大腦如何進行計算
新研究指出,在沒有語言的情況下,人的大腦可以進行粗略的計算。但精確的計算需要語言的輔助。這項結(jié)果,有助于尋找一條教授數(shù)學的更佳途徑。
腦中樞在精確計算和粗略估算時,對數(shù)學的處理是不同的。一些腦卒中和腦損傷患者具有嚴重的語言和計算障礙,但他們估算的能力卻沒有喪失。
美國麻省理工學院的研究人員通過對8名以俄語為母語,同時能講流利英語的志愿者進行測試,來調(diào)查語言在數(shù)學中的作用。他們模擬兒童學習數(shù)學的過程,教授綜合運算和近似運算,并且分別用英語和俄語授課。教師用單詞書寫數(shù)字,而不是用阿拉伯數(shù)字。最后,研究人員用提問的方式讓學生解題。當需要進行準確計算時,如53加68等于121還是127?學生用了一秒鐘便說出答案。當問題通過書寫的形式給出時,學生則要進行思考。但在求近似值的題目中并沒有出現(xiàn)思維上的延誤(如53加68接近于120還是150?)。
與此同時,研究人員對學生計算時腦部的活動進行觀測,精確計算時腦部的活動導致大腦中與語言相關(guān)的左前腦葉活動增加。估算時則使左、右顱頂部腦葉的活動增加。這些區(qū)域是負責控制手掌和手指的活動,而數(shù)手指是嬰兒學習運算的開始。
事實上,數(shù)學家自身的思考經(jīng)驗也已給出了解釋。愛因斯坦說數(shù)學思想會或多或少形象化地出現(xiàn)在他的腦海里,其他人則說,他們思考問題主要依賴于象征數(shù)學的語言符號。這一研究成果可以幫助老師改進教學方式。
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