چرا ریاضی برای بعضی کودکان سخت‌تر است؟ اسکن‌های مغزی پاسخ می‌دهند

پژوهش تازه‌ای با استفاده از اسکن مغزی نشان می‌دهد دلیل تفاوت در یادگیری ریاضی در کودکان فراتر از مهارت‌های عددی ساده است.

کد خبر: ۹۱۴۹۶۱

تاریخ: ۰۵ فروردين ۱۴۰۵ - ۱۴:۴۵

زومیت: پژوهش تازه‌ای با استفاده از اسکن مغزی نشان می‌دهد دلیل تفاوت در یادگیری ریاضی در کودکان فراتر از مهارت‌های عددی ساده است.

برخی کودکان در یادگیری ریاضی مشکل دارند و حل مسائل برایشان سخت است، در حالی که هم‌کلاسی‌هایشان همان مسائل را راحت انجام می‌دهند. سال‌هاست که پژوهشگران متوجه شده‌اند بخشی از این تفاوت به چیزی به نام «اختلال یادگیری ریاضی» یا دیسکلکولیا مربوط می‌شود؛ وضعیتی که باعث می‌شود کودک در درک و کار با اعداد مشکل داشته باشد، حتی اگر هوش کلی او طبیعی باشد. اکنون مطالعه‌ای تازه با استفاده از تصویربرداری مغزی، سرنخ‌های دقیق‌تری از دلیل این اختلاف‌ها ارائه کرده است.

دانشمندان در مطالعه‌ای جدید نشان داده‌اند کودکانی که اختلال یادگیری ریاضی دارند، هنگام کار با نمادهای عددی (یعنی همان اعدادی که با رقم‌های معمولی ۱ تا ۹ می‌نویسیم) رویکرد متفاوتی نسبت به دیگر کودکان دارند. آن‌ها در پاسخ‌دادن احتیاط کمتری نشان می‌دهند و وقتی اشتباه می‌کنند، برخلاف همسالانشان سرعت خود را کم نمی‌کنند تا عملکردشان را اصلاح کنند. اما نکته جالب اینجاست: وقتی همان مسئله‌ها به‌جای عدد، با «نقطه» نمایش داده شد، این تفاوت‌ها از بین رفت.

مسئله اصلی: نمادها، نه مقدار

این ایده که «نمادهای عددی» برای برخی کودکان چالش‌برانگیز است، موضوع تازه‌ای نیست. برت دسمِت، عصب‌پژوه آموزشی در دانشگاه کی‌یو لوون بلژیک که در پژوهش حضور نداشت، می‌گوید سال‌هاست مشاهده می‌شود که مشکل اصلی این کودکان بیشتر در «پردازش نمادین» است؛ یعنی درک اینکه یک علامت نوشتاری مثل «۷» نماینده یک مقدار مشخص است.

به بیان ساده، بسیاری از کودکان می‌توانند وقتی با چند شیء واقعی یا چند نقطه روبه‌رو می‌شوند، مقدار را حدس بزنند یا مقایسه کنند؛ اما وقتی همان مقدار به شکل یک نماد انتزاعی نوشته می‌شود، مغزشان باید یک مرحله اضافی برای ترجمه آن نماد به مفهوم عدد طی کند. به نظر می‌رسد همین مرحله اضافی برای برخی کودکان چالش‌برانگیز است.

کودکانی که اختلال یادگیری ریاضی دارند، هنگام کار با نمادهای عددی احتیاط کمتری نشان می‌دهند و پس از اشتباه سرعت خود را کم نمی‌کنند

به‌گزارش ساینس‌نیوز، در پژوهش جدید، گروهی از دانش‌آموزان پایه دوم و سوم ابتدایی (دارای اختلال یادگیری ریاضی و بدون آن) مورد بررسی قرار گرفتند. پژوهشگران دو عدد بین ۱ تا ۹ را روی صفحه نمایش می‌دادند و از کودک می‌خواستند در چند ثانیه تصمیم بگیرد کدام عدد بزرگ‌تر است. این کار از نظر ظاهری ساده به نظر می‌رسد، اما برای مغز شامل چند مرحله پردازش است: تشخیص نماد، تبدیل آن به مفهوم عددی، مقایسه و در نهایت تصمیم‌گیری.

