ניתן לשפר את יכולת העיבוד החזותי, וכך לחזק גם את היכולת המתמטית.

Lowrie, T., Logan, T., & Ramful, A. (2017). Visuospatial training improves elementary students’ mathematics performance. British Journal of Educational Psychology, 87(2), 170-186.‏

כשמגיע אלינו ילד עם קושי באחד מתחומי ההישג (קריאה, כתיבה או חשבון) אנו בודקים אם יש לקושי זה סיבה קוגניטיבית.  כלומר, האם הקושי נובע מהנמכה ביכולת קוגניטיבית אחת או יותר.  אם מצאנו יכולת קוגניטיבית נמוכה שיכולה להסביר את הקושי בתחומי ההישג, נמליץ על התערבות לשיפור הביצוע של הילד ביכולת הקוגניטיבית הזו.  זאת מתוך הנחה ששיפור היכולת הקוגניטיבית יוביל לשיפור בתחום ההישג הנמוך.

מודל עבודה זה עומד לאחרונה תחת ביקורת, למשל כמו זו של ג'ק פלטשר שנסקרה בעבר בבלוג זה.  בבסיס הביקורת נשמע הטיעון, שאין מספיק מחקרי התערבות שבדקו את ההנחה ששיפור יכולות קוגניטיביות יכול להוביל לשיפור בתחומי ההישג.  Lowrie וחבריו ביצעו מחקר כזה. 

החוקרים הסבירו למורים את ההשפעות האפשרויות של עיבוד חזותי על מתמטיקה, וגייסו אותם לבנות שיעורים שכללו אימון חזותי מרחבי.   במסגרת תכנית ההתערבות הילדים תירגלו רוטציה מנטלית בדו ובתלת מימד, ציור מפה וניווט בעזרת מפה, שמירה על אוריינטציה מסביב לנקודות התייחסות, פרספקטיבה חזותית (לראות סצינה מנקודות מבט שונות - מלמעלה, מהחזית ומהצד), קיפולי נייר, פריסות של גופים, השתקפות וסימטריה, וספירת מספר הקוביות המרכיבות מבנה תלת מימדי. החוקרים עודדו את המורים להמליל את תהליך העבודה שלהם ושל התלמידים ככל הניתן, וכן להדגיש היבטים מרחביים בסביבה הטבעית של הכיתה ובית הספר.  כל מורה הוסיף לתכנית נופך משלו והתאים אותה למאפייני התלמידים בכיתתו. 

ההתערבות הועברה על ידי מחנכים של תלמידי כיתה ו' בשמונה כיתות (120 תלמידים) במשך 10 שבועות, שעתיים בשבוע, במקום שעות לימוד במתמטיקה שהיו אמורות להתקיים באותן שעות.  קבוצת ביקורת של שתי כיתות למדה במהלך זמן זה את תכנית הלימודים הרגילה במתמטיקה.

החוקרים בדקו את יכולת העיבוד החזותי ואת היכולת המתמטית של התלמידים בכל הכיתות לפני ואחרי ההתערבות.  תלמידים שהשתתפו בתכנית האימון החזותי-מרחבי קיבלו ציונים גבוהים משמעותית בעיבוד חזותי מאשר תלמידים בקבוצת הביקורת.  תכנית ההתערבות החזותית ניתנה כאמור במקום שיעורי המתמטיקה.  למרות זאת, הקבוצה שקיבלה התערבות הראתה שיפור רחב היקף בשליטה במושגים מתמטים ביחס לקבוצת הביקורת, שלמדה את תכנית הלימודים הרגילה במתמטיקה בתקופת ההתערבות.  השיפור היה שקול להתפתחות של שנת לימודים שלמה! 

הצלחת תכנית ההתערבות מבוססת על שתי הנחות שמקבלות תמיכה מחקרית גוברת והולכת:

       א.  ניתן לשפר את יכולת העיבוד החזותי באמצעות אימון. 

       ב.  קיים מתאם חיובי בין ביצוע מתמטי לבין יכולת מרחבית.  ככל הנראה היכולת ליצור דימוי מנטלי חזותי ולבצע בו מניפולציות (למשל, רוטציה מנטלית) עוזרת מאד במשימות מתמטיות שונות, למשל בגיאומטריה.  דימוי חזותי עוזר לפתור בעיות מילוליות, כי הוא עוזר לראות את המצב המתואר בבעיה בעיני רוחנו וכך להבין אותו טוב יותר. 

אילו תפקודים קוגניטיבים משפיעים על העתקה ושליפה מהזיכרון של מבחן ריי צורה מורכבת?

Senese, V. P., De Lucia, N., & Conson, M. (2015). Cognitive predictors of copying and drawing from memory of the Rey-Osterrieth complex figure in 7-to 10-year-old children. The Clinical Neuropsychologist, 29(1), 118-132.

