Sunday, August 31, 2014

Identifying the psychological/cognitive ability underlying achievement difficulties - important or redundant?


During the summer I ran into this article:  Psychiatrists split on whether to ditch DSM by Antony Funnell,  which  deals with the debate in the psychiatric community concerning the DSM5.  This article enlightens an aspect related to an issue that was discussed here – the relations between cognitive abilities and reading, writing and math achievement.  Funnell writes, that psychiatrists around the world, led by the US NATIONAL INSTITUTE OF MENTAL HEALTH are in open revolt against the DSM5, demanding that psychiatry be based on science and not on conjecture.  Traditional psychiatry, these psychiatrists say, relies too much on diagnosis based on symptoms  and  clinical observations .  Treating people coping with psychiatric conditions by the symptoms they present is not reasonable, just as it's not reasonable for a physician to prescribe the same medicine for everybody who feels chest pain, regardless of the pain's reasons: heartburn, a   muscle spasm or cardiac arrest. 
Here we reach the differences between SLD (specific learning disability) definition according to CHC theory, as developed by Flanagan, and SLD (specific learning disorder) definition according to the DSM5.  The essential elements of both definitions are presented here, along with the main differences between them.
As written in the presentation, Flanagan's definition requires linking the symptoms (the difficulties the child has in achievement) to the psychological/cognitive disabilities that lie at their base (empirically or reasonably).  The developers of the DSM5 definition, represented here by Rosemary Tannock, write in the DSM5 text, that specific learning disorder is "a neurodevelopmental disorder with a biological origin that is the basis for abnormalities at a cognitive level that are associated with the behavioral signs of the disorder".  But they argue that the relations between deficits in psychological/cognitive processing and reading are not proven enough (they are probabilistic and not deterministic).  That is, it's not possible to use a specific cognitive profile to confirm or reject the diagnosis of  a reading learning disability disorder, and the psychological processes underlying math and written expression difficulties are not clear.
The proponents of the CHC/Flanagan definition would agree with the claim, that learning disability cannot be diagnosed only on the basis of the child's cognitive profile.  Even if the cognitive profile shows difficulties, as long as they don't affect the child's daily functioning in the achievement domains (reading, writing, math), the child cannot be diagnosed as learning disabled according to this definition.
If the cognitive profile is not enough to diagnose learning disabilities, why is it needed at all?
It's evident, that treating and addressing the symptoms only (that is, remediating reading, writing or math directly)  - only partially   alleviates the problems in learning disabled children.  If we could prove in a   convincing way, that treating the cognitive disability improves the child's achievement in reading, writing or math, we would be able to say that identifying the cognitive/psychological difficulty underlying  the lowered performance in the achievement domains, will help us   plan an intervention that will assist the child more than treating the symptoms only. 
Our goal should be, in my view, to strengthen that evidence base (of the relations between treating/strengthening cognitive abilities and improvement in the achievement domain) so that we'll be able to reach an evidence based diagnostic practice.  Otherwise, the diagnosis of learning disability will remain an empty and a general lable,  that is not conducive to efficient treatment for the specific   child being diagnosed.


איתור היכולת הפסיכולוגית/קוגניטיבית העומדת בבסיס קשיים בתחומי ההישג (קריאה, כתיבה, חשבון) – חשוב או מיותר?



