פלאנגן ושניידר במטא אנליזה שבדקה את הקשר בין יכולות קוגניטיביות לחשבון

 

מיודענו דון פלאנגן וג'ואל שניידר (אחד ממפתחי מודל ה – CHC) ביחד עם חוקרים נוספים ובראשם Niileksela ערכו מטא אנליזה שבדקה את הקשרים בין היכולות הקוגניטיביות לבין מבחני חשבון. המאמר פורסם ממש עכשיו, ביולי 2026.

המחברים השתמשו בנתונים ממדריכים טכניים של 122 מבחנים קוגניטיבים.
במאמר קודם של AMLAND וחבריה משנת 2025, נמצאו מתאמים של 0.25-0.50 בין כישורי שפה, יכולת מרחבית וזיכרון עבודה לכישורי חשבון שונים. מודעות פונולוגית, זיכרון עבודה מילולי ויכולת מרחבית היו קשורים ליכולת לפתור תרגילי חשבון; הבנת שפה, זיכרון עבודה חזותי ויכולת מרחבית היו קשורים ליכולת לפתור בעיות מילוליות.

במחקר הנוכחי בדקו מתאמים בין מבחנים בלבד, לא בין אינדקסים (הרכבים של מבחנים). המדגמים כללו ילדים ומבוגרים עם הישגים תקינים במתמטיקה. לא נכללו ילדים ומבוגרים עם קשיים במתמטיקה.

במטא-אנליזה נכללו רק מבחנים שנחשבו על ידי החוקרים לסמנים טובים של היכולות הקוגניטיביות הרחבות או הצרות. כאן לדעתי יש הפסד גדול. הם נותנים דוגמה של מבחן שלא נכלל במטא-אנליזה: חזרה על מילות תפל. זהו מבחן נהדר שבודק הן זיכרון עבודה והן מודעות פונולוגית. בגלל שהוא מדד טוב של שתי היכולות הללו, ולא מדד טוב של אחת מהן בלבד, הוא לא נכלל באנליזה. חבל מאד, כי כך אנחנו מקבלים הרבה פחות מידע על הקשר בין מבחנים טובים ושימושיים לבין היכולות הקוגניטיביות. מצד שני אפשר להבין את השיקול, מכיוון שהם רצו לקבל תוצאות נקיות ומדויקות של הקשר של כל יכולת לתפקודי חשבון.

החומר המצורף למאמר אמור לכלול את הסיווגים של כל המבחנים ליכולות רחבות וצרות ואת כל המתאמים בין כל המבחנים. זה מקור מאד חשוב בשבילנו, אבל לא הצלחתי לפתוח ולהוריד אותו... מקווה שהבעיה תתוקן.

באופן כללי נכללו במטא-אנליזה זו 47 אלף מתאמים בין מבחנים. כמות בלתי נתפסת.

מבחני החשבון בדקו חמישה תחומים עיקריים:

חישובים מתמטים – יכולת לפתור תרגילי חשבון בארבע פעולות החשבון.

שטף חשבוני – יכולת לפתור תרגילי חשבון בארבע פעולות החשבון במהירות ובשטף, ולהשתמש בפרוצדורות מתמטיות בצורה יעילה, מהירה ומדויקת.

פתרון בעיות בחשבון – פתרון בעיות מילוליות בחשבון.

ידע חשבוני – ידע על תוכן מתמטי, על מושגים מתמטים ולא על פרוצדורות.

חוש כמות – יכולת להשוות בין כמויות גדולות של אובייקטים במהירות ומבלי לספור אותם, ולדעת איפה יש יותר, יכולת לאמוד כמות גדולה של אובייקטים. אומדן על ציר המספרים (למקם מספר על ציר מספרים שמסומן רק בקצותיו), הבנת המשמעות הכמותית של המספר. במטא-אנליזה זו השתמשו בעיקר במבחנים שבדקו את חוש הכמות במבחן הוודקוק-ג'ונסון 4 ו – 5. מבחנים ספציפים אלה לא בודקים את חוש הכמות בצורה נקיה אלא בודקים תפקודים נוספים כמו מניה וחישובים מנטלים.

כל המתאמים בין מבחני החשבון והיכולות הקוגניטיביות היו חיוביים, מובהקים סטטיסטית ורובם היו בסדר גודל של 0.3-0.5. אפשר להתרשם מהמתאמים בטבלה 1 שהכנתי (לחצו להגדלה).
 

טבלה מס. 1 מתאמים בין היכולות הקוגניטיביות לתפקודי חשבון


מהטבלה אפשר ללמוד שהיכולת הפלואידית, הידע המגובש, וקיבלת זיכרון העבודה היו היכולות עם המתאמים החזקים ביותר עם חישובים מתמטים, פתרון בעיות בחשבון, ידע חשבוני וחוש כמות.

