پژوهشی جدید نشان میدهد برخی از تواناییهای پایه در درک هندسه، برخلاف تصور قبلی، منحصر به انسان نیستند. دانشمندان با مقایسه عملکرد میمونها، کودکان پیشدبستانی و بزرگسالان دریافتند که میمونها میتوانند اشکال هندسی مشابه را حتی در اندازهها و جهتهای متفاوت تشخیص دهند؛ مهارتی که عملکرد آنها را به کودکان پیش از آموزش رسمی ریاضی نزدیک میکند.
میمونها چگونه در آزمون هندسه شرکت کردند؟
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کارنگی ملون برای بررسی تفاوت تواناییهای هندسی انسان و سایر نخستیها، آزمایشهایی را روی ۸ میمون بالغ انجام دادند که شامل چهار ماکاک رزوس و چهار بابون زیتونی بود.
در کنار آنها، ۵۵ کودک آمریکایی ۳ تا ۶ ساله و ۷۷ فرد بزرگسال از قوم بومی تسیمانه در این مطالعه شرکت کردند. گروه تسیمانه از آموزش رسمی محدودی برخوردار بودند و به همین دلیل امکان مقایسه تواناییهای هندسی در افرادی با سطوح مختلف آموزش فراهم شد. پژوهشگران همچنین بخشی از دادههای یک مطالعه قبلی را که شامل بابونها، کودکان پیشدبستانی و کلاس اول فرانسه و همچنین بزرگسالان فرانسوی و بومی هیمبا بود، در تحلیل خود بررسی کردند.
شرکتکنندگان باید در یک آزمون تطبیق شکل که روی صفحه لمسی انجام میشد، اشکال دارای هندسه یکسان را از میان مجموعهای از شکلهای مختلف پیدا میکردند. برای مثال، دو مثلث قائمالزاویه ممکن بود با اندازههای متفاوت یا در زاویهای متفاوت نمایش داده شوند، اما شرکتکننده باید تشخیص میداد که ویژگی هندسی اصلی آنها یکسان است.
به شرکتکنندگان آموزش زیادی درباره نحوه انجام آزمایش داده نشد و از آنها خواسته شد با آزمونوخطا روش حل مسئله را پیدا کنند. پاسخ درست با یک صدای مثبت تأیید میشد و برای میمونها پاداش غذایی و برای کودکان برچسب جایزه در نظر گرفته شده بود.
نتیجه جالب: عملکرد میمونها به کودکان پیش از آموزش رسمی نزدیک بود
نتایج نشان داد میمونها میتوانند مثل کودکان، اشکالی مانند مثلث، مستطیل و ذوزنقه را بر اساس ویژگیهای هندسی مشترک تشخیص دهند؛ حتی زمانی که این اشکال چرخیده یا در اندازههای متفاوت نمایش داده میشوند.
جسیکا کانتلون، عصبشناس رشد و از پژوهشگران این مطالعه، به ScienceAlert گفت مقایسه کودکان، میمونها و بزرگسالانی با سطوح متفاوت آموزش هندسه به پژوهشگران کمک کرد مشخص کنند کدام بخشهای استدلال هندسی بهصورت طبیعی شکل میگیرد و کدام بخشها تحت تأثیر آموزش تقویت میشود.
یکی از یافتههای مهم پژوهش این بود که کودکان خردسال پیش از دریافت آموزش رسمی ریاضی در این آزمون تقریباً به اندازه میمونها با چالش روبهرو شدند. به گفته جالین لی، پژوهشگر روانشناسی و یکی از نویسندگان اول مقاله، میزان همپوشانی عملکرد کودکان و میمونها تقریباً به اندازه شباهت عملکرد کودکان و بزرگسالان بود.
این نتیجه به این معنا نیست که میمونها همان درک نمادین و آگاهانه انسان از هندسه را دارند؛ بلکه نشان میدهد بخشی از توانایی تشخیص روابط هندسی میتواند ریشهای مشترک در میان نخستیها داشته باشد.
بزرگسالان چه تفاوتی با کودکان و میمونها داشتند؟
پژوهشگران دریافتند بزرگسالان در انجام این وظیفه عملکرد بهتری دارند و احتمالاً از ویژگیهای نمادین اشکال بیشتر استفاده میکنند.
برای نمونه، یک فرد بزرگسال میتواند هنگام مقایسه دو شکل، بهطور ناخودآگاه ویژگیهایی مانند تقارن، طول اضلاع، موازی بودن خطوط و اندازه زاویهها را در نظر بگیرد و بر اساس این قوانین انتزاعی تصمیم بگیرد.
در مقابل، کودکان و میمونها بیشتر به پردازش شهودی متکی بودند. آنها برای تشخیص اشکال مشابه باید ویژگیهای هندسی را از طریق مشاهده و آزمونوخطا استخراج میکردند، در حالی که بزرگسالان آموزشدیده میتوانستند از قواعد نمادین و انتزاعی هندسه کمک بگیرند.
مقایسه روش پردازش هندسی
| گروه | شیوه غالب پردازش | ویژگی اصلی |
|---|---|---|
| میمونها | شهودی | تشخیص روابط هندسی پایه بدون آموزش رسمی |
| کودکان پیشدبستانی | شهودی | توانایی تشخیص شکلهای مشابه پیش از آموزش رسمی |
| بزرگسالان | نمادین و انتزاعی | استفاده بیشتر از تقارن، اضلاع، زوایا و روابط هندسی |
| بزرگسالان با آموزش رسمی | نمادین و تقویتشده با آموزش | بهرهگیری گستردهتر از قواعد انتزاعی هندسه |
آیا توانایی ریاضی انسان از آموزش آغاز میشود؟
یکی از مهمترین پیامهای این پژوهش این است که آموزش رسمی احتمالاً تواناییهای ریاضی را از صفر ایجاد نمیکند، بلکه ظرفیتهای شناختی موجود را تقویت و گسترش میدهد.
