在小學(xué)的某個時期,你不再需要依賴手指就能夠得到問題的正確答案。現(xiàn)在科學(xué)家通過對年輕人進行的腦成像研究發(fā)現(xiàn)了這個轉(zhuǎn)變是如何發(fā)生的,以及兒童在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時候大腦是如何實現(xiàn)自我重構(gòu)的。
一個專家的小建議:訓(xùn)練你的孩子多練習(xí)簡單的加法和乘法也許能夠獲益良多。
“經(jīng)驗的確很重要?!彪`屬于美國國家衛(wèi)生研究院的Kathy Mann Koepke博士,同時也是這項研究的資助人說道。
健康的兒童在8到9歲的時候會開始從單純的數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂梦覀兎Q之為真相檢索的方法,雖然這時他們?nèi)匀辉趯W(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的加減法。孩子能夠在以記憶為基礎(chǔ)的問題解決方式上做得有多好,眾所周知,將在很大程度上預(yù)測他們最終的成就。
而那些落后的孩子則會“在之后的數(shù)學(xué)中遇到困難或進度遲緩。”Koepke博士說。
但問題是,為什么有些孩子會比其他孩子更容易通過這個轉(zhuǎn)變?
為了找出這個原因,斯坦福大學(xué)的研究人員們首先利用核磁共振成像技術(shù)掃描了28名的,而在掃描過程中,這些兒童需要完成一系列的簡單的加法運算。
這些7到9歲的兒童將會在屏幕上見到一個簡單的等式,比如3+4=7,一閃而過,他們不需要說出或者寫出答案,只需要按一個按鈕來判斷這個等式是對還是錯??茖W(xué)家們記錄下了孩子們的反應(yīng)時有多快,以及在做題時大腦的哪些區(qū)域是被激活的。
而在另一個單獨的對話中,科學(xué)家會與孩子面對面交流,看他們在運算時會不會動嘴唇或者數(shù)手指,用來與他們的大腦成像數(shù)據(jù)相比較。
每個孩子都要接受兩次測驗,其間大約相隔一年。隨著孩子年齡的增長,他們的答案也更加依賴于記憶,同時也變得更加快速和準確,這些都反映在了他的大腦中。與數(shù)數(shù)相關(guān)的前額葉以及頂葉腦區(qū)的激活變少了,而大腦的記憶區(qū)域,海馬的活動則顯著增加??茖W(xué)家們將他們的發(fā)現(xiàn)寫在了最新一期的《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志中。
海馬類似于一個記憶的中轉(zhuǎn)站,當(dāng)有新的短時工作記憶進來時,它們將通過海馬體然后被送到其他地區(qū)轉(zhuǎn)為長期記憶儲存起來并以供檢索之用。而正是這些通過海馬的聯(lián)結(jié)提高了孩子們的數(shù)學(xué)成績。
“這些聯(lián)結(jié)越是強而有力,一個人從記憶中檢索事實的能力就越好?!盫inod Menon博士,斯坦福大學(xué)的精神病學(xué)教授同時也是這項研究的第二作者如此說道。
但故事并未就此結(jié)束。
接下來,Menon的團隊將20名少年以及20名成年人放到核磁共振成像儀中并且給予他們相同的簡單加法運算。結(jié)果發(fā)現(xiàn),大人們并不會用相同的方式來使用他們的海馬來處理運算問題。和(兒童們)花費大量精力不同的是,從長時記憶中檢索4+6=10這樣的問題幾乎是自動完成的,Menon說道。
換句話說,隨著時間的推移,大腦在檢索事實方面變得越來越高效?!霸囍胂笠幌拢谝粋€崎嶇不平的草地上,”Mann Koepke博士解釋說?!叭绻粭l路徑走得次數(shù)夠多了,那么就會形成一條順暢的,沒有草的小路,讓從起點到終點的過程變得容易?!?/p>
如果你的大腦不需要在簡單的數(shù)學(xué)運算中付出太多的努力,那么它就會有更多的工作記憶空間來處理老師新教的那些更加復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。
“這項研究提供了全新的證據(jù),證明了與數(shù)學(xué)相關(guān)的經(jīng)驗的確改變了海馬活動的模式,或是聯(lián)結(jié)。它們隨著技能的發(fā)展變得越發(fā)穩(wěn)定而可靠,”她說?!耙虼藢W(xué)好加法和乘法表并把它們添加到你的機械記憶中將對你有很大幫助?!?/p>
用不同的順序來測試你的孩子,她建議——先是9乘以3,然后是10乘以9——這樣就能確定他們是不是真的記住了而且不需要刻意去回憶。
盡管這項研究的著眼點在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上,Mann Koepke認為認知發(fā)展可能也是運用著同樣的方式。畢竟那些更早將發(fā)音和字母聯(lián)系起來的小孩也會學(xué)會閱讀的速度也更快一些。
斯坦福大學(xué)的Menon博士說下一步的研究將著重于那些擁有數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙的兒童,看看他們在這一系統(tǒng)中究竟存在著什么問題。而藉此科學(xué)家或許能夠發(fā)現(xiàn)幫助他們學(xué)習(xí)的新方法。