במהלך חופשת הקיץ נתקלתי בכתבה זו:  
Psychiatrists split on whether to ditch DSM
מאת Antony Funnell, העוסקת בויכוח הקיים בקהילה הפסיכיאטרית סביב  DSM5.  כתבה זו מאירה היבט הקשור לנושא בו עסקנו כאן -  קשרים בין היכולות הקוגניטיביות לבין ההישגים בקריאה, כתיבה וחשבון.  FUNNELL  כותב, שפסיכיאטרים ברחבי העולם, בהובלת ה – US NATIONAL INSTITUTE OF MENTAL HEALTH פתחו במרד גלוי ב – DSM5, בדרישה שהפסיכיאטריה תעוגן במדע ולא בהשערות.   הפסיכיאטריה המסורתית, לפי פסיכיאטרים אלה, נשענת יותר מדי על דיאגנוסטיקה מבוססת סימפטומים ותצפיות קליניות.  טיפול באנשים הסובלים מהפרעות פסיכיאטריות לפי הסימפטומים שלהם אינו הגיוני, בדיוק כפי שזה לא הגיוני שרופא יתן אותה תרופה לכל מי שמתלונן על כאבים בחזה, בלי קשר לסיבת הכאבים – צרבת, שריר מתוח או התקף לב. 
כאן אנו מגיעים להבדלים בין ההגדרה של SLD   (SPECIFIC LEARNING DISABILITY) עפ"י תאורית CHC, כפי שפותחה על ידי FLANAGAN ועמיתיה, לבין ההגדרה של SLD  (SPECIFIC LEARNING DISORDER) על פי DSM5.  שתי ההגדרות מופיעות, בצורה מתומצתת, כאן, בציון ההבדלים העיקריים ביניהן. 
כאמור במצגת, ההגדרה של FLANAGAN  דורשת קישור של הסימפטומים (הקשיים שהילד מציג בתחומי ההישג) ללקויות הפסיכולוגיות/הקוגניטיביות העומדות בבסיסן (באופן אמפירי או הגיוני). לעומת זאת, הגדרת DSM5 ללקות למידה (כמו שאר הגדרות ה – DSM5 ) מתייחסת לסימפטומים ולגורמי ההדרה/אבחנה מבדלת ולא לגורמים העומדים בבסיס הסימפטומים.  מפתחי ההגדרה ה – DSM – ית, אותם מייצגת כאן ROSEMARY TANNOCK, אמנם כותבים ב – DSM5,  שהפרעת למידה ספציפית היא "הפרעה נוירו-התפתחותית עם מקור ביולוגי  העומד בבסיס לקויות קוגניטיביות הקשורות לסימנים ההתנהגותיים של ההפרעה".  אך לטענתם, הקשר בין חסכים בתהליכי עיבוד פסיכולוגי/קוגניטיבי לבין קריאה עדיין לא מספיק מוכח (הוא הסתברותי ולא דטרמיניסטי).  כלומר, לא ניתן להשתמש בפרופיל קוגניטיבי ספציפי כדי לקבוע או לשלול אבחנה של לקות בקריאה, ולא ברור מה הם התהליכים הפסיכולוגים הקשורים לחשבון או להבעה בכתב. 
גם תומכי ההגדרה עפ"י גישת CHC  יסכימו עם הטענה שלא ניתן לקבוע לקות למידה רק על פי הפרופיל הקוגניטיבי של הילד.    גם אם הפרופיל הקוגניטיבי מעיד על קשיים, כל עוד אין להם ביטוי בתפקוד היומיומי של הילד בתחומי ההישג (קריאה, כתיבה, חשבון), לא ניתן לאבחן את הילד כלקוי למידה עפ"י הגדרה זו. 
אם הפרופיל הקוגניטיבי אינו מספיק לאבחון לקות למידה, מדוע  בכלל יש בו צורך?
די ברור, שטיפול בסימפטומים בלבד (כלומר, טיפול ישיר בקריאה, בכתיבה או בחשבון) עוזר, אך אינו מספיק כדי להתגבר על הבעיה אצל ילדים לקויי למידה.  אם נצליח להוכיח באופן מספיק משכנע, שטיפול בלקות הקוגניטיבית משפר את הביצועים של הילד בתחומי ההישג, נוכל לטעון שאיתור הקושי הקוגניטיבי/הפסיכולוגי העומד בבסיס התפקוד המונמך בתחומי ההישג יסייע לנו לתכנן התערבות שתועיל לילד יותר מאשר טיפול בסימפטומים בלבד.
המטרה שלנו צריכה להיות, לדעתי, לחזק את הבסיס הראייתי הזה (של הקשר בין טיפול/שיפור יכולות קוגניטיביות כדי להשיג שיפור בתחומי ההישג) כדי שנוכל להגיע לדיאגנוסטיקה מבוססת ראיות.  אחרת אבחנת לקות למידה תישאר תווית כללית וריקה שאינה מתווה דרכי טיפול יעילות מספיק לילד המאובחן הספציפי.

