DOI: https://doi.org/10.3389/feduc.2026.1725694
تاريخ النشر: 2026-02-27
المؤلف: Kerry Lee وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجوانب المعرفية والتنموية لمهارات الرياضيات
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين التحكم المثبط لدى الأطفال وأداءهم في تقدير العمليات الحسابية، في ظل الروابط المعروفة بين الوظائف التنفيذية وأداء الرياضيات. شارك عينة من 321 طالبًا في الصف الثالث من ست مدارس ابتدائية في هونغ كونغ في مهام متنوعة، بما في ذلك الرياضيات، والتحكم المثبط، والتحديث، والذاكرة العاملة، وسرعة المعالجة. أظهرت النتائج تأثيرات تشتيت ملحوظة على كل من مهام الرياضيات ومهام التحكم المثبط، مع الكشف عن مقاييس تقليدية تشير إلى وجود ارتباطات بين أوقات الاستجابة. ومع ذلك، أشارت التحليلات الإضافية، بما في ذلك الانحدار المتدرج وتحليلات المسار، إلى أن الفروق الفردية في القدرات المثبطة لم تفسر التباين في أداء الرياضيات.
تشير النتائج إلى أن الارتباطات الملحوظة بين مقاييس التحكم المثبط وأداء الرياضيات قد تنشأ من مهارات حل المشكلات المشتركة أو كفاءة اتخاذ القرار بدلاً من التأثيرات المباشرة للتحكم المثبط. وبالتالي، تؤكد الدراسة على أهمية تقليل المشتتات في بيئات الفصول الدراسية لتعزيز أداء الرياضيات. تتماشى النتائج مع الأبحاث السابقة التي أجراها لي ولي (2019)، والتي وجدت أيضًا علاقات غير واضحة بين القدرات المثبطة وأداء الرياضيات، مما يبرز أهمية المقاييس المعتمدة والنهج التحليلي في مثل هذه التحقيقات.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على العلاقة المهمة بين النجاح الرياضي المبكر ونتائج المهنة لاحقًا، بما في ذلك الأرباح المستقبلية. تحدد العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء الرياضيات، مثل العمر، والذاكرة العاملة، ومهارات التحكم التنفيذي، مع التركيز بشكل خاص على القدرة على مقاومة التشتيت كمهارة أساسية من مهارات التحكم التنفيذي. بينما تم توثيق العلاقة بين الذاكرة العاملة وأداء الرياضيات بشكل جيد، لا تزال العلاقة مع وظائف تنفيذية أخرى، مثل التحكم المثبط، مثيرة للجدل. أظهرت الدراسات السابقة نتائج مختلطة بشأن تأثير القدرات المثبطة على أداء الرياضيات، مما يشير إلى أن النتائج قد تتداخل مع التفاعل مع الذاكرة العاملة.
يؤكد المؤلفون على أن عمليات الوظائف التنفيذية، بما في ذلك التحكم المثبط، والتحديث، والمرونة المعرفية، ضرورية للتعلم والأداء الرياضي. يشيرون إلى أنه بينما أثبتت بعض الدراسات وجود ارتباطات كبيرة بين هذه العمليات التنفيذية ونتائج الرياضيات، أبلغت دراسات أخرى عن نتائج غير ذات دلالة، خاصة فيما يتعلق بالتحكم المثبط. تناقش المقدمة أيضًا التباين المحتمل بين أنواع التدخلات التي تواجهها في مسائل الرياضيات مقابل تلك الموجودة في المهام المثبطة، والتي قد تساهم في النتائج غير المتسقة في الأدبيات. علاوة على ذلك، تثير القضية حول كيفية تأثير المشتتات البيئية في بيئات الفصول الدراسية على استراتيجيات الأطفال الرياضية وأدائهم، وهي منطقة لا تزال غير مستكشفة بشكل كافٍ.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على التقنيات المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الاختبارات الإحصائية أو النماذج الحاسوبية المطبقة.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن حجم العينة، والضوابط، وأي اعتبارات أخلاقية ذات صلة بالبحث. تعتبر هذه المقاربة الشاملة ضرورية للتحقق من النتائج وتسمح بالتقييم النقدي من قبل الأقران في المجال. بشكل عام، تم تصميم الطرق المستخدمة لمعالجة أسئلة البحث بفعالية مع الالتزام بالبروتوكولات العلمية المعتمدة.
