DOI: https://doi.org/10.1007/s10803-025-06726-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39888554
تاريخ النشر: 2025-01-31
المؤلف: R. Fernández-Cobos وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجوانب المعرفية والتنموية لمهارات الرياضيات
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة القدرات الرياضية المبكرة لدى الأطفال الصغار المصابين بالتوحد، الذين تتراوح أعمارهم بين أربع إلى سبع سنوات، والذين لا يعانون من إعاقات عقلية. شارك في الدراسة 42 مشاركًا وتم تقييم مهاراتهم المعرفية والرياضية واللغوية، مع مقارنة أدائهم الرياضي بأداء أقرانهم من ذوي التطور الطبيعي باستخدام مقاييس موحدة. كشفت التحليلات عن انتشار أعلى للصعوبات الرياضية بين الأطفال المصابين بالتوحد، لا سيما في مجموعة ذات أداء منخفض، حيث لوحظت اختلافات كبيرة في المتغيرات المعرفية واللغوية. ومع ذلك، لم يرتبط شدة التوحد بهذه الاختلافات.
حددت الأبحاث أن مزيجًا من القدرات البصرية المكانية واللغوية كان أقوى مؤشر على الأداء الرياضي لدى الأطفال المصابين بالتوحد. تشير النتائج إلى أن هؤلاء الأطفال أكثر عرضة لمواجهة تحديات رياضية مقارنة بأقرانهم من ذوي التطور الطبيعي، وأن تقييم المهارات المعرفية واللغوية قد يساعد في التنبؤ بالصعوبات الرياضية. يوصي المؤلفون بإجراء دراسات مستقبلية مع عينات أكبر أو تصاميم طولية لاستكشاف العلاقة بين القدرات الرياضية المحددة، والذكاء غير اللفظي، واللغة الهيكلية بشكل أكبر.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. شملت المنهجيات المحددة تجارب مختبرية محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لمراقبة تأثيراتها على النتائج ذات الصلة.
شمل جمع البيانات استخدام أدوات قياس موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية. تم إجراء التحليل باستخدام برامج قادرة على إجراء اختبارات إحصائية معقدة، مثل تحليل الانحدار وANOVA، لتحديد الاختلافات والعلاقات المهمة بين المتغيرات. يبرز القسم أهمية القابلية للتكرار والشفافية في الطرق المستخدمة، موفرًا تفاصيل كافية للباحثين الآخرين لتكرار الدراسة. بشكل عام، تدعم الصرامة المنهجية موثوقية النتائج المقدمة في الأقسام اللاحقة من الورقة.
النتائج
يقدم قسم النتائج تحليلًا شاملًا لخصائص العينة، مع التركيز على المتغيرات السريرية والمعرفية واللغوية والرياضية. يوضح الجدول 1 هذه الخصائص، بينما توضح الشكل 1 توزيع درجات z لتقييم TEMA-3 بين الأطفال الـ 42 الذين تم دراستهم. على وجه التحديد، ينتمي 13 طفلًا إلى مجموعة الأداء الرياضي المنخفض (LMP)، و5 إلى مجموعة الأداء الرياضي العالي (HMP)، و24 إلى مجموعة الأداء الرياضي المتوسط (MMP). تشير التوزيعات المتوقعة للأطفال ذوي التطور الطبيعي (TD) إلى أن حوالي 6.68% سيتم تصنيفهم كـ LMP أو HMP، مما يشير إلى انحراف كبير في العينة الملاحظة.
تكشف التحليلات أيضًا أن احتمال ملاحظة 5 أطفال أو أكثر في مجموعة HMP ضمن عينة عشوائية من 42 طفلًا من ذوي التطور الطبيعي هو 0.147، مما يبرز الطبيعة غير النمطية للنتائج في عينة التوحد. يقيم تقييم TEMA-3 مهارات رياضية متنوعة، بما في ذلك الثبات العددي واستراتيجيات العد المتقدمة، مع درجات مباشرة تتراوح من 0 إلى 72. تم حساب درجات z لمقارنة الأداء الرياضي للمشاركين بالقيم المتوقعة من عينة التوحيد الإسبانية، كما هو موضح من قبل جينسبورغ وآخرون (2007). تم تفضيل هذا النهج على مؤشر الكفاءة الرياضية (MCI) بسبب حساسيته الأكبر عند الأطراف القصوى للأداء، مما يسمح بفهم دقيق لقدرات الأطفال الرياضية. ومع ذلك، فإن العدد المحدود من العناصر في بعض الفئات يقيد قوة التحليل للمجموعات العمرية الأصغر.