לאחרונה נשאלתי מה גורם לבעיות של רוטציה במבחני העתקת צורות.  נסיונות שלי עתה ובעבר למצוא על כך ספרות משמעותית לא צלחו.  אם אחד מקוראי הבלוג מכיר ספרות רלוונטית אשמח אם ישלח לי במייל (yogev976@bezeqint.net).  נוכל לפרסם זאת פה לטובת כולנו, כמובן עם קרדיט למוצא החומר.

מאמר זה עוסק במבחן RCFT/ .Rey-Osterrieth Complex Figure (ROCF) נכנה אותו כאן "מבחן ריי צורה מורכבת".  ביצוע נמוך במבחן זה נמצא במתאם עם הפרעות בקריאה, לקויות למידה, הפרעות בקשב וריכוז והפרעות נוירולוגיות נרכשות, כמו פגיעת ראש.  ציונים נמוכים בהעתקת הדגם נמצאו במתאם עם תפקוד קוגניטיבי כללי נמוך ועם תפקוד נמוך במבחנים חזותיים.  ציונים נמוכים בשליפת הדגם מהזיכרון נמצאו במתאם עם תפקודים ניהוליים ועיבוד מרחבי.   

מעט מאד מחקרים חקרו את יכולת ההעתקה של ילדים בעלי תפקוד תקין במבחן הריי צורה מורכבת.  חוקרים שעבדו עם מבוגרים טוענים שתהליך ההעתקה מורכב ממספר שלבים, שכל אחד מהם דורש תהליכים קוגניטיבים ספציפים:

ראשית, יש לבצע ניתוח חזותי של המודל באמצעות זיהוי האלמנטים השונים של הדגם והיחסים המרחביים ביניהם, וחלוקת הדגם לתת חלקים. 

שנית, יש ליצור תכנית העתקה.  

שלישית, יש לתרגם את התכנית לרצפים של פעולות גרפומוטוריות ספציפיות, ולהחליט על סדר ההעתקה (ממה להתחיל, במה להמשיך).  יש להחליט על המיקום של האלמנטים על הדף והמימדים בהם יצוירו האלמנטים.  זה שלב הביצוע. 

רביעית, יש להפעיל בקרה רצופה על דיוק הביצוע באמצעות השוואה של ההעתקה לדגם.

כדי לבצע היטב את המשימה, נדרשים כישורי יצוג חזותי ותפיסתי בסיסיים וכן יצוג מנטלי של הדגם (עיבוד חזותי מורכב), כישורי קשב ותכנון.

במחקר זה השתתפו 227 ילדים בריאים בגילאי 7-10, כמחציתם בנות.  הילדים היו בעלי ציון תקין במבחן מטריצות רייבן.  לא היו להם הפרעות נוירולוגיות, נוירופסיכולוגיות או פסיכיאטריות.     הילדים העתיקו את דגם הריי ושלפו אותו מזכרונם לאחר 3 דקות, במהלכן הם עסקו במשימה מילולית. 

בנוסף לריי, הילדים עברו מבחנים שבדקו תחומים אלה:

תפיסה חזותית מרחבית בסיסית (הבחנה באורך של קוים, בין זויות, זיהוי צורות בסיסיות),

עיבוד חזותי מורכב הדורש מניפולציה של גירויים חזותיים (רוטציה מנטלית, זיהוי צורות שמסתתרות בתוך צורות אחרות),

זיכרון עבודה ויזומרחבי (הבוחן הצביע על מספר קוביות בסדר מסוים והילד היה צריך לחזור אחריו.  בכל "סיבוב" הבוחן הצביע על מספר קוביות רב יותר),  

ותפקודים ניהוליים (מבחן TRAIL MAKING TEST, ובמיוחד ההפרש בין הביצוע בחלק הראשון לחלק השני של המבחן.  החלק השני של המבחן דורש מעברים חוזרים ונשנים בין שני סוגים של גירויים – מספרים ואותיות.  מעברים אלה מבטאים תפקוד ניהולי).   

העתקת הדגם נמצאה במתאם עם זיכרון עבודה ויזומרחבי, תפיסה מרחבית, עיבוד חזותי מורכב ותפקודים ניהוליים.

שליפת הדגם מהזיכרון לאחר שלוש דקות נמצאה במתאם חלש עם זיכרון עבודה, תפיסה מרחבית ועיבוד חזותי מורכב.  לא נמצא מתאם בין שליפת הדגם מהזיכרון לבין תפקודים ניהוליים.

נמצא מתאם חזק בין העתקת הדגם לבין שליפתו מהזיכרון. 

