הקשר בין עיבוד פונולוגי לבין ביצוע תרגילי חשבון בסיסיים

אנחנו רגילים לחשוב על מודעות פונולוגית כקשורה מאד לקריאה בסיסית.  מודעות פונולוגית טובה מאפשרת דיוק בפענוח של מלים בודדות וקריאה של מלות תפל.  איך מודעות פונולוגית ועיבוד פונולוגי קשורים לחשבון?

נזכור שמודעות פונולוגית ועיבוד שמיעתי אינם עוסקים בסמנטיקה (במשמעות).  עיבוד פונולוגי של מלה הוא עיבוד של רצף הצלילים בה וזיהוי הצליל הפותח, הצליל הסוגר, הצליל השני וכו'.  עיבוד פונולוגי של מלה מאפשר להחליף אחד הצלילים במלה בצליל אחר וכך ליצור מלה אחרת.  עיבוד פונולוגי לא מתייחס למשמעות של המלה, רק למבנה הצלילי שלה.  לכן שאלות כמו "מה זה אף?" לא בודקות עיבוד פונולוגי אלא ידע מגובש.

בגלל שעיבוד פונולוגי לא עוסק במשמעות, חשבתי שההשפעה שלו על החשבון לא גדולה.  למספרים בדרך כלל יש משמעות כמותית.  קיימים מעט מספרים שיש להם גם משמעות לא כמותית.  למשל, למספר 1948 יש משמעות שהיא גם לא כמותית (שנת קום המדינה).  עיבוד פונולוגי משפיע על קריאת מלות תפל, אך קשה לחשוב על מספר תפל או על תרגיל תפל. 

עיבוד פונולוגי משפיע בצורה ברורה על למידה של רצף מלות המספר אצל ילדים צעירים.  ילד צעיר לומד את רצף מלות המספר כרצף צלילי תפל:  אחתשתייםשלוש  וגם אחתשתייםשלושארבעחמששששבעשמונהתשעעשר.  זו מלת תפל אחת ארוכה.  בתחילה אין לה משמעות כמותית.  זה פשוט רצף של צלילים.  בהמשך הילד מפריד בין מלות המספר, לומד להשתמש ברצף כדי למנות אובייקטים ולומד לקשר כל מלת מספר לכמות.  הרצף המשונן של מלות המספר מהווה עוגן ובסיס למניה, לרכישת הקשר בין מלת המספר לכמות ולהבנת רצף הכמויות.

כנראה שעיבוד פונולוגי משפיע גם על היכולת לפתור תרגילי חשבון בסיסיים.  קיימים שני סוגים של מחקרים הבודקים זאת:  מחקרי הדמיה מוחית ומחקרים התנהגותיים.

במחקרי הדמיה מוחית בודקים האם אזורים במוח שפועלים כאשר מבצעים משימות פונולוגיות עם גירוי מילולי פועלים גם כאשר מבצעים משימות חשבון.  החוקרים Simon, Mangin, Cohen, Le Bihan, and Dehaene (2002) נתנו למשתתפים לבצע משימה פונולוגית (לומר האם פונמה מסוימת נמצאת במלה שהוצגה באופן חזותי; יש לציין שקריאת המלה הופכת את המשימה למשימה שאינה רק פונולוגית) ומשימת חיסור.  הם מצאו אזור במוח שהיה פעיל במהלך שתי המשימות הללו.  Prado et al. (2011) מצאו שמשימה פונולוגית (האם זוג מלים מתחרז) הפעילה אזור מסוים במוח, שפעל גם במהלך ביצוע של תרגילי כפל, ובמידה פחותה גם במהלך ביצוע תרגילי חיסור.  אבל דפוסי העירור באותו אזור במוח היו שונים במהלך ביצוע משימות החשבון והמשימה הפונולוגית, מה שמחליש ממצא זה.  Andin et al. (2015) ביקשו ממשתתפים לציין אם המכפלה של שתי ספרות זהה לספרה שלישית (כפל), אם ההפרש בין שתי ספרות זהה לספרה שלישית (חיסור) והאם זוג של ספרה ואות מתחרזים (עיבוד פונולוגי).  הם מצאו שהמשימות הללו בוצעו באותו אזור במוח, אך בניתוח עדין של התוצאות התגלה שהעיבוד הפונולוגי והחשבון הפעילו תת אזורים שונים בתוך אותו אזור.  

