بقلم ستيفاني جوندرو
جامعة كارينجي ميلون
٢٦ سبتمبر ٢٠١٨
المترجم: أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٢٥ لسنة ٢٠٢٠
التصنيف: أبحاث التعلم
Carnegie Mellon University
September 25, 2018
By Stefanie Johndrow
بناءً على الأبحاث الرائدة (١) التي حددت تمثيلات الدماغ (للتعريف، راجع ٢) لمفاهيم الفيزياء الأولية، حصل روبرت ماسون ومارسيل جست Just من جامعة كارنيجي ميلون على منحة من المؤسسةالوطنية للعلوم (NSF) للتحقيق في تمثيلات الدماغ لمفاهيم الفيزياء لدى طلاب الجامعات وتحديد علاقتها.بالأداء الأكاديمي للطلاب.
على الرغم من أن الهدف من معظم الممارسات التعليمية هو تعزيز ما يعرفه الطلاب ، فإن هذا المشروع سيقيُم كيف يرتبط 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 طالب معين على مدار فصل دراسي ، من خلالا البحث عن علامات حيوية biomarkers عصبية للتعلم الناجح في مجال ال STEM المعقد (مصطلح STEM هو اختصار للعلوم والتكنلوجيا والهندسة والرياضيات) . يمكننا بعد ذلك تقييم جودة التمثيلات العصبية الناتجة عن طريق مقارنتها بالتمثيلات العصبية للطلاب الناجحين سابقًا وبتمثيلات المعلمين ".
أداة القياس التي استخدمها ماسونMason وجست Just تطبق تقنيات التعلم الآلي لأنماط تنشيط الدماغ عن طريق التصوير بالرنين 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.
أداة القياس التي استخدمها ماسونMason وجست Just تطبق تقنيات التعلم الآلي لأنماط تنشيط الدماغ عن طريق التصوير بالرنين 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 الناس يُنظم مفهوم المعرفة بشكل منشابه ، 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 يتغير التمثيل العصبي خلال الفصل الدراسي وكيف ترتبط التغيرات العصبية بعلامات اختبارات المادة. كما أنهما سيدرسان كيف ترتبط جودة التمثيل العصبي بمقاييس مختلفة للقدرات المعرفية ، مثل القدرة المكانية أو الذكاء السائل fluid intelligence (للتعريف، راجع ٣ )
النتيجة الرئيسية لهذا المشروع ستكون لمعرفة كيف تُعرف 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 تأثيراً ، كيف يمكن أن يُعدّل من تعليم الفيزياء واختبارها لتعزيز التعلم.
" أدمغتنا التي كانت مصممة قبل عشرات الآلاف من السنين يمكن الآن أن تتعلم مفاهيم جديدة في الفيزياء عن طريق" تكييفها "لأنظمة الدماغ التي تطورت في الأصل لمعالجة معلومات عن بيئتنا" ، كما قال جست. "الأبعاد الأساسي التي وراء التمثيل ، كالتردد frequency وكتدفق الطاقة ، تمثل المعلومات التي عالجتها ولا تزال تعالجها البشرية لآلاف السنين. ستحدد هذه المنحة الجديدة ستحدد ما إذا كان بإمكاننا الاستفادة من رؤى علوم الأعصاب المعرفية لتحسين تعليم العلوم ".
تمثل الأبعاد الأساسية الأساسية للتمثيل ، مثل التردد وتدفق الطاقة ، المعلومات التي تعالجها البشرية منذ آلاف السنين. ستحدد هذه المنحة الجديدة ما إذا كان بإمكاننا الاستفادة من رؤى علم الأعصاب الإدراكي لتحسين تعليم العلوم ".
مصادر من داخل وخارج النص
٢-تعريف التمثيلات: هي تخيلات ذهنية لأشياء ليست حاضرة للحواس في الواقع بعد،، ترجمناه من نص ورد على هذا العنوان : https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mental_representation
٣-"الذكاء السائل أو المنطق السائل: هو القدرة على التفكير المنطقي وحل المشاكل في الظروف التصورية بمعزل عن المعرفة المكتسبة. فهو القدرة على تحليل المشاكل وتحديد أنماطها والعلاقات التي تستند إليها واستقرائها باستخدام المنطق، للمزيد عن هذا التعريف، يرجى مراجعة " اقتبسناه من تص على هذا العنوان:
المصدر الرئيس
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق