تفاوت های سنی در یادگیری، حفظ و انتقال مهارت های شناختی: بررسی آزمون برج هانوی

مهارت آموزی یک موضوع روانشناسی آموزشی است که به خوبی مورد تحقیق قرار گرفته است. فرآیند کسب مهارت با مرحله اکتساب/یادگیری که شامل اولین درگیری با کار (که به عنوان عملکرد پایه شناخته می شود) آغاز می شود و با تمرین مکرر این روش ادامه می یابد. این مرحله با بهبودهای سریع در عملکرد همراه است که در عرض چند ثانیه تا چند دقیقه قابل مشاهده است. پیشرفت‌ها در تمرین اولیه کار از یک منحنی پیروی می‌کنند، جایی که عملکرد به تدریج بهبود یافته و با تمرین کافی، مهارت آموخته‌شده می‌تواند به صورت خودکار برسد. خودکار شدن حاصل تغییر عملکرد کنترل‌شده به عملکرد کارآمدتر با کاهش نیاز به توجه و تغییر متناظر در شبکه‌های مغزی که عملکرد را پشتیبانی می‌کنند، می باشد. یادگیری مهارت و تسلط معمولاً با اندازه گیری دقت و سرعت تکمیل در مرحله یادگیری یک تکلیف انجام می گیرد. تحقیقات قبلی در مورد توسعه یادگیری مهارت اغلب از زمان واکنش سریال (SRT) و سایر تکالیف یادگیری حرکتی استفاده می‌کردند که معمولاً از تکالیف ادراکی برای ارزیابی یادگیری متوالی استفاده می‌شده. یافته‌های تحقیقاتی، شواهدی را برای این دیدگاه فراهم کرده است که سن نقشی در زمینه تکالیف یادگیری مهارت‌های ادراکی ندارد، زیرا مطالعات متعددی که از تکالیف استفاده می‌کنند تفاوت‌های قابل توجهی را بین گروه‌های کودکان و بزرگسالان نشان ندادند. مطالعات در مورد بررسی یادگیری مهارت های حرکتی اولیه در کودکان و نوجوانان، با تأکید بر مزایای یادگیری، نشان می دهد که یادگیری مهارت های ضمنی از نظر رشدی مرتبط نیست. هدف این مطالعات بررسی نقش سن در یک تکلیف یادگیری مهارت های شناختی در دو گروه سنی دوران کودکی و اوایل نوجوانی بوده است. این دو گروه سنی خاص به این دلیل انتخاب شدند که ساختار و عملکرد مغز بین این دو دوره سنی بلوغ قابل‌توجهی دارد. یعنی سیستم‌های پری فرونتال در دوران کودکی نابالغ ، اما در اوایل نوجوانی شروع به ظهور می‌کند. یادگیری مهارت را می توان از طریق تکالیف یادگیری مهارت های شناختی نیز ارزیابی کرد. هنگامی که چنین کاری فقط یک بار به کار گرفته می شود، در درجه اول عملکردهای اجرایی را اندازه گیری می کند، در حالی که اجرای مکرر آن در بسیاری از جلسات یادگیری عمدتاً یادگیری مهارت های شناختی را ارزیابی می کند. علاوه بر این، تکالیف یادگیری مهارت‌های شناختی، بررسی توانایی برنامه‌ریزی قبل از یادگیری افراد و پیشرفت‌های پس از یادگیری را امکان‌پذیر می‌سازد، که به معنای پیشرفت‌های بیشتر بدون یادگیری و انتقال بیشتر است. چند مطالعه تحقیقاتی از تکالیف شناختی برای بررسی یادگیری مهارت در جمعیت های بیمار مانند: بیماران فراموشی، بیماران مبتلا به پارکینسون یا بیماران لوب فرونتال استفاده کرده اند. در مطالعات فوق، تکالیف یادگیری مهارت های شناختی برای جمعیت های سالم به عنوان گروه های کنترل استفاده شد. تا به امروز، مطالعات بسیار کمی فرآیند یادگیری مهارت را برای کودکان و نوجوانان سالم در حال رشد با استفاده از تکلیف یادگیری مهارت های شناختی بررسی کرده اند که دومی اغلب برای ارزیابی توانایی های شناختی استفاده می شود (به عنوان مثال، حل مسئله). بررسی مهارت‌های یادگیری با استفاده از یک تکلیف شناختی تمرین شده مکرر، امکان پیش‌بینی توانایی‌های یادگیری شرکت‌کنندگان از قوانین انتزاعی را علاوه بر عملکرد پایه آنها (که با تکالیف یک‌باره اندازه‌گیری می‌شود) فراهم می‌کند. همچنین امکان پیش‌بینی توانایی‌های پس از یادگیری شرکت‌کنندگان در حین یادگیری فراهم می‌کند.

یکی از این تکالیف که امکان ارزیابی حل مسئله شناختی درجه بالا و یادگیری رویه های شناختی پیچیده را فراهم می کند، آزمون برج هانوی است. در این آزمون، به شرکت‌کنندگان پازلی شامل سه میله و سه تا پنج دیسک با اندازه‌های متفاوت (که سطح دشواری را تعیین می‌کند) داده می‌شود که روی یک میله قرار گرفته و شکل مخروطی را تشکیل می‌دهد. از شرکت‌کنندگان خواسته می‌شود که این فرم مخروطی شکل را روی یک میله دیگر تکرار کنند، در حالی که از یک سری قوانین ساده پیروی می‌کنند که حرکت دیسک‌ها از میله به میله دیگر را محدود می‌کند (به عنوان مثال، دیسک‌ها را می‌توان فقط در بالای دیسک‌های بزرگ‌تر قرار داد و هر بار یک دیسک را حرکت داد). بنابراین اجرای موفقیت آمیز آزمون برج هانوی مستلزم طیف وسیعی از توانایی های عملکرد اجرایی از جمله مهارت های برنامه ریزی، تصویرسازی بصری یا مدل سازی ذهنی، تفکر انتزاعی، حافظه کاری، نظارت بر خود و مهارت های خود اصلاحی است. به عنوان یک تکلیف، آزمون برج هانوی به طور گسترده ای برای ارزیابی توانایی های عملکرد اجرایی مانند برنامه ریزی و حل مسئله و همچنین یادگیری ضمنی استفاده می شود. برنامه ریزی یک راه حل برای آزمون برج هانوی شامل تصور دوره ای است که از شرایط اولیه کار به هدف نهایی منتهی می شود، که شامل یک سری مراحل میانی یا اهداف فرعی است. این مراحل یا اهداف به دنبال بازنمایی ذهنی دقیق از ویژگی‌های کلیدی مسئله یا تصویرسازی یا بازآفرینی درونی مسئله در حافظه فعال در حین حل مسئله عمل می‌کنند. به طور خاص، حل تکلیف نیاز به مدیریت هدف فرعی دارد که به فرآیند تفکر بازگشتی در مورد پیامدهای آتی هر اقدام میانی اشاره دارد. با دستیابی به اهداف میانی، بازنمایی هدفمند باید تا رسیدن به هدف نهایی تنظیم شود. تأثیر سن بر یادگیری مهارت های شناختی نامشخص است. باید بین یک بار و چند بار تجویز آزمون برج هانوی تمایز قائل شد. هنگامی که آزمون برج هانوی به عنوان یک آزمون برای ارزیابی عملکردهای اجرایی مورد استفاده قرار میگیرد، با افزایش سن، مطابق با توانایی فزاینده کودکان برای کنترل افکار و اعمال، عملکرد بهتر می شود. این دیدگاه با تحقیقات عصبی روانشناختی مطابقت دارد که عملکرد آزمون برج هانوی را با عملکرد و اختلال عملکرد لوب جلوی پیشانی مرتبط می کند. علاوه بر این، به نظر می رسد بلوغ این مناطق مغز موازی با ظهور مراحل رشد شناختی پیاژه باشد. دوره طولانی رشد شناختی در اوایل کودکی در حدود سن 4 سالگی شروع می شود، اگرچه نشان داده شده است که کارایی حل مسئله هنوز نابالغ است. عملکرد بهتر در سنین 7 تا 8 سال دیده می شود. با این حال، انجام موفقیت آمیز کار اغلب در سنین 11 تا 13 سالگی به دست می آید که منعکس کننده زمان برنامه ریزی کوتاه تر و حرکت های کمتر مورد نیاز برای تکمیل آزمون است.

تا جایی که ما می دانیم، تنها یک مطالعه تلاش کرده تا توسعه یادگیری مهارت های شناختی را با استفاده از آزمون برج هانوی بررسی کند. در این مطالعه، محققان این کار را در چهار جلسه 10 کارآزمایی به فاصله یک روز بر روی بزرگسالان انجام دادند. یافته‌ها وجود سه مرحله در طول یادگیری مهارت‌های شناختی (شناختی، انجمنی و خودکار) را تأیید کردند که نشان می‌دهد یادگیری مهارت واقعاً (هم از نظر حرکات و هم از نظر زمان) اتفاق افتاده است و در طول جلسات یادگیری تغییر کرده است. با این حال، این مطالعه بهبودهای اضافی را که ممکن است در حین یادگیری آفلاین یا انتقال رخ دهد، بررسی نکرد. یادگیری آفلاین به بهبودهای رفتاری اضافی اشاره دارد که در غیاب هر گونه تمرین یا تجربه بیشتر اتفاق می افتد. یادگیری آفلاین پس از یک دوره خواب شبانه رخ می دهد، اگرچه ممکن است بهبود بیشتری پس از چند روز رخ دهد. به نظر می رسد که یادگیری آفلاین به میزان اولیه تمرین شرکت کنندگان قبل از دوره آفلاین بستگی دارد و تمرین اولیه بیشتر منجر به بهبود آفلاین بهتر می شود. انتقال – بکارگیری دانش کسب شده در یک موقعیت یا زمینه به موقعیت دیگر – یک مزیت یادگیری مهارتی اضافی است که برای حل مشکلات در موقعیت‌های روزمره و دنیای واقعی ضروری است. هنگام مواجهه با یک کار جدید با ساختار راه حلی شبیه به یک کار قبلی، افراد می توانند اصولی را از طرح ذهنی به دست آمده در محیط یادگیری اصلی در زمینه جدید، علی رغم ویژگی های متمایز کار جدید، اعمال کنند. گفته می شود که دانش زمانی منتقل می شود که عملکرد در تکلیف دوم مشابه یا بهتر از عملکرد پایه در تکلیف اولیه باشد. با این حال، درجه انتقال تا حد زیادی توسط سطح شباهت یا همپوشانی بین وضعیت اولیه و زمینه جدید تعیین می شود. آزمون برج هانوی مخصوصاً برای ارزیابی توانایی انتقال مناسب است زیرا شامل تکالیف متنوعی است که از شباهت پایین‌تر تا بالاتر را شامل می‌شود، مانند کار بسیار مشابه انتقال دیسک‌ها از اولین میله به سومین به جای برعکس (همانطور که در مطالعه فعلی استفاده می‌شود). یا کار کمتر مشابه دریافت دیسک ها در یک تخته مخروطی وارونه با قانون مخالف برای حرکت (مثلاً دیسک ها را می توان فقط در بالای دیسک های کوچکتر قرار داد).

Schiff, R., & Vakil, E. (2015). Age differences in cognitive skill learning, retention and transfer: The case of the Tower of Hanoi Puzzle. Learning and Individual Differences, 39, 164–171. https://doi.org/10.1016/j.lindif.2015.03.010