المناقشة
في هذه الدراسة، بحثنا في القدرات الرياضية المبكرة لـ 42 طفلًا مصابًا بالتوحد، مع التركيز على العوامل المعرفية واللغوية التي قد تؤثر على أدائهم. تشير نتائجنا إلى أن الأطفال المصابين بالتوحد أظهروا مهارات رياضية أقل مقارنة بتوقعات العمر التي وضعت لأقرانهم من ذوي التطور الطبيعي (TD)، مما يتماشى مع الأبحاث السابقة التي تسلط الضوء على عجز مماثل في الأداء الرياضي بين الأطفال المصابين بالتوحد (Aagten-Murphy et al., 2015; Fernández-Cobos & Polo-Blanco, 2024). وهذا يشير إلى أن المهارات الرياضية الأساسية، مثل تقدير الأعداد، والعد، والحساب الأساسي، قد تكون أقل تطورًا لدى الأطفال المصابين بالتوحد، مما قد يؤثر على إنجازاتهم الأكاديمية لاحقًا.
بالإضافة إلى ذلك، كشفت تحليلاتنا عن اختلافات كبيرة في توزيع الأداء الرياضي داخل عينة التوحد، حيث وقع العديد من المشاركين في فئات أداء أقل مقارنة بتوقعات TD. يتناقض هذا مع بعض الدراسات التي لم تجد اختلافات كبيرة في القدرات الرياضية المبكرة بين الأطفال المصابين بالتوحد وأقرانهم من ذوي التطور الطبيعي (Titeca et al., 2014; 2017). تؤكد النتائج على تعقيد التطور الرياضي المبكر في التوحد وتقترح أنه بينما قد تكون بعض المهارات الأساسية متشابهة، فإن الكفاءة الرياضية العامة غالبًا ما تكون compromised، وقد تتأثر بالعوامل المعرفية واللغوية. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف المحددات المحددة للأداء الرياضي في هذه الفئة، لا سيما أدوار اللغة والقدرات المعرفية.
القيود
تسلط قيود هذه الدراسة الضوء على عدة مجالات رئيسية للتحسين والبحث المستقبلي. أولاً، قد يحد حجم العينة من إمكانية تعميم النتائج على السكان الأوسع من الأفراد المصابين بالتوحد، لا سيما بالنظر إلى الملفات الشخصية المتنوعة المبلغ عنها في الأدبيات الحالية (على سبيل المثال، Chen et al., 2019). بينما تتماشى النتائج مع فرضية سبيلك بشأن العلاقة بين المعرفة النحوية واكتساب مبدأ الكاردينالية، لم تقيم الدراسة بشكل محدد المعرفة النحوية لدى الأطفال المصابين بالتوحد الذين لا يعانون من إعاقات عقلية (ID). يُوصى بحجم عينة أكبر لتأكيد هذه النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، فإن غياب مجموعة ضابطة يحد من القدرة على إجراء مقارنات مباشرة بين الطلاب المصابين بالتوحد وغير المصابين، مما قد يعزز فهم اتساق المحددات عبر مجموعات مختلفة. يعتمد البحث على مقاييس موحدة، ورغم أنها مفيدة، إلا أنها لا توفر معلومات إحصائية كافية لحساب درجات z لمهارات رياضية متنوعة، مما يستدعي الحذر في تفسير هذه النتائج. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تحديد مهارات رياضية مبكرة محددة مرتبطة بالمعرفة النحوية، والمفردات، والذكاء غير اللفظي، بالإضافة إلى استكشاف أنواع المعرفة النحوية التي ترتبط بالقدرات الرياضية. كما يُقترح إجراء دراسات طولية للتحقق من النتائج وكشف العوامل اللغوية والمعرفية التنبؤية المرتبطة بملفات الأداء الرياضي المتنوعة لدى الأطفال المصابين بالتوحد.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10803-025-06726-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39888554
Publication Date: 2025-01-31
Author(s): R. Fernández-Cobos et al.
Primary Topic: Cognitive and developmental aspects of mathematical skills
Overview
This study investigates early mathematical abilities in young children with autism, aged four to seven, who do not have intellectual disabilities. It involved 42 participants and assessed their cognitive, mathematical, and linguistic skills, comparing their mathematical performance to that of typically developing peers using standardized measures. The analysis revealed a higher prevalence of mathematical difficulties among children with autism, particularly in a low-performance subgroup, where significant differences in cognitive and linguistic variables were observed. However, autism severity did not correlate with these differences.