מהירות העיבוד היתה קשורה במיוחד לשטף החשבוני.

העיבוד החזותי והשמיעתי, יעילות למידה ושטף שליפה השפיעו באופן מובהק אך פחות חזק על תפקודי החשבון השונים.

המחברים ערכו גם ניתוח נתיבים SEM ANALYSIS. ניתוח זה בודק האם רשת מוצעת של קשרים מתאים לנתונים. ניתן לראות בניתוח כזה השפעות ישירות ועקיפות בין משתנים (עקיפות, כלומר משתנה א' משפיע על משתנה ב' דרך משתנה ג').

מקדמי הנתיבים בניתוח כזה מציינים עד כמה עליה בסטית תקן אחת ביכולת קוגניטיבית מסוימת משפיעה על הביצוע ביכולת מתמטית (ביחידות של סטיות תקן). כלומר, כאשר הציון ביכולת קוגניטיבית מסוימת עולה בסטית תקן אחת, בכמה סטיות תקן יעלה הציון בחשבון. למשל, מקדם נתיב של 0.45 בין ידע מגובש לחישובים מתמטים אומר שעליה של סטית תקן אחת בידע מגובש קשורה לעליה של 0.45 סטית תקן בחישובים מתמטים. אם הציון בחישובים מתמטים מתפלג עם ממוצע 100 וסטית תקן 15 (כמו ציוני הוודקוק), המשמעות היא שעליה של סטית תקן אחת בידע מגובש עשויה להוביל לעליה של 6.75 נקודות בציון בחישובים מתמטים. כלומר, תיאורטית, ילד שקיבל ציון 75 בידע מגובש וציון 80 בחישובים מתמטים, ומשפר את הציון בידע מגובש ל – 90 (שיפור של סטית תקן אחת), עשוי לשפר את הציון בחישובים מתמטים ל – 86.75.

בטבלה מס. 2 מופיעים מקדמי הנתיבים הקשורים להשפעות ישירות ועקיפות של היכולות הקוגניטיביות על החשבון. בצבע חום מופיעות השפעות חזקות ובצבע שחור השפעות חלשות יותר, שהן עדיין מובהקות.


טבלה מס. 2: מקדמי הנתיבים בין היכולות הקוגניטיביות לתפקודי חשבון

אפשר לראות שהידע המגובש, היכולת הפלואידית, מהירות העיבוד וגם קיבולת זיכרון העבודה (במידה מסוימת) קשורים מאד לכישורי החשבון השונים.

הידע המגובש קשור לכל כישורי החשבון מלבד שטף חשבוני. הקשר החזק ביותר נמצא עם פתרון בעיות מילוליות בחשבון ועם ידע של תוכן חשבוני ומושגים חשבוניים. כדי להתמודד עם שני סוגי התפקודים הללו הילד צריך להיות בעל אוצר מילים חשבוני מפותח (מונה, מכנה, שבר עשרוני, מספר ראשוני, מקבילית, מתומן וכו'), וכן יכולת לחלץ משמעות מתמטית ממשפטים הכתובים בבעיה מילולית.

היכולת הפלואידית קשורה אף היא לכל כישורי החשבון. אין צורך להסביר שתפקוד בחשבון דורש חשיבה מופשטת (למשל, תרגום בעיה מילולית לשפת החשבון, יצירת אסטרטגיה לפתרון הבעיה, הבנת מושגים חשבוניים מופשטים ויכולת לבצע בהם מניפולציה).

מהירות העיבוד תורמת לכל תפקודי החשבון בכך שהיא מיעלת את תהליכי החישוב. היא עובדת עם קיבולת זיכרון העבודה. ככל שמהירות העיבוד גבוהה, נצליח לגמור את החישוב לפני שהמידע בזיכרון העבודה דועך.  

מעבר לארבע היכולות הללו נמצאו קשרים נוספים בין היכולות הקוגניטיביות לתפקודי חשבון:

העיבוד החזותי קשור במיוחד לחוש הכמות. אולי זה קשור למטלות כמו אומדן על ציר המספרים, החלטה איזו מבין שתי ערימות של אובייקטים מכילה כמות גדולה יותר שלהם, החלטה איזה מבין שני מספרים קרוב יותר למספר שלישי. כל אלה כנראה נשענים גם על עיבוד חזותי.

העיבוד השמיעתי היה קשור לפתרון בעיות בחשבון אבל גם לחישובים מתמטים ולשטף חשבוני. העיבוד השמיעתי עומד בבסיס היכולת של ילד לספור בעל פה. הילד לומד את רצף מילות המספר כמעין מילת תפל או רצף פונולוגי (אחדשתייםשלושארבעחמש) שאותו הוא מפרק בהדרגה ומתאים כל מילת מספר למשמעות הכמותית שלה. גם היכולת לספור אוטומטית אחורנית מעשר קשורה לעיבוד פונולוגי. כך גם היכולת לספור אוטומטית בזוגות ממספר זוגי (למשל, ארבע, שש, שמונה, עשר, שתים עשרה וכו'). הרצפים האוטומטים והפונולוגיים הללו מהווים בסיס ללמידה של מניה ואחר כך ללמידה של פעולות החשבון, במיוחד חיבור וכפל.