יש לציין, שבמבחן הריי צורה מורכבת, הילד לא יודע מראש שהוא יתבקש לשלוף את הדגם מזכרונו.  יכול להיות שלו היה יודע על כך מראש, היה מתארגן אחרת (למשל, משתמש במיומנויות קוגניטיביות נוספות, כגון שפה, כדי ליצור לעצמו רמזי שליפה).  כך שממבחן הריי צורה מורכבת ניתן לעמוד על הדרך בה אנשים שולפים מידע חזותי ללא הכנה מוקדמת.  במחקר זה רק הביצוע בהעתקה ניבא את הביצוע בשליפה. 

בחיים האמיתיים, יש מצבים בהם אנחנו לא יודעים מראש שנצטרך לשלוף מידע חזותי מרחבי. מצב כזה קורה, למשל, כאשר אנו מנסים להיזכר היכן שמנו דבר מסוים בבית.  גם כאשר מישהו שואל אותנו איך היה במקום כלשהו בעולם, אנו שולפים מזכרוננו מידע חזותי מרחבי על מקום זה. 

אבל יש מצבים רבים בהם אנו יודעים מראש שנצטרך לשלוף מידע חזותי מרחבי שאנו לומדים.  למשל, כאשר אנו מתבוננים במפה לפני שאנו נוסעים למקום כלשהו ואז שולפים את נתיב הנסיעה מזכרוננו במהלך הנהיגה (במיוחד אם אתם כמוני ולא משתמשים בוויז).  דוגמה נוספת יכולה להיות כאשר אנו חונים במקום כלשהו ויודעים שנצטרך למצוא את המכונית מאוחר יותר.  כדי לנבא תפקודים כאלה יש לדעתי צורך להשתמש במבחנים בהם הילד יודע מראש שזכרונו יבדק לאחר זמן השהיה (ואין לנו מבחנים כאלה). 

דבר נוסף:  בדרך כלל קיימת הלימה בין שליפת הדגם לאחר שלוש דקות לבין שליפתו לאחר חצי שעה, אך לא תמיד.  כך, קשה להסיק מסקנות חד משמעיות ממחקר זה לגבי שליפת הדגם לאחר חצי שעה.

במחקר זה, כל המשתנים ביחד (זיכרון עבודה ויזומרחבי, תפיסה מרחבית, עיבוד חזותי מורכב ותפקודים ניהוליים) הסבירו רק חלק קטן מהשונות בהעתקת הדגם.  כלומר, קיימים משתנים נוספים שכנראה משפיעים על תפקוד זה.  אני משערת שלו היו בודקים תפקודים ניהוליים במדדים נוספים היו מצליחים להסביר חלק גדול יותר מהשונות בעזרתם. 

???האם חרדה חשבונית נובעת מקושי בעיבוד חזותי מרחבי

Ashkenazi, S., & Najjar, D. (2018). Non-adaptive strategy selection in adults with high mathematical anxiety. Scientific reports, 8(1), 10744.‏

Georges, C., Hoffmann, D. & Schiltz, C. How Math Anxiety Relates to Number–Space Associations. Frontiers in psychology 7, 1401 (2016).  https://core.ac.uk/download/pdf/82862998.pdf

חרדה חשבונית/מתמטית    Math anxiety היא תחושה של מתח וחרדה המפריעה לאדם לפתור תרגילי חשבון ולתפקד במשימות חשבון נוספות.  ממה נובעת חרדה חשבונית?  והאם היא גורמת לקשיים בחשבון או נובעת מקשיים בחשבון? 

על פי תפיסה תיאורטית אחת, חולשה בתפיסת כמות Number sense גורמת לחרדה חשבונית.  תפיסת כמות היא הבנה שלמספרים יש משמעות כמותית.  במשימות שבודקות תפיסת כמות, אנשים מתבקשים לבחור במהירות האפשרית את המספר הגדול בערכו מבין שני מספרים חד ספרתיים (למשל, 8 ו – 3)  או לבחור במהירות האפשרית במקבץ הנקודות בו יש כמות גדולה יותר של נקודות (מבין שני מקבצים). 

 אנשים עם קושי בסיסי בתפיסת כמות (שהוא אחד הסימנים לדיסקלקוליה) מבצעים משימות כאלה באופן איטי מאנשים שתפיסת הכמות שלהם תקינה.  מסתבר, שאנשים עם חרדה חשבונית גבוהה מצליחים פחות במשימות אלה מאשר אנשים עם חרדה חשבונית נמוכה.  לכן ייתכן שחרדה חשבונית נובעת מקושי בתפיסת כמות. 

 יש מחקרים שמוצאים קשר בין חרדה חשבונית לבין חולשה בעיבוד מרחבי.  נמצא מתאם שלילי חזק בין יכולות מרחביות לבין חרדה חשבונית.  אנשים עם חרדה חשבונית גבוהה מדווחים על חוש כיוון גרוע יותר מאשר אנשים עם חרדה חשבונית נמוכה.  אנשים עם חרדה חשבונית גבוהה הם בעלי יכולת נמוכה יותר לבצע רוטציה מנטלית מאשר אנשים עם חרדה חשבונית נמוכה (אך ממצא זה לא תמיד נמצא באופן עקבי). 

 מחקרים אחרים קושרים תפיסת כמות לעיבוד מרחבי.   מספרים מיוצגים על פני ציר מספרים מנטלי, כאשר מספרים קטנים ממוקמים בצד שמאל ומספרים גדולים בצד ימין.  לפי גישה זו, חולשה מרחבית אצל אנשים עם חרדה חשבונית גבוהה יכולה למנוע את ההתפתחות של ציר מספרים מנטלי. 

 איך יודעים שיש לנו ציר מספרים מנטלי?  אחת העדויות לכך היא אפקט סנארק המעניין.  SNARC (spatial– numerical association of response codes) Effect  

אפקט סנארק מתגלה כאשר מציגים לאנשים זוג מספרים על מסך (למשל, 7 ו – 2), ומבקשים מהם  ללחוץ במהירות האפשרית על המקש הימני אם המספר המוצג בצד ימין גדול יותר בערכו מהמספר המוצג בצד שמאל, וללחוץ במהירות האפשרית על המקש השמאלי אם המספר המוצג בצד שמאל גדול יותר בערכו מהמספר המוצג בצד ימין.  

מסתבר, שאנשים מגיבים מהר יותר למספרים קטנים המופיעים בצד שמאל ולמספרים גדולים המופיעים בצד ימין.  חוקרים חושבים שההסבר לתופעה מעניינת זו הוא קיומו של ציר מספרים מנטלי, שעליו אנו ממקמים מספרים הולכים וקטנים משמאל ומספרים הולכים וגדלים מימין. 

אצל אנשים עם חרדה חשבונית גבוהה יש אפקט סנארק חזק יותר מאשר אצל אנשים עם חרדה חשבונית נמוכה!  כלומר, אצל אנשים עם חרדה חשבונית גבוהה הקשר בין מספר לבין יצוג מרחבי הוא חזק מאד. 

עד עתה עסקנו בתאוריה שעל פיה חרדה חשבונית נובעת מקושי בתפיסת כמות (שנובעת בתורה מקושי ביצוג של מספרים על ציר מספרים מנטלי).  על פי תפיסה תיאורטית שניה, חרדה חשבונית גורמת לקשיים בחשבון.  בגלל החרדה, האדם עסוק במחשבות מטרידות ("אצליח בתרגיל הזה או לא?").  מחשבות אלה מעסיקות את זיכרון העבודה ומשאירות פחות משאבי זיכרון עבודה פנויים כדי לפתור תרגילי חשבון, במיוחד כשעובדים תחת לחץ זמן.  על פי הגישה הזו, אנשים עם חרדה חשבונית מתקשים במיוחד בתרגילי חשבון שדורשים הרבה מזיכרון העבודה (כמו חיבור רב ספרתי במאונך), אך מצליחים יותר בתרגילי חשבון שלא מעיקים על זיכרון העבודה (למשל, לשלוף את התשובה לתרגיל =3X4).  

על פי תפיסה שניה זו, מכיוון שהחרדה תופסת משאבים קוגניטיבים, היא משפיעה לא רק על זיכרון העבודה אלא גם על תפקודים ניהוליים נוספים.  החרדה החשבונית פוגעת ביכולת של האדם להפעיל איניהיביציה (ולחסום, למשל, שימוש אוטומטי באסטרטגיה חשבונית שאינה מתאימה לתרגיל שלפניו), ולעשות SHIFTING (למשל, לבחור מבין כמה אפשרויות את האסטרטגיה המתאימה ביותר לביצוע התרגיל שלפניו). 

מי התאוריה החזקה מבין השתיים?  במחקר שערכו Georges וחבריו ב – 2016, אפקט סנארק ניבא חרדה חשבונית מעל ומעבר לביצוע במשימות חשבון, לזיכרון עבודה ולשליטה אינהיביטורית, מה שמוביל את החוקרים למסקנה שחרדה חשבונית קשורה לתפיסת כמות וכנראה גם לקישור בין כמות לבין מרחב. 

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.    

עיבוד חזותי מרחבי, חוש כיוון, מציאות אמיתית ומציאות מדומה

לפני מספר שנים הוזמן כל אחד מילדי המתבגרים עם בני כיתתו ליום ניווט, שאורגן על ידי תנועת הנוער וועד ההורים.  אנחנו מתגוררים בישוב קטן, שהתחבורה הציבורית אליו וממנו דלילה מאד.     ומכאן הרציונל המעניין ליום הניווט:  "מכיוון שאנו מסיעים את הילדים לכל מקום, הם לא לומדים להיות עצמאיים ולא יודעים כיצד להגיע ממקום למקום בכוחות עצמם ובתחבורה ציבורית.  מטרת היום הזה היא לאמן אותם במיומנות זו".

