روان شناسی تغییر ذهن
یکی از زمینه های جذاب در روابط فردی و جمعی مقوله تغییر ذهن است. چگونه ما می توانیم در روابط شخصی و اجتماعی خود بر دیگران تأثیر بگذاریم و اساساً تحول ذهنی و فکری چگونه پدید می آید. این موضوعی است که نظر دانشمندان علوم شناختی را به خود جلب کرده، به طراحی راهکارهایی برای تغییر ذهن خود و دیگران انجامیده است. روان شناسی شناختی و زبان شناسی شناختی به این حوزه نیز کمک شایان توجهی می کنند.
روان شناسی تحلیل اطلاعات و رسانه های گروهی
یکی از حوزه های کاربردی متأثر از یافته های علوم شناختی، روان شناسی تحلیل اطلاعات و رسانه های گروهی است. روان شناسی شناختی در درک خطاهای شناختی که منجر به تصمیمات نادرست می گردد و نیز طراحی بهترین شیوه تأثیر گذاری بر افکار عمومی به این حوزه کمکهای مهمی می رساند. دستگاههای اطلاعاتی یکی از کاربران یافته های علوم شناختی برای تحلیل اطلاعات هستند. رسانه های گروهی نیز برای جذب افکار عمومی و تأثیرگذاری بر آن از اصول روان شناسی شناختی بهره می برند. زبان شناسی شناختی نیز در استفاده از استعاره های مناسب به این حوزه کمک ارزشمندی انجام می دهد.
شناخت اجتماعی و روان شناسی سیاسی
علوم شناختی به تحلیل و درک رویدادهای اجتماعی و رفتارهای سیاسی نیز کمک شایان توجهی می کند. نحوه شکل گیری گروههای اجتماعی و نقش شناخت در آن، درگیریهای قومی، نژادی و مذهبی، نقش رهبران اجتماعی- سیاسی و شخصیت آنها در رفتارهای سیاسی- اجتماعی، نقش شناخت، هویت اجتماعی، هیجان و نگرش در رفتارهای اجتماعی و سیاسی، افراط گرایی و مناقشات بین المللی همگی از موضوعات مورد علاقه روان شناسی سیاسی و جامعه شناسی شناختی است.
روان درمانی شناختی
رشته روان درمانی شناختی به عنوان رویکردی جدید در روان شناسی بالینی و روان پزشکی توانسته است توفیقات قابل توجهی را در درمان اختلالات رفتاری و روانی به ارمغان آورد. از جمله توفیقات روان درمانی شناختی، معالجه معتادین به مواد مخدر است، به طوری که موثر بودن این رویکرد به خوبی به اثبات رسیده است. در سایر زمینه های اختلالات روانی نیز امروزه رویکرد شناختی چه به تنهایی و چه در تلفیق با فنون رفتار درمانی یکی از شیوه های موثر روان درمانی تلقی می شود به طوری که نشان داده شده است اثر این نوع معالجات ماندگارتر بوده، احتمال بازگشت مجدد بیماری کاهش می یابد.
آموزش و پرورش شناختی
یافته های علوم شناختی تأثیرات عمیقی را در سالهای اخیر بر آموزش و پرورش بر جای گذاشته است به طوری که امید آن می رود که اثر بخشی این نهاد کهن روز به روز ارتقا یابد. اینک کشورهای پیشرفته پروژه های سنگینی را در زمینه کاربرد علوم شناختی در آموزش و پرورش در دست اجرا دارند و با تأسیس مدارس شناختی در حال تجربه این رویکرد در آموزش و پرورش هستند. برای مثال سازمان همکاری اقتصادی و توسعه[44](OECD) در سال 1999 پروژه ای مطالعاتی را آغاز کرد که "علوم یادگیری و تحقیقات مغز" نام گرفت. این سازمان طی نشستهایی در آمریکا، کانادا و ژاپن با همفکری جمعی از دانشمندان برجسته از سایر کشورها به بررسی این موضوع پرداخت و سرانجام در سال 2002 گزارشی را تحت عنوان "شناخت مغز: به سوی علم جدید یادگیری"[45] منتشر ساخت.