שטף השליפה היה קשור לשטף החשבוני. ממצא זה מדגיש את הקשר בין מבחני שיום מהיר כמו RAN, בו הילד צריך לשלוף במהירות ובשטף את המילה המתאימה לגירוי החזותי שהוא רואה, לבין היכולת לשלוף במהירות ובשטף פתרונות לתרגילי חשבון פשוטים בארבע פעולות החשבון.

יעילות למידה נמצאה קשורה בקשר חלש יחסית לכישורי חשבון.
באופן כללי נמצא במטא אנליזה זו שהיכולות הקוגניטיביות מסבירות 53% מהשונות בציונים במבחני חישובים מתמטים, 35% בשונות של הציונים במבחני השטף החשבוני, 67% מהשונות במבחני פתרון בעיות בחשבון, ו- 43% מהשונות בציונים במבחני חוש הכמות. בממוצע, כישורי החשבון היו במתאם הגבוה ביותר עם היכולת הפלואידית (0.52), לאחר מכן עם ידע מגובש (0.43), זיכרון עבודה (0.40) ועיבוד חזותי (0.30).

המחברים מצאו גם מתאמים מובהקים בין יכולות צרות של הידע המגובש, היכולת הפלואידית, זיכרון העבודה והעיבוד החזותי וכישורי חשבון. לא אכנס לפירוט הממצאים הללו כאן. אבל משהו שכן כדאי להתייחס אליו זה הקשר בין זיכרון עבודה מילולי לידע חשבוני ובין זיכרון עבודה חזותי לחישובים חשבוניים. בספרות המקצועית הקשרים הללו נמצאים שוב ושוב. יתכן שחישובים חשבוניים נשענים בחלקם על תנועה על ציר מספרים מנטלי.

 

Niileksela, C. R., Hajovsky, D. B., Cocar-Montenegro, F. P., Schneider, W. J., Flanagan, D. P., & Alfonso, V. C. (2026). Cognitive–Mathematics Relations: A Meta-Analysis of Norm-Referenced Standardized Test Batteries. Journal of Intelligence. https://doi.org/10.3390/jintelligence14070142

BeyondIQ - The English Version

 

שלום לקוראי הבלוג

בימים אלה אני פותחת גירסה אנגלית של הבלוג.

לא יהיה שם שום דבר שלא קיים בעברית כאן.

כרגע הגירסה האנגלית דלה מאד, אני מקווה להעשיר אותה בהדרגה בפוסטים מן העבר אותם אני מתרגמת באמצעות AI (זה כל כך קל) ומשנה קצת כדי שיתאימו לתכנים שמעניינים אנשים שאינם גרים בארץ (ולא משתמשים במבחן א-ת, למשל). פוסטים חדשים יופיעו בשני הבלוגים.

המטרה שלי היא להגדיל את מספר הקוראים מן העולם. אני עובדת כעת (ביחד עם מנחת הדוקטורט שלי פרופ' שרית אשכנזי) על ספרון שמיועד לקהל הרחב ואמור להציג נושאים מעניינים בקוגניציה חשבונית בצורה קלה ונגישה. הספרון באנגלית, מעריכה שיצא לאור באביב. אני מקווה שבלוג באנגלית יעזור לי לקושש עוד מספר קוראים לספרון.

הנראות של הבלוג באנגלית שונה וטובה יותר לדעתי. אשמח לקבל משוב על הנראות במייל או בתגובות לפוסט הזה. אני שוקלת להעביר את הבלוג בעברית לאותו פורמט, אבל חוששת שאאבד חלק מהחומר. אם יש למישהו ניסיון עם דבר כזה אשמח שיצור איתי קשר.

כתמיד, אני זמינה במייל לשאלות וגם לרעיונות לפוסטים בנושאים שמעסיקים אתכם.

Yogev976@bezeqint.net

המשך קיץ נעים, סמדר.

שיפור שטף הקריאה באמצעות קריאה חוזרת מתוזמנת

 

 

Chang, A., & Millett, S. (2013). Improving reading rates and comprehension through timed repeated reading. Reading in a Foreign Language, 25(2), 126–148.

