Кіріспе
Арифметиканы үйрену немесе түсінудегі қиындықтар
Дискалькулия (,/d//ɪ//s//k//æ//l/'/k//juː//l//i//ə/) – арифметиканы, мысалы, сандарды түсінуді, сандармен жұмыс істеуді, математикалық есептеулер жасауды және математикалық фактілерді жаттауды үйрену немесе түсінуде қиындықтар тудыратын кемістік. Оны кейде «математикалық дислексия» деп те атайды, бірақ бұл салыстыру жаңылыстырады, себебі бұл екі түрлі синдром. Дискалькулия интрапариетальдық телімше айналасындағы аймақтағы бұзылыстармен байланысты. Дискалькулияның таралу деңгейі халықтың 3-6% аралығында деп есептеледі. Дискалькулия Тернер синдромымен және спина бифидасы бар адамдармен де байланысты. Математикалық қабілетсіздіктер мидың кейбір түрлерінің зақымдануы салдарынан туындауы мүмкін, мұндай жағдайда дискалькулияның орнына акалькулия термині қолданылады, ол туа біткен, генетикалық немесе дамушылық себептерге байланысты болады.
Белгілері мен симптомдары
Дискалькулияның ең алғашқы көрінісі әдетте субтизация тапшылығы болып табылады, яғни шағын топтағы нысандардың санын қысқаша көз жүгіртіп, санамай-ақ білу қабілеті. Бес жастағы балалар алты нысанды, әсіресе, ойындықтағы нүктелерді қарағанда, субтизациялай алады. Дегенмен, дискалькулиясы бар балалар аз нысандарды ғана субтизациялай алады, тіпті дұрыс жауап берген жағдайда да олардың жастастарына қарағанда санды анықтау үшін көбірек уақыт жұмсайды. Дискалькулия әртүрлі жаста әртүрлі түрде көрінеді. Оның белгілері бала өскен сайын анық байқалады, бірақ алғашқы көріністері мектепке дейінгі жаста да пайда болуы мүмкін. Дискалькулияның жиі кездесетін белгілері – есептеуде қиналу, уақытты түсіну және аналогтық сағатты оқудағы проблемалар, сандармен байланысты моторлық тізбектерді құрудағы қиындықтар, сондай-ақ сандарды қосу кезінде саусақтарды жиі пайдалану.
Балаларда тұрақтылық
Көптеген зерттеушілер дискалькулияны тұрақты бұзылыс деп есептейді, бірақ дискалькулияның қалыптасуы туралы мәліметтер әлі де келеңсіз. Мысалы, Mazzocco және Myers (2003) жүргізген зерттеуде зерттеушілер балаларды көптеген өлшемдер бойынша бағалап, ең тұрақты өлшемін ең жақсы диагностикалық критерий ретінде таңдады: TEMA 2 бойынша қатаң 10-шы пайыздық шегі. Тіпті ең жақсы критерийді қолданғанда да, олар балалардағы дискалькулия диагнозы уақыт өте келе тұрақты еместігін анықтады; төрт жыл ішінде диагноз қойылған оқушылардың бар болғаны 65%-ы кем дегенде екі жыл бойы диагнозбен тіркелді. Екі жыл қатарынан диагноз қойылған балалардың үлесі одан да азайды. Бұл дұрыс емес диагноз қойылған балалардың математика және кеңістіктік қабілеттерін жақсартуының нәтижесі ме, әлде жақсаруды көрсеткендер дұрыс диагноз алған, бірақ тұрақты емес оқу қиындығының белгілерін көрсеткені ме, әзірге белгісіз.