تشخیص
عملکرد حوزه تشخیص در هوش مصنوعی ایجاد الگوریتمها و تکنیکهایی است که بتواند تشخیص دهد آیا رفتار یک سیستم خاص بهنجار است یا خیر. اگر سیستم به درستی کار نکند الگوریتم مذکور باید قادر به تشخیص محل دقیق اختلال و نوع اختلال باشد. در این حوزه می توان از سیستمهای خبره نام برد. این سیستمها برنامه‌هایی است که از دانش و مهارتهای تحلیلی یک یا چند انسان صاحب تخصص در یک حوزه خاص برخوردار می‌باشد و از اطلاعات فوق برای حل مشکلات به‌وجود آمده استفاده می‌کند. به‌عنوان مثال می‌توان از سیستمهای خبره که در تشخیص و درمان پزشکی به‌کار می‌رود یاد کرد.
تقویت شناختی
تقویت شناختی به معنای ارتقاء توانمندیهای مغز در زمینه کارکردهای شناختی از جمله ادراک، توجه، هشیاری، حافظه، تصمیم‌گیری، تجزیه و تحلیل، استدلال، تعادل خلقی و غیره می‌باشد. تلاش محققین علوم شناختی و علم اعصاب شناختی اصالتاً متمرکز بر شناخت هرچه بیشتر کارکردهای مغزی است، ولی در عین حال یافته های آنها در دسترس شاخه‌های دیگر علوم از جمله داروسازی، برای تولید داروهای تقویت کننده توانمندیهای فوق الذکر قرار می‌گیرد. رشته‌های دیگر از جمله علوم رایانه، مهندسی پزشکی، سلولهای بنیادی، الکترونیک، بیومکانیک، فناوری نانو و عصب شناختی رایانه ای همگی در صدد تولید مواد دارویی، وسایل و روشهایی هستند که بتواند، توانمندیهای شناختی انسان را افزایش دهد.
هوش مصنوعی
هوش مصنوعی دانش ساخت رایانه‌هایی است که بتواند کارهایی را انجام دهد که انجام آن توسط انسان نیاز به هوشمندی و شعور دارد. تحقیقات انجام شده در هوش مصنوعی عمدتاً متمرکز بر یادگیری، حل مسئله، ادراک، پردازش زبان بوده است.
با پیشرفتهایی که در زمینة هوش مصنوعی و تولید سامانه های هوشمند به دست آمده است می توان بین شناخت طبیعی و شناخت مصنوعی پیوند بر قرار کرد. وسایل ارتباطی و واسطهایی که امروز برای جبران کاستیهای شناختی تجربه می شود این امید را زنده ساخته است که بتوان در آینده بخشی از این کاستیها را ترمیم کرد. از جمله استفاده از رایانه هایی است که معلولین می توانند با امواج مغزی خود آنرا اداره کنند و مثلاً مطالب خود را بدون استفاده از انگشتان خویش بر روی آن تایپ کنند، یا رایانه هایی که امواج مغزی فرد معلول را به کلام تبدیل می نماید[37]. تولید دست و پای مصنوعی نیز دست آورد دیگر دانشمندان علوم شناختی است که با اتصال به سلسله اعصاب فرد می تواند فقدان عضو او را جبران کند.
مداخله تشخیصی و درمانی
با استفاده از یافته های علوم شناختی می توان زمینه های بالقوه اختلالاتی مانند خوانش پریشی[28] و درخودماندگی[29] را در کودکان از طریق تصویر برداری عصبی[30] پیش بینی کرد و با انجام مداخله به موقع عصب شناختی و تصویر برداری مجدد از آن، از ترمیم آن مطمئن گشت. اینگونه مداخلات عصب شناختی راه را برای معالجه بسیاری از کاستیهای عصبی باز می کند و فصل جدیدی را در علم اعصاب پدید خواهد آورد.