חזרתי I'm back




חזרתי מחופשה נהדרת בספרד עם כמה ימים בחופי פוטוגל.  הנה כמה תמונות:


I'm back from a wonderful vacation in Spain including a few days in Portugal.  Here are some pictures (you can click to enlarge):



Garden of the Alhambra, Granada



A patio in Cordoba



The Alcazar in Seville





Costa Vicentina national park, Portugal



Cork trees near Grazalema, Spain







Monday, August 11, 2014

אני בחופשה עד ספטמבר I'm on vacation till September


     

יצאתי לחופשה באנדלוסיה שבספרד, לכן לא אכתוב בבלוג עד
 לתחילת ספטמבר.  מאחלת לכל הישראלים המשך קיץ שקט וגם 
בטוח.


I'm off for a vacation in Spain (for the third time.  I love that country.  This time in Andalucia).  I won't be blogging here until early September.  Have a nice summer!

שני דברים לקיץ Two things for the summer


         

You are what you wear?

רוצים להצליח יותר במבחן? לבשו חולצת סופרמן!  במחקר המוצג בכתבה זו נמצא, שקבוצה שלבשה
 חולצת סופרמן ביצעה מבחנים קוגניטיבים טוב יותר מקבוצה שלבשה חולצה "חלקה". 

Want to do better on tests? Wear a Superman t – shirt! In the research presented here, a group of people wearing superman t-shirts did better (significantly???) on cognitive tests than a group wearing plain t-shirts.



You are what you do?

Click to slightly enlarge.




Thursday, August 7, 2014

Raymond Cattell's investment theory


Raymond Cattell (1905-1998) was a very prolific American and British psychologist (he wrote about 500 papers!).  




Cattell was interested both in personality and in cognitive abilities.  He was among the first to use factor analysis.  This   technique helped him develop the 16PF (16 personality factor)  and the BIG5 (the five big factors of personality) theories.  Cattell used factor analysis to explore cognitive abilities, too.  He developed, in collaboration with his colleague HORN, the model which later evolved into CHC theory.  As part of this endeavor he developed investment theory.

Cattell thought, that crystallized knowledge develops through the investment of fluid ability.  According to investment theory, babies are born with fluid ability only, and this is the ability they use during their first encounters and experiences with the world.  The explicit and implicit memories formed in the baby's mind by these encounters and experiences gradually form his reservoir of crystallized knowledge.  From now on, the baby   tackles  each new experience equipped with both fluid ability and crystallized knowledge that he already acquired.  The more knowledge he acquires, the better is his ability to cope with situations he encounters, and the less fluid these situations become.

Thus, the investment of fluid ability creates new crystallized ability, and the existing crystallized ability facilitates coping with new, fluid situations.  This creates a Matthew effect ("the rich get richer").  Children raised in a nurturing home  environment  have a rich and wide knowledge base.  That knowledge base gives them a vantage point in dealing with new, fluid tasks.  For children raised in less fortunate circumstances, many crystallized knowledge tasks become fluid tasks because they lack the relevant knowledge base.

According to investment theory, a person's talents, the effort he makes, his motivation and interests determine where his fluid ability will be invested.  These factors thus determine the specific skills that person will develop (for example, a person could develop his crystallized knowledge in science or literature or music or carpentry). 


The theory also claims, that fluid ability will develop to early adulthood, and then will begin to falter.  Crystallized knowledge, on the other hand, will continue to expand through adulthood.  Schaie's famous research, which combined longitudinal and cross sectional methods to assess the development of cognitive abilities through the life course, confirms this hypothesis.  Crystallized knowledge is the only ability that keeps expanding after the age of fifty.

