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5歲的兒童都是數學(xué)天才

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發(fā)布日期：2014-02-13

數學(xué)神童是天生的還是后天培養的?科學(xué)家們對此還沒(méi)有定論。研究人員普遍相信，數學(xué)超常兒童的某些特征肯定與遺傳有關(guān)，特別是諸如記憶能力、心算能力、創(chuàng )造能力等認知特征。但近來(lái)的一項研究成果卻對此提出異議。據印度媒體報道，美國哈佛大學(xué)的心理學(xué)家公布了一個(gè)驚人的研究發(fā)現，5歲的兒童都是天生的數學(xué)家，在沒(méi)有進(jìn)行正規的教育或傳授相關(guān)知識的情況下，他們也能自己掌握數字抽象概念和算術(shù)法則。

　　人們普遍相信，具有超常數學(xué)天賦的兒童大多都是天生的

19世紀最偉大的數學(xué)家高斯與阿基米德、牛頓并稱(chēng)為歷史上三個(gè)最偉大的數學(xué)家。高斯從小就有過(guò)人的才華，他3歲時(shí)就發(fā)現父親賬簿上的一處計算錯誤；9歲那年，老師讓同學(xué)們從1加到100，他立刻就說(shuō)出了正確的答案：5050；11歲時(shí)，他發(fā)現了二項式定理。

被美國媒體尊稱(chēng)為“數學(xué)神童”的亨利——沙弗特，在六歲是就會(huì )4位數的算法，也能用心算算出9位數，10位數的平方根和立方根；九歲時(shí)，他能計算圓周率；11歲時(shí)，他出版了兩本歷書(shū)。由于他的抽象、集中能力很強，最終成為了大學(xué)的天文學(xué)教授。

匈牙利數學(xué)家埃餌德什被看作有史以來(lái)最偉大的離散數學(xué)家，在數論方面的工作尤為出色。這為極具天賦的數學(xué)天才，三歲時(shí)已能解算3位數的乘法，4歲時(shí)就獨自明白了負數的概念。

被譽(yù)為“計算機之父”的馮——諾伊曼是20世紀最杰出的數學(xué)家之一，他6歲能心算八位數的除法，8歲掌握微積分，12歲就對集合論、泛函數分析等深奧的數學(xué)領(lǐng)域了如指掌。

對于一般人來(lái)說(shuō)，數學(xué)是枯燥乏味的，但對于數學(xué)神童來(lái)說(shuō)，數學(xué)是最令人著(zhù)迷的智力游戲。在他們看來(lái)，解數學(xué)題，特別是解難度的數學(xué)題是一種極大的享受。有一位數學(xué)家這樣形容他心愛(ài)的數學(xué)：“數學(xué)是神秘的殿堂，是絢麗的迷宮，在那里遨游其樂(lè )無(wú)窮。”由于對數學(xué)有濃厚的興趣，數學(xué)超長(cháng)兒童在學(xué)習中都表現出了不尋常的積極性和主動(dòng)性。可以說(shuō)，他們中的許多人對數學(xué)的興趣已到了癡迷的地步。人們相信有數學(xué)天賦的兒童不是循規蹈矩教出來(lái)的。

用實(shí)驗來(lái)證明孩子的數學(xué)天分并非易事

?　　為了搞清楚兒童的數學(xué)天分到底是不是個(gè)別現象，哈拂大學(xué)藝術(shù)和科學(xué)院的心理學(xué)教授伊麗沙白——斯拜克領(lǐng)導的團隊對此進(jìn)行了研究。他們讓16名5歲的兒童參加一個(gè)計算機游戲，對一個(gè)電腦屏幕上的圓點(diǎn)排列進(jìn)行比較。做法是在計算機屏幕上演示一組10到58個(gè)不等的藍色或紅色圓點(diǎn)排列，然后這些點(diǎn)隱藏到盒子中。因為這些點(diǎn)看不見(jiàn)，所以正確回答問(wèn)題需要“更深的數學(xué)感知力”來(lái)聯(lián)系這些抽象的數集。

他們發(fā)現，雖然沒(méi)有數學(xué)符號方面的知識，但5歲的兒童可以在三分之二的規定時(shí)間內，連續說(shuō)出哪一組圓點(diǎn)更大。這些兒童還成功地比較出各圓點(diǎn)排列的大小關(guān)系，還使研究人員更加確信這些兒童天生就懂得這些基本的數學(xué)概念。這個(gè)研究結果發(fā)表在美國科學(xué)家學(xué)會(huì )的學(xué)報上，而目前這份論文已出現在該學(xué)會(huì )的網(wǎng)站上。

