήματα παγκοσμίως και έχει τη δυνατότητα να εμποδίσει σημαντικά την επίδοση των μαθητών στα μαθηματικά, ενώ, δυστυχώς, μπορεί ακόμη και να τους αποτρέψει από το να συνεχίσουν τις σπουδές τους σε τομείς σχετικούς με τις Φυσικές Επιστήμες και τη Μηχανική. Ωστόσο, η περίπλοκη σχέση μεταξύ της αντίληψης των καθηγητών των Μαθηματικών και των επιπτώσεων του μαθηματικού άγχους στην επίδοση των μαθητών στα Μαθηματικά, ιδιαίτερα στο πλαίσιο της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, παραμένει ένα ανεξερεύνητο πεδίο. Η παρούσα μελέτη καλύπτει αυτό το κρίσιμο ερευνητικό κενό εξετάζοντας την αντίληψη των καθηγητών των Μαθηματικών επί των εκτεταμένων και περίπλοκων συνεπειών του μαθηματικού άγχους, ειδικά του μαθηματικού άγχους αιθούσης, στην επίδοση των μαθητών στα Μαθηματικά στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση στην Ελλάδα. Για την επίτευξη του συγκεκριμένου ερευνητικού σκοπού, πραγματοποιήθηκε ο διεξοδικός σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός κατάλληλου εργαλείου μέτρησης, για την ακριβή αξιολόγηση της αντίληψης των καθηγητών των Μαθηματικών επί της παρουσίας και των επιπτώσεων του μαθηματικού άγχους στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Το εργαλείο μέτρησης υποβλήθηκε σε μια αυστηρή διαδικασία ελέγχου και επικύρωσης προκειμένου να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία, η εγκυρότητα και η ακρίβειά του για την αποδοτική μέτρηση των αντιλήψεων των καθηγητών. Στα πλαίσια της μελέτης, λήφθηκαν υπόψη κρίσιμοι παράγοντες επιρροής των επιπέδων του μαθηματικού άγχους στους μαθητές στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, όπως το φύλο και η παρουσία Μαθησιακών Δυσκολιών στα Μαθηματικά. Επιπρόσθετα, η παρούσα μελέτη διερευνά πως διαμορφώνονται τα επίπεδα αντίληψης των καθηγητών, ως προς την επίδραση του μαθηματικού άγχους, υπό το πρίσμα του φύλου τους και του εργασιακού επιπέδου τους στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση (Γυμνάσιο ή Λύκειο). Η επακόλουθη ανάλυση των απαντήσεων από 200 καθηγητές Μαθηματικών υπογραμμίζει, σύμφωνα με τους συμμετέχοντες, την ύπαρξη σημαντικών συσχετίσεων μεταξύ του μαθηματικού άγχους αιθούσης και της επίδοσης των μαθητών στα Μαθηματικά, με ιδιαίτερα έντονη επίδραση του μαθηματικού άγχους αιθούσης στις μαθήτριες που αντιμετωπίζουν Μαθησιακές Δυσκολίες στα Μαθηματικά. Τα συγκεκριμένα ευρήματα υπογραμμίζουν τον καθοριστικό ρόλο που διαδραματίζουν οι εκπαιδευτικοί στην παροχή ουσιαστικής υποστήριξης στους μαθητές με Μαθησιακές Δυσκολίες στα Μαθηματικά, διευκολύνοντας τη μείωση του μαθηματικού τους άγχους και την καλλιέργεια θετικών εμπειριών μάθησης στα Mαθηματικά. Επομένως, η αντίληψη των συγκεκριμένων εκπαιδευτικών προκλήσεων από τους καθηγητές των Μαθηματικών όχι μόνο αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της εκπαιδευτικής διαδικασίας, αλλά είναι αναγκαία η ενίσχυση των δεξιοτήτων τους για την αναγνώριση και τη διαχείριση των εξατομικευμένων αναγκών των συγκεκριμένων μαθητών. Συνεπώς, οι εκπαιδευτικοί καθίστανται καταλυτικοί παράγοντες στη δημιουργία υποστηρικτικών μαθησιακών περιβαλλόντων με έμφαση στη συμπερίληψη στα πλαίσια της εκπαίδευσης των Μαθηματικών. Επιπλέον, σύμφωνα με τους συμμετέχοντες στη μελέτη εκπαιδευτικούς, η έρευνα υποδεικνύει ότι, ενώ το μαθηματικό άγχος αιθούσης επηρεάζει τις εμπειρίες των μαθητών σε συγκεκριμένα πλαίσια, η συνολική του επίδραση στις επιδόσεις τους στα Μαθηματικά διαμορφώνεται σημαντικά από άλλες μεταβλητές, όπως για παράδειγμα τους ατομικούς μηχανισμούς αντιμετώπισης