The research identified that a combination of visuo-spatial and linguistic abilities was the strongest predictor of mathematical performance in children with autism. The findings suggest that these children are more likely to face mathematical challenges compared to their typically developing counterparts, and that evaluating cognitive and linguistic skills could help predict mathematical difficulties. The authors recommend future studies with larger samples or longitudinal designs to further explore the relationship between specific mathematical abilities, non-verbal intelligence, and structural language.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled laboratory experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized measurement tools to ensure reliability and validity. The analysis was conducted using software capable of performing complex statistical tests, such as regression analysis and ANOVA, to determine significant differences and relationships among the variables. The section emphasizes the importance of replicability and transparency in the methods used, providing sufficient detail for other researchers to replicate the study. Overall, the methodological rigor supports the reliability of the findings presented in the subsequent sections of the paper.
Results
The results section presents a comprehensive analysis of the sample characteristics, focusing on clinical, cognitive, linguistic, and mathematical variables. Table 1 outlines these characteristics, while Figure 1 illustrates the distribution of z-scores for the TEMA-3 assessment among the 42 children studied. Specifically, 13 children fall into the Low Mathematical Performance (LMP) group, 5 into the High Mathematical Performance (HMP) group, and 24 into the Medium Mathematical Performance (MMP) group. The expected distribution for typically developing (TD) children indicates that approximately 6.68% would be classified as LMP or HMP, suggesting a significant deviation in the observed sample.
The analysis further reveals that the probability of observing 5 or more children in the HMP group within a random sample of 42 TD children is 0.147, highlighting the atypical nature of the findings in the autism sample. The TEMA-3 assessment evaluates various mathematical skills, including numerical constancy and advanced counting strategies, with direct scores ranging from 0 to 72. Z-scores were calculated to compare the mathematical performance of the participants against expected values from the Spanish standardization sample, as outlined by Ginsburg et al. (2007). This approach was preferred over the Mathematical Competence Index (MCI) due to its greater sensitivity at the extremes of performance, allowing for a nuanced understanding of the children’s mathematical abilities. However, the limited number of items in certain categories restricts the robustness of the analysis for younger age groups.
Discussion
In this study, we investigated the early mathematical abilities of 42 children with autism, focusing on cognitive and linguistic factors that may influence their performance. Our findings indicate that children with autism exhibited lower mathematical skills compared to age expectations established for typically developing (TD) peers, aligning with previous research that highlights similar deficits in mathematical performance among children with autism (Aagten-Murphy et al., 2015; Fernández-Cobos & Polo-Blanco, 2024). This suggests that foundational mathematical skills, such as number estimation, counting, and basic arithmetic, may be less developed in children with autism, potentially impacting their later academic achievements.
Additionally, our analysis revealed significant differences in the distribution of mathematical performance within the autism sample, with many participants falling into lower performance categories compared to TD expectations. This contrasts with some studies that found no significant differences in early mathematical abilities between children with autism and their TD counterparts (Titeca et al., 2014; 2017). The results underscore the complexity of early mathematical development in autism and suggest that while some foundational skills may be similar, overall mathematical proficiency is often compromised, potentially influenced by cognitive and linguistic variables. Further research is needed to explore the specific predictors of mathematical performance in this population, particularly the roles of language and cognitive abilities.
Limitations
The limitations of this study highlight several key areas for improvement and future research. Firstly, the sample size may restrict the generalizability of the findings to the broader population of individuals with autism, particularly given the diverse profiles reported in existing literature (e.g., Chen et al., 2019). While the results align with Spelke’s hypothesis regarding the relationship between grammatical knowledge and the acquisition of the cardinality principle, the study did not specifically assess grammatical knowledge in children with autism without intellectual disabilities (ID). A larger sample size is recommended to confirm these findings.
Additionally, the absence of a control group limits the ability to make direct comparisons between students with and without autism, which could enhance understanding of the consistency of predictors across different groups. The study’s reliance on standardized measures, while beneficial, does not provide sufficient statistical information to calculate z-scores for various mathematical abilities, necessitating caution in interpreting these results. Future research should focus on identifying specific early mathematical skills linked to grammatical knowledge, vocabulary, and non-verbal intelligence, as well as exploring the types of grammatical knowledge that correlate with mathematical abilities. Longitudinal studies are also suggested to validate the findings and uncover predictive linguistic and cognitive factors associated with varying mathematical performance profiles in children with autism.