לפני מספר ימים נתקלתי במאמר קצר ומעניין זה של JULIE LYTHCOTT HAIMS, דיקנית לשעבר של אוניברסיטת סטנפורד.  במאמר זה מונה היימס שמונה כישורים שצריכים להיות לדעתה לכל נער ונערה בני 18.  בין שמונת הכישורים, היימס כותבת שאדם בן 18 צריך להיות "מסוגל למצוא את דרכו - בקמפוס, בעיירה או בעיר בה הוא עובד בארה"ב או מחוצה לה.  אנו מסיעים את הילדים שלנו לכל מקום, אפילו כאשר אוטובוס, אופניים או הליכה ברגל היו יכולים להספיק.  כך, אנשים בני 18 לא יודעים להגיע ממקום למקום, או לבחור מבין אפשרויות תחבורה..." 

אני מתרשמת שהמצב הזה אופייני לבני נוער ולאנשים צעירים במצב סוציו אקונומי טוב ובארצות מערביות.  חוסר תירגול לא פוגע רק בעצמאות וביכולת להגיע ממקום למקום, אלא להערכתי גם ביכולת ליצור מפה מנטלית של הסביבה הקרובה והרחוקה.  כיצד נוצרת מפה כזו?  באמצעות אינטראקציה פעילה עם הסביבה.  כאשר הנער יושב במושב האחורי של המכונית, במקרה הטוב מביט מהחלון ובמקרה הרע מסמס בנייד, לא נוצרת אצלו מפה מנטלית כזו.  הבעיה היא לא רק אצל בני נוער חסרי רשיון נהיגה.  כאשר נהג משתמש ב – GPS, בעיקר אם הוא עושה זאת באופן "עיוור", נפגעת יכלתו ליצור מפה מנטלית.  בשני המקרים, של הנהג ושל הנער, נוצר ייצוג מנטלי של "שתי נקודות" – נקודת המוצא, ונקודת היעד, ולא נוצר ייצוג מנטלי של המרחב המחבר בין שתי נקודות אלה.

במחקר בנהגי מוניות בלונדון, Maguire וחבריה הראו שיש מתאם בין גודל ההיפוקמפוס של נהגי המוניות לבין מידת הנסיון שלהם בתפקיד.  ככל שהאדם ותיק יותר כנהג מונית, כך ההיפוקמפוס שלו גדול יותר.  זאת בניגוד לנהגי אוטובוס בלונדון, שאצלם אין מתאם בין גודל ההיפוקמפוס לבין מידת הניסיון בתפקיד.  נהגי מוניות צריכים להגיע בכל נסיעה למקום אחר בעיר, וכך נוצרת אצלם מפה מנטלית מפותחת יותר של העיר מאשר אצל נהגי אוטובוס, שנוהגים במסלול קבוע.  מחקרים אלה התבצעו בשנת 2000 ו – 2006, כאשר השימוש ב – GPS  לא היה נרחב.  

חוקרים טוענים, שניווט באמצעות GPS גורם להבנה פחותה של פני השטח, מעכב התפתחות של מפות מנטליות וגורם ליכולת פחות טובה לשלוף מהזיכרון את מראה או את מבנה הסביבה.  ה - GPS משחרר את הנהג מהצורך לתכנן את מסלול הנסיעה (או לשלוף מסלול מוכר מהזיכרון), להסתכל בתשומת לב בסביבה כדי לחפש ציוני דרך שיתאימו למסלול המתוכנן (אובייקטים בולטים בסביבה, שלטי רחוב וכו'), לעקוב אחר המיקום הנוכחי לעומת מיקום המטרה ואחר ההתקדמות לעבר היעד, להפעיל בקרה, לתקן טעויות בניווט, ולאחסן את המסלול בזיכרון לשימוש עתידי.  השימוש ב – GPS  גורם להפחתה במעורבות הפעילה של הנהג (ושל הנוסע לצדו) עם הסביבה.  בעזרת ה – GPS, מעורבות עם הסביבה הופכת מהכרח לבחירה. 

ובנימה פילוסופית, Yi-Fu Tuan, שהוא גיאוגרף תרבותי (CULTURAL GEOGRAPHER), מבחין בין "מרחב" SPACE לבין "מקום" PLACE.  מרחב לא מובחן הופך למקום, כאשר אנו מתחילים להכיר אותו ולצקת בו ערך ומשמעות.  מהביטחון והיציבות של ה"מקום" אנו מודעים לפתיחות, לחופש ולאיום של ה"מרחב" ולהיפך.  האם ה – GPS פוגע ביכולתנו להפוך את מסלול הנסיעה מ"מרחב" ל – "מקום"?   

