הבדלים בין המינים במשימות אומדן

Wei, W., Chen, C., & Zhou, X. (2016). Spatial ability explains the male advantage in approximate arithmetic. Frontiers in psychology, 7, 306.‏

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2016.00306/full

קיים תת ייצוג של נשים בתחומי דעת רוויים במתמטיקה:  מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה.  עד כמה תופעה זו נובעת מהבדלי הזדמנויות או מהבדלים מוחיים בין בנים לבנות?

בגיל צעיר בנות מצליחות בחשבון יותר מאשר בנים.  הסבר אפשרי אחד לכך הוא שמשימות חשבון מסוימות (למשל תרגילים של חיבור פשוט וכפל) נשענות על עיבוד שפה, תחום שבו יש לבנות יתרון.  ובאמת, לאחר שמנכים את ההשפעה של שפה על חשבון, היתרון של בנות על בנים בגיל הצעיר נעלם.  

יש משימות חשבון שלא נשענות על עיבוד לשוני.  בשונה מהיכולת לפתור תרגילי חשבון באופן מדויק, משימות של אומדן (למשל, "מבין 3 ו – 8, איזה מספר קרוב יותר לתשובה לתרגיל 4+5?") דורשות פחות עיבוד מילולי.  כמובן, מדובר במשימה מסוג זה שהילד מבצע שוב ושוב, לאחר שהבין את ההנחיה המילולית.  משימת אומדן כזו נשענת יותר על חוש הכמות, על "ציר המספרים" הפנימי ועל עיבוד מרחבי.  משימות אומדן מערבות את האונה הפריאטלית, המעורבת גם בעיבוד ויזו – מרחבי.   

מחקר זה של Wei וחבריו בדק הבדלים בין המינים באומדן בשני ניסויים.

בניסוי הראשון השתתפו 496 ילדים בכיתות ו' – ח', בני 11-16.  הם עברו סדרה של מבחנים ממוחשבים במתמטיקה ומבחנים קוגניטיבים אחרים.  המבחנים נערכו בקבוצות של 30-40.  הילדים התבקשו לאמוד את התוצאה של תרגילי חיבור, חיסור, כפל וחילוק רב ספרתיים (למשל:  1123+8743).  כמו כן הם ביצעו מספר משימות קוגניטיביות:  רוטציה מנטלית תלת מימדית, מטריצות רייבן, זיכרון עבודה מרחבי (לחזור על רצף של נקודות שמוצגות בזו אחר זו על לוח של 3X3. מספר הנקודות היה3-7 ), עיבוד מילולי סמנטי (לקרוא משפט ולהשלים מלה שחסרה בו מבין מסיחים).

בנים הצליחו יותר מבנות באומדן וברוטציה מנטלית.  בנות הצליחו יותר מבחנים במשימה המילולית הסמנטית ובמטריצות רייבן.  לא היה הבדל בין המינים בזיכרון עבודה מרחבי.  לאחר שניכו את ההשפעה של הרוטציה המנטלית על הביצוע במשימות האומדן, נעלמו ההבדלים בין המינים באומדן.  כלומר, ההבדלים בין המינים באומדן נגרמו ככל הנראה בשל יתרון שיש לבנים בעיבוד מרחבי.  המשימות הקוגניטיביות האחרות (המשימה המילולית, מטריצות רייבן, זיכרון עבודה מרחבי) לא הסבירו את ההבדלים בין המינים באומדן.

בניסוי השני השתתפו 554 סטודנטים בגילאי 18-21.  292 מהסטודנטים היו במגמות של כימיה, מחשבים, ביולוגיה, מתמטיקה ופיסיקה והשאר במגמות הומניות.  הפרוצדורה היתה זהה לניסוי הראשון.

גם בניסוי זה, סטודנטים בנים הצליחו יותר מבנות באומדן וברוטציה מנטלית.  בנות הצליחו יותר מבנים בעיבוד מילולי סמנטי.  לא היו הבדלים בין המינים בזיכרון עבודה מרחבי ובמטריצות רייבן.  סטודנטים למדעים הצליחו יותר מסטודנטים למדעי הרוח באומדן.  המקצוע הנלמד לא הבחין בין סטודנטים במטריצות רייבן, זיכרון עבודה מרחבי ועיבוד סמנטי. 

לאחר שניכו את התרומה של הרוטציה המנטלית לאומדן, ההבדלים בין המינים באומדן נעלמו.  הבדלים אלה לא נעלמו לאחר שניכו את התרומה של המשימות האחרות לאומדן. 

כלומר התוצאות בניסוי השני היו דומות לאלה שבניסוי הראשון.  ככל הנראה, יתרון בעיבוד מרחבי גרם לכך שסטודנטים בנים הצליחו יותר מבנות במשימות אומדן.  גברים מצליחים יותר מנשים במשימות של עיבוד מרחבי, ובמיוחד ברוטציה מנטלית.  ההבדלים בין המינים במשימה הזו מתחילים בגיל שלושה וחצי חדשים ומתמידים לכל אורך החיים.  וקיימים בכל התרבויות. 

אומדן נשען על יכולת מרחבית אך לא על שפה.  במחקר אחר, אנשים דו לשוניים אומנו לבצע חשבון מדויק ואומדן בשתי השפות.  השפה בה הם התאמנו השפיעה על הביצוע בחשבון המדויק אבל לא על הביצוע במשימת אומדן.  ילדים לקויי שפה מתקשים בביצוע חשבון מדויק (לפתור תרגילי חשבון), אך לא מתקשים בביצוע אומדן.