Como nosso cérebro aprende física

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Artigo publicado pela Scientific American 

Tradução por Débora S. Queiroz 

O Homo Sapiens não evoluiu com os princípios da teoria da relatividade geral de Einstein na sua cabeça, mas é esperado que qualquer um em uma aula de física saiba seus conceitos básicos. “Como os nossos cérebros antigos podem aprender novas ciências e a representar novos conceitos?” pergunta Marcel Just, um neurocientista da Universidade de Carnegie Mellon. Em um artigo publicado em junho na Psychological Science, Just e seu parceiro Robert Mason descobriram que pensar sobre física aciona circuitos neurais padrões, que são usados em atividades diárias- como processar ritmo e a estrutura de uma frase, por exemplo- e que esses padrões foram reproduzidos para o aprendizado de uma ciência abstrata.

Just e Mason escancearam cérebros de nove alunos de física e engenharia avançada enquanto eles pensavam em 30 conceitos físicos, como momento linear, entropia e corrente elétrica. Os pesquisadores registraram os dados em um programa de computador, que poderia identificar qual conceito o voluntario estava pensando baseado em sua atividade cerebral. E por que isso foi possível? Porque os padrões neurais envolvidos em determinados tópicos, como a gravidade, eram os mesmos em todos os participantes. “Todos aprenderam física em salas de aula diferentes, com professores diferentes, em níveis diferentes”, diz Mason. “Então é surpreendente que as mesmas regiões são desenvolvidas para o aprendizado de um conceito físico em todos esses estudantes”.

Para prosseguir com a pesquisa, os cientistas compararam as imagens com as de pesquisas anteriores correspondentes a atividade neural no processos de pensamento. Eles descobriram que as respostas cerebrais correspondentes aos conceitos científicos de “frequência” ou “comprimento de onda” ocorrem nas mesmas regiões ativadas quando as pessoas assistem dançarinos, ouvem música ou padrões rítmicos como o galope de um cavalo- talvez porque todos envolvem “periodicidade”. E, quando os alunos pensaram em equações matemáticas, as áreas do cérebro envolvidas eram as mesmos que aquelas que processam frases. Estes resultados sugerem que as estruturas neurais gerais são reutilizadas para lidar com a ciência de alto nível.

“Então, mesmo que alguns desses conceitos só tenham sido formalizados há alguns séculos, nossos cérebros estão prontos para lidar com eles” afirma Just. As descobertas podem um dia ajudar a determinar quais matérias escolares podem ser combinadas para facilitar o aprendizado, diz Mason. Ele e Just planejam continuar seu trabalho com outras ciências que nossos ancestrais sabiam pouco sobre, como genética e ciências da computação.

Este artigo foi originalmente publicado com o título “Your Brain on Physics”

 

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1 Comentário em "Como nosso cérebro aprende física"

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Victor Henrique
Visitante
Muito interessantes os resultados da pesquisa! Talvez com estes dados seja possível trazer propostas de ensino cada vez mais aplicadas à atividades cotidianas e corriqueiras, o que facilitaria o aprendizado no sentido da interpretação de questões da física. Por outro lado, vemos que diversas partes do cérebro atuam para interpretar um simples problema, cada um de sua maneira. Talvez diminuindo o número de áreas atuantes no processamento de informação, o aprendizado de física possa ser aprimorado (não sei exatamente se faz sentido: diminuição de áreas envolvidas = melhor interpretação de uma situação; quando se trata de neurociência, pois sou leigo… Read more »
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