پژوهشگران معتقدند انسانها پیش از ورود به مدرسه نیز نوعی شهود هندسی دارند؛ برای مثال، میتوانند برخی روابط مربوط به زاویهها و ویژگیهای اندازهگیری اشکال را بهصورت ناخودآگاه درک کنند. یافتههای جدید نشان میدهد بخشی از این ظرفیت ممکن است در میان انسان و سایر نخستیها مشترک باشد.
به بیان سادهتر، مدرسه به انسان کمک میکند چیزی را که مغز از قبل ظرفیت درک آن را دارد، به شکل دقیقتر، نمادینتر و نظاممندتر یاد بگیرد.
این مطالعه از آن جهت اهمیت دارد که نگاه ساده «توانایی ریاضی یا کاملاً انسانی است یا نیست» را به چالش میکشد. نتایج نشان نمیدهد که میمونها میتوانند مانند یک انسان بزرگسال هندسه بخوانند یا مسائل پیچیده ریاضی را حل کنند؛ بلکه مسئله اصلی، وجود یک لایه ابتداییتر از شناخت هندسی است که ظاهراً میان انسان و برخی دیگر از نخستیها مشترک است. این تمایز اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان میدهد تواناییهای پیچیده انسانی ممکن است بر پایه مجموعهای از ظرفیتهای شناختی قدیمیتر شکل گرفته باشند.
از طرف دیگر، مقایسه میمونها با کودکان پیشدبستانی نکته مهمی درباره نقش آموزش در رشد تواناییهای شناختی مطرح میکند. کودکان در سالهای ابتدایی زندگی میتوانند برخی روابط هندسی را بهصورت شهودی تشخیص دهند، اما آموزش رسمی به آنها کمک میکند این درک اولیه را به مفاهیم دقیق و قابل انتقال تبدیل کنند. به همین دلیل، ممکن است تفاوت اصلی انسان و سایر نخستیها نه در وجود یا نبود «شهود هندسی»، بلکه در توانایی توسعه زبان، نمادها و سیستمهای رسمی برای بیان این مفاهیم باشد.
البته نباید از نتایج این تحقیق نتیجه گرفت که توانایی شناختی انسان و میمون برابر است. آزمایش مورد بررسی یک مهارت مشخص و محدود را سنجیده است و نمیتواند نماینده تمام ابعاد هوش یا استدلال ریاضی باشد. با این حال، یافتهها تصویر جالبی از ریشههای تکاملی تفکر انتزاعی ارائه میکنند و نشان میدهند آموزش و فرهنگ احتمالاً نقش مهمی در تبدیل تواناییهای شناختی پایه به مهارتهای پیچیده ریاضی دارند.
آنچه کاربران باید بدانند
- این پژوهش نمیگوید میمونها در ریاضیات به اندازه انسانها توانمند هستند.
- موضوع آزمایش، تشخیص روابط هندسی میان اشکال بود، نه حل مسائل پیچیده ریاضی.
- کودکان پیش از آموزش رسمی هندسه عملکردی نزدیک به میمونها داشتند.
- بزرگسالان عملکرد بهتری نشان دادند و بیشتر از قواعد نمادین هندسه استفاده کردند.
- نتایج نشان میدهد آموزش میتواند تواناییهای شناختی پایه را به مهارتهای انتزاعیتر و پیچیدهتر تبدیل کند.
- این مطالعه همچنین از این دیدگاه حمایت میکند که برخی پایههای شناخت ریاضی ممکن است ریشهای تکاملی و مشترک میان نخستیها داشته باشند.
سوالات متداول
آیا میمونها واقعاً هندسه میدانند؟
میمونها مانند انسان آموزش رسمی هندسه نمیبینند، اما این پژوهش نشان داد که میتوانند برخی روابط هندسی میان اشکال را بهصورت شهودی تشخیص دهند.
عملکرد میمونها با کدام گروه انسانی قابل مقایسه بود؟
عملکرد میمونها در این آزمایش به عملکرد کودکان پیشدبستانی پیش از آموزش رسمی ریاضی نزدیک بود.
چرا بزرگسالان در آزمون هندسه بهتر عمل کردند؟
پژوهشگران معتقدند بزرگسالان بیشتر از ویژگیهای نمادین و قواعد انتزاعی مانند تقارن، طول اضلاع، موازی بودن خطوط و اندازه زاویهها استفاده میکنند.
آیا آموزش باعث ایجاد توانایی ریاضی در انسان میشود؟
یافتههای این مطالعه نشان میدهد آموزش احتمالاً بیشتر از آنکه توانایی ریاضی را از صفر ایجاد کند، ظرفیتهای شناختی و شهودهای هندسی موجود را تقویت و به مهارتهای نمادین و پیچیدهتر تبدیل میکند.
جمعبندی
مطالعه جدید نشان میدهد تواناییهای پایه در درک هندسه احتمالاً تنها به انسان اختصاص ندارند. میمونهای شرکتکننده توانستند اشکال هندسی مشابه را با وجود تفاوت در اندازه و جهت تشخیص دهند و عملکردشان به کودکان پیشدبستانی نزدیک بود. در مقابل، بزرگسالان با تکیه بیشتر بر آموزش و تفکر نمادین عملکرد بهتری داشتند. این یافتهها نشان میدهد آموزش رسمی ممکن است بهجای ساختن تواناییهای ریاضی از صفر، ظرفیتهای شناختی قدیمیتری را که در طول تکامل شکل گرفتهاند، تقویت و به تفکر پیچیدهتر تبدیل کند.
منبع: ScienceAlert
