Kajian Pengimejan Menjejak Aktiviti Otak yang Berkaitan dengan Penyelesaian Masalah
Pendekatan penyelidikan baru yang menggunakan data neuroimaging menunjukkan bahawa otak berkembang melalui fasa yang berbeza ketika individu menyelesaikan masalah yang mencabar.
Dengan menggabungkan dua strategi analisis, para penyelidik dapat menggunakan data MRI fungsional untuk mengenal pasti pola aktiviti otak yang menyertai empat tahap penyelesaian masalah yang berbeza.
"Bagaimana pelajar menyelesaikan masalah seperti ini adalah misteri bagi kami sehingga kami menerapkan teknik ini," kata saintis psikologi John Anderson dari Universiti Carnegie Mellon, penyelidik utama kajian ini.
"Sekarang, ketika pelajar duduk di sana dengan berfikir keras, kita dapat mengetahui apa yang mereka fikirkan setiap detik."
Wawasan dari karya ini akhirnya dapat diterapkan pada reka bentuk pengajaran kelas yang lebih berkesan, kata Anderson.
Kajian itu, muncul diSains Psikologi, jurnal Persatuan Sains Psikologi.
Penyelidikan ini muncul dari garis penyelidikan yang sedang berlangsung yang menggunakan pencitraan otak untuk memahami urutan proses yang mendasari pemikiran. Walaupun penyelidikan pencitraan neuro telah memberi jendela kepada pelbagai aspek kognisi, bagaimana potongan ini disatukan menjadi keseluruhan yang koheren, kerana orang menyelesaikan tugas sebenar dalam masa nyata, tidak dapat difahami dengan jelas.
Anderson tertanya-tanya sama ada dua pendekatan analitik - analisis corak multivoxel (MVPA) dan model semi-Markov tersembunyi (HSMM) - dapat digabungkan untuk menjelaskan tahap pemikiran yang berbeza.
MVPA biasanya digunakan untuk mengenal pasti corak pengaktifan sesaat; menambahkan HSMM, Anderson membuat hipotesis, akan menghasilkan maklumat tentang bagaimana corak ini berjalan dari masa ke masa.
Anderson dan rakan-rakannya Aryn A. Pike dan Jon M. Fincham memutuskan untuk menerapkan pendekatan gabungan ini untuk data neuroimaging yang dikumpulkan dari peserta kerana mereka menyelesaikan jenis masalah matematik tertentu.
Untuk mengetahui sama ada tahap-tahap yang dikenal pasti dipetakan ke tahap pemikiran yang sebenarnya, para penyelidik memanipulasi pelbagai ciri masalah matematik. Untuk melakukan ini, mereka menciptakan beberapa masalah yang memerlukan lebih banyak usaha untuk menghasilkan rancangan penyelesaian yang sesuai dan yang lain yang memerlukan lebih banyak usaha dalam melaksanakan penyelesaiannya.
Tujuannya adalah untuk menguji apakah manipulasi ini mempunyai kesan spesifik yang diharapkan pada jangka masa yang berlainan.
Para penyelidik membawa 80 peserta ke makmal - setelah berlatih menggunakan strategi khusus untuk menyelesaikan masalah matematik, para peserta kemudian menjawab serangkaian masalah sasaran semasa berada di pengimbas. Mereka menerima maklum balas untuk setiap masalah, dengan jawapan berubah menjadi hijau jika betul dan merah jika tidak betul.
Dengan menggunakan kaedah HSMM-MVPA untuk menganalisis data neuroimaging, Anderson dan rakannya mengenal pasti empat tahap kognisi: pengekodan, perancangan, penyelesaian, dan tindak balas.
Hasilnya menunjukkan bahawa tahap perencanaan cenderung lebih lama ketika masalah memerlukan lebih banyak perencanaan, dan tahap penyelesaian cenderung lebih lama ketika penyelesaiannya lebih sulit dilaksanakan, menunjukkan bahwa metode tersebut dipetakan ke tahap kognisi yang nyata yang secara berbeda dipengaruhi oleh pelbagai ciri masalah.
"Biasanya, para penyelidik melihat jumlah masa untuk menyelesaikan tugas sebagai bukti tahap-tahap yang terlibat dalam melaksanakan tugas itu dan bagaimana mereka terkait," kata Anderson. "Kaedah dalam makalah ini memungkinkan kita mengukur tahap secara langsung."
Walaupun kajian ini memberi tumpuan khusus kepada penyelesaian masalah matematik, kaedah ini menjanjikan untuk aplikasi yang lebih luas, para penyelidik berpendapat.
Menggunakan kaedah yang sama dengan teknik pencitraan otak yang mempunyai resolusi temporal yang lebih besar, seperti EEG, dapat mengungkapkan maklumat yang lebih terperinci mengenai berbagai tahap pemprosesan kognitif.
Sumber: Persatuan Sains Psikologi
