Die Interpretation von Computercode und die Funktionsweise des Gehirns
Sprache und Kognition
- Das Erlernen von Computerprogrammierung ähnelt dem Erlernen einer neuen Sprache.
- Neurowissenschaftler am MIT fanden heraus, dass das Lesen von Computercode keine Hirnareale aktiviert, die mit Sprachverarbeitung verbunden sind.
- Stattdessen aktiviert es das Multiple-Demand-Netzwerk, das bei der Ausführung komplexer kognitiver Aufgaben aktiv wird.
Forschungsmethode
- Die Forschenden führten das Experiment mit zwei Programmiersprachen durch: Python und ScratchJr.
- Die Versuchsteilnehmenden lagen in einem fMRI-Scanner, betrachteten Codefragmente und sagten voraus, welche Aktion der Code ausführen würde.
- Die Ergebnisse zeigten, dass in sprachbezogenen Hirnarealen kaum Reaktionen auftraten, während vor allem das Multiple-Demand-Netzwerk aktiviert wurde.
Der Effekt von Erfahrung
- Die Forschenden merkten an, dass sich bei Menschen, die sich intensiv mit Programmierung beschäftigen, mit wachsender Erfahrung möglicherweise bestimmte Hirnareale spezialisieren.
- In der vorliegenden Studie zeigte sich eine solche Spezialisierung jedoch nicht bei Personen mit relativ wenig Programmiererfahrung.
Fazit
- Es gibt keine klare Antwort darauf, ob Coding als mathematisch basierte oder sprachbasierte Fähigkeit gelehrt werden sollte.
- Informatikpädagoginnen und -pädagogen sollten eigene Ansätze entwickeln, um Coding möglichst effektiv zu vermitteln.
Meinung von GN⁺
- Coding und das Gehirn: Diese Studie ist interessant, weil sie zeigt, dass Coding andere Hirnareale aktiviert als Sprachverarbeitung. Das könnte neue Perspektiven für Methoden der Coding-Ausbildung eröffnen.
- Pädagogischer Ansatz: Beim Unterrichten von Coding sollten sowohl mathematische als auch sprachliche Ansätze berücksichtigt werden. Das eröffnet die Möglichkeit, verschiedenen Lernenden besser angepasste Bildungsangebote zu machen.
- Die Bedeutung von Erfahrung: Dass sich mit zunehmender Programmiererfahrung bestimmte Hirnareale spezialisieren könnten, unterstreicht die Bedeutung von langfristigem Lernen und dem Aufbau von Erfahrung.
- Multiple-Demand-Netzwerk: Da dieses Netzwerk an unterschiedlichen kognitiven Aufgaben beteiligt ist, könnte Coding nicht nur beim Erlernen einer Technik helfen, sondern auch beim Entwickeln komplexer Problemlösungsfähigkeiten.
- Richtung künftiger Forschung: Weitere Studien mit erfahreneren Programmiererinnen und Programmierern sind notwendig und könnten wichtige Daten für die Optimierung der Coding-Ausbildung liefern.
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Es wurde kein Link zur Studie angegeben, aber vermutlich ist es diese Arbeit. Die Forschenden zeigten Programmierern Code-Schnipsel und ließen sie vorhersagen, was dieser Code tun würde.
Dem verlinkten Artikel zufolge werden beim Lesen von Code bestimmte Bereiche des Gehirns aktiviert, die für das sorgfältige Lösen unbekannter Probleme zuständig sind. Das lässt sich aber möglicherweise nicht auf Menschen mit mehr als 30 Jahren Programmerfahrung verallgemeinern.
Lex Fridman hat kürzlich den Linguisten Edward Gibson interviewt; darin geht es auch darum, dass das Lesen von Code andere Teile des Gehirns aktiviert als Sprache.
Der Versuch, Programmiersprachen wie menschliche Sprachen zu gestalten, ist ein grundlegender Fehler. Programmiersprachen dienen eher dazu, irgendeine Struktur zu konstruieren, und das ist etwas anderes als Kommunikation.
Der Unterschied zwischen Programmiersprachen und menschlichen Sprachen besteht darin, dass Programmieren eher dem Aufbau einer Struktur ähnelt. Menschliche Sprache kann zur Kommunikation für viele verschiedene Zwecke verwendet werden.
Ein Vergleich der Gehirnaktivität zwischen dem Lesen von Code und dem Lesen formalisierter menschlicher Sprache, oder zwischen formalisierter und nicht formalisierter Sprache, wäre interessanter.
Am meisten geholfen, sauberen Code zu schreiben, hat mir ein Kurs in wissenschaftlichem Schreiben. Das Vorhersagen von Code ähnelt eher einer Planungsaufgabe als dem Sprachzentrum.
Ich lese auf meinem YouTube-Kanal Code aus Open-Source-Projekten. Das ähnelt eher dem visuellen Lesen von Musik. Die Forschenden sahen fast keine Reaktion im Sprachbereich.
Ich arbeite meist von zu Hause aus, höre beim Coden Musik und singe dabei. Beim Lesen kann ich aber nicht singen. Beim Coden geht das.
Code zu lesen ist etwas anderes, als Prosa zu lesen oder Mathematik zu machen. Es ist wie das Lösen eines Puzzles. Man muss in Echtzeit viele Dinge verknüpfen und übersetzen.
Code zu lesen ist, als würde man ein Foto von Zahnrädern betrachten und gefragt werden: „Dreht sich Zahnrad A im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn?“ Es fühlt sich an, als würde man einen Mechanismus untersuchen.
Wenn ich Code lese, höre ich keine Erzählerstimme in meinem Kopf.