Wednesday, August 6, 2014

Cognitive - achievement relations: findings from a research done in 2010



McGrew and Wendling examined and synthesized studies that looked into the relations between CHC abilities and reading and math achievement.  Their research was published in this paper, available for free download:

CATTELL–HORN–CARROLL COGNITIVE-ACHIEVEMENT RELATIONS: WHAT WE HAVE LEARNED FROM THE PAST 20 YEARS OF RESEARCH. KEVIN S. McGREW AND BARBARA J. WENDLING. Psychology in the Schools, Vol. 47(7), 2010   

The research included 19 studies examining five or more CHC abilities in children.  Because most studies used the Woodcock Johnson (WJ) test, the findings presented here describe mainly the relations between cognitive abilities as measured in the WJ test and achievement as measured in the WJ test.  Most studies were done on the same sample – the national norm sample of the WJ test.

Basic reading skills were measured in this research by single word and non-word decoding, word recognition and linking sounds with symbols.  Reading comprehension was measured by multiple choice and open ended questions about texts and cloze procedures.  Basic math skills were measured by calculation tests ranging from basic math calculations to complex algorithmic computations.  Math reasoning was measured by word problems, number series, and application of math operations and concepts. 

The main findings, in my view (but not all findings) are presented here in an easy to understand visual way.

The results show that sometimes broad abilities are the best predictors, but sometimes narrow abilities are better predictors of achievement.  The results also show that if there is no specific need for an IQ score or a g score, it's not necessary to test the child with the whole intelligence test battery.  It's better to choose the broad and narrow abilities to be tested according to the referral question and to the child's age. 

The authors wonder why visual processing is not a predictor of math or reading achievement.  As for math, past research shows that skills like length estimation are core deficits in math learning disability.  As for reading, the ability to quickly map graphemes to phonemes is known as important for reading.  One possibility is that visual skills related to reading or math are not measured in intelligence tests that measure visual processing.  An argument the goes the other way around would be, that maybe the math tests used in this research don't measure math areas that draw heavily on visual processing (geometry or trigonometry, for example).

I have other questions regarding the fluid ability.  The authors write, that fluid ability tests that predict math achievement best, measure fluid ability through…reasoning with numbers and numerical relations (for example number series or number matrices tests).


Also, fluid ability (as measured by the WJ tests) was not a predictor of reading comprehension (as measured by the WJ tests).  This is odd.  How is it possible, that the ability for abstract reasoning, the ability to draw conclusions and understand consequences is not related to reading comprehension?  One possible explanation is that fluid ability is measured in the WJ test through non-linguistic tests that use visual or numerical stimuli.  It's possible that measuring fluid ability by tests that use verbal stimuli and require verbal abstraction would have helped to find the missing, obvious link between this ability and reading comprehension.

Tuesday, August 5, 2014

קשרים בין יכולות קוגניטיביות להישגים בקריאה ובמתמטיקה – ממצאים מ – 2010


קשרים בין יכולות קוגניטיביות להישגים בקריאה ובמתמטיקה – ממצאים מ – 2010. 
  McGrew and Wendling ערכו ב – 2010 סינתזה של מחקרים שבחנו את הקשר בין יכולות  ה – CHC לבין הישגים בקריאה ובמתמטיקה.  מחקרם פורסם במאמר זה, הניתן להורדה חינם ברשת:

CATTELL–HORN–CARROLL COGNITIVE-ACHIEVEMENT RELATIONS: WHAT WE HAVE LEARNED FROM THE PAST 20 YEARS OF RESEARCH. KEVIN S. McGREW AND BARBARA J. WENDLING. Psychology in the Schools, Vol. 47(7), 2010   

במחקר נכללו 19 מחקרים שבדקו חמש יכולות CHC או יותר באוכלוסית ילדים.   מכיוון שרובם המכריע של המחקרים השתמשו במבחן הוודקוק ג'ונסון, הממצאים שיוצגו להלן מתארים בעיקר את הקשר בין היכולות הקוגניטיביות כפי שהן נמדדות במבחן הוודקוק ג'ונסון לבין הישגים כפי שהם נמדדים במבחן הוודקוק ג'ונסון.  מרבית המחקרים  נערכו על אותו מדגם  - מדגם התקנון של הוודקוק ג'ונסון.   