כך, ממצאי ההדמיה המוחית אינם חד משמעיים:  יש הבדלים דקים באזורים המוחיים שפועלים בעת ביצוע משימה פונולוגית ובעת ביצוע משימת חשבון.  יש הבדלים בדפוסי הפעולה באזורים מוחיים הפועלים הן בעת ביצוע משימה פונולוגית והן בעת ביצוע משימת חשבון.  נדמה לי שמחקרים אלה הציגו את המשימות הפונולוגיות באופן חזותי.  אם כן, אלה לא היו משימות פונולוגיות נקיות.

במחקרים התנהגותיים בודקים עד כמה מודעות פונולוגית יכולה לנבא תפקוד במשימות חשבון.  Hecht et al. (2001) מצאו במחקר אורך בילדים מכיתה ב' ועד כיתה ה' שמודעות פונולוגית מנבאת באופן חזק וייחודי את התפתחות היכולת לבצע חישובים בטווח גילאים זה.   במחקר אחר, של De Smedt et al. (2010), השתתפו ילדים בני 9-11 בעלי התפתחות תקינה.  הם פתרו תרגילי כפל וחיבור עד עשר,  שילדים בגיל זה פותרים בדרך כלל באמצעות שליפה וכן תרגילי חיבור וחיסור מעל עשר, שילדים בגיל זה בדרך כלל פותרים באמצעות פרוצדורה.  הילדים ביצעו גם משימה של השמטה פונמית (איזו מלה תיווצר לאחר השמטה של פונמה ממלה מסוימת).  עיבוד פונולוגי היה קשור באופן מובהק לתרגילי השליפה אבל לא לתרגילים הפרוצדורלים.   Vanbinst, Ceulemans, Ghesquière, and De Smedt (2015) מצאו שמודעות פונולוגית ושיום מהיר של צבעים הבחינו בין ילדים בכיתות ג' – ה' בעלי ביצוע איטי ולא יציב לבין ילדים בעלי ביצוע ממוצע ומעלה בתרגילי חיבור וחיסור חד ספרתיים.  חלק מהתרגילים הללו ניתן לשלוף באופן ישיר מהזיכרון לטווח ארוך וחלקם מבוצעים בדרך כלל באמצעות פרוצדורת חישוב.  ככל שילד מבצע תרגילים רבים יותר באמצעות פרוצדורה כך הביצוע שלו איטי ולא יציב.

כלומר, מודעות פונולוגית קשורה לביצוע של תרגילי חשבון אצל ילדים בבית ספר יסודי.  בדרך כלל היא קשורה ליכולת לשלוף עובדות חשבון באופן ישיר מהזיכרון לטווח ארוך.  אך מודעות פונולוגית עשויה להיות קשורה גם לתרגילים שנפתרים באמצעות חישוב.  כאשר אנשים שולפים פתרון לתרגיל בשליפה ישירה מהזיכרון, הם שולפים רצף פונולוגי משונן היטב כמו "שתיים ועוד שתיים הם ארבע".  זו עובדת חשבון שיש לה משמעות סמנטית, ושנשענת גם על רצף פונולוגי שנשלף במלואו בכל פעם ששולפים את העובדה.  אבל למה שמודעות פונולוגית תהיה קשורה לחישובים?  לעתים פותרים תרגילים על ידי פירוק לתרגילי ביניים, אותם שולפים באופן ישיר.  למשל, כשפותרים את התרגיל  8+7  מפרקים אותו לשני תרגילי ביניים:  8+2, ולאחר מכן 10+5.  ניתן לשלוף כל אחד מתרגילי הביניים בשליפה ישירה מהזיכרון לטווח ארוך.  שליפת עובדת החשבון כוללת גם שליפה של הרצף הפונולוגי שלה ("עשר ועוד חמש שווה חמש עשרה").     לחילופין, גם פתירת התרגיל 8+7 באמצעות ספירה באצבעות מערבת כנראה עיבוד פונולוגי, מכיוון שהילד משתמש כאן ברצף מלות המספר.  רצף זה הוא רצף פונולוגי מתורגל היטב, שיש לו גם משמעות סמנטית.

De Smedt, B. (2018). Language and arithmetic: the potential role of phonological processing. In Heterogeneity of Function in Numerical Cognition (pp. 51-74).