ברור שעבור אנשים עם קשיים משמעותיים בניווט ה – GPS הוא קרש הצלה.   בהיבטים מסויימים הוא מאפשר לגלות על הסביבה עובדות שלא היינו מגלים בדרך אחרת (למשל, היכן נמצאות מסעדות קרוב למסלול הנסיעה).  כדאי לתת את הדעת על החסרונות שלו לצד ההזדמנויות שהוא פותח כדי לעשות בו שימוש מושכל.

היכולת לשמור על חוש כיוון ומיקום בעודנו נעים בסביבה היא יכולת קוגניטיבית בסיסית.  ניווט במרחב מאפשר לנו למצוא את דרכנו בסביבות מורכבות (מסלול בטבע, אבל גם שדה תעופה, קמפוס, קניון, בי"ס יסודי, בי"ס תיכון).  אנחנו יכולים לחשוב על חוויה של ילד שעולה לכיתה א', ועובר מהסביבה קטנת המימדים של הגן לסביבה הרבה יותר גדולה והרבה יותר מורכבת פיסית.  האם אנו נותנים את דעתנו מספיק על ההיבט הזה של מוכנות לכיתה א'?  עד כמה חשוב לאפשר לילד להכיר ולהתמצא במרחב בו הוא עתיד ללמוד – עוד לפני תחילת הלימודים? 

כאשר פגיעות ראש פוגעות ביכולת הניווט, אנשים חווים פגיעה קשה בחיי היומיום שלהם.  בשל המורכבות הקוגניטיבית הכרוכה בניווט ובהתמצאות במרחב, לא מפתיע שיש הבדלים בינאישיים גדולים מאד בכישורי הניווט.  הבדלים אלה קיימים בשלבים שונים בתהליך הניווט, החל ממידת הדיוק שבה אנשים שונים קולטים ומעבדים מידע מרחבי מהחושים, וכלה ביכולת של אנשים שונים ליצור ייצוגים מרחביים של הסביבה וביעילות שבה הם משמשים בייצוגים אלה בעת ניווט.  קיימים הבדלים בינאישיים ביכולת לראות פרספקטיבה (מבחינה פיסית), כלומר ביכולת לתפוס עומק ומרחק.  קיימים הבדלים בינאישיים ביכולת לתפוס גודל ולאמוד גודל (הבדלים הקשורים גם ליכולת המתמטית).  קיימים הבדלים בינאישיים בחוש הכיוון (היכולת של האדם לעקוב אחר הכיוון אליו ראשו פונה ביחס למרחב).   אנחנו יכולים לעמוד על חוש הכיוון של ילד כאשר אנו מבקשים ממנו, כאשר הוא נמצא בחדר הפסיכולוג, להצביע על הכיוון בו נמצאת הכיתה שלו, הבית שלו וכו'. 

היכולת של ילד לנווט ולהתמצא במרחב מושפעת הן מגורמים גנטים והן מגורמים סביבתיים כמו הנחיה הורית וחשיפה למפות.   כך שניתן לשפר אותה.  ככל שהאינטראקציה של האדם עם הסביבה היא פעילה יותר, כך עיבוד המידע החזותי מרחבי עמוק יותר.  ייתכן שהגעתם למסקנה, כמוני, שכאשר מטיילים במכונית, גם אם רואים נופים מרהיבים ועוצרים בנקודות תצפית נהדרות, לא נהנים באותה מידה כמו מטיול ברגל באותם נופים.  אין ספק שהמאמץ הפיסי מוסיף להנאה, אין ספק שסיום המסלול גורם לתחושת סיפוק, אבל ייתכן שהטיול ברגל מאפשר ליצור מפה מנטלית מפורטת יותר של הסביבה, מה שמעניק תחושה טובה של "שליטה".

כאשר אנו מגיעים לאתר כלשהו בחו"ל, לעתים אחד מילדי מכריז:  "הייתי פה ב – GOOGLE EARTH".  מה ההבדל בין להיות במקום באופן פיסי לבין להיות בו באופן וירטואלי?  מעבר לחוויה הרב חושית שיש בדבר האמיתי, כשאנו נמצאים שם בפועל אנו חווים את האתר בתוך ההקשר הפיסי שלו, אנו מבינים טוב יותר "איך הוא מתחבר" לעיר הנמצאת סביבו או לאתרים אחרים במרחב.

האם זה תפקיד חדש -ישן של בית הספר בעידן שלנו?  להוציא את הילדים לסיורי ניווט, ללמד אותם להתמצא בסביבתם?   האם קל יותר ללמוד לקרוא מפה, ללמוד גאוגרפיה, כאשר מתנסים בניווט עם מפה?  ביצירת מפה של פני השטח בסביבה הקרובה שלנו? 