שטף קריאה תקין הוא היכולת לקרוא טקסט באופן מהיר, ללא מאמץ, באופן "חלק" ואוטומטי עם קשב מועט לטכניקה של הקריאה (לפענוח). שטף קריאה תקין מתבטא בשימור של מהירות קריאה טובה לאורך זמן. כדי ששטף הקריאה יהיה תקין זיהוי המילים צריך להיות אוטומטי והפענוח מדויק. שטף קריאה תקין משפר את הבנת הנקרא, בין השאר מכיוון ששטף תקין אינו קוטע את הרצף הרעיוני ומאפשר לשלב מידע ממקורות שונים במהלך הקריאה.

כאשר ילד שקריאתו תקינה נתקל במילה חדשה, הוא קורא אותה במסלול התת לקסיקלי,  כלומר באופן מפענח – אות אות, צליל צליל. לאחר 4-5 פעמים בהן הילד קורא את המילה החדשה במסלול התת לקסיקלי, מראה המילה מתקבע בזיכרון והיא מצטרפת למאגר האורתוגרפי - מאגר המילים שאנו מכירים את המראה שלהן כמילים שלמות. ילדים שתהליך זה פגוע אצלם מתקשים להגדיל את המאגר האורתוגרפי. הם קוראים גם מילים מוכרות להם במסלול התת לקסיקלי, ולכן קריאתם מדויקת אך איטית.

כיצד משפרים את שטף הקריאה אצל ילדים שמתמודדים עם בעיה זו?

צ'אנג ומילט מציגים שיטה שנקראת קריאה חוזרת מתוזמנת (timed repeated reading). בשיטה זו, נותנים לילד לקרוא טקסט קצר שהרוב המכריע של המילים בו מוכרות לו מבחינה לשונית. בתחילה המורה מקריא לילד את הטקסט והילד מביט בטקסט ועוקב אחר הקריאה. לחילופין, הילד מאזין להקלטה של המורה קורא את הטקסט ועוקב אחר הקריאה. כעת הילד קורא בעצמו את הטקסט עם סטופר, בקריאה קולית. הילד משתדל לקרוא כמה שיותר מהר ובמדויק. אם יש מילים שאינו מכיר, הוא לא בודק את משמעותן אלא ממשיך בקריאה. בתום הקריאה הילד כותב את הזמן שלקח לו לקרוא. כעת, הילד קורא את הטקסט פעמיים-שלוש נוספות בקריאה קולית עם סטופר, ובתום כל קריאה מתעד את הזמן שלקח לו לקרוא. מומלץ שהילד יקרא בשיטה זו כל יום.

מה היתרונות בתהליך זה?

·       הקריאה החוזרת מזמנת חשיפות חוזרות למראה המילים ומסייעת לקבע אותן במאגר האורתוגרפי.

·       קריאה חוזרת של טקסט מוכר מפחיתה את החרדה שמתעוררת אצל ילדים מתקשים למראה טקסט חדש, ולכן מפנה משאבים לביצוע משימת הקריאה עצמה.

·       הטקסט הקצר מבטיח שהתרגול היומיומי הזה לא יהיה מתיש.

·       התזמון החוזר מהווה גורם מוטיוציוני, שכן הילד "מתחרה עם עצמו" ורואה כיצד קצב קריאתו הולך ומשתפר.

·       תיעוד זמן הקריאה משפר את הריכוז של הילד בטקסט, שכן כל הסחת דעת גורמת ל"בזבוז זמן".

·       השיטה מעודדת את הילד לא להתעכב על המשמעות של כל מילה שאינו מכיר אלא לנחש את משמעותה מתוך ההקשר. כך הרצף הרעיוני של הטקסט לא נקטע במהלך הקריאה.

·       לבסוף, הקריאה החוזרת עוזרת לילדים מסוימים להיגמל מהרגל של קריאה איטית ומפענחת ולעבור לקריאה של מקבצים של מילים וביטויים בעלי משמעות. 

צ'אנג ומילט בדקו את השיטה בעזרת שתי קבוצות של סטודנטים בטייוואן שלמדו אנגלית כשפה שניה. בכל קבוצה היו 13 סטודנטים. הם קראו 26 טקסטים קצרים במשך 13 ימי התערבות. בכל יום התערבות נקראו שני טקסטים חדשים. בקבוצת הקריאה החוזרת, הסטודנטים קראו כל טקסט חמש פעמים בקריאה דמומה עם מדידת זמן הקריאה והשיבו על שאלות תוכן אמריקניות לאחר הקריאה הראשונה ולאחר הקריאה החמישית. בקבוצת הביקורת הסטודנטים קראו אותם טקסטים, כל טקסט פעם אחת בלבד, והשיבו על שאלות התוכן רק פעם אחת. הסטודנטים התבקשו לקרוא את הטקסטים הכי מהר שהם יכולים, בלי לבדוק מילים שלא הבינו. כאשר השיבו על השאלות הם התבקשו לא להסתכל שוב בטקסט כדי למצוא או את התשובות.