Ересектерде тұрақтылық
Дискалькулиямен ауырған ересектерді зерттеу өте аз, бірақ бар зерттеулер осы жағдай ересектік шақта да жалғасуы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл ересек адамның өмірінің маңызды аспектілеріне әсер етуі мүмкін. Дискалькулиясы бар көптеген ересектер математиканы 4-сынып деңгейінде түсінуде қиналады. 1-4 сынып деңгейіндегі есептерді көптеген ересектер қалай шешу керектігін біледі, бірақ олар көбінесе "жайсыз қателер" жасап, дұрыс жауапты қате жібереді, бірақ бұл мәселеге немқұрайлылықпен қатысты емес. Ересектер математикалық есептердегі қателерін түзете алмайды, тіпті олар қате жасағанын да байқамайды. Осы өңдеу қателерінің салдарынан визуалды-пространдық, естілу және сезіну қабылдаулары бұзылуы мүмкін. Дискалькулиясы бар адамдар баған түрінде сандарды қосуда қиындық көруі мүмкін, себебі милары сандарды шатастырып жіберуі мүмкін, және дұрыс емес өңдеу салдарынан бір есепті екі рет қате жауаптап алуы мүмкін. Олар әртүрлі монеталардың мөлшерін ажыратуда немесе дұрыс қайтару ақшасын беруде қиындықтарға тап болуы мүмкін, ал сандар топтастырылғанда, қайсысы үлкен немесе кішкеней екенін анықтай алмайды. Дискалькулиясы бар ересектер көлік жүргізу бағытын ұстауда және қаржыларын басқаруда қиындықтарға тап болуы мүмкін, бұл күнделікті өмірде қиындықтар тудырады.
Колледж студенттері немесе басқа да ересектер
Әсіресе колледж студенттері берілетін жұмыстың қарқыны мен қиындық деңгейінің өзгеруіне байланысты қиындыққа тап болуы мүмкін. Осының салдарынан студенттерде үлкен уайым мен көңілсіздік тууы мүмкін. Ұзақ уақыт бойы уайыммен күрескеннен кейін студенттер математикаға теріс қарым-қатынас танытып, одан барынша қашуға тырысады, бұл математика пәндерінен төмен баға алуға әкелуі мүмкін. Дегенмен, дискалькулиясы бар студенттер жазу, оқу және сөйлеу саласында өте жақсы жетістіктерге жете алады.
Себептер
Жалпы және салалық себептер айтылды. Таза дамылмалы дискалькулияға қатысты, жалпы себептер күмән тудырады, себебі олар басқа салаларға, мысалы, оқуға да әсер етпестен, сандық саланың қабілетін нашарлатпауы керек. Дамылмалы дискалькулияның себептері туралы екі қарсылас салалық гипотеза ұсынылды – шаманың бейнеленуі (немесе сан модулінің жетіспеушілігі гипотезасы) және қолжетімділік дефициті гипотезасы.
Үлкенділікпен танылу тапшылығы
Дехеннің "сан сезімі" теориясы шамамен сандық мөлшерлердің саналық сан сызығында автоматты түрде өсу ретімен орналасатынын көрсетеді. Символдық емес мөлшерді (мысалы, нүктелер саны) бейнелеу және өңдеу механизмі көбінесе "шамамен сандық жүйе" (АНС) деп аталады, ал АНС-тің дәлдігіндегі негізгі кемшілік "мөлшерді бейнелеу гипотезасы" немесе "сандық модуль кемшілігі гипотезасы" деп белгіленеді. Атап айтқанда, АНС-тің құрылымдық ерекшеліктері теориялық тұрғыдан "сандық қашықтық эффектісі" деп аталатын құбылыспен расталады, ол сандық салыстыру тапсырмаларында тұрақты түрде байқалады. Әдетте дамып келе жатқан адамдар сандардың жақын жұптарын (мысалы, 7 және 8) алыс жұптарға (мысалы, 2 және 9) қарағанда салыстыруда аз дәл және баяу болады. Вебер заңына негізделген, екі санның арақатынасы өзгеретін, бірақ арақашықтық тұрақты болатын ("сандық қатынас эффектісі" – мысалы, 2 мен 5 және 4 пен 7) АНС құрылымын одан әрі қолдайды. Сандық қатынас эффектісі адамдар үлкен қатынасы бар сандарды (мысалы, 8 және 9, қатынасы = 8/9) кіші қатынасы бар сандарға (мысалы, 2 және 3; қатынасы = 2/3) қарағанда салыстыруда аз дәл және баяу болғанда байқалады. Объектілер жиынтығын салыстыру кезіндегі үлкен сандық қашықтық немесе қатынас эффектісі (яғни, символдық емес) АНС-тің аз дәлдігін көрсетеді деп есептеледі, және АНС-тің қабілеті әдетте дамып келе жатқан балалардың математикалық жетістіктерімен байланысты екені анықталды. Маңыздысы, бірнеше мінез-құлық зерттеулері даму дискалькулиясы бар балалардың қашықтық/қатынас эффектісін әдетте дамып келе жатқан балаларға қарағанда нашарлаған күйде көрсеткенін анықтады. Сонымен қатар, нейробейнелеу зерттеулері, тіпті мінез-құлықтағы қашықтық/қатынас эффектісінің айырмашылықтары анық көрінбеген жағдайларда да, қосымша түсініктер берді. Мысалы, Гавин Р. Прайс және әріптестері даму дискалькулиясы бар балалардың реакция уақытына қатысты қашықтық эффектісінің айырмашылығын көрсетпегенін, бірақ жауаптың дәлдігіне қатысты қашықтық әсерін көрсеткенін анықтады. Олар сондай-ақ даму дискалькулиясы бар балалардағы оң жақ интрапариетальдық шұңқырының, әдетте дамып келе жатқан балалардағыдай, символдық емес сандық өңдеуге жауап ретінде бірдей деңгейде өзгермейтінін анықтады. Дегенмен, ұзақ мерзімді зерттеулердің жетіспеуі сандық мөлшерді бейнелеудегі кемшіліктің дамудың кешігуі ме, әлде бұзылуы ма, деген сұраққа жауап беруге мүмкіндік бермейді.
