Uczenie się słów oparte na wyszukiwaniu w rozwojowych zaburzeniach językowych

Chociaż znaczna część literatury DLD kładła nacisk na morfoskładnię, te dzieci ze słabościami morfosyntaktycznymi również mają poważne deficyty słownictwa (McGregor i in., 2012), a wyrafinowane podejścia statystyczne stosowane do dużych baz danych nie znajdują podstaw do traktowania umiejętności leksykalnych i morfosyntaktycznych jako odrębnych wymiarów (Tomblin i in., 2014). Badania podłużne pokazują, że osoby z DLD pozostają w tyle za swoimi rówieśnikami pod względem umiejętności słownictwa od wieku przedszkolnego do 21 roku życia (Rice i Hoffman, 2015). Wyniki słownictwa dorosłych z DLD w wywiadzie są znacznie niższe niż innych dorosłych, przy czym większość wyników mieści się w zakresie klinicznym (Tomblin i in., 1992). Wiele badań wykazało, że słownictwo dzieci z DLD jest mniej obszerne i głębsze niż słownictwo ich rówieśników (Kail i Leonard, 1986; Krzemien i in., 2020; McGregor i in., 2002; McGregor, Oleson i in. ., 2013; McGregor i Waxman, 1998). Aby zbadać dynamiczne aspekty uczenia się słów u tych dzieci, badacze często przedstawiali dzieciom nowe słowa do nauczenia się, dokładnie kontrolując częstotliwość i rodzaj wprowadzanych danych wejściowych. Badania te wykazały, że dzieci z DLD potrzebują więcej spotkań ze słowem, zanim nastąpi nauka, ze słabościami widocznymi zarówno w kodowaniu semantycznym, jak i fonologicznym (Alt, 2011; Alt i Plante, 2006; Alt i in., 2004; Gray, 2003, 2004; Gray i in., 2014; Leonard i in., 1982; McGregor, Licandro i in., 2013; Rice i in., 1994). Słabości uczenia się nowych słów zostały udokumentowane dla rzeczowników, czasowników i przymiotników (Kan i Windsor, 2010; Oetting i in., 1995; Skipp i in., 2002; Rice i in., 1990; Windfuhr i in., 2002).

W naszej poprzedniej pracy dodaliśmy praktykę wyszukiwania do standardowego protokołu uczenia się nowych słów. We wcześniejszych badaniach nad uczeniem się słów przez dzieci z DLD, wyszukiwanie było wykorzystywane jedynie jako narzędzie oceny – w celu ustalenia, kiedy lub czy dziecko spełniło określone kryterium w nauce zestawu nowych słów. Opierając się na naszym zrozumieniu rosnącej literatury na temat efektów wyszukiwania w dziedzinie psychologii poznawczej, wprowadziliśmy praktykę wyszukiwania jako pomoc w nauce słów, aplikację, która ma implikacje zarówno teoretyczne, jak i kliniczne. Zbadaliśmy hipotezę, że akt przypominania sobie nowych słów znacząco pomaga w uczeniu się tych słów przez dzieci z DLD, znacznie zwiększając długoterminową retencję w stosunku do poziomów obserwowanych przy innych rodzajach uczenia się słów, nawet jeśli całkowita ekspozycja na słowa jest tyle samo lub mniej. Opierając się na bardzo zachęcających odkryciach, kontynuujemy nasze badania, mając na celu przybliżenie stosowania odzyskiwania w kierunku procedury, którą można włączyć do rzeczywistych warunków klinicznych i edukacyjnych.

Uzasadnienie naszej pracy opiera się na wnioskach z literatury dotyczącej pamięci, że po początkowym okresie badania powtarzana praktyka odzyskiwania materiału skutkuje większą długoterminową retencją niż dodatkowe badanie tego materiału (Karpicke, 2012; Karpicke i Blunt, 2011) ; Karpicke i Roediger, 2007b, 2008; Roediger i Karpicke, 2006; zob. metaanaliza w Rowland, 2014). Korzyści są dramatyczne; w tych badaniach długoterminowa retencja jest często o 50% do 150% większa w warunkach wielokrotnego pobierania. Efekt ten zaobserwowano w przypadku szerokiej gamy materiałów, od prostych skojarzeń w parach (np. Chmura kolanowa) po fikcyjne historie. Korzyści z wielokrotnego pobierania można jeszcze bardziej zwiększyć, jeśli istnieje odstęp między próbami odzyskania. Odstęp można zdefiniować w kategoriach czasu, ale także w kategoriach materiału pośredniego. Idealny odstęp to taki, który jest „wysiłkowy”, ale wystarczająco krótki, aby zapobiec zapomnieniu. Wielokrotne wyszukiwanie, które ma miejsce natychmiast po badaniu, może być pomocne, ale nie daje długoterminowego przypomnienia, jak w przypadku wielokrotnego wyszukiwania w odstępach czasu (Karpicke i Roediger, 2007a).