נשים לב שהסטודנטים ביצעו את שיטת הקריאה החוזרת בקריאה דמומה ולא קולית. כאשר השיטה מתבצעת בקריאה דמומה, חשוב מאד לתת לילד להשיב על שאלות על הטקסט. מטרת השאלות היא לוודא שהילד אכן קורא את הטקסט ולא רק מרפרף עליו כדי להגיע לקצב קריאה מהיר יותר. לכן די בכך שהשאלות יהיו שאלות תוכן ואין צורך שהן תהיינה שאלות היסק.

לפני ההתערבות הסטודנטים קראו שני טקסטים שהיו דומים באופיים (מבחינת האורך ומאפייני השפה) לטקסטים שתורגלו במהלך ההתערבות, וטקסט שלישי שהיה ארוך ומורכב יותר מהטקסטים שתורגלו במהלך ההתערבות. כל טקסט נקרא פעם אחת והסטודנטים השיבו על שאלות עליו.

בתום ההתערבות החוקרים בחנו את הסטודנטים באמצעות שני טקסטים חדשים שהיו דומים באופיים לטקסטים שתורגלו במהלך ההתערבות, ובאמצעות אותו טקסט שלישי ארוך ומורכב שנקרא לפני ההתערבות. כל טקסט נקרא פעם אחת והסטודנטים השיבו על שאלות עליו.

הסטודנטים שהשתתפו בקבוצת הקריאה החוזרת העלו את קצב הקריאה שלהם ב – 46% בשני הטקסטים הדומים לאלה שתורגלו וב – 45% בטקסט המורכב. הסטודנטים שהשתתפו בקבוצת הביקורת העלו את קצב הקריאה שלהם ב – 12% בטקסטים הדומים לאלה שתורגלו וב – 7% בטקסט המורכב. ההבדלים בין הקבוצות היו מובהקים.

הסטודנטים שהשתתפו בקבוצת הקריאה החוזרת שיפרו את הבנת הנקרא שלהם (כפי שנבדקה באמצעות שאלות התוכן) ב – 19% בטקסטים הדומים לאלה שתורגלו וב – 17% בטקסט המורכב. הסטודנטים שהשתתפו בקבוצת הביקורת שיפרו את הבנת הנקרא שלהם ב – 5% בטקסטים הדומים לאלה שתורגלו וב – 3% אחוז בטקסט המורכב. היה הבדל מובהק בין קבוצת הקריאה החוזרת לקבוצת הביקורת בהבנת הנקרא של הטקסט המורכב.

מחקר זה הראה ששיטת הקריאה החוזרת המתוזמנת משפרת הן את קצב הקריאה והן את הבנת הנקרא. כדאי לעניין מורים בשיטה זו, כאשר היא רלוונטית עבור הילד.

השפעת לקות בשמיעה על תפיסת רצפים שאינם שמיעתיים

 

 

Conway, C. M., Pisoni, D. B., & Kronenberger, W. G. (2009). The importance of sound for cognitive sequencing abilities: The auditory scaffolding hypothesis. Current directions in psychological science, 18(5), 275-279. https://doi.org/10.1111/j.1467-8721.2009.01651.x

במאמר מעניין זה דנים המחברים קונווי וחבריו בהשפעה של לקות בשמיעה על תפיסת רצפים שאינם שמיעתיים. הם טוענים שמכיוון שגירויים שמיעתיים תמיד מופיעים לאורך זמן ותמיד יש בהם היבט של רצף, אנחנו לומדים לייצג רצפים או אירועים שמתרחשים לאורך זמן באמצעות אופנות השמיעה.

בכל מטלה שדורשת תפיסה, למידה או זיכרון של רצף, אנשים מצליחים באופן הטוב ביותר כאשר הגירוי הוא שמיעתי (ולא חזותי או טקטילי). למשל, מבוגרים תופסים ומשחזרים באופן מדויק יותר רצפים של צלילים לעומת רצפים של הבהובים. אנשים מצליחים במטלות של זיכרון לטווח קצר טוב יותר כשהגירויים הם שמיעתיים (למשל, מילים מושמעות) מאשר כשהגירויים הם חזותיים (ציורים של אובייקטים ואפילו מילים כתובות).

כיצד בדקו זאת? קונווי וחבריו נתנו לשלוש קבוצות של נבדקים להאזין לרצפים שמיעתיים, לצפות ברצפים חזותיים או לחוש ברצפים טקטילים (באמצעות גריה של האצבעות השונות). לאחר כל זוג רצפים, הנבדקים התבקשו להחליט האם הרצפים היו זהים זה לזה או שונים זה מזה. כל הגירויים ברצפים אלה לא היו לשוניים. הנבדקים לא ידעו שהרצפים נבנו לפי כללי "דקדוק" מסוימים. למשל, צליל מס. 1 תמיד בא לאחר צליל מס. 2 או מס. 3 אבל לא לאחר צליל מס. 4.   