ולסיום, האם המבחנים בהם אנו בודקים עיבוד חזותי –מרחבי, מנבאים גם את יכולת הניווט וההתמצאות בסביבה ה"גדולה" (ולא רק במרחב הדף)?  האם הם מנבאים את חוש הכיוון של הילד?  את יכלתו להצביע על כיוונים?  להתמצא במפה? להעריך מרחק?  התשובה היא - לא לגמרי.  קיים מתאם בין משימות הבודקות עיבוד חזותי מרחבי לבין התמצאות במרחב, אך הוא נמוך (0.3 ומטה).  התמצאות במרחב וניווט דורשים גם את היכולת לחוש את התנועה העצמית ביחס לסביבה, יכולת שלא ניתן למדוד אותה באמצעות המשימות המוכרות הבודקות עיבוד חזותי.   

Leshed, G., Velden, T., Rieger, O., Kot, B., & Sengers, P. (2008, April). In-car gps navigation: engagement with and disengagement from the environment. In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1675-1684). ACM.‏  http://leshed.comm.cornell.edu/pubs/chi1103-leshed.pdf

Wolbers, T., & Hegarty, M. (2010). What determines our navigational abilities? Trends in cognitive sciences, 14(3), 138-146.‏

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.297.8605&rep=rep1&type=pdf

מערכת לצינון יכולת הארגון של הילד במבחן RCFT

Anderson, P., Anderson, V., & Garth, J. (2001). Assessment and development of organizational ability: the Rey complex figure organizational strategy score (RCF-OSS)*. The Clinical Neuropsychologist, 15(1), 81-94.‏

Anderson, Anderson, & Garth פיתחו מערכת ציינון למבחן הריי החזותי – RCFT – REY COMPLEX FIGURE TEST  ששמה דגש על יכולת האירגון של הילד.  המאמר,הפתוח לגלישה ברשת, כולל את מערכת הציינון המלאה (הקריטריונים לציינון) וכן נורמות לילדים בגילאי 7-13.

מבחן הריי החזותי בודק את יכולת האחסון והשליפה מהזיכרון לטווח ארוך.  הביצוע בשלב ההעתקה במבחן זה דורש כישורי עיבוד מרחבי וכן תפקודים ניהוליים- בעיקר תכנון ואירגון (מה להעתיק קודם ומה אחר כך.  יצירת אסטרטגיה להעתקת הדגם) ובקרה תוך כדי תהליך הביצוע.   ילד שעובד באסטרטגיה יעילה מתחיל בדרך כלל באלמנטים העיקריים.  אלמנטים אלה משמשים כעוגנים בהם הילד משלב את האלמנטים השוליים יותר של הדגם.  ילד שעובד באסטרטגיה לא יעילה מתקשה להבחין בין אלמנטים עיקריים ושוליים בדגם, מתמקד בפרטים, עובר במהלך העבודה באופן לא שיטתי מאזור לאזור בדגם, ומתקשה לראות כיצד הפרטים מתייחסים זה אל זה כדי ליצור את השלם.   אנו יודעים ממחקרים קודמים, שעם העליה בגיל משתפרת היכולת של ילדים לעבוד באסטרטגיה יעילה.

בשלב הזכירה של מבחן ה – RCFT, הילד שולף מהזיכרון לטווח ארוך, לדעתי, לא רק את הדגם עצמו אלא גם את אסטרטגית הביצוע שיצר לבנייה מחדש של הדגם על הדף.  כלומר הילד שולף מהזיכרון לטווח ארוך הן את התוכן (צורת הדגם עצמו) והן את התהליך/הפרוצדורה שיצר (האסטרטגיה לביצוע הדגם). 

אנדרסון וחבריו מציינים, שילד יכול להעתיק את הדגם או לשלוף אותו מהזיכרון בצורה טובה, גם אם לא יצר אסטרטגיה יעילה.  וגם להפך נכון:  ילד שיצר אסטרטגיה יעילה לא תמיד מגיע לתוצר טוב (למשל, בשל בעיות בעיבוד חזותי מרחבי).  אבל באופן כללי, ככל שהאסטרטגיה יעילה יותר, התוצר טוב יותר. 