النتائج
في قسم النتائج، حدد المؤلفون القيم الشاذة أحادية المتغير في مهام التحكم المثبط والرياضيات، مع وجود من نقطة إلى ست نقاط بيانات تنحرف عن متوسطاتها بأكثر من ثلاث انحرافات معيارية (SDs). كانت هذه القيم الشاذة، التي تشكل أقل من 1% من إجمالي البيانات، قد تم تعديلها إلى قيم عند ثلاث انحرافات معيارية. بالإضافة إلى ذلك، تم تصنيف بيانات 18 طفلًا كقيم شاذة متعددة المتغيرات وتمت إزالتها لاحقًا من مجموعة البيانات، مما أسفر عن عينة نهائية من 303 أطفال للتحليل.
كشفت التحليلات الأولية عن اختلافات كبيرة بين المجموعات في عدة متغيرات تمت دراستها. وبالتالي، أدرج المؤلفون المجموعة كمتغير مصاحب في الانحدار وتحليلات المسار اللاحقة لأخذ هذه التباينات في الاعتبار. يضمن هذا التعديل المنهجي تفسيرًا أكثر دقة للعلاقات بين المتغيرات ذات الاهتمام.
المناقشة
في هذه الدراسة، بحثنا العلاقة بين أداء الأطفال في الرياضيات وقدراتهم في التحكم المثبط، مع معالجة التناقضات في الأدبيات السابقة بشأن هذه العلاقة. افترضنا أن التحكم المثبط سيلعب دورًا مهمًا في أداء الرياضيات، خاصة في ظل ظروف التشتيت. لاختبار ذلك، استخدمنا سلسلة من مهام تقدير الرياضيات إلى جانب مهام التحكم المثبط التي تضمنت تشتيت بصري. كما انتقدنا استخدام درجات الطرح لقياس القدرات المثبطة، والتي أظهرت أنها ذات موثوقية ضعيفة، وبدلاً من ذلك استخدمنا نماذج الانحدار المتعدد وتحليلات الملف الكامن لاستكشاف البيانات بشكل أكثر قوة.
أشارت نتائجنا إلى أنه بينما كان الأطفال أبطأ في مهام الرياضيات تحت التشتيت، إلا أن دقتهم ظلت دون تغيير، مما يشير إلى أن وجود التشتيت أثر بشكل أساسي على أوقات الاستجابة بدلاً من جودة الأداء. كشفت تحليلات الانحدار أن مقاييس التحكم المثبط فسرت التباين في أداء الرياضيات بشكل أساسي في حالة عدم وجود تشتيت، مع مساهمات محدودة من حالة التشتيت. علاوة على ذلك، حددت تحليلات الملف الكامن مجموعات فرعية متميزة من الأطفال بناءً على ملفاتهم في التحكم المثبط، مع ملاحظات حول اختلافات الأداء عبر هذه المجموعات في مهام الرياضيات. بشكل عام، تؤكد نتائجنا على الدور الدقيق للتحكم المثبط في أداء الأطفال في الرياضيات، مع تسليط الضوء بشكل خاص على أهمية السياق، مثل وجود المشتتات، في فهم هذه العمليات المعرفية.
القيود
تعترف الدراسة بعدة قيود، خاصة فيما يتعلق بالارتباط بين الأداء في ظروف عدم التشتيت وظروف التشتيت أثناء المهام المثبطة. على الرغم من ملاحظة اختلافات كبيرة، إلا أن الارتباط العالي يشير إلى أن التباين في أداء التشتيت يتم تفسيره إلى حد كبير من خلال أداء عدم التشتيت. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى تطوير مهام مثبطة يمكن أن تقيس بشكل أكثر تميزًا الفروق الفردية في القدرات المثبطة، حيث قد لا تلتقط المهام الحالية هذه الفروق بشكل كامل.
تسلط النتائج الضوء على الآثار العملية لتقليل المشتتات لتعزيز أداء الطلاب في الرياضيات. يُشجع المعلمون على خلق بيئات صفية مركزة من خلال استخدام استراتيجيات إدارة فعالة، ووضع الطلاب بعيدًا عن المشتتات المحتملة، وإقامة روتين يعزز المشاركة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر دمج التعليم الصريح حول التحكم المثبط ضمن دروس الرياضيات بشكل إيجابي على الحوار في الفصل ويدعم التفكير الرياضي لدى الطلاب. يعتبر التطوير المهني للمعلمين أمرًا ضروريًا لزيادة الوعي بهذه العوامل في تسهيل تعلم الطلاب في الرياضيات.
DOI: https://doi.org/10.3389/feduc.2026.1725694
Publication Date: 2026-02-27
Author(s): Kerry Lee et al.