از جمله این مداخلات دستکاری ژنتیک و کاشت سلولی است. اینک به منظور تقویت عصبی و رفع کاستیها و فساد عصبی، دانشمندان در حال تجربه دستکاری ژنتیک سلولهای عصبی، کاشت آن و سلول درمانی یا پیوند عصبی هستند. یکی از دانشمندان علم اعصاب به نام مارتا فرح می گوید: "بیست سال پیش معقول به نظر نمی رسید که دانشمندان علم اعصاب در باره نمایه های مغزی مربوط به راستی در برابر دروغ، حافظه قابل ارزیابی در برابر حافظه کاذب، احتمال ارتکاب جنایات خشونت بار در آینده، سبکهای استدلال اخلاقی، نیت همکاری و حتی محتوای خاص آگاهی، حتی پیشنهادهایی داشته باشند. امروز نیز معلوم نیست برای بیست یا پنجاه سال بعد چه خواهیم داشت"[31].
آنچه قطعی است شروع مداخله عصبی در مورد حیوانات است که تا به حال نتایج چشمگیری داشته است. برای مثال، محققان موسسه مطالعات زیست شناختی سالک[32] و دانشگاه کالیفرنیا در سندیگو موفق شده اند از دست دادن حافظه را در موشها با جلوگیری از تولید نوعی پروتئین که در ایجاد پلاکهای[33] مغزی موثر است، کنترل کنند[34]. یا در کشور خودمان همپای برخی از کشورهای پیشرفته تحقیق در باره کشت و کاشت سلولهای عصبی و ترمیم سلولهای فاسد شده از طریق سلول درمانی در سطح آزمایشگاهی آغاز شده است[35].
حوزه های کاربردی علوم شناختی
بی تردید از آنجا که حیات انسان و جامعه وابسته به کارکردهای مغزی اوست، شناخت ما از مغز و ذهن می تواند تأثیر به سزایی بر همه ابعاد حیات انسان داشته باشد. در این میان هوش مصنوعی و ساخت رایانه هایی که بتواند وظایف انسان را انجام دهند، پزشکی و جبران آسیبهای مغزی و شناختی، آموزش و پرورش، سلامت روانی و اجتماعی، سیاست و افکار عمومی، امنیت و دفاع، اقتصاد و بهزیستی، مهندسی و رابطه انسان و فناوری از اهمیت بیشتری برخوردارند. همه این حوزه ها با علوم شناختی رابطه ای تنگاتنگ دارند و به همین دلیل رشته هایی چون هوش مصنوعی، آموزش و پرورش شناختی، روان درمانی شناختی، شناخت اجتماعی و روان شناسی سیاسی، روان شناسی تحلیل اطلاعات و رسانه های گروهی، علوم دفاعی شناختی، اقتصاد شناختی، مهندسی شناختی و غیره پدید آمده اند تا با استفاده از یافته های علوم شناختی در باره مغز و ذهن انسان، زمینه استفاده بهینه از این ودیعه الهی را فراهم ساخته، کاستیهای آنرا جبران و از بروز خطاهای ذهنی انسان جلوگیری نمایند. در زیر به برخی از این حوزه های کاربردی مختصراً اشاره می شود:
فلسفه ذهن
فلسفه ذهن شاخه‌ای از فلسفه است که به مطالعه ماهیت ذهن، فعالیتهای ذهن، خصوصیات ذهن، هشیاری و رابطه آنها با بدن مادی میپردازد. نقش فلسفه در علوم شناختی فراتر از نقشی است که فلسفه در علوم دیگر دارد. فلسفه، در حوزه‌های مختلف معرفت بشری با پرسش سوالات اساسی و تهیه پاسخ آنها علوم مختلف را پایه ریزی می کند، به طوری که پس از شکل گیری دانشی که قادر به پاسخگویی به آن سؤالات باشد، یک قدم از آن حوزه عقب می‌نشیند.
اما فلسفه ذهن در علوم شناختی نقشی فراتر از پایه‌ریزی این علم از طریق پرسشهای اساسی دارد. بسیاری از رویکردهای بنیادی که اکنون در علوم شناختی نقش محوری دارند محصول نظریه‌پردازی منطق‌دانان و فلاسفه می‌باشند.
البته، فلاسفه ذهن نیز به نوبه خود از پیشرفت علوم شناختی برای پیشبرد نظریه‌های خود بهره برداری می‌کنند. بدین ترتیب فلسفه ذهن نه تنها در پایه‌ریزی علوم شناختی نقش به سزایی داشته است، بلکه به‌عنوان یک جزء اصلی تشکیل دهنده علوم شناختی، با سایر علوم تشکیل دهنده این حوزه رابطه متقابل و پویایی دارد.