בשלב השני של הניסוי, אמרו לנבדקים שהרצפים נבנו לפי כללים מסויימים. כעת הם התבקשו להאזין, לצפות או לחוש רצפים חדשים, שחלקם נבנו לפי אותם כללים כמו הרצפים בחלק הראשון של הניסוי, וחלקם לא. המשתתפים התבקשו להחליט לגבי כל רצף שהם חווים, האם הוא בנוי לפי אותם כללים כמו בחלק הראשון של הניסוי או לא. התברר שהנבדקים שהאזינו לרצפים בחלק הראשון ביצעו את מטלת הסיווג פי שתיים יותר טוב מאשר הנבדקים שצפו ברצפים או שחשו את הרצפים בחלק הראשון. כך, היכולת ללמוד כללים, כמו כללי דקדוק או כללי חשבון, מתבססת על העיבוד השמיעתי.

לכן, אובדן שמיעה בשלב מוקדם בהתפתחות יוצר מפל של השפעות  שמשנה את היכולות הקוגניטיביות והתפיסתיות, לא רק את העיבוד השמיעתי. אבדן שמיעה ישפיע בעיקר על יכולות קוגניטיביות הקשורות ללמידה, שליפה וביצוע של מידע רצפי. אנשים עם לקות בשמיעה מגלים הפרעות בתפקודים לא שמיעתיים הקשורים לזמן ולרצף, כולל זכירה מיידית של רצף.

קונווי וחבריו בדקו כישורי רצף בשתי קבוצות של ילדים בגילאי 5-10: ילדים עם לקות בשמיעה ושתל כוכלארי, וילדים באותו גיל ללא לקות בשמיעה. הילדים עברו מבחנים של עיבוד והפקת רצף מוטורי ממבחן NEPSY. במטלה אחת הם התבקשו להצמיד שוב ושוב את האגודל והאצבע הכי מהר שהם יכולים. במטלה אחרת הם התבקשו להצמיד את האגודל לכל אחת מהאצבעות ברצף, מהאצבע ועד לזרת לפי הסדר, הכי מהר שהם יכולים. הסתבר שהילדים לקויי השמיעה הצליחו פחות במטלות אלה מילדי קבוצת הביקורת וגם ביחס לנורמות של המבחן. אותם ילדים לקויי שמיעה כן הצליחו במטלות אחרות שלא היה בהן עיבוד של רצף, כמו זיכרון חזותי מרחבי ותפיסה טקטילית.

 

 

 

בניסוי נוסף, אותן קבוצות ילדים צפו ברצפים של ריבועים צבעוניים שהוקרנו על מסך, התבקשו לזכור את הרצפים ואז להקיש על הריבועים הצבעוניים במסך באותו רצף. הילדים לא ידעו במהלך שני חלקי הניסוי שהרצפים נבנו לפי כללי "דקדוק" מסוימים (בדומה לניסוי הקודם שתיארתי). בחלק השני של הניסוי הציגו לילדים רצפים חדשים שהופקו על ידי אותם כללים וגם רצפים חדשים שלא הופקו על ידי אותם כללים. בדקו עד כמה הילדים הצליחו ללמוד את שני סוגי הרצפים החדשים. הילדים עם השמיעה התקינה למדו את הרצפים החדשים שנבנו לפי אותם כללים שהיו בחלק הראשון של הניסוי הרבה יותר טוב מאשר את הרצפים החדשים שלא נבנו עם אותם כללים. לעומת זאת, הילדים עם לקות בשמיעה למדו את שני סוגי הרצפים באותה מידה. כלומר, הילדים עם השמיעה התקינה למדו את כללי הדקדוק מהם הורכבו הרצפים בחלק הראשון וחלק מהרצפים בחלק השני טוב יותר מהילדים עם הלקות בשמיעה. זאת למרות שכל הרצפים הוצגו באופן חזותי. 

הניסויים הללו  מראים שילדים עם לקות בשמיעה מתקשים ללמוד רצפים מוטורים ורצפים חזותיים יותר מאשר ילדים עם שמיעה תקינה. כך, לקויות שמיעה עלולות להוביל לעיכובים בלמידת רצף שאינו בהכרח שמיעתי. קשיים אלה בלמידת רצף עלולים להקשות, מעבר לקשיי השמיעה, על למידת כללי הדקדוק של שפה דבורה, על למידת כללים בחשבון ועל למידה של כל סוג של פרוצדורה.

 

 

מפל התפתחותי: השפעת מהירות העיבוד וזיכרון העבודה על היכולת הפלואידית

 

 ארבעה מפלים של טילים מאיראן על הישוב שלי הבוקר, ואני יושבת בממ"ד וכותבת פוסט על מפל של יכולות קוגניטיביות - סוג של אסקפיזם.