Nasze zastosowanie wielokrotnego wyszukiwania w odstępach czasowych do uczenia się słów dzieci z DLD dało dość wyraźny zestaw wyników. Ogólna metoda była taka sama we wszystkich eksperymentach. Dzieci z DLD w wieku 4;0 do 5;11 lat i ich rówieśnicy z typowym rozwojem językowym (TD) uczyli się zestawów nowych słów (np. /nɛp/, /zogi/, /kudɪp/) w dwóch sesjach odbywających się kolejno dni, a następnie były testowane bezpośrednio po okresie nauki i ponownie tydzień później. Zastosowano projekt wewnątrzuczestniczy, w którym każde dziecko nauczyło się połowy nowych słów w warunkach powtarzanego wyszukiwania w odstępach czasu (RSR), a drugą połowę w warunkach uczenia się porównawczego. Oba warunki obejmowały próby „naukowe”, w których dziecko zobaczyło obrazek i usłyszało zarówno formę słowa (np. / nɛp /), jak i, w przypadku badań wykorzystujących słowa reprezentujące rzeczowniki, „znaczenie” słowa (np. A / nɛp / lubi deszcz ). W przypadku warunków, które obejmowały próby odzyskania, dziecko zobaczyło zdjęcie i zostało zapytane, na przykład: „Jak to się nazywa? Jak to nazwiemy?”, a potem „A co ten lubi? Co to lubi?” W przypadku warunków RSR w tych badaniach odstęp został utworzony przez umieszczenie dwóch lub trzech słów pośrednich (w zależności od eksperymentu) między poprzednią próbą badania słowa a próbą jego odzyskania. Testowanie po fazie uczenia się obejmowało zapamiętywanie form słów, czyli przypominanie sobie i rozpoznawanie (wybieranie właściwego obrazka z tablicy, np. „Gdzie jest nep?”).

Nasze główne ustalenia były następujące: (1) dzieci nauczyły się więcej nowych słów reprezentujących rzeczowniki (nazwy egzotycznych roślin i zwierząt) w warunkach RSR niż w warunkach powtarzanego badania, które zapewniały taką samą ekspozycję na słowa; (2) dzieci nauczyły się więcej nowych rzeczowników w warunkach RSR niż w warunkach natychmiastowego przywołania, które zapewniały nie tylko taką samą ekspozycję, ale także taką samą liczbę możliwości przypomnienia; (3) RSR skutkowało lepszym uczeniem się, nawet gdy ekspozycja była zmniejszona w stosunku do warunków porównawczych; (4) RSR było podobnie korzystne, gdy dzieci uczyły się nowych słów odnoszących się do przymiotników, które wymagały od dzieci uogólnienia na nowe przedmioty wykazujące tę samą cechę; (5) Zalety RSR były widoczne nie tylko w zadaniach behawioralnych, ale także na poziomie neuronowym, co zostało uchwycone za pomocą potencjałów związanych ze zdarzeniami (ERP); (6) luka w nauce słów między dziećmi z DLD a ich rówieśnikami w wieku TD była mniejsza dla słów w warunkach RSR niż dla słów w warunkach porównawczych; oraz (7) pamięć dzieci z DLD od testów natychmiastowych do tygodniowych była bardzo stabilna i nie do odróżnienia od ich rówieśników z TD.

Pomimo tych zachęcających wyników, wiele pozostaje do odkrycia na temat RSR i jego wpływu na uczenie się dzieci z DLD oraz porównanie tego uczenia się z nauczaniem dzieci, które rozwijają język zgodnie z harmonogramem. Ważnym pytaniem jest bezwzględny poziom uczenia się osiągnięty dzięki RSR. W naszych dotychczasowych badaniach, w bardziej optymalnym stanie RSR, dzieci z DLD wykazywały wysoki poziom dokładności w przypominaniu sobie znaczenia (np. przypominanie sobie, że a /pobɪk/ lubi ptaki) i rozpoznawaniu (np. / z tablicy czterech obrazków). Jednak w przypadku zapamiętywania formy słowa (przypominając sobie formę fonetyczną słowa /pobɪk/), dzieci z DLD pamiętały średnio tylko około 55% nowych słów - i to pomimo przypominania sobie dwukrotnie większej liczby form niż w warunkach porównawczych. Jeśli dzieciom udało się przypomnieć słowo natychmiast po okresie nauki, przypomniały sobie je również tydzień później. Główną przeszkodą okazało się początkowe kodowanie form wyrazów (Haebig, Leonard i in. 2019). W obecnym badaniu staramy się poprawić zapamiętywanie form słów przez dzieci poprzez modyfikacje, które mogą poprawić w szczególności kodowanie.