زبان‌شناسی شناختی
در زبان شناسی شناختی زبان همچون یک جزء اساسی شناخت انسان، کارکردی شناختی تلقی می‌گردد. از این منظر زبان هم محصول تفکر است و هم وسیلة تفکر. زبان‌شناسی شناختی از ساختار ظاهری زبان فراتر رفته، و به بررسی عملیات بنیادی بسیار پیچیده‌تری میپردازد که موجد دستور زبان، مفهوم سازی، سخن گفتن و تفکر است. رویکرد نظری این حوزه بر پایه مشاهدات تجربی و آزمایشهای علمی روانشناسی و علم اعصاب استوار است و هدف آن فهم چگونگی بازنمایی اطلاعات زبانی در ذهن، چگونگی یادگیری زبان، چگونگی درک و استفاده از آن و چگونگی ارتباط اجزای سازنده شناخت است. برخی از زیر شاخه‌های اختصاصی زبان شناسی شناختی عبارتند ازمعناشناسی واژگانی، رویکرد شناختی به دستور زبان و استعاره های شناختی.
2. علوم اعصاب شناختی
این حوزه به بررسی مغز و فعالیتهای آن میپردازد. در حالی‌که روانشناسی شناختی وقایع ذهنی را مستقل از فعالیت مغزی بررسی می‌کند، رویکرد علم اعصاب شناختی بر این پایه استوار است که فعالیتهای ذهنی برخاسته از فعالیتهای مغزی است و بدین ترتیب توضیح فرایندهای شناختی مستلزم گردآوری اطلاعات درباره مغز می‌باشد
هدف علم اعصاب شناختی فهم ماهیت و ساختار فعالیتهای ذهنی است. رویکرد این علم به ذهن رویکردی پردازشی است به این معنی که فعالیتهای ذهنی براساس نحوه پردازش خرده سیستمهایی توضیح داده می‌شود که هریک مسئول انجام یک فعالیت ذهنی به‌خصوص، مثل خواندن یک کلمه یا جمله، بازشناسی بصری اشیاء یا انسانها، و یا حل مسائل ریاضی می‌باشند. این خرده سیستمهای پردازشگر براساس الگوهای فعالیت مغزی و اطلاعات ساختاری مغز تبیین می‌شوند. دانشمندان این رشته از روش‌های متنوعی برای مطالعه مغز استفاده می کنند، از قبیل بررسی تاثیر داروها و مواد شیمیایی روی مغز (نوروفارماکولوژی)، ثبت نوارهای مغزی (ERP[15],[16]EEG)، ثبت تحریک سلولی[17]، تحریک مستقیم مغز حین عمل جراحی، مداخله غیر مستقیم در عملکرد مغز (TMS[18]) و تصویربرداری پیشرفته با استفاده از ابزارهایی مانند fMRI, PET و MEG .
این رشته که در دهه 1990 به پیشرفتهای قابل توجهی دست یافت همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد و علاوه بر بررسی مسائل کلی شناختی مانند حافظه، توجه، هشیاری، یادگیری و غیره، دارای زیرشاخه‌های متعددی شده است که از جمله می توان به حوزه های بین رشته ای عصب شناسی روان پزشکی[19]، عصب شناسی زبان شناسی[20]، عصب شناسی علوم اجتماعی[21]، عصب شناسی اقتصاد[22]، عصب شناسی بازاریابی[23]، عصب شناسی زیبایی شناسی[24]، عصب شناسی الهیات[25] اشاره کرد.