כיצד הוגדרו ההישגים בקריאה ובמתמטיקה במחקר זה?  כישורי קריאה בסיסיים נבדקו באמצעות מבחני קריאת מלים בודדות ומלות תפל, זיהוי מלים וקישור בין צליל לסמל.  הבנת הנקרא נבדקה באמצעות קריאת טקסט ובעקבותיו שאלות רבות ברירה, שאלות פתוחות או CLOZEכישורים מתמטים בסיסיים נבדקו באמצעות פתרון תרגילי חשבון בסיסיים בדרגת קושי הולכת וגדלה, עד חישובי אלגוריתמים מורכבים.  חשיבה מתמטית נבדקה באמצעות פתרון בעיות מילוליות, סדרות מספרים, ויישום פעולות ומושגים מתמטים. 

הממצאים העיקריים והחשובים ביותר לדעתי (אך לא כל הממצאים) מוצגים כאן בצורה חזותית ונוחה להבנה. 

שימו לב, שלעתים יכולת רחבה מנבאת באופן הטוב ביותר, ולעתים דווקא יכולת צרה היא זו שמנבאת את ההישגים באופן המיטבי.   הממצאים מדגישים גם, שאם אין צורך דיאגנוסטי ספציפי בציון ה – IQ או ב – g, עדיף לא להעביר מבחן משכל בשלמותו, אלא לבחור את היכולות הרחבות והצרות שאנו בודקים בהתאם לסיבת הפניה ולגיל הילד.  

החוקרים מעלים את השאלה, מדוע עיבוד חזותי לא מנבא הישגים בקריאה או במתמטיקה?  לגבי מתמטיקה, מחקרים מראים שכישורים כגון הערכת אורך הם אחד הכישורים הפגועים אצל אנשים עם לקות במתמטיקה.  לגבי קריאה, היכולת למפות במהירות גרפמות לפונמות ידועה כחשובה לקריאה.  אפשרות אחת היא, שהכישורים החזותיים הקשורים לקריאה או למתמטיקה לא נמדדים במבחני המשכל הבודקים עיבוד חזותי.  בכיוון ההפוך, ייתכן שמבחני המתמטיקה בהם השתמשו במחקר זה לא בדקו את תחומי המתמטיקה הנשענים חזק יותר על עיבוד חזותי (למשל גאומטריה או טריגונומטריה).   


שאלות נוספות שעולות אצלי הן לגבי היכולת הפלואידית.  החוקרים כותבים, שמדדי היכולת הפלואידית שמנבאים באופן הטוב ביותר את ההישגים במתמטיקה הם אלה שבודקים את היכולת הפלואידית באמצעות...חשיבה עם מספרים ויחסים מספריים (למשל, מבחני סדרות מספרים ומטריצות מספרים).   

בנוסף, היכולת הפלואידית (כפי שהיא נבדקת במבחני הוודקוק ג'ונסון) לא נמצאה כמנבא של הבנת הנקרא (כפי שהיא נמדדת במבחני הבנת הנקרא של הוודקוק גו'נסון).   זה ממצא מוזר.  כיצד ייתכן, שהיכולת לחשוב בצורה מופשטת, להסיק מסקנות ולהבין השלכות אינה קשורה להבנת הנקרא?  ייתכן, שההסבר לכך נעוץ בדרך בה נמדדת היכולת הפלואידית (באמצעות מבחנים לא מילוליים, המתשמשים בגירויים חזותיים או מספריים).  ייתכן שבדיקת היכולת הפלואידית באמצעות מבחנים שבודקים יכולת הפשטה באמצעות גירויים מילוליים - שפתיים, היתה מאפשרת למצוא את הקשר המתבקש בין יכולת זו לבין כישורי הבנת הנקרא.   