法國國家醫院研究機構的認知學(xué)家斯坦尼斯拉斯——德罕因說(shuō)；“美國心理學(xué)家的這個(gè)發(fā)現振奮人心，它表明我們人類(lèi)天生具有計算才能，將可以給學(xué)校教育指點(diǎn)出一種新的方式。而它對小學(xué)生來(lái)說(shuō)，會(huì )使學(xué)習數學(xué)更簡(jiǎn)單并且更加快樂(lè )。”德罕因也通過(guò)實(shí)驗得到了類(lèi)似的結論，他的實(shí)驗對象是亞馬孫河流域的土著(zhù)印地安人。

　　具有數學(xué)天才的孩子不僅在右腦處理數字能力更強，而且精力更加集中

人類(lèi)天生具有計算才能，那么具有數學(xué)天才的孩子和普通的孩子是否有差別呢？美國心理學(xué)家邁克爾——奧博伊利用最先進(jìn)的功能性共振成像技術(shù)，專(zhuān)門(mén)研究過(guò)幾個(gè)在很小時(shí)候就已經(jīng)表現出具有數學(xué)天賦的孩子，每當在計算數學(xué)題的時(shí)候，他們負責處理數學(xué)、圖形和音樂(lè )的右腦新陳代謝活動(dòng)比普通孩子活躍6倍或7倍。而且，他們負責協(xié)調思維和改善注意力上扮演關(guān)鍵角色的大腦前葉活動(dòng)力也強。但普通孩子在演算數學(xué)題的時(shí)候，大腦前葉幾乎沒(méi)有活動(dòng)。根據研究，奧博伊得出了這樣的結論：具有數學(xué)天才的孩子不僅在右腦處理數字方面有更強的能力，而且大腦前葉也會(huì )使他們的精力更加集中。這點(diǎn)一般孩子并不具備的特點(diǎn)

數學(xué)能力是人類(lèi)智能結構中最重要的基礎能力之一。每個(gè)人的生物學(xué)基礎不一樣，對事物的認知和學(xué)習能力也不一樣。后天教育干預有可能對先天的大腦生物結構進(jìn)行調整修飾，產(chǎn)生積極或消極的影響。任何一個(gè)天資聰穎的人，如果在數學(xué)能力的發(fā)展關(guān)鍵期得不到理想的后天教育也很難成材。

　　科學(xué)家家發(fā)現，數學(xué)天才和一般常人的大腦工作方式不同

法國和比利時(shí)的科學(xué)家聯(lián)合進(jìn)行一項研究，試圖找出數學(xué)天才與一般常人的大拿是否有差別。他們發(fā)現，數學(xué)家在進(jìn)行題目演算時(shí)，他的大腦中通常負責長(cháng)期記憶的部分也進(jìn)入活躍狀態(tài)，而一般人則沒(méi)有這中現象。科研人員因此推理，數學(xué)家在進(jìn)行演算時(shí)使用了更多的記憶力，使速度加快。這個(gè)原理與電腦一樣，內存越大，速度越快。

美國和澳大利亞研究人員的一項新測試結果顯示，具有數學(xué)天賦的人工大腦工作方式的確有異于常人之處。研究人員共對60名男生進(jìn)行了測試其中18人被認為是有數學(xué)天賦的青少年。測試項目主要是觀(guān)看電腦屏幕上閃過(guò)的英文字母圖案并作出判斷。

結果發(fā)現，對所有學(xué)生來(lái)說(shuō)，其大腦左半球能夠更快的判斷出局部小字母是否匹配，而右半球對于整體字母形狀的判斷能力更強。這與早先有關(guān)大腦左右半球分別更擅長(cháng)處理局部和整體視覺(jué)圖象的研究結果相吻合。而那些具有數學(xué)天賦的中學(xué)生，大腦兩個(gè)半球在處理局部和整體視覺(jué)信號方面似乎沒(méi)有明顯差異，但在完成需要兩個(gè)半球同時(shí)工作的任務(wù)時(shí)，速度要比其他測試對象對象快的多。

研究人員指出，新測試進(jìn)一步表明，具有數學(xué)天賦的人兩個(gè)大腦半球協(xié)調和互動(dòng)能力更強。更擅長(cháng)在兩個(gè)大腦半球間傳輸和集成信息。這些能力對進(jìn)行數學(xué)推理等非常有用。

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