1. روانشناسی شناختی
روانشناسی شناختی مکتبی است که به بررسی فرایندهای درونی ذهن از قبیل حل مسئله، حافظه، ادراک، شناخت، زبان و تصمیم گیری میپردازد. موضوعاتی ازاین قبیل که انسان چگونه و با چه ساختاری به درک، تشخیص و حل مسئله میپردازد و این که ذهن چگونه اطلاعات دریافتی از حواس (مانند بینایی یا شنوایی) را درک می‌کند و یا اینکه حافظه انسان چگونه عمل می‌کند و چه ساختاری دارد؛ از عمده مسائل قابل توجه دانشمندان این رشته می‌باشد. محققین روان شناسی شناختی به ذهن همچون دستگاه پردازشگر اطلاعات می‌نگرند و رویکرد آنان به مطالعه مغز و ذهن برپایه تشابه عملکرد مغز با رایانه است. روانشناسی شناختی از دو جنبه با مکاتب روانشناسی قبلی تفاوت اساسی دارد:
1- برخلاف مکاتب روانشناسی کلاسیک از قبیل روانشناسی فرویدی، از روش تحقیق علمی و بررسی موارد قابل مشاهده استفاده می‌کند و روشهایی چون درون نگری را به کار نمی‌برد.
2- برخلاف روانشناسی رفتارگرا، فرایندها و پدیدههای ذهنی، چون باور، خواست و انگیزش را مهم دانسته ، مورد مطالعه قرار می‌دهد. از زیر مجموعه های روان شناسی شناختی می توان رشته های نوروسایکولوژی، روان شناسی بالینی، روان شناسی تربیتی، روان شناسی قانونی، روان شناسی سازمانی و صنعتی با گرایشهای شناختی را نام برد.
معرفی علوم و فن آوری های شناختی
مقدمه
علوم شناختی یکی از دانشهای نو است که در کنار نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی، فناوری اطلاعات مجموعه دانشهای همگرا را که [2] NBIC نام گرفته اند تشکیل می دهند. این رشته از زیرمجموعه های علم اعصاب[3]، روان شناسی، زبان شناسی، هوش مصنوعی و فلسفه ذهن تشکیل گردیده است و کاربرد وسیعی در رشته های فرعی مانند پزشکی، آموزش و پرورش، جامعه شناسی، سیاست، علوم اطلاعات، ارتباطات و رسانه های گروهی، مهندسی پزشکی، مهندسی فرمان و کنترل و حتی علوم دفاعی و جنگ پیدا کرده است. مؤسسات تحقیقاتی و دانشگاههای بسیاری به تحقیق در زمینه علوم شناختی اشتغال دارند و در تلاشند تا راز بزرگترین سرمایه آدمی یعنی مغز و ذهن را کشف کنند و کارکردهای آنرا به عنوان عالی ترین و پیچیده‌ترین ودیعه الهی بشناسند.
تاکنون دانشمندان عصب شناس، زبان شناس، روان‌شناس، فیلسوفان ذهن و نظریه پردازان علم رایانه با کمک هم و در تعامل با یکدیگر توانسته اند گامهای با ارزشی را در جهت کشف و تبیین کارکردهای شناختی مغز انسان بردارند، به طوری که در مدت کوتاه سه الی چهار دهه اخیر یافته های گرانبهایی را برای ما به ارمغان آورده اند. به همین جهت، آنها دهه 1990 را دهه مغز نامیدند با این امید که با بسیج امکانات علمی و تلاش همگانی بتوانند بیش از پیش به دنیای اسرار آمیز مغز پی برند.
سخنی با دبیران محترم زیست شناسی و دانش آموزان عزیز
سال 1387
به نام خداون جان و خرد کزین برتر اندیشه برنگذرد
خداون نام و خداوند جای خداون روزی ده رهنمای
خدایا، به شناخت تو زندگانیم و به نصرت تو شادانیم، به کرامت تو نازانیم، به عز تو عزیزانیم!
خدایا، نه شناخت تو را توان، نه ثنای تو را زبان، نه دریای جلال و کبریای تو را کران، پس تو را مدح و ثنا چون توان؟
تاکنون بیش از یک دهه از تغییر نظام آموزشی کشور، از ترمی به سالی- واحدی می گذرد. فرایندی که با تغییرات بنیادین در محتوا و برنامه ی آموزشیِ زیست شناسی کشور همراه بود. از مهم ترین تغییرات اجرا شده در نظام سالی – واحدی، می توان به حذف ناشایست درس آزمایشگاه زیست شناسی ( سال سوم تجربی ) و درس زیست و بهداشت سال دوم ( کلیه رشته ها) نام برد.