מהירות העיבוד נחשבת לעתים ליכולת פשוטה, טכנית, שאינה קשורה לחשיבה גבוהה, ושתרומתה לרמת המשכל הכללית היא נמוכה.

אולם מסתבר שמהירות העיבוד משחקת תפקיד חשוב בהתפתחות היכולת לחשיבה מופשטת. בסדרה של מחקרים שמופיעים בטבלה למטה נמצאה תופעה של מפל התפתחותי: עליה עם הגיל במהירות העיבוד מובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שמובילה לעליה ביכולת הפלואידית. מכיוון שתופעה זו חוזרת ומופיעה במחקרים רבים, היא ככל הנראה חזקה ביותר.

מה ההסבר לתופעת המפל? היכולת לחשוב ולפתור בעיות דורשת ביצוע מניפולציה במידע שמוחזק בזיכרון העבודה. כמות הפריטים שאנחנו יכולים להחזיק בזיכרון העבודה היא מוגבלת, ופריטים אלה דועכים אם לא משננים אותם "בלב", או אובדים בשל הפרעות. החוקר Salthouse (1996)  טוען שעיבוד מהיר יותר משפר את זיכרון העבודה בכך שהוא מאפשר לאדם להשלים את תהליך החשיבה לפני שהמידע בזיכרון העבודה דועך. מהירות העיבוד עוזרת להשלים את תהליך החשיבה גם כאשר תנאי הסביבה מגבילים את הזמן בו המידע זמין, למשל כאשר מעבדים שפה דבורה.

בגלל שכמות המידע שניתן להחזיק בזיכרון העבודה מגבילה את יכולת החשיבה, קיבולת גבוהה יותר של זיכרון עבודה קשורה לחשיבה טובה יותר, כלומר ליכולת פלואידית גבוהה יותר.

מודל המפל מדגיש שהיכולות הקוגניטיביות משפיעות זו על זו ולא עובדות כל אחת בנפרד. לכן, כשיש לילד כמה יכולות נמוכות, ההשפעה של כל ההנמכות ביחד גבוהה יותר מההשפעה של כל הנמכה בנפרד. כל אחת מהיכולות הנמוכות "מושכת" את היכולות הנמוכות האחרות עוד יותר למטה.

כאשר יש לילד מספר יכולות נמוכות, כדאי לחשוב מהו מוקד הקושי, מה מבין היכולות הנמוכות היא היכולת העיקרית שפוגעת בתפקוד של הילד (בקריאה, כתיבה, חשבון ו/או בתפקוד החברתי והרגשי), וכיצד יכולת זו משפיעה לרעה על היכולות האחרות.

כאשר היכולות הנמוכות הן מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית, מודל המפל מצביע על מהירות העיבוד כמוקד קושי ראשוני שגורר אחריו הנמכה בזיכרון עבודה וביכולת הפלואידית. כך, הנמכה במהירות עיבוד עלולה להגביל את ההתפתחות של היכולת הפלואידית.

טבלה מס.1: מחקרים שבדקו את מודל המפל

מחקר	מה עשו	מה מצאו
Fry and Hale, 1996	ילדים בני 7-19 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן)	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית.
Kail, 2007	ילדים בני 8-13 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד (התאמה חזותית ואיתור ציורים מהיר מהוודקוק), זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן). הילדים נבחנו שוב שנה לאחר המבחן הראשון.	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית. זה התקבל הן בקבוצות הגיל השונות והן בין המדידה הראשונה לשניה.
Nettelbeck and Burns, 2010	ילדים בני 8-14 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית.	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית.
De Alwis et al., 2014	ילדים בני 6-12 עברו מבחנים של מהירות עיבוד, זיכרון עבודה, יעילות למידה (דומים ל- REY AVLT - ריי שמיעתי) ויכולת פלואידית (מטריצות ממבחן WISC4 ומהרייבן).	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לקיבולת גדולה יותר של זיכרון עבודה שהובילה ליכולת פלואידית גבוהה יותר. יעילות למידה לא הסבירה שונות ייחודית ביכולת הפלואידית מעבר לשונות שהוסברה על ידי זיכרון העבודה.
Kail et al., 2016	ילדים בני 6-13 עברו שישה מועדי בחינה (לאורך שנתיים וחצי) בהם נבדקו מהירות עיבוד (התאמה חזותית ואיתור ציורים מהיר מהוודקוק), זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן). השוו בין הביצועים של הילדים בשלוש נקודות זמן.	מהירות עיבוד הובילה ישירות לשיפור ביכולת הפלואידית. התקבלה עדות חלשה יותר להשפעה של מהירות עיבוד על היכולת הפלואידית באמצעות זיכרון העבודה. זיכרון עבודה במועד הראשון ניבא יכולת פלואידית במועד השני.
Tourva and Spanoudis, 2020	נבדקים בני 7-18 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד (זמן תגובה לגירויים פשוטים, למשל להחליט כמה שיותר מהר אם חץ פונה ימינה או שמאלה, אינהיביציה, זיכרון עבודה, יכולת פלואידית (סידור קוביות ומטריצות) וידע מגובש (אוצר מילים וצד שווה).	עליה עם הגיל במהירות העיבוד שהובילה לשיפור באינהיביציה ולשיפור בזיכרון העבודה. שיפור בזיכרון העבודה הוביל לעליה ביכולת הפלואידית ובידע המגובש.

