DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-30898-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535319
تاريخ النشر: 2026-01-14
المؤلف: Elora Taieb وآخرون
الموضوع الرئيسي: التعليم، الإنجاز، والموهبة
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في الآليات المعرفية التي تؤثر من خلالها قلق الرياضيات (MA) على الأداء الرياضي في ثلاثة مجالات: حل المسائل الكلامية، والحساب، والطلاقة الرياضية. باستخدام نموذج وساطة متعددة ونمذجة المعادلات الهيكلية (SEM)، قامت الدراسة بتحليل عينة من 472 طالبًا في الصف الثالث الفرنسي (تتراوح أعمارهم بين 7.7 إلى 9.4 سنوات) مع التحكم في متغيرات مثل الجنس، والعمر، وذكاء غير اللفظي، والحالة الاجتماعية الاقتصادية، والقلق العام.
تشير النتائج إلى أنه من بين العوامل المعرفية العامة، تعمل الذاكرة العاملة فقط كوسيط بين MA وكلا من حل المسائل الكلامية والحساب. في المقابل، من بين العوامل المحددة، تتوسط المهارات الرمزية بشكل كبير العلاقة بين MA وكلا من الحساب والطلاقة الرياضية، بينما لا تتوسط المهارات غير الرمزية أي نتائج. تعزز هذه النتائج فهم كيفية تفاعل العمليات المعرفية المختلفة مع MA، مما يشير إلى طرق محتملة للتدخلات التعليمية التي تهدف إلى تحسين الأداء الرياضي في التعليم المبكر.
مقدمة
في مقدمة ورقة البحث، يتم تصنيف تقييم المهارات المعرفية إلى مهارات عامة ومهارات محددة. تم تقييم المهارات المعرفية العامة من خلال اختبارات تقيس الذاكرة العاملة، والقدرة على inhibition، والمرونة المعرفية، والانتباه الانتقائي. تم تقييم الذاكرة العاملة بشكل محدد باستخدام اختبار نطاق الأرقام من WISC-V واختبار نطاق الفضاء من مقياس ويشسلر للقدرات غير اللفظية. شمل اختبار نطاق الأرقام تكرار الأطفال لتسلسلات من الأرقام في ظروف مختلفة (إلى الأمام، إلى الوراء، وتصاعدي)، بينما تطلب اختبار نطاق الفضاء منهم تكرار تسلسلات من لمسات الكتل. تم استخدام درجات الدقة من الظروف التي تتطلب كل من التخزين ومعالجة المعلومات لاشتقاق عامل الذاكرة العاملة الكامنة.
في المقابل، كانت المهارات المعرفية المحددة تركز على القدرات الرمزية وغير الرمزية. تم تقييم المهارات الرمزية من خلال مهمة حيث قام الأطفال بتحديد الكمية الأكبر من النقاط الملونة من خلال الضغط على مفاتيح معينة على لوحة المفاتيح، متبعين إجراءً منظمًا مع تجارب تدريبية. تضمنت المهمة 112 تجربة عبر أربعة نسب، وتم قياس دقة نظام الأعداد التقريبية (ANS) باستخدام كسر ويبر (w)، مع الإشارة إلى أن القيم الأقل تدل على دقة أفضل في تمثيل الكمية. تهدف هذه الإطار الشامل للتقييم إلى توضيح الملفات المعرفية للمشاركين.
مناقشة
تبحث الدراسة الحالية في تأثيرات قلق الرياضيات (MA) على ثلاث قدرات رياضية متميزة—حل المسائل الكلامية، والحساب، والطلاقة الرياضية—بين طلاب الصف الثالث، بينما تفحص أيضًا الأدوار الوسيطة لكل من المهارات المعرفية العامة والمحددة. باستخدام عينة من 472 طالبًا في الصف الثالث الفرنسي، استخدم الباحثون نمذجة المعادلات الهيكلية (SEM) لتحليل العلاقات مع التحكم في متغيرات مختلفة مثل الجنس، والعمر، وذكاء غير اللفظي، والحالة الاجتماعية الاقتصادية (SES)، والقلق العام. تشير النتائج إلى أن MA يؤثر سلبًا على جميع النتائج الرياضية الثلاثة، حيث تعمل الذاكرة العاملة كوسيط مهم لحل المسائل الكلامية والحساب، بينما وسّطت مهارات الترميز، والمقارنة الرمزية، وترتيب الأعداد العلاقة بين MA والطلاقة الرياضية. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة لم تجد أي تأثيرات وساطة للمهارات غير الرمزية.
