שימוש בפירוק כולולסקי לחקור הבדלים בודדים בקשרי האורך בין מיומנויות קריאה

Summary

נייר זה מדגים את השימוש בשיטת הזהב הסטנדרטית בגנטיקה התנהגותית, שיטת התפרקות כולסקי, להערכת השפעות גנטיות וסביבתיות ייחודיות וחופפות על משתנים שונים כדי לענות על מחקר longitudinally מוטיבציה שאלות.

Abstract

שיטת הפירוק של כולסקי היא תקן הזהב המשמש בתחום הגנטיקה התנהגותית. השיטה היא פופולרית משום שהיא קלה לתוכנית ולפתרון. באמצעות שיטה זו, החוקרים יכולים לחקור הבדלים בודדים ביחסי האורך של משתנים שונים על פני נקודות מרובות זמן. השיטה מאפשרת לחוקרים לפרק את השונות לתוך (1) השפעות סביבתיות ייחודיות, משותפות ושאינן משותפות, העולות בנקודות זמן ספציפיות וכן (2) השפעות סביבתיות משותפות ושאינן משותפות, הנושאות מאחד נקודת זמן לאחרת. עם זאת, השיטה אינה מזהה את המנגנונים או המקורות שבבסיס אפקטים אלה. הדוח הנוכחי מתמקד ביישום שיטת הפירוק של כולנסקי בתחום הפסיכולוגיה החינוכית. באופן ספציפי, זה דן בהבדלים בודדים בקשרי האורך בין הידע של מכתב בגן, מודעות פונולוגית לגן, כישורי קריאה ברמת המילה הראשונה, והבנת כיתה ז'.

Introduction

להיות קורא מיומנים עם היכולת לקרוא באופן שוטף ולהבין טקסט חשוב לתוצאות בית הספר לילדים. כדי למנוע פיתוח של בעיות קריאה, חיוני להבין את המידה שבה מיומנויות קריאה שונות לחזות את הבנת הקריאה. מחקרים קיימים הראו כי הקריאה מראש וכישורי קריאה ברמת המילה בבית הספר היסודי longitudinally לחזות הבנת הקריאה בחטיבת הביניים^1,2. הבדלים בודדים בתחזיות אלה בעיקר להצביע על הבסיס הגנטי (ובמידה מסוימת, סביבתי) גורמים מהגן עד כיתה 4^3,4. עם זאת, יש צורך לחקור אם אלה גורמים גנטיים וסביבתיים ממשיכים להשפיע על תחזיות אלה עד ציונים בחטיבת הביניים.

שיטה אחת להשגת הבנה טובה יותר של הבדלים בודדים הנמצאים בבסיס האסוציאציות בין כישורי הקריאה של בית הספר היסודי לתיכון היא באמצעות מתודולוגיה גנטית התנהגותית, במיוחד שיטת הפירוק של כולסקי. שיטת הפירוק של כולנסקי נחשבת לאחד מניתוחי הזהב הסטנדרטיים בגנטיקה התנהגותית. שיטה זו קלה לתוכנית ולפתרון ומאפשרת פירוק של שונות והשונות המשותפת לתוך (א) גנטית, (ג) השפעות סביבתיות משותפות, ו (E), בדרך כלל במדגם של תאומים. דוגמה למשתנה (משתנה אחד) פירוק כולסקי מצוין באיור 1. הגורם החבוי מתייחס להשפעות גנטיות, שהן השפעות גנטיות שעוברות בירושה מהורים. הגורם החבוי C מתייחס להשפעות סביבתיות משותפות, שהן היבטים של הסביבה המשמשים להפוך את התאומים לדומים יותר, כגון סביבות בית ובית ספר. לבסוף, הגורם ה-E החבוי מתייחס להשפעות סביבתיות שאינן משותפות, שהן השפעות סביבתיות ייחודיות לכל תאום ותורמות להבדלים בין התאומים, כגון הניסיון העצמי של כל אחד. הפקטור E מלוכד גם את שגיאת המדידה.

