مقایسه پردازش شناختی دانشجویانِ با دانش عمیق و سطحی در حل مسائل تفسیر نمودار تابع ریاضی: یک مطالعه پتانسیل وابسته به رویداد

مقدمه: مطالعات رفتاری قبلی، فهم سطحی فراگیران از تابع و مباحث مرتبط با آن را عاملی موثر در مشکلات مربوط به حل مسائل تفسیر نمودار تابع می‌دانند. هدف این مطالعه بررسی این موضوع با استفاده از ابزار علوم اعصاب شناختی بود. بدین منظور پردازش‌ های شناختی دو گروه از دانشجویان با دانش عمیق و سطحی از تابع، هنگام حل مسائل تفسیر نمودار تابع، با استفاده از پتانسیل‌های وابسته به رویداد (erp) مقایسه شد. روش کار: این پژوهش کمی و به روش نیمه تجربی بود. جامعه آماری 177 نفر از دانشجویان رشته‌های مختلف مهندسی یکی از دانشگاه های شرق کشور بودند که توسط یک آزمون ریاضی به دو گروه تقسیم شدند: افراد دارای دانش مفهومی و رویه‌ای عمیق و سطحی (دانش عمیق و دانش سطحی). از هر گروه 14 نفر در آزمایش erp شرکت کردند. یافته‌ها: داده ‌های رفتاری دقت پاسخ گروه دانش عمیق را به طور معناداری بالاتر از گروه دانش سطحی نشان داد. اما سرعت پاسخ دو گروه تفاوت معناداری با یکدیگر نداشت. داده‌های الکتروفیزیولوژی مشخص کرد که دامنه مولفه p300 گروه دانش سطحی، در الکترودهای نواحی مرکزی، مرکزی_آهیانه‌ای و آهیانه‌ای، بیشتر از گروه دانش عمیق است. نتیجه‌گیری: اگر چه داده‌های رفتاری سرعت پاسخ دو گروه را تقریبا یکسان نشان داد، اما داده‌های الکتروفیزیولوژی مشخص کرد که انجام تکالیف تفسیر نمودار تابع، برای گروه دانش سطحی، خواسته‌های توجه‌ی بالاتری داشته و منابع پردازشی بیشتری را فعال می‌کند. این نتایج، نقش مهم ابزارهای علوم اعصاب شناختی را در فراهم آوردن اطلاعات در مورد تفاوت‌های عملکرد افراد مختلف نشان می‌دهد.

A comparative study of cognitive processes in students with deep versus superficial knowledge on interpreting graphs of mathematical functions based on Event-Related Potential

Introduction: The purpose of this study is to compare the cognitive processes and abilities of two groups of students by using and analyzing eventrelated potentials (ERPs) during solving problems on interpretation of the graph of functions.Methods: The research method was quantitative and quasiexperimental. The participants of this study were 177 male undergrad engineering students. By the researchermade mathematics test, participants were divided into two groups of deep conceptual and procedural knowledge (DK) group and superficial conceptual and procedural knowledge (SK) group. Fourteen students were randomly chosen from each group and taken the task and ERPs recording experiment.Results: The DK group responded more accurately than the SK group. However, the reaction time of the two groups did not show significant variations. The ERP findings demonstrated that the amplitude of the P300 component for the SK group was considerably higher than that of the DK group over central, centroparietal and parietal brain areas at the question window.Conclusion: Although behavioral data in the reaction time of between two groups was almost identical, electrophysiological data indicated that doing the interpretation tasks in the SK group would have higher demands and activated further processing brain resources. Also, according to ERPs data, it was determined that the difference between the cognitive processing of the two groups occurs in the first stage and after seeing the graph of the function. These results point to the crucial role of cognitive neuroscientific technics in providing information on the differences in the cognitive performance of different individuals.