در چند سال اخیر لزوم برنامه ریزی و اجرای تحول بنیادین در نظام آموزش و پرورش کشور مطرح شد. به دنبال آن سند برنامه درس ملی تدوین گردید. "برنامه درس ملی سندی است که نقشه کلان برنامه درسی و چارچوب نظام برنامه ریزی درسی کشور را به منظور تحقق اهداف آموزش و پرورش نظام جمهوری اسلامی ایران تعیین و تبیین می نماید" . یکی از مهم ترین اهدافی که در تدوین برنامه درسی ملی مورد انتظار می باشد، آموزش عمیق مفاهیم و پرهیز از "تست زدگی" است. به همین منظور در برنامه درسی جدیدِ مدارس، آزمون های تشریحی به تدریج جایگاه ویژه ای یافته اند و سوابق تحصیلی دانش آموزان تاثیر بیشتری در قبولی آنها در کنکور سراسری دانشگاهها دارد. به طوری حتی ادعا می شود، در آینده ای نه چندان دور، آزمون کنکور به تدریج حذف و آزمون های نهایی و سوابق تحصیلی دانش آموزان ، به جای آنها، ملاک قبولی در دانشگاهها خواهد شد.
آموزش مفهومی زیست شناسی
سخنی با دانش آموزان عزیز و دبیران محترم زیست شناسی: مقدمه کتاب کمک درسی زیست شناسی 2- مجموعه آموزشی زیستا
تابستان 1391
فضل خدای را که تواند شمار کرد یا کیست آن که شکر یکی از هزار کرد
چند صباحی است که صحبت از برنامه درسی ملی، تحول بنیادین آموزش و پرورش، حذف کنکور و آموزش مفهومی علوم در کشور مطرح شده است، منظور و مقصود چیست؟ چگونه می توان کتابی متناسب با این حال و روز پیدا کرد؟
پیدا کردن یک کتابِ کمک درسی مناسب در بین حجم عظیم کتب موجود با تبلیغات رنگارنگ کاری مشکل است. این سوال مهم اکثر دانش آموزان است که، "چه کتابِ کمک درسی برای افزایش قابلیتهای علمی من مناسب است"؟
پاسخ اینجانب، به عنوان دبیر زیست شناسی، که عمری را صرف آموزش و پژوهش در این رشته نمودهام، این است: بهترین، جامعترین و مناسبترین کتاب برای مطالعه دانش آموزان، برای کنکور و امتحانات نهایی، کتاب درسی است. البته نه به این دلیل که کتب درسی زیست شناسی دبیرستان جامع و کاملاند؛ بلکه به این دلیل که کتب درسی، منبع اصلی امتحانات نهایی و کنکور می باشند، کتابِ مقدس دانش آموزان محسوب می شوند. دومین دلیل که اختصاص به کتابهای زیست شناسی دارد، تفاوت جدی بین آموزش زیست شناسی با سایر علوم است. در توضیح این مطلب لازم است این طور عنوان کنم که، درس زیست شناسی نه کاملا حفظی است و نه مثل ریاضی کاملا محاسباتی. ولی یادگیری زیست شناسی نیاز به حفظ اصطلاحات و مفاهیم زیادی دارد که همانند جدول ضرب ریاضی و فرمولهای فیزیک محسوب می شوند؛ به طوری که بدون آنها نمی توان دربارهی هیچ فرایند یا پدیده زیستی صحبت کرد. ولی همانطور که به صرف حفظ فرمولها و تعاریف علوم فیزیکی نمی توان مسایل این علوم را حل کرد، با حفظ اصطلاحات زیست شناسی نیز نمی توان به تشریح و تبیین پدیدههای زیستی پرداخت و روابط بین آنها را پیدا کرد. بنابراین اینها ابزار کارند، مثل جدول ضرب برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی. برای فهم دقیق و عمیق زیست شناسی باید ضمن حفظ اصطلاحات و مفاهیم فراوان این علم، که به گستردگی حیات می باشند، بر آنها تمرکز کرد و ارتباط طولی و عرضی آنها را درک کرد.
