שיעורים המשלבים התערבות מוזיקלית בבתי ספר יסודיים הובילו לשיפור של 30% בתוצאות מבחני היצירתיות במתמטיקה, בהשוואה לכיתות הביקורת שבהן כל אחד מהתחומים נלמד בנפרד – כך עלה במחקר  שהובילה ד"ר ליבי עזריהו, מרצה בפקולטה לחינוך מוזיקלי במרכז האקדמי לוינסקי־וינגייט. כמו כן, מדיווחי המורים עולה ששיעורים אלו תורמים להתפתחות הרגשית של התלמידים.

ד"ר ליבי עזריהו הובילה כמה מחקרים בתחום זה במהלך חמש השנים האחרונות, בשותפות עם ד"ר אורית ברוזה, אופק ששון, פרופ' שי כהן ופרופ' שרה הרשקוביץ מהמרכז האקדמי לוינסקי־וינגייט, ועם פרופ' אסתר עדי-יפה מאוניברסיטת בר־אילן. במחקרים אלו נבחנו ההשפעות של ההתערבות המוזיקלית בשיעורי מתמטיקה על תלמידי בית ספר יסודי.

"הרעיון של גישת מוזימתמטיקה היא ללמד מושג מתמטי שבא לידי ביטוי באופן טבעי במוזיקה, כדוגמת שברים, סימטריה או חוקיות", אומרת עזריהו, "כך, לדוגמא, בלימודי שברים המוזיקה מראה לילדים כיצד הצליל מחולק בזמן לחצי, לרבע ולשמיניות. למידה של מושגים מתמטיים בשילוב של חוש נוסף, השמיעה, מסייעת לתמידים להבין את המושגים המופשטים".

מוזיקה  (צילום: רונית לנדקוף-לובצקי)
ד"ר ד"ר ליבי עזריהו | צילום: רונית לנדקוף-לובצקי

מחקר שנערך בתחילת שנת 2022 על תלמידי כיתות א'-ב' בחן את יכולות החשיבה המתמטית והמוזיקלית בשלושה פרמטרים: שטף (מספר התשובות הנכונות), מגוון של סוגי הפתרונות שהתלמיד הציע, ומקוריות (ייחודיות התשובות בהשוואה לשאלונים של התלמידים בקבוצה). המחקר נערך בקרב 206 תלמידות: קבוצת הביקורת, שכללה 100 תלמידות שלמדו בשיטה המסורתית; וקבוצת הניסוי, שכללה 106 תלמידות שלמדו עשרה שיעורים ששילבו את שני התחומים – מוזיקה ומתמטיקה.

"כל התלמידות נדרשו למטלות העוסקות בתחום החוקיות. במוזיקה הן התבקשו להמציא מנגינות על כלי נגינה מטאלפון (סוג של קסילפון העשוי ממתכת) עם חוקיות. ובמתמטיקה הן נדרשו ליצור סדרות לפי כל אחד מסוגי הדגמים. המחקר נמשך במשך 10 שיעורים והמבדקים הועברו בשלוש נקודות זמן: בשיעור הרביעי, השביעי והעשירי. מהמחקר עלה כי בתחום המוזיקה כל התלמידות בקבוצת המחקר שיפרו את יכולת החשיבה היצירתית שלהן על ידי הצגת מגוון רחב יותר בין הבדיקה הראשונה לשלישית. בתחום המתמטיקה נמצא כי כל התלמידות שהשתתפו בקבוצת הניסוי הראו שיפור של 30% בתחום היצירתיות המתמטית, כאשר בקרב תלמידות כיתה ב' היה שיפור משמעותי יותר".

מחקר אחר, שנערך לפני כשלוש שנים בקרב 84 תלמידי כיתות ג' בכפר-סבא, בחן את היכולת היצירתית והאקדמית בפתרון שאלות מתמטיות. במסגרת המחקר הועברו שאלונים שבחנו סימטריה של צורות וסדרות לשתי קבוצות: קבוצת ביקורת בעלת 24 תלמידים שלמדה בשיטה המסורתית, וקבוצת ניסוי של 60 תלמידים ששילבה במשך עשרה שיעורים לימודי מוזיקה בהוראת המתמטיקה. המחקר מצא כי קבוצת הביקורת שיפרה את הציון הממוצע של התלמידים ב־ 17 נקודות בלבד, אולם בקרב קבוצת הניסוי הציון הממוצע שופר ב-45 נקודות.

"המחקר בדק חוקיות מוזיקלית וחוקיות מתמטית", אומרת עזריהו. "בקבוצת הביקורת הלימודים התקיימו בשיטה המסורתית שבה למדו שיעורי מוזיקה ומתמטיקה על פי מערכת השעות. בקבוצת הניסוי התלמידים למדו את שיעורי המוזיקה והמתמטיקה על פי מערכת השעות, אך המורות ביצעו הקשר מפורש בין התחומים. כך למשל, שיעור מתמטיקה נפתח בשיר או יצירה שנלמדה בשיעור מוזיקה, ובשיעור מוזיקה המורה קישרה את החוקיות המוזיקלית לחוקיות מתמטית. לכל התלמידים הועברו בחינות במתמטיקה בנושא סדרות וסימטריה לפני ואחרי הניסוי. השאלונים הורכבו משאלות סגורות ושאלות פתוחות שבהן התלמידים התבקשו ליצור סדרה ולצרף אליה הסבר לחוקיות. את  השיפור הממוצע של 45 נקודות בקרב קבוצת הניסוי ניתן לייחס לכך כי למידת משולבת של מוזיקה ומתמטיקה באופן מפורש תורמת להבנת הידע המתמטי, תוך שילוב של חוש נוסף - חוש השמיעה".