איור 1: פירוק לתוך (א) גנטית, (ג) השפעות סביבתיות שיתופיות, ו-(E) לא משותפות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

הגורמים A, C ו-E באיור 1 מעריכים את המידה שבה הגנים והסביבות משפיעים על משתנה אחד (קריאה). עדיין, כדי לחקור הבדלים בודדים הבסיסיים שיוכי האורך בין יותר מיומנות קריאה אחת מן היסודי לחטיבת הביניים, ניתוח אורכי הוא הכרחי. כדי לענות על שאלות מחקר longitudinally מוטיבציה, נעשה שימוש בשיטת הפירוק של כולסקי רב-משתנים⁵. באופן מבחינה מושגית, שיטת הפירוק של הולמסקי דומה לרגרסיה הירארכית מרובת משתנים, כך שתרומה עצמאית של גורמים גנטיים וסביבתיים מוערך לאחר שהתרומות של גורמים קודמים נלקחו ל חשבון.

למשל, בפירוק מרובה משתנים עם נתוני האורך בארבע נקודות (ראה איור 2), הסט הראשון של הגורמים [גנטי (a₁), סביבה משותפת (C₁), וסביבה לא משותפת (E₁)] תורמת לשונות של כל המשתנים, מיוצגים כנתיבים₁₁,₂₁,₃₁, a₄₁, c₁₁, c₂₁,..., e₁₁, וכו ', מ₁, c₁, e₁ גורמים לכל משתנה . הסט השני של הגורמים (A₂, C₂, E₂) תורם לשונות של המשתנים השניים והבאים לאחר השליטה בנקודת הזמן הראשונה. הסט השני של גורמים מיוצג כנתיבים a₂₂, a₃₂, a₄₂, c₂₂, c₃₂,..., e₂₂, וכו '. לאחר מכן, השפעות מערכת הגורמים השלישית (A₃, C₃, E₃) מוערכות עבור המשתנים השלישי והרביעי לאחר שליטה על שתי נקודות הזמן הקודמות. הם מיוצגים כנתיבים a₃₃,₄₃, c_33, c_43, e₃₃, e₄₃. לבסוף, השפעות של הקבוצה הרביעית של גורמים (A₄, C₄, E₄) נמדדים עבור נקודת הזמן הסופי לאחר שליטה על כל נקודות הזמן הקודמות. הם מיוצגים כנתיבים a₄₄, c₄₄, e₄₄.

איור 2: מודל פירוק כולסקי רב-משתנים לארבע נקודות זמן. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

ביישום האורך הזה של שיטת הפירוק של כולינסקי הרב, השפעות גנטיות וסביבתיות בכל נקודה מוערכים לאחר השפעת נקודות הזמן הקודמות שנשלטות. ככזה, שיטה זו מאפשרת קביעת המידה שבה השפעות גנטיות וסביבתיות ייחודיות מגיעות באופן מקוון בכל נקודת זמן מסוימת, בלתי תלויה בהשפעות מנקודות הזמן הקודמות (תופעות אלה מוערכות על ידי נתיבים_11, מ ₂₂, a₃₃, a₄₄, c_11, c₂₂,..., e_11, e₂₂, וכו '.). בנוסף, השיטה מאפשרת גם לחקור את המידה בה השפעות גנטיות וסביבתיות דומות משותפות בין נקודות זמן. במילים אחרות, זה יכול להיות נחוש במידה שההשפעות הגנטיות והסביבתיות מושלכות מנקודת זמן אחת לאחרת (כלומר, השפעות אלו מוערכות על-ידי נתיבים a₂₁,₃₁, a₄₁,₃₂,₄₂, _{מ 43}, c₂₁, c₃₁,..., e₂₁, וכו '). יש לציין כי נתיבים₁₁, c₁₁, ו-e₁₁ מייצגים את כל ההשפעות הגנטיות והסביבתיות האפשריות עד וכולל נקודת הזמן הראשונה, אשר יכול להיות ייחודי או חופפים עם נקודות הזמן הקודמות. עם זאת, נקודות זמן לפני נקודת הזמן הראשונה אינן מוערכות; לפיכך, אין אפשרות לקבוע במדויק אם הם מייצגים השפעות ייחודיות או חופפות. למטרות פישוט, הן נכללות כהשפעות ייחודיות בדו ח הנוכחי.

