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儿童是如何学数学的呢?

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孩子到了一定的岁数就不再掰着手指头算数了,而是改为心算。为了找出这种转变的原因所在,科学家对儿童的大脑进行了扫描,并对大脑在数学运算时发生的变化进行了细致的观察。科学家给出的建议是:锻炼孩子进行简单的加减乘除运算是有好处的。

该项研究的主要资助人、美国国家卫生研究院的凯西·曼恩·克普克博士说:“研究证明,实践真的非常重要。”

据报道,一般而言,孩子在八九岁时,通常会从基础加减法向所谓的事实检索法过渡。这种向通过记忆解决问题方法的过渡将直接影响孩子最终的数学能力。克普克表示,过渡不顺利将会影响之后的数学学习。

为什么有些孩子的过渡会较其他人轻松呢?

为了找到答案,斯坦福大学的研究人员首次借助核磁共振技术,对28名儿童的脑部进行扫描,以窥见大脑在做简单数学运算时所发生的变化。

这些7岁-9岁的儿童并不需要写出答案。他们只需对屏幕上给出的加减法公式——例如3+4=7——是否正确进行判断并按下按钮。由科学家观察记录下他们的反应速度以及在做反应时大脑的活动区域。

在另外一组实验中,研究人员则对孩子们进行面对面的测试,以观察他们在运算时是否动了嘴唇或是用了手指,再与他们的大脑数据进行比较。

研究人员对这些儿童进行了两次测试,中间间隔约一年时间。随着年龄的增大,孩子们在作答时越发依赖记忆,答题速度和准确度也有了提高,同时他们的大脑也显示出了相应的改变,即与运算相关的前额叶和顶叶活动减少,大脑的记忆中心——海马体的活动增强。

海马体有点类似于中转站,新的记忆——也就是短期的工作记忆——输入进来,随后被送到其他地方留做长期储存和检索用。海马体神经关联的多寡强弱与孩子的数学能力息息相关。

研究报告主笔、斯坦福大学精神病学教授维诺德·梅农说:“这种关联越强,个体从记忆中检索的能力也就越强”。

报道称,事情并没有这么简单。

接下来,梅农的研究小组又对20个青年人和20个成年人进行了测试,给出相同的运算问题,并对他们的大脑进行了核磁扫描。结果显示,这些成年人并没有以同样的方式使用负责处理记忆的海马体。他们并没有耗力计算,而是自动从长期记忆中直接检索6+4=10这样的公式。换言之,随着时间的推移,大脑检索的效率会越来越高。打个比方,大脑就好像一片崎岖不平又杂草丛生的荒地,原本没有路。同样的路走得多了,就成了路。再走起来也就容易多了。

据报道,如果大脑不用在简单算术上费力,就可以留出更多的工作记忆来处理老师新教授的更为复杂的运算。

克普克说:“这项研究提供了新的证据,以证明这种算术实践的确会改变海马体模式(或称作关联)。随着计算能力的提高,这种改变会愈发稳定。因此背诵加减法和乘法口诀表是绝对有用的。”(来源: 东方早报)