Primary Topic: Cognitive and developmental aspects of mathematical skills
Overview
This study investigates the relationship between children’s inhibitory control and their arithmetic estimation performance, amidst the backdrop of established links between executive functioning and math performance. A sample of 321 third-grade students from six primary schools in Hong Kong participated in various tasks, including arithmetic, inhibitory control, updating, working memory, and processing speed. The results indicated significant distraction effects on both math and inhibitory tasks, with conventional measures revealing associations between response times. However, further analyses, including stepwise regression and path analyses, suggested that individual differences in inhibitory abilities did not account for the variance in math performance.
The findings imply that the observed associations between inhibitory measures and math performance may arise from shared problem-solving skills or decision-making efficiency rather than direct influences of inhibitory control. Consequently, the study underscores the importance of minimizing distractions in classroom environments to enhance math performance. The results align with previous research by Lee and Lee (2019), which also found equivocal relationships between inhibitory abilities and math performance, highlighting the significance of dependent measures and analytical approaches in such investigations.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant relationship between early mathematical success and later career outcomes, including future earnings. It identifies key factors influencing mathematical performance, such as age, working memory, and executive control skills, particularly focusing on the ability to resist distraction as a core executive control skill. While the connection between working memory and math performance is well-documented, the relationship with other executive functions, like inhibitory control, remains contentious. Previous studies have shown mixed results regarding the influence of inhibitory abilities on math performance, suggesting that findings may be confounded by the interplay with working memory.
The authors emphasize that executive functioning processes, including inhibitory control, updating, and cognitive flexibility, are crucial for mathematical learning and performance. They note that while some studies have established significant correlations between these executive processes and math outcomes, others have reported null findings, particularly concerning inhibitory control. The introduction also discusses the potential mismatch between the types of interference encountered in math problems versus those in inhibitory tasks, which may contribute to the inconsistent findings in the literature. Furthermore, it raises the issue of how environmental distractions in classroom settings could impact children’s mathematical strategies and performance, an area that remains underexplored.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the techniques for data collection and analysis, such as statistical tests or computational models applied.
Additionally, the section may include information on the sample size, controls, and any ethical considerations relevant to the research. This comprehensive approach is crucial for validating the findings and allows for critical assessment by peers in the field. Overall, the methods employed are designed to address the research questions effectively while adhering to established scientific protocols.
Results
In the results section, the authors identified univariate outliers in the inhibitory control and math tasks, with one to six data points deviating from their means by more than three standard deviations (SDs). These outliers, constituting less than 1% of the total data, were winsorized to values at three SDs. Additionally, data from 18 children were classified as multivariate outliers and subsequently removed from the dataset, resulting in a final sample of 303 children for analysis.
Preliminary analyses revealed significant between-cohort differences in several studied variables. Consequently, the authors included cohort as a covariate in the subsequent regression and path analyses to account for these variations. This methodological adjustment ensures a more accurate interpretation of the relationships among the variables of interest.
Discussion
In this study, we investigated the relationship between children’s math performance and their inhibitory control abilities, addressing inconsistencies in previous literature regarding this association. We hypothesized that inhibitory control would play a significant role in math performance, particularly under conditions of distraction. To test this, we employed a series of math estimation tasks alongside inhibitory control tasks that included visual distractions. We also critiqued the use of subtraction scores for measuring inhibitory abilities, which have been shown to have poor reliability, and instead utilized multiple regression models and latent profile analyses to explore the data more robustly.
Our findings indicated that while children were slower in math tasks under distraction, their accuracy remained unchanged, suggesting that the presence of distraction primarily affected response times rather than performance quality. Regression analyses revealed that inhibitory control measures explained variance in math performance predominantly in the no-distraction condition, with limited contributions from the distraction condition. Furthermore, latent profile analyses identified distinct subgroups of children based on their inhibitory control profiles, with performance differences observed across these groups in math tasks. Overall, our results underscore the nuanced role of inhibitory control in children’s math performance, particularly highlighting the importance of context, such as the presence of distractions, in understanding these cognitive processes.
Limitations
The study acknowledges several limitations, particularly regarding the correlation between performance in no-distraction and distraction conditions during inhibitory tasks. Although significant differences were observed, the high correlation indicates that the variance in distraction performance is largely accounted for by no-distraction performance. Future research should aim to develop inhibitory tasks that can more distinctly measure individual differences in inhibitory abilities, as the current tasks may not fully capture these nuances.
The findings highlight the practical implications of minimizing distractions to enhance primary students’ math performance. Educators are encouraged to create focused classroom environments by employing effective management strategies, positioning students away from potential distractions, and establishing routines that promote engagement. Additionally, integrating explicit instruction on inhibitory control within math lessons can positively influence classroom discourse and support students’ mathematical thinking. Professional development for teachers is essential to raise awareness of these factors in facilitating students’ learning in mathematics.