Głównym sposobem, za pomocą którego mamy nadzieję poprawić kodowanie, aw rezultacie późniejsze przywoływanie, jest stworzenie bardziej stopniowego odstępu między wyszukiwaniem w miarę postępu nauki. W naszej najczęściej stosowanej „standardowej” procedurze (Leonard, Karpicke i in., 2019) wczesne próby polegały na tym, że dzieci proszono o przypomnienie sobie formy i znaczenia słowa natychmiast po próbie badawczej dla tego samego słowa. W kolejnych próbach przypomnienia trzy inne słowa interweniowały od czasu, gdy dziecko usłyszało to słowo po raz ostatni i kiedy zostało poproszone o jego przypomnienie. Kolejne próby odzyskiwania obejmowały ten sam stopień odstępu. W obecnym badaniu porównamy tę standardową procedurę z rozszerzającym się harmonogramem wyszukiwania (np. Karpicke i Roediger, 2007a; Landauer i Bjork, 1978). Podobnie jak w standardowej procedurze, pierwsza próba odzyskania jest natychmiastową próbą odzyskania. Następnie odstęp między studiowaniem a późniejszym odzyskaniem słowa jest początkowo wąski - jedno słowo pośrednie - i stopniowo rozszerza się do trzech słów pośrednich.

Słowa w dwóch warunkach uczenia się – wyszukiwanie standardowe i wyszukiwanie rozszerzające – zostaną zaprezentowane w oddzielnych zestawach. Zestawy będą równoważone w kolejności. Każdy zestaw obejmuje dwie sesje uczenia się odbywające się w kolejnych dniach z testem przypominania przeprowadzanym pięć minut po drugiej sesji uczenia się, po którym następuje kolejny test przypominania tydzień później. Drugi set rozpocznie się w przyszłym tygodniu, według tego samego schematu, co pierwszy.

W każdym zestawie nauczą się czterech nowych słów. Słowa będą pasować do słów użytych w naszych poprzednich badaniach dotyczących nowych rzeczowników (np. /nɛp/, odnoszące się do niezwykłego zwierzęcia; /bagno/ odnoszące się do niezwykłej rośliny). Wizualnym odniesieniem do tych słów będą kolorowe fotografie pojawiające się na ekranie laptopa. Rzeczowniki powieściowe służą jako formy wyrazów; każde słowo będziemy też kojarzyć z czymś, co desygnat „lubi” (chociaż to, co lubi, nie zostanie pokazane na fotografii. Będzie to służyć jako „znaczenie” tego słowa. Podczas każdej próby badawczej nowe słowo zostanie wymienione trzy razy, a jego znaczenie zostanie wymienione raz, na przykład: „To jest /nɛp/. To jest /nɛp/. A / nɛp / lubi deszcz”. W przypadku warunków, które obejmują próby odzyskania, dziecko zobaczy zdjęcie i zostanie zapytane: „Jak to się nazywa? Jak to nazwiemy?”, a potem „A co ten lubi? Co to lubi?” Bodźce dźwiękowe zostaną wcześniej nagrane i przedstawione wraz z bodźcami wizualnymi (zeskanowane zdjęcia) na laptopie. Eksperymentator ręcznie przeniesie program z jednej próby do drugiej, aby upewnić się, że dziecko bierze udział w każdej próbie.

Nowe słowa będą składać się z jednosylabowych kształtów (spółgłoska-samogłoska-spółgłoska), w ten sposób dopasowując się do nowych słów użytych w naszych początkowych badaniach ze standardową procedurą. Nowe słowa przypisane do tych dwóch warunków zostaną dopasowane zgodnie z prawdopodobieństwem fonotaktycznym i gęstością sąsiedztwa (na podstawie Storkel i Hoover, 2010).

Dwie sesje nauki w ramach każdego zestawu będą identyczne. W przypadku zestawu stanowiącego warunek standardowy każde nowe słowo zostanie najpierw zaprezentowane w próbie badawczej, po której nastąpi próba natychmiastowego wyszukania, po której nastąpi kolejna próba studyjna. Takie próby wyszukiwania nazywamy próbami wyszukiwania „0”, odzwierciedlając fakt, że między próbą badania słowa a próbą odzyskania nie ma żadnych słów. Po tym, jak każde nowe słowo miało próbę 0, wszystkie kolejne próby odzyskania będą miały miejsce po interwencji trzech innych słów od czasu ostatniego pojawienia się tego słowa w próbie badawczej. Po takich próbach nastąpi próba naukowa dotycząca tego samego słowa. Odnosimy się do tych prób odzyskiwania jako „3” próby odzyskiwania, ponownie odzwierciedlając liczbę użytych słów interweniujących. Harmonogram wyszukiwania na każdy dzień dla słów w stanie standardowym to 0-3-3-3-3. Jednak po drugiej 3 próbie czterech słów wstawimy jedną próbę studyjną dla każdego słowa. Ta próba badawcza ma na celu „odświeżenie” przy założeniu, że niektóre słowa nie zostaną jeszcze przywołane w tym momencie. Wstawienie tych prób badawczych nie zmienia odstępu 3 między próbą odzyskania słowa a jego poprzednią próbą studyjną. Następny dzień również będzie miał harmonogram 0-3-3-3-3 z próbą badawczą po drugiej 3 próbie.

