كيف يتم تعلم الفيزياء في الدماغ؟ لم يتمكن الإنسان العاقل من تعلم النظرية النسبية لآينشتاين في وقت مبكر، ولكن أي شخص في صف الفيزياء يستطيع أن يفهم المبادئ الأساسية اليوم.
ويسأل عالم الاعصاب في جامعة كارنيجي ميلون، ماريسال جست (Marcel Just) “كيف يمكن أن تتمكن عقولنا القديمة من تعلم العلوم الجديدة وتشكل المفاهيم المجردة؟”. في دراسة نشرت في علم النفس، وجد جست وزميله روبرت ميسون (Robert Mason) أن التفكير في الفيزياء يتطلب تفعيل أنماط مشتركة في الدماغ، وأن هذه الانماط والقدرات العصبية تستخدم يومياً لمعالجة الأيقاع ويناء الجمل، وأغراض أخرى. وتعتبر مثال على تعلم العلم المجرد.
قام جست وميسون بمسح ادمغة تسعة طلاب دراسات عليا في الفيزياء والهندسة، وأجري المسح أثناء قيام الطلاب بالتفكير ب30 مفهوم فيزيائي مثل الزخم، الكون والتيار الكهربائي. وقام الباحثان بأدخال البيانات المسح الى برنامح حاسوبي لتعلم الآلة والتي في النهاية يمكنها تحديد أي مفهوم ينشط الدماغ له. لمذا كان هذا ممكن؟ لأن الأنماط العصبية تكون واحدة في مواضيع معينة، الجاذبية على سبيل المثال، تكون واحدة لدى جميع الطلاب. ويقول ميسون “كل شخص يتعلم الفيزياء في فصل دراسي مختلف، مع مدرس مختلف، بمعدل مختلف. فمن المستغرب ان يتم تطوير مناطق في الدماغ نفسها لفهم الفيزياء عند جميع هؤلاء الطلاب”.
ومن ثم قام الباحثون بأخذ نتائج دراستهم ومقارنتها مع بحوث سابقة حول النشاط العصبي لعمليات التفكير. ووجدوا أن استجابات الدماغ الموافقة لمفاهيم علمية مثل “تردد” أو “موجة” وقعت في نفس المناطق التي تنشط في الدماغ عندما يشاهد الاشخاص الراقصين، والاستماع الى الموسيقى أو سمع نمط إيقاعي (مثل صوت ركض الحصان)، من المرجح حدوث ذلك لكونها جميعا تنطوي على استشعار “تواتر”. وعندما يفكر الطلاب بالمعادلات الرياضية، تنشط مناطق في الدماغ تعمل على معالجة الجمل. وتشير هذه النتائج إلى أن الهياكل العصبية العامة وأغراض أخرى تتعامل مع العلم الرفيع المستوى.
ويقول جست “على الرغم من ان بعض هذه المفاهيم قد تم تدريسها في القرنين المنصرمين، لكن يبدو ان الدماغ قد بني جاهز للتعامل معها”.
يقول ميسون ان النتائج قد تساعد في يوما ما تحديد أي الدروس يجب ان تعط معاً لتقليل الأستهلاك، وقال ايضا انه مع جست يخططون لأستمرار عملهم ودمجه مع علوم أخرى كان أجدادنا يعرفون القليل عنها، مثل علم الوراثة وعلم الحاسوب.
المصدر: http://www.scientificamerican.com/article/how-your-brain-learns-physics/
