استخدام تحلل كلسكي لاستكشاف الاختلافات الفردية في العلاقات الطولية بين مهارات القراءة

إن أن تصبح قارئاً ماهراً لديه القدرة على قراءة النص وفهمه بطلاقة أمر مهم بالنسبة لنتائج مدارس الأطفال. لمنع تطور مشاكل القراءة، من الضروري فهم مدى توقع مهارات القراءة المختلفة لفهم القراءة. وقد أظهرت البحوث القائمة أن مهارات القراءة قبل القراءة والكلمة على مستوى الكلمة في المدرسة الابتدائية توقع فهم القراءة في المدرسة المتوسطة^1،2. الاختلافات الفردية في هذه التنبؤات تشير في الغالب إلى العوامل الوراثية الكامنة (وإلى حد ما البيئية) من رياض الأطفال حتى الصف الرابع^3،4. ومع ذلك، هناك حاجة إلى استكشاف ما إذا كانت هذه العوامل الوراثية والبيئية نفسها لا تزال تؤثر على هذه التنبؤات حتى صفوف المدارس المتوسطة.

إحدى الطرق للحصول على فهم أفضل للاختلافات الفردية الكامنة وراء الارتباطات بين مهارات القراءة في المدارس الابتدائية والمتوسطة هي استخدام المنهجية الوراثية السلوكية، وعلى وجه التحديد طريقة تحلل Cholesky. تعتبر طريقة تحلل كلسكي واحدة من التحليلات القياسية الذهبية في علم الوراثة السلوكي. هذه الطريقة سهلة البرمجة وحلها وتسمح لتحلل التباين والتباين المشترك في (A) الوراثية، (C) البيئية المشتركة، و (E) التأثيرات البيئية غير المشتركة، وعادة في عينة من التوائم. يشار إلى مثال على التحلل أحادي المتغيرات (متغير واحد) في الشكل 1. يشير العامل الكامن إلى الآثار الوراثية، وهي تأثيرات وراثية موروثة من الوالدين. ويشير العامل الكامن جيم إلى الآثار البيئية المشتركة، وهي جوانب من البيئة تعمل على جعل التوائم أكثر تشابها، مثل البيئات المنزلية والمدرسية. وأخيراً، يشير العامل الكامن E إلى الآثار البيئية غير المشتركة، وهي تأثيرات بيئية فريدة من نوعها لكل توأم وتسهم في الاختلافات بين التوائم، مثل تجربة كل منهما. عامل E يلتقط أيضا خطأ القياس.

الشكل 1: التحلل إلى (أ) وراثي، (جيم) التأثيرات البيئية المشتركة، (هاء) التأثيرات البيئية غير المشتركة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تقدر العوامل A وC وE في الشكل 1 مدى تأثير الجينات والبيئات على متغير واحد (قراءة). ومع ذلك، للتحقيق في الاختلافات الفردية التي تقوم عليها الروابط الطولية بين أكثر من مهارة قراءة واحدة من المدرسة الابتدائية إلى المدرسة المتوسطة، من الضروري إجراء تحليل طولي. للإجابة على أسئلة البحوث ذات الدوافع الطولية، يتم استخدام طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات هنا⁵. من الناحية المفاهيمية، فإن طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات مماثلة للتراجع الهرمي المتعدد، بحيث يتم تقييم المساهمة المستقلة للعوامل الوراثية والبيئية بعد أن تؤخذ مساهمات العوامل السابقة في حساب.

على سبيل المثال، في تحلل Cholesky متعدد المتغيرات مع البيانات الطولية في أربع نقاط زمنية (انظر الشكل 2)،والمجموعة الأولى من العوامل [الوراثية (A_1)،والبيئة المشتركة (C_1)،والبيئية غير المشتركة (E_1)] يساهم في الفرق من جميع المتغيرات، ممثلة كمسارات_{11،21،31،41،}ج_11،ج_21،…، ه_11،وما إلى ذلك، من_{A 1،}C_1،E₁ العوامل إلى كل متغير . تساهم المجموعة الثانية من العوامل (A₂و C₂وE₂₎في تباين المتغيرات الثانية والمتغيرات اللاحقة بعد التحكم للمرة الأولى. يتم تمثيل المجموعة الثانية من العوامل كمسارات_{a 22،a 32،42،}ج_22،ج_32،…، ه_22،الخ. ثم، يتم تقدير تأثيرات المجموعة الثالثة من العوامل (A_3،C_3،E₃₎للمتغيرات الثالثة والرابعة بعد التحكم في نقطتي الوقت السابقتين. يتم تمثيلها كمسارات_{a 33},_{a 43}, c_33, c_43, e₃₃, e₄₃. وأخيرا، يتم قياس تأثيرات المجموعة الرابعة من العوامل (A_4،C_4،E₄₎للنقطة الزمنية النهائية بعد السيطرة على جميع نقاط الوقت السابقة. هم مثّلت كممرات_{[ا] 44},_{[ك] 44}, [إ]₄₄.

