بقلم ستيفاني جوندرو
جامعة كارينجي ميلون
٢٦ سبتمبر ٢٠١٨
المترجم: أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٤١١ لسنة ٢٠١٨
التصنيف: أبحاث التعليم
Carnegie Mellon University
September 25, 2018
By Stefanie Johndrow
منحة المؤسسة الوطنية للعلوم NSF يستكشف كيف تُوستعب مفاهيم الفيزياء في الدماغ
بناءً على الأبحاث الرائدة (١) التي حددت تمثيلات الدماغ (تعريف من خارج النص: التمثيلات هي تخيلات ذهنية للأشياء ليست حاضرة للحواس في الواقع بعد، للمزيد من المعلومات راجع ٢) لمفاهيم الفيزياء الأولية، حصل روبرت ماسون ومارسيل جست Just من جامعة كارنيجي ميلون على منحة قدرها ٥٤٩ ألف دولار من المؤسسةالوطنية للعلوم (NSF) للتحقيق في تمثيلات الدماغ لمفاهيم الفيزياء في طلاب الجامعات وتحديد علاقتها.بالأداء الأكاديمي للطلاب.
على الرغم من أن الهدف من معظم الممارسات التعليمية هو تعزيز ما يعرفه الطلاب ، فإن هذا المشروع سيقيم كيفية ارتباط النمو العصبي للمعرفة الجديدة بالأداء في اختبارات المادة.
وقال ماسون ، وهو باحث كبير في قسم علم النفس في كلية ديتريش Dietrich للعلوم الإنسانية والعلوم الاجتماعية: "يعتمد هذا المشروع على قدرتين رئيسيتين أثبتناهما في البحث السابق". "أولاً ، قدرتنا على تحديد ما هو مفهوم الفيزياء الذي يفكر فيه الطالب من نمط فعالية دماغه ، أي العثور على بصمة الدماغ للمفهوم. ثانيًا ، يمكننا تتبع تقدم تمثيلات مفهوم الطالب الفردي على مدار فصل دراسي ، من خلالا البحث عن علامات حيوية biomarkers عصبية للتعلم الناجح في مجال ال STEM (هذا المصطلح هو اختصار للعلوم والتكنلوجيا والهندسة والرياضيات) معقد. يمكننا بعد ذلك تقييم جودة التمثيلات العصبية الناتجة عن طريق مقارنتها بالتمثيلات العصبية للطلاب الناجحين سابقًا وإلى تمثيلات المعلمين ".
أداة القياس التي استخدمها ماسون Mason و جست Just تطبق تقنيات التعلم الآلي لأنماط لتنشيط الدماغ بتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي fMRI المقابلة لمفاهيم محددة. اكتشف الباحثان أن تمثيلات الدماغ للمفاهيم مثل السرعة أو الكتلة يمكن قياسها وبشكل فردي يمكن تمييزها. ووجدا أيضا أن التمثيلات العصبية لمفاهيم علمية جديدة نسبياً ، عمرها بضع مئات من السنين فقط ، متجذرة في أنظمة الدماغ القديمة. على سبيل المثال ، التمثيل العصبي للتردد frequency يستخدم بعضًا من نفس أنظمة الدماغ كمعالجة إزالة الشعر وتضاؤل (انحسار) الصوت.
"من الممكن الآن مشاهدة المفهوم" ينمو "في الدماغ حين يتعلم الدماغ خصائص هذا المفهوم" ، كما قال جست ، أستاذ علم النفس بجامعة D. O Hebb "علاوة على ذلك ، دماغ كل الناس يُنظم مفهوم المعرفة بشكل مشابه ، مما يجعل من الممكن المقارنة بين تمثيلات الطلاب المختلفة".
ستسمح المنحة الجديدة لـ ماسون Mason وجست Just بفحص تمثيلات الدماغ للمفاهيم لدى الطلاب المسجلين في فصل الفيزياء التمهيدي في بداية ونهاية الفصل. سوف يقومان بتقييم كيف تغير التمثيل العصبي خلال الفصل الدراسي وكيف ترتبط التغيرات العصبية بعلامات اختبارات المادة. كما أنهما سوف يدرسان كيف ترتبط جودة التمثيل العصبي بمقاييس مختلفة للقدرات المعرفية ، مثل القدرة المكانية أو الذكاء السائل fluid intelligence.(تعريف من خارج النص:الذكاء السائل أو المنطق السائل هو القدرة على التفكير المنطقي وحل المشكلات في الظروف التصورية بمعزل عن المعرفة المكتسبة. فهو القدرة على تحليل المشكلات وتحديد أنماطها والعلاقات التي تستند إليها واستقرائها باستخدام المنطق، للمزيد عن هذا التعريف، يرجى مراجعة ٣ للمزيد من المعلومات) .
النتيجة الرئيسية لهذا المشروع ستكون لفهم كيف تُتعلم المفاهيم العلمية الفردية وكيف يمكن تعزيز هذا التعلم. سيكشف البحث عن أي الأنظمة الدماغية تُستخدم لتمثيل مفاهيم الفيزياء ، وكيف تتغير التصورات العصبية لمفاهيم الفيزياء مع التعلم (من حيث تنظيمها والتشابه المتزايد لتمثيلات المعلمين) ، ما مدى كفاءة القياسات العصبية للتنبؤ بقياسات الإختبار السلوكي ، وربما الأكثر تأثيرا ، كيف يمكن أن يُعدّل تعليم الفيزياء واختبارها لتعزيز التعلم.
" أدمغتنا التي صممت قبل عشرات الآلاف من السنين يمكن الآن أن تتعلم مفاهيم جديدة في الفيزياء عن طريق" تكييفها "لأنظمة الدماغ التي نشأت في الأصل لمعالجة المعلومات عن بيئتنا" ، كما قال جست. "تمثل الأبعاد الأساسية التي وراء التمثيل ، مثل التردد frequency وتدفق الطاقة ، المعلومات التي لا عالجتها ولا تزال البشرية لآلاف السنين. ستحدد هذه المنحة الجديدة ما إذا كان بإمكاننا الاستفادة من رؤى علوم الأعصاب المعرفية لتحسين تعليم العلوم ".
مصادر من داخل وخارج النص
١-https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2016/april/brain-repurpose.html
٢-https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mental_representation
٣-https://ar.m.wikipedia.org/wiki/الذكاء_السائل_والمتبلور
المصدر الرئيسي
https://www.cmu.edu/dietrich/news/news-stories/2018/september/marcel-just-nsf-physics-grant.html
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على صفحتنا على الإنترنت على هذا العنوان؛
https://sites.google.com/view/adnan-alhajji
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق