淺談“數(shù)字感”為數(shù)學技能打下基礎(chǔ)
如果6個月大的嬰兒能夠區(qū)分20個圓點和10個圓點，那么到幼兒園時期，她可能會擅長數(shù)學。近日，一項新研究顯示，人們精通的加減法的一部分可能是生來就有的能力。
一直以來，研究人員希望了解，人們的數(shù)學技巧來自哪里：是天生的，還是后天習得的，或者是兩者的結(jié)合？“數(shù)學能力是一個非常復雜的概念，有許多因素起作用�！泵绹笨_來納州杜克大學心理和神經(jīng)系統(tǒng)學系研究生ArielStarr說。
作用因素之一可能是略估數(shù)學系統(tǒng)，或者是分清物體不同數(shù)量的直覺能力。人類、老鼠、猴子、鳥類和魚等許多其他動物都擁有這種能力：能夠?qū)⒙牭铰曇舻臄?shù)目與看到物體的數(shù)目相對應。Starr解釋道，對于古人類而言，這個能力是一種優(yōu)勢，能夠幫助他們確定獵物的數(shù)量是否超過自己。
研究人員懷疑，這種數(shù)字感可能在人類獨有的使用符號進行算術(shù)的能力中發(fā)揮作用。猴子和人類都能識別20個圓點的圖片和30個圓點的圖片，然后選出50個圓點的圖片代表前兩張圖片圓點的總和。但是，只有人能夠利用阿拉伯數(shù)字進行加法計算。
之前就有研究調(diào)查了從學齡前兒童到大學生等各年齡段受試者的數(shù)字感。一些研究者讓參與者進行數(shù)學測驗，以及判斷近似數(shù)，也有研究者將參與者目前的數(shù)字感，與他們之前的標準數(shù)學測試進行比對。研究人員發(fā)現(xiàn)，那些擅長數(shù)學的人也善于估算近似數(shù)。但是這些測試代表了一個蛋和雞的情況：是善于數(shù)學讓人的數(shù)字感敏銳，還是善于估算近似數(shù)讓他們的數(shù)學成績優(yōu)異？
現(xiàn)在，一項刊登在美國《國家科學院院刊》上的新研究澄清了這種關(guān)系的方向。該研究證實，一個兒童估算近似數(shù)的能力，似乎充當了之后其數(shù)學技能發(fā)展的基礎(chǔ)。
為了規(guī)避之前研究出現(xiàn)的問題，研究人員將注意力集中在嬰兒身上——他們還沒有學會說話和數(shù)數(shù)。一開始就選擇嬰兒“十分重要，因為很多與數(shù)學有關(guān)的技能可能會從父母、社會和幼兒園那里非正式習得�！蔽磪⑴c該研究的明尼蘇達大學兒童發(fā)育學院教授MicheleMazzocco說。
Starr及其同事招募了48個6個月大的.嬰兒參與實驗。研究人員向這些嬰兒展示了兩組圓點的圖片，這些圖片出現(xiàn)在他們眼前的屏幕上。一邊屏幕上的圓點通常為10個，這些圓點以不同的方式排列。另一邊的圓點數(shù)從10到20變化，也有各種排列模式。研究人員追蹤了嬰兒的視線，以觀察他們更喜歡哪組圓點。
與舊東西相比，嬰兒更喜歡看新東西，因此圓點數(shù)不斷變化的屏幕更能吸引嬰兒的視線，因為改變的不僅是圓點的位置，還有數(shù)目。如果一個嬰兒通過凝視10到20變化的屏幕，而表現(xiàn)出其注意到圓點數(shù)目的不同，研究人員就推斷這個嬰兒的數(shù)覺直覺在起作用。
3年后，為了找出嬰兒的數(shù)字感是如何與之后的數(shù)學能力相聯(lián)系的，研究人員邀請這些孩子重返實驗室。研究人員讓他們完成一系列標準測試，以衡量其數(shù)學能力、數(shù)覺直覺、對數(shù)字符號的理解，以及普通智力等。研究人員考察了兒童是否了解阿拉伯數(shù)字的意義，并讓他們解答視覺算數(shù)問題。
研究結(jié)果顯示，這些兒童6個月時的語前數(shù)字感，預測了他們3年后的標準化數(shù)學測試成績，即便在研究人員控制了一般智力因素之后也是如此。科學家表示，這些發(fā)現(xiàn)提示嬰兒期的數(shù)字感為之后的數(shù)學能力提供了一個基本構(gòu)件。
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