תאורית ההשקעה של ריימונד קאטל



תאורית ההשקעה של ריימונד קאטל





RAYMOND CATTELL   (1905-1998) היה פסיכולוג אמריקני ובריטי פורה מאד (כתב כ – 500 מאמרים!),
שעסק הן באישיות והן ביכולות הקוגניטיביות.  קאטל היה בין הראשונים להשתמש בניתוח גורמים.  הוא עשה שימוש בטכניקה זו בחקר האישיות (פיתח את מודל 16 גורמי האישיות PF16 ואת מודל ה – BIG5 – חמשת הגורמים הגדולים של האישיות).   הוא השתמש בטכניקה זו גם בחקר היכולות הקוגניטיביות.  קאטל פיתח, עם עמיתו HORN,  את מודל היכולות הקוגניטיביות שהיה אב טיפוס למודל ה – CHC.   כחלק ממחקר זה הוא פיתח את תאורית ההשקעה.

CATTELL סבר, שהידע המגובש מתפתח באמצעות השקעה של יכולת פלואידית.  על פי תאורית ההשקעה, התינוק נולד עם יכולת פלואידית בלבד, בה הוא משתמש במפגשים ובהתנסויות הראשונים שלו עם העולם.   הזכרונות המפורשים והמשתמעים הנוצרים אצל התינוק כתוצאה ממפגשים ומהתנסויות אלה יוצרים בהדרגה את מאגר הידע המגובש שלו.  מכאן ואילך, התינוק יתמודד עם כל התנסות חדשה תוך שילוב של היכולת הפלואידית והידע המגובש שכבר רכש.  ככל שירכוש יותר ידע מגובש, ידע זה יסייע לו להתמודד טוב יותר עם מצבים בהם הוא נתקל, ויפחית את מידת ה"פלואידיות" של מצבים אלה.

התהליך הוא מעגלי: השקעה של יכולת פלואידית יוצרת ידע מגובש חדש, והידע המגובש הקיים מקל על התמודדות עם מצבים חדשים, פלואידים.  נוצר כאן מעין אפקט MATTHEW ("THE RICH GET RICHER").  ילד מבית מטופח, שבאמתחתו בסיס רחב ועשיר של ידע מגובש, מגיע בעמדת יתרון להתמודדות עם משימות בעלות מרכיב חדש, פלואידי.  מאידך, עבור ילד מסביבה "מוחלשת", משימות רבות של ידע מגובש הופכות למשימות פלואידיות מכיוון שחסרה לו תשתית הידע להתמודדות עמן.

תאורית ההשקעה גורסת, שהכשרונות (היכולות הקוגניטיביות החזקות) שיש לאדם, המאמץ שהוא משקיע, המוטיוציה ותחומי העניין שלו קובעים היכן היכולת הפלואידית תושקע, ולכן קובעים את המיומנויות המגובשות הספציפיות שאותו אדם יפתח (למשל, אם אדם יפתח את הידע המגובש שלו בתחום המדע או בתחום הספרות או המוסיקה). 

עוד גורסת התאוריה, שהיכולת הפלואידית תתפתח עד לגיל המבוגרות המוקדמת, ואז תתחיל להידרדר, ולעומתה הידע המגובש ימשיך להתרחב עם הגיל.  ממצאי מחקרו המפורסם של SCHAIE  ששילב בין מחקר אורך ורוחב כדי לבדוק את השתנות היכולות הקוגניטיביות לאורך חיי האדם מאששים השערה זו.   הידע המגובש הוא היכולת היחידה שממשיכה להתפתח אחרי שנות החמישים לחיי האדם.