دراسة جديدة: أدمغتنا مجهزة طبيعيا لتعلم البرمجة دون جهد
لا يتطلب تعلم البرمجة أنظمة دماغية جديدة، بل يعتمد على الأنظمة التي نستخدمها بالفعل في المنطق والاستدلال، حيث وجد الباحثون أنه عندما يتعلم الناس البرمجة، فإن مناطق الدماغ الجبهية الجدارية نفسها التي تعالج العبارات المنطقية تنشط أيضًا في برمجة الحاسوب وفقا لموقع "neurosciencenews".
حقائق رئيسية
المنطق في الأساس: تعتمد البرمجة على نفس مناطق الدماغ المسؤولة عن التفكير وحل المشكلات.
الإمكانات المدمجة: قبل التعلم، يتعرف الدماغ بالفعل على أنماط المنطق التي يقوم الترميز لاحقًا بصياغتها رسميًا.
إعادة التدوير العصبي: تعمل البرمجة على إعادة استخدام الدوائر الموجودة بدلاً من إنشاء دوائر جديدة، وهو ما يفسر سبب قدرة أي شخص على تعلمها.
لقد ساهمت البرمجة الحاسوبية في تمكين المجتمع الحديث ومكنته من إحداث ثورة الذكاء الاصطناعي، ولكن لا يُعرف الكثير عن كيفية تعلم أدمغتنا لهذه المهارة الأساسية.
قام باحثون من جامعة جونز هوبكنز بدراسة نشاط الدماغ لدى طلاب الجامعة قبل وبعد تعلمهم البرمجة.
بعد أن التحق الطلاب بدورة برمجة، تنشطت أجزاء من أدمغتهم أثناء قراءة الشيفرة، داخل هذه المناطق، كانت مجموعات من الخلايا العصبية تُمثل معنى الشيفرة.
ومن المثير للدهشة أنه قبل أن يأخذ الطلاب هذه الدورة أو يعرفوا أي شيء عن البرمجة، كانت نفس مجموعات الخلايا العصبية تنشط أيضًا عندما قرأ الطلاب البرامج الموصوفة باللغة الإنجليزية البسيطة.
قالت المؤلفة الرئيسية مارينا بيدني، وهي عالمة أعصاب إدراكية تدرس مرونة الدماغ وتطوره: "العديد من الأشياء التي نقوم بها في العالم الحديث، لم تتطور أدمغتنا للقيام بها، بما في ذلك البرمجة والقيادة والقراءة والرياضيات".
تُعيد دروس البرمجة تدوير مناطق المنطق في دماغك لبرمجة البرمجيات، وقد وجدنا أنه بحلول وقت التحاقك بالجامعة، يكون دماغك قد اكتسب بالفعل الأسس العصبية اللازمة للبرمجة.
تُسهل أدوات الذكاء الاصطناعي عملية البرمجة بشكل متزايد، ومع تزايد عدد الأشخاص الذين يكتسبون القدرة على الوصول إلى البرمجة، شرع بيدني والباحث الرئيسي يون-فاي ليو، وهو زميل ما بعد الدكتوراه، في استكشاف كيفية تكيف الدماغ البشري مع بدء المبتدئين في تعلم هذه المهارة.
استخدم الفريق التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لتتبع نشاط الدماغ لطلاب جامعيين قبل وبعد أن أخذوا دورة تمهيدية لمدة فصل دراسي في بايثون، وهي لغة برمجة.
عندما قرأ الطلاب الشيفرة البرمجية بعد انتهاء الدورة، كانت مجموعات من الخلايا العصبية في جزء الدماغ المسؤول عن المنطق، المناطق الجبهية الجدارية، تُمثل معنى البرامج، ولكن حتى قبل بدء الحصة، عندما قرأ الطلاب أوصافًا إنجليزية مبسطة لبرامج البرمجة، كانت الخلايا العصبية نفسها تُفعل بالفعل خوارزميات البرنامج.
يقول ليو، الذي يبحث في كيفية تعلم الدماغ للمهارات الثقافية ذات الصلة بالتعليم: "يستخدم تعلم البرمجة نفس الآلية العصبية التي نستخدمها لحل المشكلات المنطقية، يتمتع الجميع بهذه القدرات".
تشير النتائج إلى أن جميع البشر يمتلكون الأساس اللازم لتعلم البرمجة، والذي يعتمد في معظمه على المنطق، وممارسة هذه المهارات المنطقية من خلال الألغاز والألعاب والمناظرات اليومية على مائدة العشاء قد تُهيئ الأطفال للنجاح في البرمجة مستقبلًا.
قال بيدني: "قد ينظر شخص غير مُلم بالبرمجة إلى بايثون ويشعر بأنه لن يفهمها أبدًا، لكن دراستنا تُشير إلى أننا جميعًا نمتلك القدرة على البرمجة، بل قد نولد بها".