που υιοθετούν οι μαθητές, τα προσωπικά επίπεδα κινήτρων και την παρουσία υποστηρικτικών μαθησιακών περιβαλλόντων για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων του μαθηματικού άγχους. Συνεπώς, οι εκπαιδευτικοί αναδεικνύονται ως οι κύριοι μεσολαβητές δημιουργίας ζητούμενων ενισχυτικών περιβαλλόντων, μέσω της εφαρμογής αποτελεσματικών παρεμβάσεων για την αντιμετώπιση του μαθηματικού άγχους και των επιπτώσεών του. Συνοψίζοντας, η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελεί μια ουσιαστική συμβολή στη γνώση σχετικά με την κρισιμότητα της αντίληψης των καθηγητών των Μαθηματικών στην προσπάθεια μείωσης του μαθηματικού άγχους και των συνεπειών του για τους μαθητές και τις μαθήτριες στα πλαίσια της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στην Ελλάδα. Τα ευρήματα της μελέτης ευθυγραμμίζονται με την επιτακτική ανάγκη για μια ολοκληρωμένη κατανόηση του μαθηματικού άγχους και των επιδράσεών του, ιδιαίτερα στις περιπτώσεις συνύπαρξης με Μαθησιακές Δυσκολίες στα Μαθηματικά. Τέλος, η συμφωνία των ευρημάτων της παρούσας έρευνας με τα ευρήματα που σημειώνονται στην υπάρχουσα διεθνή επιστημονική βιβλιογραφία, ενισχύει την εγκυρότητα των πρώτων, υπογραμμίζοντας, εν κατακλείδι, τον κρίσιμο ρόλο των εκπαιδευτικών στη διαχείριση του μαθηματικού άγχους κατά την εκπαίδευση των Μαθηματικών στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση στην Ελλάδα.

Esta tesis doctoral presenta una amplia investigación sobre el papel fundamental de la concienciación de los profesores de matemáticas en lo que respecta a la ansiedad matemática y sus profundas consecuencias para los estudiantes en el ámbito de la Educación Secundaria griega (ESG). La ansiedad matemática es una preocupación prevalente en entornos educativos en todo el mundo, puesto que tiene el potencial de obstaculizar significativamente el rendimiento matemático de los estudiantes y, lamentablemente, puede incluso disuadirlos de continuar su educación posterior en disciplinas relacionadas con STEM. Sin embargo, la intrincada conexión entre la concienciación de los profesores de matemáticas y las repercusiones de la ansiedad matemática en los logros matemáticos de los estudiantes, especialmente dentro del contexto de la ESG, sigue siendo un territorio inexplorado en la investigación actual. Este estudio integral se esfuerza por abordar esta brecha crítica en la investigación examinando la concienciación de los profesores de matemáticas sobre las extensas y complicadas ramificaciones de la ansiedad matemática en el aula y su impacto en el rendimiento matemático de los estudiantes en la ESG. Para lograrlo, se diseñó meticulosamente un instrumento de medición especializado, destinado a evaluar con precisión la conciencia de los profesores de matemáticas sobre la ansiedad matemática en la ESG. Este instrumento pasó por un riguroso proceso de validación para garantizar su confiabilidad y precisión, capacitándolo para evaluar eficazmente las dimensiones multifacéticas de la concienciación docente sobre este tema. Factores críticos de los estudiantes en el entorno de la ESG, como el género y la presencia de discapacidades del aprendizaje en matemáticas (DAM), se integran cuidadosamente. Además, la investigación investiga cómo el género y el nivel de ocupación moldean e influyen en las perspectivas de los profesores de matemáticas sobre los efectos de la ansiedad matemática en los estudiantes. El posterior análisis de las respuestas de 200 profesores de matemáticas revela que según estos