یادگیری فیزیک و تاثیر آن بر مغز انسان چیست؟

یادگیری فیزیک و تاثیر آن بر مغز انسان

نواحی خاصی از مغز در هنگام یادگیری فعال می شوند که برای همه پذیرفته شده بود اما تحقیق زیر نشان داد که هنگام یادگیری فیزیک نواحی دیگری از مغز که تا به حال فکر می کردند به یادگیری مربوط نیست، فعال می شود.

یادگیری فیزیک و تاثیر آن بر مغز انسان

شرح مختصر تحقیق:

با استفاده از fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) برای اندازه‌گیری جریان خون در مغز، محققان به دنبال نقشه‌ی مغزی بودند تا دریابند کدام قسمت از مغز هنگام تکمیل یک استدلال فیزیکی فعال می‌شود.

fMRI ، قبل و بعد از ارائه‌ی یک دوره‌ی آموزشی جهت آشنایی با زمینه‌ی فیزیکی مورد بحث، انجام شد.

در این آزمایش، دانش‌آموزان قبل و بعد از دوره‌ی آموزشی حین پاسخ به سوالات معینی از فیزیک، تحت اسکن fMRI قرار گرفتند.

توضیح درباره fMRI

fMRI ( اف ‌ام ‌آر آی ) یا فرآیند تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی یک روش اسکن از مغز است که تصاویری متناوب از مغز در زمان فعالیت و در حالت استراحت می گیرد.

سپس بطور دیجیتالی این تصاویر را تفکیک می کند، که حاصل این پردازش عملکرد مغزی در اثر تغییرات جریان خونی در مغز را از لحاظ فیزیولوژیکی نشان می‌دهد.

نتایج این آزمایش:

در اسکن‌های پیش از آموزش، قسمت‌هایی از مغز که به “توجه”، حافظه‌ی کاری و حل مسئله مرتبط بوده‌اند از خود فعالیت نشان دادند:

کورتکس پری-فرونتال جانبی و کورتکس پاریتال، که به آن شبکه اجرایی مرکزی نیز گفته می‌شود.

به نظر می‌رسد یکی از نکات کلیدی، قسمتی از مغز، کورتکس پری-فرونتال جانبی پشتی، باشد که شبیه‌سازی‌های ذهنی ایجاد می‌کند.

این امر پیشنهاد می‌کند که یادگیری فیزیک یک فرآیند وابسته به تخیلات است، که با تصورات عمومی مردم از یادگیری فیزیک تناقض دارد.

مقایسه‌ی اسکن‌های قبل و بعد از کلاس نشان‌دهنده‌ی افزایش فعالیت در قطب‌های قدامی بوده است، که قابل پیش بینی بود، چرا که این قسمت به یادگیری مرتبط است.

اما در ناحیه‌‌ای دیگر نیز فعالیت افزایش یافته بود:

کورتکس چسبیده‌ی خلفی (Posterior cingulate cortex)، که به حافظه‌ی اپیزودیک و افکار خود ارجاعی (self-referential) مرتبط است.

یکی از اهداف این مطالعه اکتشاف بیشتر این موضوع بود که چگونه روش آموزشی استفاده شده (دستور العمل مدل‌سازی)، دانش‌آموزان را تشویق می‌کند که از مدل ذهنی خود برای درک مفاهیم جدید استفاده کنند.

اما چرا فیزیک؟

چه چیزی باعث می‌شود فیزیک موضوع مناسبی برای مطالعه‌ی مدل‌سازی ذهنی در مغز باشد؟

تحقیقاتی در رابطه با شبکه‌های مغزی مرتبط با یادگیری ریاضی و خواندن وجود داشته است. اما مدل‌سازی ذهنی متکی به فیزیک است، که به اندازه‌ای که باید، مورد توجه قرار نگرفته است.

به دو دلیل فیزیک جایگاه مناسبی برای درک یادگیری است:

1. فیزیک به چیزهایی مرتبط است که افراد با آن‌ها برخورد مستقیم داشته‌اند، و همین باعث می‌شود یادگیری رسمی کلاسی و درک غیر رسمی هر دو مرتبط با موضوع و گاهی در یک راستا و گاهی در تضاد باشند.
2. فیزیک بر مبنای قوانین پایه‌ریزی شده است، بنابراین عناصر مطلقی وجود دارند که نحوه‌‌ی فعالیت بدن را کنترل می‌کنند.

منبع: ساینس دیلی