סדר המשתנים הנמדדים שהוזנו לתוך התפרקות כיס האוויר הוא שרירותי. עם זאת, הסדר מונע בדרך כלל מפרספקטיבה תיאורטית. זה גם המקרה במחקר הנוכחי, שבו ההזמנה התבססה על פיתוח כישורי הקריאה, כך מיומנויות קריאה בבית הספר היסודי הם ניבוי של הבנת הקריאה בחטיבת הביניים.

ישנם מספר דיווחים בספרות בחקירת גורמים גנטיים וסביבתיים הבסיסיים אגודות האורך של כישורי הקריאה ניצול שיטת הפירוק של כולסקי. מחקרים קודמים אלה התמקדו בעיקר בחקירת יחסים בין מיומנויותקריאה בקרב^{התלמידי היסודי 6,7}. רק מחקר אחד שפורסם בוחן הבדלים בודדים הקשורים לקריאה מציונים יסודיים לכיתות ביניים באמצעות שיטת הפירוק הרב של כולנסקי⁸. פרוטוקול זה מפרט את שיטת הפירוק הרב של כולמסקי מהדו ח המסוים הזה כדי לחקור הבדלים בודדים בקשרי האורך בין הידע של מכתבי הגן, מודעות פונולוגית לגננות, רמת המילה הראשונה בכיתה כישורי קריאה, והבנת הקריאה בכיתה ז'.

ממצאי המחקר מתמקדים בשימוש בשיטת הפירוק של כולונסקי הרב כדי להבחין בין שני סוגים של השפעות גנטיות וסביבתיות. ראשית, הוא מראה כיצד להעריך השפעות גנטיות וסביבתיות הנושאות מעל (חפיפה) מן יסודי לקריאה בחטיבת הביניים (g., הערכת נתיבים a₄₃, c₄₃, ו-e₄₃, שהם השפעות גנטיות וסביבתית על מיומנויות קריאה ברמת המילה מכיתה א' המשפיעים על הבנת הקריאה בכיתה ז'). שנית, הוא הוכיח כיצד להעריך השפעות גנטיות וסביבתיות ייחודיות הנמצאים באינטרנט בכל כיתה מסוימת (g., הערכת נתיבים a₃₃, c₃₃, ו-e₃₃, שהם השפעות גנטיות וסביבתיות ייחודיות על מיומנויות קריאה ברמת המילה העולות בכיתה א'.

Protocol

השלבים הבאים לתאר את התהליך של הערכת הבדלים בודדים הבסיסי שיוכי האורך בין מיומנויות קריאה יסודיים התיכון לתוך (א) גנטי, (C) משותפים סביבתיים, ו (E) גורמים סביבתיים לא משותפים באמצעות תוכנית מידול סטטיסטי, מעבד תמלילים ותוכנה עם ממשק משתמש גרפי (GUI). מחקר זה אושר על ידי הלוח סקירה מוסדית באוניברסיטת פלורידה סטייט.

1. הכנת נתונים לתוכנית הדוגמנות הסטטיסטית

1. הכן את הנתונים בתבנית שניתן לקרוא על-ידי תוכנית המידול הסטטיסטית של בחירה. תוכניות מידול סטטיסטי פופולרי כוללים Mx, OpenMx בפלטפורמה R, ו MPlus⁹. מושלם יכול לקרוא קבצי נתונים בתבניות הנתונים של. vl או. dat, OpenMx בכל תבנית נתונים, ו Mplus בתבנית נתונים. dat. הדוגמה שהוראתה כאן מבוצעת בתוכנית MPlus⁹.
   הערה: קובץ נתונים לדוגמה בתבנית. dat עבור שישה משתתפים שנבחרו באופן אקראי זמין בקבצים משלימים. משתנים המשמשים בקובץ נתונים לדוגמה משקפים משתנים המשמשים בקובץ קידוד הקלט.

2. קריאת נתונים לתוכנית הדוגמנות הסטטיסטית, הפעלת קובץ ה-script והערכת ההשפעות

1. פתח את תוכנית המידול הסטטיסטית.
2. אתר את קובץ הנתונים הרלבנטי שייקרא לתוכנית המידול הסטטיסטית על-ידי הקלדת "File הוא [הוספת מיקום קובץ הנתונים שלך במחשב]".
3. לחץ על הסמל הפעל ברצועת הכלים של תוכנית הדוגמנות הסטטיסטית כדי להשיג הערכות גנטית, משותף סביבתי, והשפעות סביבתיות שאינן משותפות משיטת הפירוק של כולסקי רב-משתנים. קובץ ה-script של הקלט המסומן עבור מודל הפירוק של כולינסקי בארבע נקודות זמן, כמו גם הפלט שלה באמצעות MPlus ניתן למצוא קבצי קידוד משלימים.
4. ברגע שתוכנית הדוגמנות הסטטיסטית יוצרת הערכות של השפעות הסביבה הגנטיות, הסביבה המשותפת ושאינן משותפות, אתר את האומדנים בקובץ הפלט תחת stx₁₁ עבור נתיב a₁₁, stx₂₁ עבור נתיב a₂₁, ..., סטי₁₁ עבור מסלול_{c 11},_{סטי 21} עבור השביל c₂₁,..., stz₁₁ עבור נתיב e₁₁, stz₂₁ עבור נתיב e₂₁, וכו '.

3. יצירת טבלה עם הערכות שנוצרו

1. פתח את מעבד התמלילים.
2. העתק את האומדנים שהופקו לטבלה במעבד תמלילים. ניתן ליצור את הטבלה בתבנית המצוינת באיור 3. לדוגמה, במקרה זה, האומדנים עבור הנתיבים a₁₁, a₂₁, a₃₁ו-₄₁ יש ערכים של 0.60, 0.24, 0.63 ו-0.18, בהתאמה.

איור 3: מידול כולסקי רב-משתנים מדגמן הערכות הדרכה סטנדרטיות של השפעות גנטיות וסביבתיות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

4. התוויית השפעות גנטיות, סביבתיות משותפות וסביבה שאינה משותפת

1. פתח את התוכנה באמצעות GUI.
2. הזן את ההערכות מהטבלה שנוצרה לתאים F3-F16, G4-G16, H5-H16 ו-I6-I16. צילום מסך מהתוכנה עם GUI מתואר באיור 4.

איור 4: הזנת האומדנים לתוך התוכנה עם GUI. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

3. חשב את השונות של השפעות סביבתיות, סביבתיות משותפות ושאינן משותפות על-ידי הערכת האומדנים בתאים F3-F16, G4-G16, H5-H16 וI6-I16. הקלד את ערכי הריבוע בתאים J3-J16, K4-K16, L5-L16 ו-M6-16.
4. חשב את השונות באחוזים על-ידי הכפלת הערכים בתאים J3-J16, K4-K16, L5-L16 ו-M6-100-16. הקלד את ערכי האחוזים בתאים N3-N16, O4-O16, P5-P16 ו-Q6-Q16. שלבים 4.3 ו-4.4 מתוארים באיור 5.

איור 5: איור של שלבים 4.3 ו 4.4. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