profesionales existen correlaciones significativas entre la ansiedad matemática basada en el aula y el rendimiento matemático de los estudiantes, con impactos particularmente pronunciados observados entre las estudiantes que luchan con DAM. Estos hallazgos subrayan de manera inequívoca el papel fundamental que desempeñan los educadores al brindar un apoyo esencial a los estudiantes con DAM, facilitando la mitigación de la ansiedad y fomentando experiencias de aprendizaje positivas en matemáticas. De hecho, la concienciación de los profesores de matemáticas sobre estos desafíos emerge como un componente indispensable de este proceso, empoderándolos no solo para reconocer, sino también para abordar las necesidades únicas de estos estudiantes. A través de esto, los profesores se convierten en piezas clave en la creación de entornos de aprendizaje inclusivos y de apoyo en el ámbito de la educación matemática. Además, la investigación plantea la hipótesis de que, de acuerdo con el profesorado si bien la ansiedad matemática basada en el aula ejerce su influencia en las experiencias de los estudiantes en contextos específicos, su efecto general en el rendimiento matemático se ve significativamente moderado por otras variables. Estas variables pueden abarcar los mecanismos de respuesta individuales adoptados por los estudiantes, sus niveles de motivación personal y la presencia de entornos de aprendizaje de apoyo o de intervenciones adicionales diseñadas para mitigar los efectos de la ansiedad matemática. En consecuencia, los profesores de matemáticas emergen como facilitadores centrales en el establecimiento de estos entornos habilitadores y en la implementación de intervenciones efectivas que aborden hábilmente la ansiedad matemática. En resumen, esta tesis doctoral constituye una contribución sustancial al ámbito de conocimiento sobre la importancia fundamental de la concienciación de los profesores de matemáticas en la mitigación de la ansiedad matemática y sus profundas consecuencias para los estudiantes en el ámbito de la ESG. Los hallazgos de este estudio se alinean con la apremiante necesidad de comprender de manera integral la ansiedad matemática y sus posibles consecuencias, especialmente entre los estudiantes que enfrentan DAM. Muestran el papel crítico de los profesores de matemáticas en el fomento de entornos de aprendizaje inclusivos y de apoyo en el ámbito de la educación matemática, subrayando el profundo impacto de la concienciación docente en la educación matemática de los estudiantes. Como tal, esta investigación refuerza la tesis general de que los profesores son, de hecho, catalizadores clave para abordar la ansiedad matemática, con el poder de moldear las experiencias educativas y los logros de sus estudiantes en el campo de las matemáticas, no solo en la ESG, sino en contextos educativos más amplios. Este trabajo, en su análisis comparativo con la literatura existente, refuerza la validación de sus hallazgos. La alineación de sus resultados con la investigación previa subraya la naturaleza constante y generalizada de la ansiedad matemática y su impacto en los estudiantes, especialmente en aquellos con dificultades en el aprendizaje de las matemáticas. Esta síntesis de la investigación con la literatura establecida refuerza la solidez y la confiabilidad de sus conclusiones y enfatiza el papel vital de la concienciación de los profesores de matemáticas en la mitigación de la ansiedad matemática y la promoción de entornos de aprendizaje de apoyo.