در طول انجام این تکلیف، فعالیت مغزی کودکان با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) ثبت شد. همچنین مدت زمان پاسخ‌گویی آن‌ها اندازه‌گیری شد. پژوهشگران فقط به درستی یا نادرستی پاسخ‌ها توجه نکردند؛ بلکه با استفاده از تحلیل ریاضی پیچیده، الگوهای رفتاری ظریف‌تری را بررسی کردند. برای مثال، آیا کودک در طول آزمایش با احتیاط پاسخ می‌دهد یا عجولانه؟ آیا پس از اشتباه، سرعت خود را کاهش می‌دهد تا دقیق‌تر عمل کند یا نه؟

نتایج نشان داد کودکانی که اختلال یادگیری ریاضی داشتند، هنگام پاسخ‌دادن احتیاط کمتری نشان می‌دادند؛ یعنی بدون مکث یا بررسی دوباره، سریع‌تر تصمیم می‌گرفتند. علاوه بر این، وقتی اشتباه می‌کردند، مانند دیگر کودکان سرعت خود را کاهش نمی‌دادند تا عملکردشان را اصلاح کنند.

تصاویر MRI نشان داد این رفتارها با تفاوت‌هایی در فعالیت برخی نواحی مغز همراه است. یکی از این نواحی شکنج پیشانی میانی است. شکنج پیشانی میانی بخشی از لوب پیشانی است که علاوه بر پردازش عدد، در تمرکز، کنترل تکانه و سازگاری با شرایط متغیر نقش دارد. در کودکانی که پاسخ‌های کم‌احتیاط‌تری می‌دادند، فعالیت این ناحیه کمتر بود.

ناحیه دوم قشر کمربندی قدامی بود که در تشخیص خطا، پایش عملکرد و تصمیم‌گیری نقش کلیدی دارد. کودکانی که پس از اشتباه سرعت خود را کاهش نمی‌دادند، فعالیت کمتری در این ناحیه نشان دادند. به بیان ساده، به نظر می‌رسد سیستم مغزی مسئول «تشخیص خطا و اصلاح رفتار» در این کودکان کمتر فعال بوده است.

بخش جالب ماجرا زمانی بود که پژوهشگران همان آزمایش را با تغییر کوچکی تکرار کردند. این بار به‌جای نشان دادن مثلاً عدد «۸»، هشت نقطه روی صفحه ظاهر می‌شد. در این حالت، دیگر نیازی به ترجمه نماد به مفهوم عددی نبود؛ کودک مستقیماً با مقدار روبه‌رو می‌شد.

در این شرایط، تفاوت‌های رفتاری و مغزی بین دو گروه از بین رفت. فعالیت شکنج پیشانی میانی و قشر کمربندی قدامی در کودکان دارای اختلال یادگیری ریاضی مشابه کودکان دیگر شد. این نتیجه نشان می‌دهد که مشکل اصلی احتمالاً در پردازش نمادهای عددی است، نه در درک مقدار به‌طور کلی.

یافته‌ها نشان می‌دهد تفاوت در مهارت ریاضی کودکان فقط به یک ناحیه مغز مربوط نمی‌شود

توجه به این نکته ضروری است که این پژوهش از نوع اکتشافی است و نمی‌تواند رابطه علت و معلولی قطعی بین فعالیت این نواحی مغزی و توانایی ریاضی را اثبات کند. یعنی نمی‌توان گفت کاهش فعالیت این بخش‌های مغز «باعث» ضعف در ریاضی می‌شود؛ فقط می‌دانیم که این دو با هم مرتبط‌اند.

ماری آرسالیدو از دانشگاه یورک می‌گوید تفاوت در مهارت ریاضی کودکان به یک ناحیه مغز محدود نیست و شبکه‌ای از نواحی مختلف، از پردازش اطلاعات تا تشخیص خطا و تنظیم رفتار، در این فرایند نقش دارند.

پیامدهای آموزشی

هیسنگ چانگ، عصب‌پژوه شناختی در دانشگاه ایالتی سن‌خوزه کالیفرنیا می‌گوید یکی از نکات کلیدی پژوهش، این است که در مغز کودکان سازوکارهای پنهانی و پیچیده‌ای وجود دارد که باعث می‌شود برخی دانش‌آموزان در ریاضی با دشواری مواجه شوند و از دیگران متمایز شوند. این تفاوت‌ها ممکن است در ظاهر چندان چشمگیر نباشند و کودک تنها کمی کندتر یا ضعیف‌تر به نظر برسد، اما در واقع پردازش مغزی او با دیگران متفاوت است و همین می‌تواند علت مشکلاتش در یادگیری ریاضی باشد.

یافته‌ها می‌تواند به معلمان و والدین کمک کند روش‌های بهتری برای آموزش ریاضی پیدا کنند. برای مثال، می‌توان به کودکان یاد داد چگونه مسائل را مرحله‌به‌مرحله حل کنند، بعد از پاسخ دادن کمی مکث کنند و جوابشان را دوباره بررسی کنند، یا درباره اینکه «چطور فکر می‌کنند» آگاه شوند. علاوه بر این، استفاده از روش‌های دیداری و ملموس مثل اشیای واقعی یا نقطه‌ها در مراحل اولیه یادگیری می‌تواند به کودکان کمک کند بین درک شهودی از مقدار و نمادهای عددی ارتباط برقرار کنند.