5. לחשב את המידה שבה השפעות גנטיות לשאת על (חפיפה) מן היסודי לחטיבת הביניים.
   1. בתא R3, הקלד "0".
   2. בתא 4, הקלד "= N4". זו המידה שבה השפעות גנטיות מנקודת הזמן הראשונה מעבירים לנקודת הזמן השנייה. במקרה זה, הוא מצביע על השפעות גנטיות מפני שליטה במתן שמות מכתבים בגן הנושא את שליטה מפלח בגני ילדים.
   3. בתא R5, הקלד "= N5 + O5". זוהי המידה שבה השפעות גנטיות משתי נקודות הזמן הראשונות מעבירים לנקודת הזמן השלישית. במקרה זה, הוא מצביע על השפעות גנטיות מפני שליטה במתן שמות מכתבים בגן הילדים ושליטה בפילוח של כישורי הקריאה ברמת המילה בכיתה 1.
   4. בתא R6, הקלד "= N6 + O6 + P6". זו המידה שבה השפעות גנטיות משלושת נקודות הזמן הראשונות מעבירים לנקודת הזמן הרביעית. במקרה זה, הוא מצביע על השפעות גנטיות מתוך שליטה במתן שמות המכתב בגן, שליטה בפילוח של הספר בגני ילדים, ומיומנויות קריאה ברמת המילה בכיתה 1 הנושאת לקראת הבנת כיתה 7.
6. לחשב את המידה שבה השפעות סביבתיות משותפות ולא משותפות לבצע (חפיפה) מן היסודי לחטיבת הביניים הרבה כמו בשלב 4.5.
7. לחשב את המידה שבה ייחודי הגנטי, הסביבה המשותפת וגורמים סביבתיים שאינם משותפים מגיעים באופן מקוון בכל נקודת זמן מסוימת (כלומר, כיתה).
   1. העתק את האחוזים מתאים N3, O4, P5 וQ6 לתאים S3, S4, S5 ו-S6, בהתאמה, כדי לקבל את המידה שבה גורמים גנטיים ייחודיים מגיעים באופן מקוון בכל כיתה.
   2. העתק את האחוזים מתאים N8, O9, P10, ו Q11 לתוך תאים U3, U4, U5, ו U6, בהתאמה, כדי לקבל את המידה שבהם גורמים סביבתיים משותפים ייחודיים מגיעים באופן מקוון בכל כיתה.
   3. העתק את האחוזים מתאים N13 וכן, O14, P15 וQ16 לתאים W3, W4, W5 ו-W6, בהתאמה, כדי לקבל את המידה שבה גורמים סביבתיים ייחודיים שאינם משותפים מגיעים באופן מקוון בכל כיתה.
8. על מנת להבטיח שכל החישובים נכונים, הערכים בתאים R3-W3, אר-אר-W4, R5-W5 ו-R6-W6 צריכים להוסיף עד 100. צעדים 4.5 – 4.7 מתוארים באיור 6.

איור 6: איור של שלבים 4.5-4.8. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

9. העלילה חופפים גנטית, כמו גם השפעות ייחודיות גנטית על ידי לחיצה על גרירת העכבר מעל תאים R2 – R6 ו-S2 – S6 כדי להדגיש את הנתונים.
10. לחץ על תפריט הוספה .
11. לחץ על תרשימים > טורים מוערמים.
12. חזור על שלבים 4.9 – 4.11 לגבי חפיפה סביבתית משותפת ולא משותפת, כמו גם השפעות ייחודיות. בחר תאים T2 – T6 ו-U2 – U6 כדי להתוות השפעות סביבתיות משותפות, ובחר תאים V2-V6 ו W2 – W6 עבור השפעות סביבתיות לא משותפות.

תוצאות

הערכות סטנדרטיות עבור השפעות סביבתיות, משותפות וסביבתיות שאינן משותפות ממודל הפירוק הרב של כולמסקי מתוארות באיור 7. באופן כללי, התוצאות התגלו כי הבדלים בודדים בגן הקריאה טרום לקראת הראשון כיתה מילה ברמה הקריאה ברמת מיומנויות מתומחרים חלק גדול של שונות של גנטי (4...

Discussion

מטרת מחקר זה היתה להדגים כיצד השיטה הוקמה בתוך הגנטיקה התנהגותית, שיטת כולטסקי מרובת המשתנים, יכולה לשמש ביעילות להבנת היחסים בין משתנים בהקשר הזמני. באופן ספציפי, שיטה זו מאפשרת הערכה של מידת ההשפעות הגנטיות והסביבתיות הייחודיות עולות בנקודות זמן מסוימות (למשל, כיתות בבית הספר), כמו גם הפ...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Microsoft Office Excel	Microsoft
Microsoft Office Powerpoint	Microsoft
Microsoft Office Visio	Microsoft
Microsoft Office Word	Microsoft
Mplus Statistical Program	Mplus