الشكل 2: نموذج تحلل كلوسكي متعدد المتغيرات لمدة أربع نقاط زمنية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

في هذا التطبيق الطولي لطريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات، يتم تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية في كل نقطة زمنية بعد أن تم التحكم في آثار نقاط الوقت السابقة. وعلى هذا النحو، فإن هذه الطريقة تسمح بتحديد مدى ظهور التأثيرات الجينية والبيئية الفريدة على الإنترنت في كل نقطة زمنية بعينها، بصرف النظر عن التأثيرات عن نقاط الزمن السابقة (تقدر هذه الآثار بمسارات_11، أ ₂₂،_{أ 33}،₄₄، ج_{11 ،} ج₂₂، …، ه_{11 ،} ه₂₂، الخ). وبالإضافة إلى ذلك، تتيح هذه الطريقة أيضا فحص الدرجة التي يتم بها تقاسم نفس التأثيرات الجينية والبيئية (المتداخلة) بين النقاط الزمنية. وبعبارة أخرى، يمكن تحديد إلى أي مدى التأثيرات الوراثية والبيئية ترحيل من نقطة زمنية واحدة إلى أخرى (أي، يتم تقدير هذه الآثار من قبل مسارات_{21،31،41،32،42، أ 43،}ج_21،ج_31،…، ه_21،الخ). وتجدر الإشارة إلى أن المسارات_{a 11}و c₁₁و_{e 11} تمثل جميع التأثيرات الوراثية والبيئية الممكنة حتى نقطة المرة الأولى، والتي يمكن أن تكون إما فريدة من نوعها أو متداخلة مع النقاط الزمنية السابقة. غير أن النقاط الزمنية السابقة للنقطة الزمنية الأولى لا تُقدَّر؛ وبالتالي، لا يمكن تحديد ما إذا كانت تمثل تأثيرات فريدة أو متداخلة. ولأغراض التبسيط، تدرج هذه التأثيرات بوصفها تأثيرات فريدة من نوعها في هذا التقرير.

ترتيب المتغيرات المقاسة التي دخلت في تحلل Cholesky هو تعسفي. ومع ذلك، عادة ما يكون النظام مدفوعا ً بمنظور نظري. وهذا هو الحال أيضا في الدراسة الحالية، التي استند فيها الأمر إلى تطوير مهارات القراءة، بحيث أن مهارات القراءة في المدرسة الابتدائية تنبئ بفهم القراءة في المدرسة المتوسطة.

هناك العديد من التقارير في المؤلفات التي تحقق في العوامل الوراثية والبيئية التي تقوم عليها الارتباطات الطولية لمهارات القراءة باستخدام طريقة تحلل شولسكي. ركزت هذه الدراسات السابقة في معظمها على التحقيق في العلاقات بين مهارات القراءة بين تلاميذ المدارس الابتدائية^6و7. هناك دراسة واحدة فقط نشرت دراسة الاختلافات الفردية المرتبطة القراءة من الصفوف الابتدائية إلى الصفوف المتوسطة باستخدام طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات⁸. يفصّل هذا البروتوكول طريقة التحلل الـ”شولسكي” المتنوعة من ذلك التقرير المحدد لاستكشاف الاختلافات الفردية في العلاقات الطولية بين المعرفة بحرف رياض الأطفال، والوعي الصوتي لرياض الأطفال، ومستوى الكلمة في الصف الأول مهارات القراءة، وفهم القراءة الصف السابع.

وتركز نتائج الدراسة على استخدام طريقة التحلل المعقدة متعددة المتغيرات للتمييز بين نوعين من التأثيرات الوراثية والبيئية. أولاً، تبين كيفية تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية التي تنقل (التداخل) من القراءة في المدارس الابتدائية إلى المرحلة المتوسطة (على سبيل المثال، تقدير المسارات₄₃وc_{43وe 43،}وهي تأثيرات وراثية وبيئية على مهارات القراءة على مستوى الكلمة من الصف الأول التي تؤثر على فهم القراءة في الصف السابع). ثانياً، يُبيَّن كيفية تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية الفريدة التي تظهر على الإنترنت في كل درجة بعينها (على سبيل المثال، تقدير المسارات_33و33و33_و33،وهي تأثيرات جينية وبيئية فريدة على مهارات القراءة على مستوى الكلمة التي تنشأ في الصف الأول).