آیا تا کنون فکر کرده اید که در هنگام یک آزمون ریاضی، مغز شما چه کاری انجام می دهد؟ شاید بتوانید جواب خود را در این مطلب بگیرید! به تازگی یک مطالعه تصویربرداری از مغز در دانشگاه کارنگی ملون صورت گرفته که نحوه فعالیت مغز افراد در حین عمل حل مسائل ریاضی مشخص می کند.
محققان این کار را با ترکیب دو روش مختلف تصویربرداری از مغز انجام دادند. یکی از این روش ها لحظات شلیک نورون لحظه ای را ثبت می کرد، و روش دیگر الگوهای شلیک عصبی در طول زمان را برای فاش کردن تغییر حالات ذهنی دنبال می کرد.
قبل از این چگونگی حل این مسائل توسط دانش آموزان یک راز محسوب می شد. با استفاده از این روش محققان قادر بودند که بگویند دانش آموزان هنگامی که سخت در حال فکر کردن هستند، هر لحظه به چه چیزی فکر می کنند.
این مطالعه با دقت برای نشان دادن نتایج نقشه برداری بر روی مراحل واقعی شناخت طراحی شد. این مطالعه در ابتدا بر روی 80 مرد و زن انجام شد تا مشخص کند که افراد چگونه نمادهای ریاضی و معادلاتی را که قبل از این ندیده بودند، برای خود ترجمه می کنند. این عملیات ریاضی اساسا دشوار نبودند و غالبا شامل عملیات جمع و تفریق بودT اما دستکاری نمادهای تازه نیاز به تفکر داشت. این تیم تحقیقاتی از مسائل متفاوتی برای تحمیل مراحل خاصی از فرایند تفکر استفاده کرد که برخی از آنها تقریبا سخت بود.

همه این شرکت کنندگان 88 سوال را حل کردند و سپس این تیم پاسخ های آنها را آنالیز کرده و در نهایت قادر به شناسایی چهار مرحله متمایز شدند: رمزگذاری که شرکت کنندگان مسئله را می خواندند، برنامه ریزی یعنی استراتژی آنها برای حل مسئله، حل مسئله و پاسخگویی از طریق تایپ کردن پاسخ صحیح. این روش می تواند به جز حل مسائل ریاضی به طور گسترده تری در انواع دیگر فرآیندهای شناختی اجرا شود. در واقع داشتن یک درک روشن از چگونگی حل مسائل می تواند به توسعه آموزش کمک زیادی کند.