מעולם לא הייתי מרוצה ממערכת הציינון המסורבלת בה אנו משתמשים  (של MEYERS AND MEYERS מ – 1995).  מערכת ציינון זו מחייבת אותנו ללמוד פרטי פרטים לגבי ציינון של כל אלמנט בדגם.  באופן מובנה, בריי החזותי קיים תמיד "מתח" בין שימת דגש על דיוק לבין שימת דגש על אירגון ומיקום.    MEYERS AND MEYERS מנחים את הפסיכולוג להתעלם מאי דיוקים קטנים, למשל קווים לא ישרים, ומעיוותים מינורים.  במקרים רבים, MEYERS AND MEYERS  משתמשים בנקודות הקצה של קו, ולא במידה שבה הוא ישר, כדי לציינן את מידת הדיוק שבפריט.   למרות שנעשה כאן מאמץ להתמקד באלמנט המועתק עצמו ולא בדיוק המוטורי בביצועו, מערכת הציינון של MEYERS AND MEYERS אינה מבחינה בין האלמנטים השונים בדגם ואינה מעניקה ניקוד גבוה יותר לאלמנטים מרכזיים יותר בדגם.  מערכת הציינון  שמציעים Anderson, Anderson, & Garth מנסה לעשות הבחנה כזו.   מערכת ציינון זו מדגישה גם את הסדר בו הילד מעתיק את האלמנטים, כאשר ההנחה היא שילד בעל יכולת אירגון טובה יתחיל בהעתקת האלמנטים המרכזיים.  הילד יכול לקבל במערכת זו ציון שבין 1 (ציור הדגם באופן בלתי ניתן לזיהוי) ל – 7 (רמת אירגון מעולה).

במחקר של אנדרסון וחבריו השתתפו 376 ילדים בין הגילאים 7-13.11, בין 50 ל – 60 ילדים בכל קבוצת גיל.  הילדים נדגמו באופן אקראי והיו ללא הסטוריה של קשיים התפתחותיים, נוירולוגים או פסיכיאטרים, וללא הסטוריה של חינוך מיוחד.  המבחן הועבר על ידי פסיכולוג באופן אינדיוידואלי לכל ילד.  הילד החליף את צבע העפרון בו השתמש כל 30 שניות.  כאשר אנו משתמשים בציינון לפי MEYERS AND MEYERS אין להחליף עפרונות.  אם אנו רושמים לעצמנו את תהליך ההעתקה (דבר שמומלץ וחשוב לעשות בכל מקרה), נוכל עדיין להשתמש במערכת הציינון של אנדרסון וחבריו.  זאת למרות שהחלפת העפרון גורמת לדעתי לשינוי בביצוע (בשל הסחת הדעת הנגרמת בעת ההחלפה, ומכיוון שהיא יוצרת מצבים בהם אלמנט אחד מצויר בשני צבעים שונים המפריעים לראותו כשלם).

החוקרים מצאו, שהאסטרטגיה שאימץ הילד בשלב ההעתקה היתה קשורה הן לדיוק בהעתקה והן לדיוק בשליפת הדגם מהזיכרון.  ככל שהילד השתמש באסטרטגיה יעילה יותר, הוא ביצע את הדגם בצורה מדויקת יותר – בהעתקה ובשליפה. 

המחברים מדווחים על מתאמים בין ציוני הילדים בסקאלת האירגון במבחן RCFT לבין ציונים של הילדים במבחנים אחרים כמו REY-AVLT, TRAILS, זכירת ספרות וזכירת סיפור.  ככל שהילד השתמש באסטרטגיה יעילה יותר במבחן RCFT (כלומר ככל שהציון שלו בסקאלת האירגון היה גבוה יותר), הוא נטה לבצע טוב יותר במבחנים אלה.  אבל באופן כללי לא היה מתאם חזק בין ציון האירגון במבחן RCFT לבין הביצוע באף אחד מהמבחנים הללו. 

ילד אחד בלבד במדגם זה קיבל את הציון המקסימלי (1) ברמת האירגון, ואף ילד לא קיבל את הציון המינימלי (1).  מסיבה זו כנראה, החוקרים איחדו את הילדים שקיבלו את הציונים 1,2 ו – 3 לקבוצה אחת (אסטרטגיות חלשות), ואת הילדים שקיבלו את הציונים 6 ו- 7 לקבוצה אחת (אסטרטגיות קונצפטואליות (יעילות)).  באופן כללי, השימוש באסטרטגיות חלשות הלך וירד עם העליה בגיל, והשימוש באסטרטגיות קונצפטואליות הלך ועלה עם הגיל.  אבל דווקא בגיל ההתבגרות, 12-14, התקבלו תוצאות בלתי צפויות.  יותר ילדים בני 12-14 השתמשו בגישות ממוקדות בפרטים מאשר בכל גיל אחר.  כרבע מהילדים בגיל 11 וכ – 30% מהילדים בגיל 12 השתמשו באסטרטגיות יעילות, בניגוד ל – 14% בלבד מהילדים בטווח הגילאים 13-14.  ההסברים שהחוקרים מנסים לתת לתופעה זו לא שכנעו אותי.  בכל אופן, הממצאים הללו עשויים להעיד על כך שההתפתחות של אסטרטגיות האירגון נמשכת מעבר לגיל 14.