ممارسة التمارين المعرفية تساعد الأطفال على تعزيز مهاراتهم في الرياضيات

الأطفال الصغار الذين يمارسون الذاكرة العاملة البصرية ومهام التفكير يحسنون مهاراتهم في الرياضيات أكثر من الأطفال الذين يركزون على تمارين الدوران المكاني،.

ووفقًا لدراسة كبيرة أجراها باحثون في جامعة كارولنسكا الطبية في السويد Karolinska Institutet. تدعم النتائج فكرة أن تدريب الإدراك المكاني يمكن أن يعزز الأداء الأكاديمي وأنه عندما يتعلق الأمر بالرياضيات، فإن نوع التدريب مهم. نُشرت الدراسة في مجلة Nature Human Behavior .

الدراسة أكدت، أنه عندما يتعلق الأمر بتعزيز التعلم الرياضي لدى الأطفال الصغار، فإن نوع التدريب المعرفي الذي يتم إجراؤه يلعب دورًا مهمًا”، كما يقول المؤلف توركل كلينبرج، الأستاذ في قسم علم الأعصاب، معهد كارولينسكا. “إنه اكتشاف مهم لأنه يقدم دليلًا قويًا على أن التدريب المعرفي ينتقل إلى قدرة مختلفة عن تلك التي مارستها”.

ربطت العديد من الدراسات القدرة المكانية – أي القدرة على فهم وتذكر العلاقات الأبعاد بين الأشياء – بالأداء في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. نتيجة لذلك، يستخدم بعض أصحاب العمل في هذه المجالات اختبارات القدرة المكانية لفحص المرشحين أثناء عملية التوظيف. وقد أدى ذلك أيضًا إلى زيادة الاهتمام بتدريب الإدراك المكاني، والذي يركز على تحسين قدرة الفرد على حفظ الأشكال والأشياء المختلفة والتعامل معها وتحديد الأنماط في التسلسلات المتكررة. تتضمن بعض المدارس اليوم تمارين مكانية كجزء من دروسها.

ومع ذلك، فإن الدراسات السابقة التي قيمت تأثير التدريب المكاني على الأداء الأكاديمي كانت لها نتائج مختلطة، حيث أظهر بعضها تحسنًا ملحوظًا والبعض الآخر لم يكن له تأثير على الإطلاق. وبالتالي، هناك حاجة لدراسات عشوائية كبيرة لتحديد ما إذا كان تدريب الإدراك المكاني يؤدي بالفعل إلى تحسين الأداء وإلى أي مدى.

في هذه الدراسة، أكمل أكثر من 17000 تلميذ سويدي تتراوح أعمارهم بين ستة وثمانية أعوام التدريب المعرفي عبر تطبيق لمدة 20 أو 33 دقيقة يوميًا على مدار سبعة أسابيع. في الأسبوع الأول، تم إعطاء الأطفال تمارين متطابقة، وبعد ذلك تم تقسيمهم بشكل عشوائي إلى واحدة من خمس خطط تدريبية. في جميع المجموعات، أمضى الأطفال حوالي نصف وقتهم في مهام خط الأعداد الرياضية. تم تخصيص الوقت المتبقي بشكل عشوائي لنسب مختلفة من التدريب المعرفي في شكل مهام تناوب (دوران عقلي ثنائي الأبعاد ولغز تانجرام) أو مهام الذاكرة العاملة المرئية أو مهام التفكير غير اللفظي (انظر الأمثلة أدناه للحصول على التفاصيل). تم اختبار أداء الأطفال في الرياضيات في الأسبوع الأول والخامس والسابع.

وجد الباحثون أن جميع المجموعات تحسنت في الأداء الرياضي، لكن التدريب المنطقي كان له أكبر تأثير إيجابي يليه مهام الذاكرة العاملة. تفوق كل من تدريب التفكير والذاكرة بشكل كبير على تدريب التناوب عندما يتعلق الأمر بالتحسين الرياضي. كما لاحظوا أن فوائد التدريب المعرفي يمكن أن تختلف ثلاثة أضعاف بين الأفراد. يمكن أن يفسر ذلك الاختلافات في النتائج من بعض الدراسات السابقة التي تعتبر الخصائص الفردية للمشاركين في الدراسة تميل إلى التأثير على النتائج.

لاحظ الباحثون وجود بعض القيود على الدراسة، بما في ذلك عدم وجود مجموعة تحكم سلبية من شأنها أن تسمح بتقدير حجم التأثير المطلق. كما أن هذه الدراسة لم تشمل مجموعة من الطلاب الذين تلقوا تدريبًا في الرياضيات فقط.

يقول توركل كلينبرج: “في حين أنه من المرجح أن التدريب على تلك المهارة المعينة بالنسبة لأي اختبار معين هو الطريقة الأكثر فعالية من حيث الوقت لتحسين نتائج الاختبار ، فإن دراستنا تقدم دليلًا على المبدأ القائل بأن التدريب المعرفي المكاني ينتقل إلى القدرات الأكاديمية”. “بالنظر إلى النطاق الواسع للمجالات المرتبطة بالإدراك المكاني ، من الممكن أن ينتقل التدريب إلى مجالات متعددة ونعتقد أنه ينبغي إدراج ذلك في أي حساب من قبل المعلمين وواضعي السياسات حول مدى كفاءة التدريب المكاني من حيث الوقت بالنسبة للتدريب على اختبار معين” .

أمثلة على مهام التدريب في الدراسة

• في مهمة خط الأرقام، يُطلب من الشخص تحديد الموضع الصحيح لرقم على خط مرتبط بنقطة بداية ونقطة نهاية. عادة ما يتم تخفيف الصعوبة عن طريق إزالة الإشارات المكانية، على سبيل المثال العلامات على خط الأعداد، والتقدم لتشمل المسائل الرياضية مثل الجمع والطرح والقسمة.

• في مهمة الذاكرة العاملة المرئية، يُطلب من الشخص أن يتذكر الأشياء المرئية. في هذه الدراسة، أعاد الأطفال إنتاج سلسلة من النقاط على شبكة عن طريق لمس الشاشة. تمت زيادة الصعوبة بإضافة المزيد من العناصر.

• في مهمة التفكير غير اللفظي، يُطلب من الشخص إكمال تسلسل الأنماط المكانية. في هذه الدراسة، طُلب من الأطفال اختيار الصورة الصحيحة لملء فراغ بناءً على التسلسلات السابقة. تمت زيادة الصعوبة بإضافة أبعاد جديدة مثل الألوان والأشكال والنقاط.

• في مهمة التدوير، يُطلب من الشخص معرفة الشكل الذي سيبدو عليه الكائن إذا تم تدويره. في هذه الدراسة، طُلب من الأطفال تدوير كائن ثنائي الأبعاد ليناسب زوايا مختلفة. تم تخفيف الصعوبة عن طريق زيادة زاوية الدوران أو تعقيد الكائن الذي يتم تدويره.