 

האם טיפול במהירות העיבוד יכול להשפיע לטובה על זיכרון עבודה ועל היכולת הפלואידית? החוקרת אליסון מאקי (Mackey et al., 2011) אימנה ילדים בני 7-9 בשני סוגים של אימון אינטנסיבי. קבוצה אחת אימנה את היכולת הפלואידית באמצעות משחקים שהיה בהם דגש על תכנון ואינטגרציה. קבוצה שניה אימנה את מהירות העיבוד באמצעות משחקים שהדגישו עיבוד מהיר ותגובה מוטורית מהירה. שתי הקבוצות עברו מבחנים שבדקו את היכולת הפלואידית (מבחן מטריצות) ואת מהירות העיבוד (מבחן קידוד מהוכסלר ומבחן איתור ציורים מהיר מהוודקוק) לפני ואחרי האימון.

הילדים בקבוצת האימון הפלואידי שיפרו מאד את הביצוע שלהם במבחן המטריצות לאחר האימון, אך לא שיפרו את הביצוע במבחני מהירות העיבוד. הילדים בקבוצה שאימנה את מהירות העיבוד שיפרה מאד את הביצוע במבחני מהירות העיבוד, אך לא שיפרה את הביצוע במבחן המטריצות. כלומר, אימון מהירות העיבוד לא השפיע לטובה על היכולת הפלואידית. מאכזב!

מצד שני, המחקר הזה מראה שאימון מהירות העיבוד מצליח לשפר את מהירות העיבוד, ושאימון של היכולת הפלואידית מצליח לשפר אותה. יתרה מזו: נבדקים שקיבלו ציונים נמוכים במבחן המטריצות לפני האימון השתפרו יותר במבחן זה בעקבות אימון היכולת הפלואידית מנבדקים שקיבלו ציונים גבוהים במבחן המטריצות לפני האימון! ממצאים אלה מדגישים בפנינו שהביצוע של ילדים במבחנים שבודקים יכולת פלואידית מושפע מחשיפה ומהתנסות במטלות דומות או בדרכי חשיבה דומות, התנסות שילדים מרקע פחות מטפח פחות חשופים לה. חשוב לקחת זאת בחשבון כאשר מעריכים את היכולת הפלואידית אצל ילדים מרקע פחות מטפח. כאשר ילדים כאלה מקבלים הזדמנות, יש להם סיכוי רב לשפר את היכולת הפלואידית.

 

 

De Alwis D, Hale S, Myerson J. Extended cascade models of age and individual differences in children’s fluid intelligence. Intelligence. 2014; 46:84–93. doi: 10.1016/j.intell.2014.05.008

Fry, A. F., & Hale, S. (1996). Processing speed, working memory, and fluid intelligence: Evidence for a developmental cascade. Psychological Science, 7,237–241.

Fry, A. F., & Hale, S. (2000). Relationships among processing speed, working memory and fluid intelligence in children. Biological Psychology, 54, 1–34.

Kail, R. V. (2007). Longitudinal evidence that increases in processing speed and working memory enhance children's reasoning. Psychological Science, 18(4), 312–313. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2007.01895.x

Kail, R. V., Lervåg, A., & Hulme, C. (2016). Longitudinal evidence linking processing speed to the development of reasoning. Developmental science, 19(6), 1067-1074.

Mackey AP, Hill SS, Stone SI, Bunge SA. Differential effects of reasoning and speed training in children. Developmental Science. 2011; 14:582–590. doi: 10.1111/j.1467-7687.2010.01005.x. [PubMed: 21477196]

Nettelbeck, T., & Burns, N. R. (2010). Processing speed, working memory and reasoning ability from childhood to old age. Personality and Individual Differences, 48(4), 379-384.

Salthouse, T. A. (1996). The processing-speed theory of adult age differences in cognition. Psychological Review, 103, 403–428.

Tourva, A., & Spanoudis, G. (2020). Speed of processing, control of processing, working memory and crystallized and fluid intelligence: Evidence for a developmental cascade. Intelligence, 83, 101503.