تتوافق النتائج مع نظرية كفاءة المعالجة، مما يشير إلى أن القلق أثناء المهام المعرفية الم demanding يمكن أن يستنزف موارد الذاكرة العاملة، مما يعيق الأداء. تسلط الدراسة الضوء على الدور الحاسم للذاكرة العاملة في المهام الرياضية العليا، بينما لم تظهر مهارات عامة أخرى مثل inhibition والمرونة المعرفية تأثيرات وساطة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد النتائج أن المهارات الرمزية تتأثر أكثر بـ MA من المهارات غير الرمزية، التي قد تكون أقل عرضة للتداخل العاطفي. بشكل عام، تؤكد هذه الدراسة على الحاجة إلى تدخلات مبكرة لمعالجة التأثيرات الضارة لـ MA على الأداء الرياضي وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي لاستكشاف المسارات المعرفية التي تربط MA بالرياضيات عبر مراحل التطور المختلفة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-30898-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535319
Publication Date: 2026-01-14
Author(s): Elora Taieb et al.
Primary Topic: Education, Achievement, and Giftedness
Overview
This study investigates the cognitive mechanisms through which math anxiety (MA) impacts mathematical performance in three areas: word problem-solving, calculation, and math fluency. Utilizing a multiple mediation model and structural equation modeling (SEM), the research analyzed a sample of 472 French third-graders (ages 7.7 to 9.4 years) while controlling for variables such as sex, age, nonverbal IQ, socioeconomic status, and general anxiety.
The findings indicate that among domain-general cognitive factors, only working memory serves as a mediator between MA and both word problem-solving and calculation. In contrast, among domain-specific factors, symbolic skills significantly mediate the relationship between MA and both calculation and math fluency, while non-symbolic skills do not mediate any outcomes. These results enhance the understanding of how different cognitive processes interact with MA, suggesting potential avenues for educational interventions aimed at improving mathematical performance in early schooling.
Introduction
In the introduction of the research paper, the assessment of cognitive skills is categorized into domain-general and domain-specific skills. Domain-general cognitive skills were evaluated through tests measuring working memory, inhibition, cognitive flexibility, and selective attention. Specifically, working memory was assessed using the Digit Span test from the WISC-V and the Spatial Span test from the Wechsler Nonverbal Scale of Ability. The Digit Span test involved children repeating sequences of digits in various conditions (forward, backward, and ascending), while the Spatial Span test required them to replicate sequences of block touches. Accuracy scores from conditions necessitating both storage and manipulation of information were utilized to derive a latent working memory factor.
In contrast, domain-specific cognitive skills focused on symbolic and non-symbolic abilities. Symbolic skills were evaluated through a task where children identified the greater quantity of colored dots by pressing designated keys on a keyboard, following a structured procedure with practice trials. The task comprised 112 trials across four ratios, and the assessment of approximate number system (ANS) acuity was quantified using the Weber fraction (w), with lower values indicating better precision in quantity representation. This comprehensive evaluation framework aims to elucidate the cognitive profiles of the participants.
Discussion
The present study investigates the effects of math anxiety (MA) on three distinct mathematical abilities—word problem-solving, calculation, and math fluency—among third-graders, while also examining the mediating roles of both domain-general and domain-specific cognitive skills. Utilizing a sample of 472 French third-graders, the researchers employed structural equation modeling (SEM) to analyze the relationships while controlling for various covariates such as sex, age, nonverbal IQ, socioeconomic status (SES), and general anxiety. The findings indicate that MA negatively impacts all three mathematical outcomes, with working memory serving as a significant mediator for word problem-solving and calculation, while transcoding, symbolic comparison, and number ordering skills mediated the relationship between MA and math fluency. Notably, the study found no mediation effects for non-symbolic skills.
The results align with the Processing Efficiency Theory, suggesting that anxiety during cognitively demanding tasks can deplete working memory resources, thereby impairing performance. The study highlights the critical role of working memory in higher-order mathematical tasks, while other domain-general skills like inhibition and cognitive flexibility did not show significant mediation effects. Additionally, the findings emphasize that symbolic skills are more affected by MA than non-symbolic skills, which may be less susceptible to emotional interference. Overall, this research underscores the need for early interventions to address the detrimental effects of MA on mathematical performance and suggests avenues for future research to explore the cognitive pathways linking MA to mathematics across different developmental stages.