五岁儿童都是数学天才

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  导读:  数学神童是天生的还是后天培养的?科学家们对此还没有定论。不过,研究人员普遍相信,数学超常儿童的某些特征肯定与遗传有关,特别是记忆能力、心算能力、创造能力等。但近来的一项研究成果却对此提...

 数学神童是天生的还是后天培养的?科学家们对此还没有定论。不过,研究人员普遍相信,数学超常儿童的某些特征肯定与遗传有关,特别是记忆能力、心算能力、创造能力等。但近来的一项研究成果却对此提出异议,美国哈佛大学的心理学家公布了一个惊人的研究发现,5岁的儿童都是天生的数学家,在没有进行正规的教育或传授相关知识的情况下,他们也能自己掌握数字抽象概念和算术法则。

人们普遍相信,具有超常数学天赋的儿童大多都是天生的 19世纪最伟大的数学家高斯与阿基米德、牛顿并称为历史上三个最伟大的数学家。高斯从小就有过人的才华,他3岁时就发现父亲账簿上的一处计算错误;9岁那年,老师让同学们从1加到100,他立刻就说出了正确的答案是5050;11岁时,他发现了二项式定理。 被美国媒体尊称为“数学神童”的亨利——沙弗特,在6岁是就会4位数的算法,也能用心算算出9位数、10位数的平方根和立方根;9岁时,他能计算圆周率;11岁时,他出版了两本历书。 匈牙利数学家埃尔德什被看作有史以来最伟大的离散数学家,在数论方面的工作尤为出色。这为极具天赋的数学天才,3岁时已能解算3位数的乘法,4岁时就独自明白了负数的概念。 被誉为“计算机之父”的约翰·冯·诺伊曼是20世纪最杰出的数学家之一,他6岁能心算8位数的除法,8岁掌握微积分,12岁就对集合论、泛函数分析等深奥的数学领域了如指掌。 对于一般人来说,数学是枯燥乏味的,但对于数学神童来说,数学是最令人着迷的智力游戏。在他们看来,解数学题,特别是解难度的数学题是一种极大的享受。有一位数学家这样形容他心爱的数学:“数学是神秘的殿堂,是绚丽的迷宫,在那里遨游其乐无穷。”由于对数学有浓厚的兴趣,数学超长儿童在学习中都表现出了不寻常的积极性和主动性。可以说,他们中的许多人对数学的兴趣已到了痴迷的地步。人们相信有数学天赋的儿童不是循规蹈矩教出来的。 用实验来证明孩子的数学天分并非易事 为了搞清楚儿童的数学天分到底是不是个别现象,哈佛大学艺术和科学院的心理学教授伊丽沙白·斯拜克领导的团队对此进行了研究。他们让16名5岁的儿童参加一个计算机游戏,做法是在计算机屏幕上演示一组10到58个不等的蓝色或红色圆点排列,然后这些点隐藏到盒子中,要求儿童对电脑屏幕上的圆点排列进行比较。因为这些点看不见,所以正确回答问题需要“更深的数学感知力”来联系这些抽象的数集。 研究人员发现,虽然没有数学符号方面的知识,但5岁的儿童可以在规定时间内,连续说出哪一组圆点更大。这些儿童还成功地比较出各圆点排列的大小关系,这使研究人员更加确信这些儿童天生就懂得这些基本的数学概念。这个研究结果发表在美国科学家学会的学报上,而目前这份论文已出现在该学会的网站上。 法国国家医院研究机构的认知学家斯坦尼斯拉斯·德罕因说;“美国心理学家的这个发现振奋人心,它表明我们人类天生具有计算才能,将可以给学校教育指点出一种新的方式。而它对小学生来说,会使学习数学更简单并且更加快乐。” 具有数学天才的孩子不仅右脑处理数字能力更强,而且精力更加集中 人类天生具有计算才能,那么具有数学天才的孩子和普通的孩子是否有差别呢?美国心理学家迈克尔·奥博伊利用最先进的功能性共振成像技术,专门研究几个在很小时候就已经表现出具有数学天赋的孩子。每当在计算数学题的时候,他们负责处理数学、图形和音乐的右脑新陈代谢活动比普通孩子活跃6倍或7倍。而且,他们负责协调思维和改善注意力上扮演关键角色的大脑前叶活动力也强。而普通孩子在演算数学题的时候,大脑前叶几乎没有活动。根据研究,奥博伊得出了这样的结论:具有数学天才的孩子不仅在右脑处理数字方面有更强的能力,而且大脑前叶也会使他们的精力更加集中,这是普通孩子并不具备的特点。 数学能力是人类智能结构中最重要的基础能力之一。每个人的生物学基础不一样,对事物的认知和学习能力也不一样。后天教育干预有可能对先天的大脑生物结构进行调整修饰,产生积极或消极的影响。任何一个天资聪颖的人,如果在数学能力的发展关键期得不到理想的后天教育也很难成材。 科学家家发现,数学天才和一般人的大脑工作方式不同 法国和比利时的科学家联合进行一项研究,试图找出数学天才与一般人的大脑是否有差别。他们发现,数学天才在进行题目演算时,他的大脑中通常负责长期记忆的部分也进入活跃状态,而一般人则没有这种现象。科研人员因此推理,数学家在进行演算时使用了更多的记忆力,使速度加快。这个原理与电脑一样,内存越大,速度越快。 美国和澳大利亚研究人员的一项新测试结果显示,具有数学天赋的人大脑工作方式的确有异于常人之处。研究人员共对60名男生进行了测试,其中18人被认为是有数学天赋的青少年。测试项目主要是观看电脑屏幕上闪过的英文字母图案并作出判断。 结果发现,对所有学生来说,其大脑左半球能够更快的判断出局部小字母是否匹配,而右半球对于整体字母形状的判断能力更强。这与早先有关大脑左右半球分别更擅长处理局部和整体视觉图象的研究结果相吻合。而那些具有数学天赋的中学生,大脑两个半球在处理局部和整体视觉信号方面似乎没有明显差异,但在完成需要两个半球同时工作的任务时,速度要比其他测试对象对象快的多。


研究人员指出,新测试进一步表明,具有数学天赋的人两个大脑半球协调和互动能力更强,更擅长在两个大脑半球间传输和集成信息,这些能力对进行数学推理等非常有用。

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