W zbiorze składającym się na rozszerzający warunek wyszukiwania każde słowo wystąpi najpierw w próbie badawczej, następnie w próbie natychmiastowego wyszukiwania, a następnie w kolejnej próbie badawczej. Następne dwie próby odzyskania będą miały miejsce po tym, jak pojawiło się jeszcze jedno nowe słowo od czasu ostatniej próby badawczej tego słowa. Po tych próbach odzyskiwania nastąpi próba naukowa. Odnosimy się do tych prób odzyskiwania jako prób odzyskiwania „1”, ponieważ było jedno słowo interweniujące. Dwie pozostałe próby wyszukiwania słów w tym stanie to 3 próby wyszukiwania, przy czym po każdej próbie wyszukiwania następuje próba badania tego samego słowa. Harmonogram na każdy dzień będzie zatem wyglądał następująco: 0-1-1-3-3. Po drugiej 1 próbie wyszukiwania dla czterech słów w zestawie, dla każdego słowa zostanie przedstawiona próba studyjna jako „odświeżenie”, tak jak to miało miejsce dla słów w warunkach standardowych.

Dzięki takiemu projektowi oba warunki uczenia się zapewnią taką samą liczbę ekspozycji na formy i znaczenia słów oraz taką samą liczbę możliwości wyszukiwania w ciągu dwudniowego okresu nauki. Te dwa warunki będą się różnić tylko harmonogramem pobierania - 0-3-3-3-3 kontra 0-1-1-3-3.

Dla każdego zestawu, po zakończeniu przez dziecko sesji nauki drugiego dnia, przewidziana jest pięciominutowa przerwa. Następnie zostanie przeprowadzony test przypominania każdej formy i znaczenia słowa. Zostaną użyte dwie pozycje dla każdej formy i znaczenia słowa, przy czym druga pozycja dla każdego słowa zostanie przedstawiona dopiero po jednokrotnym przetestowaniu wszystkich czterech słów. Podpowiedzi używane w przypadku przedmiotów wycofanych będą identyczne z tymi używanymi w próbach odzyskiwania. Tydzień później test przypominający zostanie ponownie przeprowadzony. Po tym teście nastąpi test rozpoznawczy. Zdjęcie każdego odnośnika nowego słowa zostanie pokazane wraz z odnośnikami pozostałych trzech odnośników (w tablicy czterech zdjęć), a dziecko zostanie poproszone: „Pokaż mi np. /nɛp/”. Więcej szczegółów podano w sekcji Pomiary wyników.

Stawiamy hipotezę, że użycie 1 próby wyszukiwania przed przystąpieniem do 3 prób odzyskiwania zwiększy zdolność dzieci do kodowania nowych form i znaczeń słów. W związku z tym spodziewamy się, że wyniki zapamiętywania i rozpoznawania będą wyższe dla słów w rozszerzonym stanie 0-1-1-3-3 niż w standardowym stanie 0-3-3-3-3. Jest to dość rygorystyczny test, biorąc pod uwagę, że nasza poprzednia praca wykazała, że ​​warunek standardowy był bardziej skuteczny niż warunki porównawcze, które nie obejmowały odstępów. Niemniej jednak konieczna jest próba poprawy standardowego warunku, ponieważ nie pozwalał on dzieciom nauczyć się więcej niż około połowy użytych słów.

Oczekujemy, że stan rozszerzający się doprowadzi do lepszych wyników niż stan standardowy zarówno dla dzieci z DLD, jak i dzieci z TD. W naszej wcześniejszej pracy różnice między grupami często faworyzowały dzieci z TD w warunkach standardowych, ale różnica była mniejsza niż różnice między grupami obserwowane w warunkach porównawczych. Obecne badanie obejmuje dwa warunki, z których każdy obejmuje pobieranie w odstępach czasu, przy czym rozróżnia je tylko określony harmonogram pobierania. Mamy nadzieję, że stan rozszerzający się pokaże mniejsze różnice między dwiema grupami dzieci niż stan standardowy.