اقرأ لتنجح في الرياضيات. الدراسة أثبتت كيف تشكل مهارة القراءة أكثر من مجرد القراءة

المترجم: عدنان احمد الحاجي

نتج عن العمل البحثي الأخير الذي قام به باحث في جامعة بافلو على عسر القراءة اكتشافًا مذهلاً والذي أيضًا يثبت بجلاء مدى انهماك المناطق التعاونية في الدماغ المسؤولة عن مهارة القراءة أثناء الأنشطة التي يبدو أنها ليست ذات صلة، مثل عمليه ضرب الأعداد الحسابية multiplication.

على الرغم من أن الانفصال بين معرفة القراءة والكتابة والحساب ينعكس بشكل عام في الانفصال بين الفنون والعلوم، إلا أن النتائج تشير إلى أن مهارات القراءة والكتابة والحساب، وهي المهارات الأساسية التي حُددت بشكل غير رسمي ب أنها ثلاث راءات (Rs) [تمثل الثلاث الكلمات التالية: (Reading (R و (wRiting (R و (aRithmetic (R]، قد تتداخل في الواقع بطرق لم تكن متخيلة من قبل، ناهيك عن ما إذا تم التحقق من صحتها تجريبيا.

“هذه النتائج صدمتني جدًا.”قال الدكتور كريستوفر ماكنورغان Christopher McNorgan ومؤلف الورقة وأستاذ مساعد في قسم علم النفس في جامعة بافلو.  “هذه النتائج ترفع من قيمة وأهمية معرفة القراءة والكتابة من خلال إثبات كيف يتخطى إتقان القراءة حدود  المجالات / التخصصات ، موجهًا إيانا لكيف نتعامل مع المهام الأخرى وحل المشكلات الأخرى،

“القراءة هي كل شيء، وقولنا هذا هو أكثر من مجرد شعار ملهم. فقد أصبح الآن نتيجة بحث حاسمة “.

وهذا استنتاج لم يكن في الأصل جزءًا من تصميم التجربة التي وضعها ماكنورغان. لقد خطط ماكنورغان حصريًا لاستكشاف ما إذا كان من الممكن التعرف على الأطفال الذين يعانون من عسر القراءة على أساس كيف تم تصميم اتصالية شبكة الدماغ العصبية للقراءة.

“وهذا ما بدا وجيهًا بالنظر إلى الدراسة التي أنهيتها مؤخرًا وترجمتنا لها في ، والتي تعرفت على علامة حيوية لاضطراب نقص الانتباه و فرط الحركة”، كما قال ماكنورغان، الخبير في التصوير العصبي والنمذجة الحاسوبية.

مثل تلك الدراسة السابقة، فإن مقاربة التعلم العميق المستجد فقد جعلت العديد من التصنيفات المتزامنة جوهر الورقة الحالية التي نشرها ماكنورغان، في مجلة آفاق في العلوم العصبية الحوسبية Frontiers in Computational Neuroscience .

تعتبر شبكات التعلم العميق شبكةً مثالية للكشف عن العلاقات المشروطة وغير الخطية (علاقة غير مباشرة).

عندما تنطوي العلاقات الخطية على متغير واحد يؤثر بشكل مباشر على متغير آخر، يمكن أن تكون العلاقة غير الخطية زلقة slippery لأن التغييرات في منطقة ما لا تؤثر بالضرورة بشكل متناسب على منطقة أخرى [المترجم: كمثال تقريبي لفهم مصطلح “الانزلاق” هنا، قارن ذلك مع “مغالطة المنحدر الزلق، ولكن ما يمثل تحديًا للطرق التقليدية هو ما يتم التعامل معه بسهولة عن طريق استخدام التعلم العميق.

شخّص ماكنورغان عسر القراءة بدقة 94٪ عندما انتهى من مجموعة بياناته الأولى، والتي تتكون من اتصالية دماغ وظيفية مأخوذة من 14 قارئًا جيدًا و 14 قارئًا ضعيفًا انخرطوا في مهمة لغوية.

لكن ماكنورغان احتاج إلى مجموعة بيانات أخرى لتحديد ما إذا كان يمكن تعميم النتائج التي توصل إليها. لذلك اختار ماكنورغان دراسة على الرياضيات، والتي اعتمدت على عملية ضرب الأعداد الذهنية، وقياس الاتصالية الوظيفية  من معلومات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في مجموعة البيانات الثانية.