More importantly, several behavioral studies have found that children with developmental dyscalculia show an attenuated distance/ratio effect than typically developing children. Moreover, neuroimaging studies have also provided additional insights even when behavioral difference in distance/ratio effect might not be clearly evident. For example, Gavin R. Price and colleagues found that children with developmental dyscalculia showed no differential distance effect on reaction time relative to typically developing children, but they did show a greater effect of distance on response accuracy. They also found that the right intraparietal sulcus in children with developmental dyscalculia was not modulated to the same extent in response to non symbolic numerical processing as in typically developing children. However, the lack of longitudinal studies still leaves the question open as to whether the deficient numerical magnitude representation is a delayed development or impairment.
Қол жеткізу тапшылығы гипотезасы
Руссель мен Ноэль дискалькулияның сандық шаманың алдын ала қалыптасқан бейнелерін араб цифрларымен байланыстыра алмаудан туындайтынын ұсынады. Бұл гипотезаға дәлел – дискалькулиясы бар адамдардың символдық емес сандық шаманы (яғни, символдық емес салыстыру тапсырмаларын) өлшейтін тапсырмаларда жақсы нәтиже көрсетсе де, сандық шаманың символдық бейнелерін өңдеу қабілеті нашарлайтынын көрсететін зерттеулер. Нейросуреттеу зерттеулері сандық шаманың символдық, бірақ емес символдық өңделуін өлшейтін тапсырмалар кезінде оң жақ интрапариетальді ойыста белсенділіктің жоғарылауын хабарлайды. Дегенмен, қолжетімділік дефициті гипотезасын қолдайтын зерттеулердің нәтижелері әртүрлі. Дискалькулияның диагностикалық критерийлері бойынша әлі бірлігіне келісім табылған жоқ. Математика – күрделі (яғни, арифметика, алгебра, есептер, геометрия сияқты көптеген процестерді қамтиды) және жинақтамалы (яғни, процестер бір-біріне сүйенеді, сондықтан жоғары деңгейдегі дағдыны меңгеру үшін көптеген негізгі дағдыларды меңгеру қажет) сала. Сондықтан дискалькулияны әртүрлі критерийлер бойынша диагностикалауға болады және көбінесе солай жасалады; диагностикалық критерийлердің осы әртүрлілігі анықталған үлгілерде айырмашылықтарға және, демек, дискалькулияға қатысты зерттеу нәтижелеріндегі өзгерістерге әкеледі. Зерттеушілер диагностикалық критерийлер ретінде үлгерім тесттерін пайдаланудан басқа, доменге қатысты тесттерге (яғни, жұмыс жады, атқару функциясы, тежелу, интеллект және т.б.) және мұғалімдердің бағалауларына сүйене отырып, толыққанды диагноз қоюға тырысады. Сонымен қатар, фМРТ зерттеулері префронтальды қабықтағы белсенділікке негізделгенде, нейротипикалық балалардың миын дискалькулиясы бар балалардың миынан сенімді түрде ажыратуға болатынын көрсетті. Алайда, ми мен нейрондық зерттеулерге байланысты шығындар мен уақыт шектеулеріне байланысты, бұл әдістер тиімділігіне қарамастан диагностикалық критерийлерге енгізілмейді.
Түрлері
Дискалькулияның кіші түрлері бойынша зерттеулер келісімсіздік күйінде басталды; алдын ала зерттеулер кіші түрлерге үміткер ретінде коморбидті оқу бұзылыстарын қарастырды. Дискалькулиямен ауыратын адамдарда ең көп кездесетін коморбидтік жағдай – дислексия. Дислексия және КҚСБ (Кез келген дефицитпен байланысты гиперактивтілік синдромы) сияқты басқа да бұзылыстармен бірге кездесу жиілігі жоғары болғандықтан, кейбір зерттеушілер әртүрлі негізгі профильдері мен себептері бар математикалық бұзылыстардың кіші түрлері болу мүмкіндігін ұсынды. Белгілі бір кіші түрдің «дискалькулия» деп аталуы, әлде математикалық оқудың жалпы бұзылуы деп қарастырылуы ғылыми әдебиетте белгілі бір деңгейде талқыланады. Семантикалық жад: Бұл кіші түр көбінесе дислексия сияқты оқу бұзылыстарымен бірге кездеседі және ұзақ мерзімді жадтан нашар бейнелеу және ақпаратты алумен сипатталады. Бұл процестер сол жақ бұрыштық гируста ортақ нейрондық жолмен байланысты, ол арифметикалық фактілерді еске түсіру стратегияларында және символдық шамаларды бағалауда таңдамалы болып көрінеді. Бұл аймақ дислексиясы бар ересектерде фонологиялық өңдеу кезінде тілмен байланысты аймақтармен төмен функционалдық байланыс көрсетеді. Осылайша, сол жақ бұрыштық гирустың дисфункциясы оқу бұзылыстарына және есептеу қиындықтарына әкелуі мүмкін. Бұл Герстман синдромы бар адамдарда байқалады, онда дискалькулия симптомдар жиынтығының бірі болып табылады. Процедуралық түсініктер: Гиридің зерттеулері математикалық бұзылысы бар балалар фактілерді еске түсірудегі қиындықтармен қатар, дамылмаған есептеу стратегияларын қолдануға бейім екенін көрсетті. Атап айтқанда, математикалық бұзылысы бар балалар сандық фактілерді еске түсіру қабілетіне байланысты емес санау стратегияларын нашар меңгергенін көрсетті. Бұл зерттеуде нашар тұжырымдамалық білімнің сандарды өңдеудегі сапалық дефицит екенін, әлде математикалық дамудың қалыпты кешігуі екенін анықтау қиын екендігі айтылады. Жұмыс жады: Зерттеулер дискалькулиясы бар балалардың жұмыс жады тапсырмаларында нейротипикалық балаларға қарағанда нашар нәтижелер көрсеткенін анықтады. Бұдан әрі, зерттеулер дискалькулиясы бар балаларда визуалды-кеңістіктік жұмыс жады тапсырмалары кезінде интрапариетальдық телімнің белсенділігі төмен екенін көрсетті. Мұндай тапсырмалар кезінде бұл аймақтағы ми белсенділігі жалпы арифметикалық өнімділікпен байланысты, сандық және жұмыс жады функциялары интрапариетальдық телімде бірігуі мүмкін екенін көрсетеді. Дегенмен, жұмыс жадының проблемалары жалпы білім алу қиындықтарымен шатастырылуы мүмкін, сондықтан бұл дефициттер дискалькулияға тән емес, білім алудағы жалпы дефицитті көрсетеді. Майданың алдыңғы бөліктерінің дисфункциясы жұмыс жадының және басқа да атқарушы функциялардың дефицитіне әкелуі мүмкін, бұл КҚСБ-мен бірге жүруін түсіндіреді. Бірақ бұл туралы нақты дәлелдер әлі де жеткіліксіз.
Емдеу
Бүгінгі күнге дейін дискалькулиясы бар адамдарға арналған интервенциялар өте аз ғана әзірленген. Негізгі сандық түсініктерді оңалту мақсатында ондаған жылдар бойы нақты манипуляциялық жаттығулар қолданылып келеді. Бұл әдіс мақсат, оқушының қимылы және қимылға берілетін ақпараттық кері байланыс арасындағы ішкі байланысты жеңілдетеді. Линн Фукс және оның әріптестері жасаған, арифметика, сандық түсініктер, санау және сандық отбасылар туралы ұғымдарды ойындар, флэш-карталар және манипуляторлар арқылы оқытатын бірден-бір оқыту үлгісі, жалпы математикалық оқу қиындықтары бар балаларда сәтті нәтиже берді, бірақ бұл интервенция әлі дискалькулиясы бар балаларда арнайы сыналып көрген жоқ. Бұл әдістерге арнайы даярланған мұғалімдердің шағын топтармен немесе жеке оқушылармен тікелей жұмыс істеуі қажет. Сондықтан, сабақ уақыты сыныпта қажетті түрде шектеулі болады. Осы себепті бірнеше зерттеу тобы дискалькулиямен ауыратын адамдарға тән кемшіліктерді жоюға бағытталған компьютерлік бейімделуге қолдау көрсету бағдарламаларын әзірледі. Дискалькулияны жоюға арналған бағдарламалық құралдар жасалған. Бірден-бір интервенция сияқты, бірнеше цифрлық интервенциялар да жалпы математикалық оқу қиындықтары бар балаларда сәтті нәтиже берді. Räsänen және оның әріптестері The Number Race және Graphogame math сияқты ойындардың жалпы математикалық оқу қиындықтары бар балаларда сандарды салыстыру тапсырмаларын орындау деңгейін жақсартатынын анықтады. Дискалькулиясы бар адамдарға арналған бірнеше цифрлық интервенциялар әзірленді. Әрқайсысы математикалық қиындықтармен байланысты негізгі процестерге назар аударуға тырысады. Rescue Calcularis – санау сандарының қатарының тұтастығын және оған қолжетімділікті жақсартуға бағытталған алғашқы компьютерлік интервенциялардың бірі болды. Ол қосу, алу және сандар қатары бойынша тапсырмаларды жақсартуға көмектесті және Dybuster Calcularis ретінде қолжетімді болды. Сандық оқу кезінде париеталды бөлікке транскраниалды тұрақты ток стимуляциясын (ТДКС) қолданған зерттеу сандық қабілеттердің таңдамалы түрде жақсарғанын көрсетті, бұл қалыпты дамыған адамдарда алты айдан кейін де сақталды. Жақсарту оң париеталды бөлікке анодтық ток, сол париеталды бөлікке катодтық ток қолдану арқылы және кері орнатумен салыстыру арқылы жүзеге асырылды. Осы зерттеу тобы tDCS-ті екі дискалькулиясы бар адаммен оқу-жаттығу зерттеуінде қолданған кезде кері орнату (сол анодтық, оң катодтық) сандық қабілеттердің жақсарғанын көрсетті.
Эпидемиология
Дискалькулия жалпы халықтың 3–6% -ында кездеседі деп есептеледі, бірақ елдер мен сынамалар бойынша бағалаулар шамалы өзгеше болуы мүмкін. Көптеген зерттеулерде жыныс арасындағы таралу деңгейінің бірдей екені анықталды. Егер жыныс арасындағы таралу деңгейінде айырмашылықтар табылса, көбінесе әйелдерде дискалькулияның таралуы жоғарырақ болады, бірақ кейбір зерттеулерде ерлерде таралу деңгейі жоғары екені көрсетілген. Математикаға тән танымдық қабілетсіздіктер алғаш рет мидың белгілі бір аймақтарына зақым салғаннан кейін арифметикалық қиындықтарды бастан өткерген пациенттерді зерттеу арқылы анықталды. Көбінесе дискалькулия генетикалық байланысты оқу қиындығы ретінде дамиды, ол адамның сандарды түсіну, жаттау немесе оларды қолдану қабілетіне әсер етеді (мысалы, көбейту кестесі). Бұл термин көбінесе арифметикалық амалдарды орындауға қабілетсіздікті білдіреді, бірақ сонымен қатар, Станислас Дехен және Брайан Баттерворт сияқты білім беру мамандары мен когнитивтік психологтар бұл терминді әрі қарай анықтайды. Дискалькулия грек және латын тілдерінен келген және "жаман санау" дегенді білдіреді. "Дис" префиксі грек тілінен шыққан және "жаман" деген мағынаны білдіреді. "Calculia" түбірі латын тіліндегі "calculare" сөзінен шыққан, ол "санау" дегенді білдіреді; сонымен қатар, бұл "есептеу" және "калькулюс" сөздерімен туыс.
Dyscalculia comes from Greek and Latin and means "counting badly". The prefix dys comes from Greek and means "badly". The root calculia comes from the Latin calculare, which means "to count"; it is also a cognate of calculation and calculus.