الاتصالية الوظيفية ، على عكس ما قد يوحي به الاسم، هو وصف ديناميكي لكيف تتغير توصيلات شبكة الدماغ العصبية فعليًا من لحظة إلى أخرى [المترجم: هو ما يعرف بالاتصالية الدماغية الديناميكية DFC، لا تفكر من زاوية الأسلاك المادية المستخدمة في الشبكة، ولكن فكر في كيف تُستخدم هذه الأسلاك على مدار اليوم. عندما تعمل ، يرسل كمبيوترك المحمول وثيقة إلى الطابعة. في وقت لاحق من اليوم ، قد يبث كمبيوترك المحمول فيلمًا على جهاز التلفزيون. طريقة استخدام هذه الأسلاك تعتمد على ما إذا كنت تعمل أو كنت مسترخيًا. الاتصالية الوظيفية تتغير وفقًا للمهمة القائمة.

يعيد الدماغ اتصالية شبكته العصبية ديناميكيًا وفقًا للمهمة بشكل مستمر. تخيل أنك تقرأ قائمة العروض الخاصة بمطعم وأنت واقف على بعد خطوات قليلة فقط من قائمة الطعام المثبتة على الحائط. القشرة البصرية تبدأ بالعمل بمجرد أن تبدأ بالنظر إلى شيء ما، ولكن لأنك تقرأ، فإن القشرة البصرية تعمل مع القشرة السمعية أو متصلة / مرتبطة بها، على الأقل في الوقت الحالي.

وأنت تشير بإصبعك إلى أحد الأشياء على اللوحة، عن طريق الخطأ اسقطته الى الأرض . وعندما حاولت أن تمد يدك لتتلقفه، تتغير روابط (اتصالية)  دماغك. لم تعد تقرأ حينذ، حيث كنت تتلقف الشيء الساقط، وحينها قشرتك البصرية تعمل الآن مع قشرة أمام الحركية لتوجيه يدك.

مهام مختلفة، روابط عصبية (اتصالية) مختلفة ؛ أو، كما يشرح ماكنورغان، شبكات عصبية وظيفية مختلفة.

في مجموعتي البيانات الأولى والثانية اللتين استخدمهما ماكنورغان، انخرط المشاركون في مهام مختلفة: اللغة والرياضيات. ومع ذلك ، في كل حالة، كانت البصمة الاتصالية هي نفسها، وكان ماكنورغان قادرًا على التعرف على  عسر القراءة بدقة 94 ٪ سواء أكان الاختبار مع مجموعة المشاركين في مهمة القراءة أو مجموعة المشاركين في مهمة الرياضيات.

قال ماكنورغان إنه كان من دواعي سروره أن يرى كيف استطاع نموذجه أن يميز القارىء الجيد من القاريء الضعيف – أو يميز من المشاركين من لا يقرؤون على الإطلاق. بعد رؤيته الدقة والتشابه في نموذجه، جعله ذلك يغير اتجاه الورقة البحثية التي قصدها في البداية.

نعم ، تمكن من التعرف على عسر القراءة. ولكن أصبح من الواضح أن الاتصالية الوظيفية للدماغ للقراءة كانت موجودة أيضًا في حالة الرياضيات.

مهمة مختلفة. نفس الشبكات العصبية الوظيفية.

“على الدماغ أن يجعل اتصاليتة ديناميكية بطريقة لها صلة خاصة بالرياضيات بسبب مشكلة عملية ضرب الأعداد في مجموعة البيانات الثانية، ولكن هناك دليل واضح على بنية configuration ديناميكية لشبكة القراءة باديةً في مهمة الرياضيات”. يقول ماكنورغان.

ويقول إن هذا النوع من الاكتشافات يعزز الحجة القوية بالفعل لدعم محو الأمية.

“تثبت هذه النتائج أن الطريقة التي صممت به اتصالية أدمغتنا للقراءة تؤثر في الواقع على كيف يقوم الدماغ بوظائفه للرياضيات”. “هذا يعني أن مهارة القراءة لدى الشخص ستؤثر على كيف يعالج مشاكل في مجالات أخرى، وتساعدنا على فهم أفضل للأطفال الذين يعانون من صعوبات التعلم في كل من القراءة والرياضيات.”

عندما يصبح الخط الفاصل بين المجالات المعرفية / الذهنية أكثر ضبابية، يتساءل ماكنورغان عن المجالات الأخرى التي توجهها شبكة القراءة بالفعل.

“لقد قمت بدراسة مجالين متقاربين (ليسا بعيدين عن بعضهما)” قال ماكنورغان. “إذا أظهر الدماغ أن اتصاليته العصبية للقراءة تبرز في عملية ضرب الأعداد الذهنية، فما الدور الذي يمكن أن يلعبه أيضًا؟”

هذا سؤال مفتوح، في الوقت الحالي، وفقًا لماكنورغان.

قال ماكنورغان”ما أعرفه نتيجةً لهذا البحث هو أن التركيز التعليمي على القراءة يعني أكثر بكثير من تحسين مهارة القراءة”. “تشير هذه النتائج إلى أن تعلم كيف تقرأ يؤثر على أشياء كثيرة نحتاج الى اكتشافها.”