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數學能力好與壞,生前已註定?

數數,是絕大多數人都會做的一件事,但是我們是如何掌握這種能力的,到現在為止,還無人能給出確切的答案。要知道,數字的發明不過只能追溯到四五千年以前,這意味著人類不可能是從有了數字才開始懂得數學的,因為這點時間根本不夠我們的大腦進化出來一個特殊的區域專門用來學習數學。也就是說,早在數字發明之前,人類就已經掌握了數學這種文化發明了。

其實數學能力不過是基於視覺和推理能力得出的結果,不僅僅是我們擁有,其他的動物也同樣擁有。這種能力允許我們可以不經過計算,直接「看」出那些不超過五的數字。更確切地說,這種「看」出,並不是指數數,而是指一種感覺,我們可以將之稱為「數感」。千萬不要因為「數感」聽上去有些虛無飄渺而小看它,因為一個人未來在數學方面取得的成就,全是建立在數感之上的。

來自娘胎的「數感」

自從認識到人們的數學能力並不是有了數字系統後才誕生的,科學家便一直想探尋出人類數學能力的起源。有人提出了一種假設,既然古代人類未經學習符號記數系統也能夠掌握簡單的計算、計數,那麼是不是說明,人類的數學能力其實是與生俱來的呢?

為了確認這種假設,科學家對68名出生僅6個月的嬰兒進行了數量敏感度測試。研究人員準備了兩個電子屏幕,其中一個電子屏幕上持續顯示8個圓點,這些圓點的位置和大小都在屏幕範圍內不斷變換;而另一個電子屏幕上則循環顯示8個和12個圓點,這些圓點的位置和大小也同樣在屏幕範圍內不斷變換。科學家們希望通過嬰兒對屏幕的注意力變化來驗證嬰兒對數量的敏感度。

結果,有一部分嬰兒很快注意到其中一個屏幕上圓點的數量在變化,並將注意力集中到這個屏幕之上;隨著時間的推移,越來越多的孩子發現到屏幕上圓點數量變化的情況,開始將注意力轉移到圓點出現數量變化的屏幕上;還有幾個嬰兒從始至終都未表現出對圓點數量變化有所察覺,他們依然關注數量未出現變化的屏幕。

這個實驗很明顯地顯示出,雖然小嬰兒還不懂得什麼數字、符號、公式,但是他們已經具有了判斷數字變化的能力,也就是所謂的數感。由此看來,數學能力可能真是與生俱來的。

「數感」是數學大廈的地基

這種與生俱來的數感,對於一個人未來在數學方面的成就會否有影響呢?有沒有可能,一個孩子數感不好,或者數感缺失,但是經過學習之後,在數學方面能夠獲得不錯的成績呢?為了得到答案,科學家們對之前進行過數感測試的嬰兒們進行了後續跟蹤調查。

在這些孩子三歲半的時候,研究人員將他們召集到一起進行了第二次數感能力測試。這次的實驗分為兩個步驟。首先,研究人員要求孩子們在短暫地一瞥後憑直覺判斷兩堆圓點的數量哪個更多;接下來,研究人員又要求孩子們做了一套學齡前兒童標準化數學測試的試卷。實驗結束後,科學家們將此次實驗的結果與孩子在嬰兒時期的數感實驗結果進行對比,結果發現,那些在6個月時表現出良好數感的孩子,在此次實驗中的直覺判斷數量能力明顯更強,而數學測試成績也更佳;而那些在6個月時就表現出數感缺失的孩子,在此次實驗中同樣成績不佳,而其數學考試成績也同樣糟糕。

之後又有一些科學家做了類似的實驗,孩子的年齡區間有所變化,但得出的結果卻都大同小異。因此絕大多數科學家都承認,如果將一個人的數學能力比為一座摩天大樓,那麼與生俱來的數感無疑就是這座大樓的地基。如果數感缺失或是較弱,那麼數學能力很難在未來得到提高。

根據自己的數感來學習

怎麼才能判斷一個人的數感好不好呢?答案很簡單,在一邊放上7個桔子,在另一邊放上11個草莓,如果你在一瞥之間馬上就能說出哪邊數量更多,就說明你的數感不會太差;而如果你不能很快做出反應,說明你的數學學習會有一定障礙。

事實上,在學齡兒童當中,約有6%~14%的孩子有頑固性數學學習困難。這些孩子儘管和其他同學擁有同樣的學習數學的機會和環境,但他們就是學不好數學。而且,這種問題還將伴隨他們一生,無論對於擇業還是生活中做出某些財務決策,這種數學方面的缺陷都會帶給他們負面的影響。

有些人可能會感到自暴自棄——既然這種數感是天生的,而它又是學習數學的基礎,那麼我學不好數學不是很正常嗎?但事實上,數感雖然是天生而來,但卻並非不可鍛煉的。如果從小接受數感方面的練習,便可以逐漸地提高數感,就像我們做題時,可能做了幾百套題之後,再遇到某些似曾相識的題目,還沒有經過計算,我們卻已經模糊地知道了答案,這種感覺難以言表卻真實存在。

如今我們的教育對數感好和數感差的孩子不做區分,都採用統一的數學課程,這樣一來,那些數感差的孩子無疑會越來越力不從心,數學成績也會越來越差。老師和家長又會認為是孩子「腦子笨」才學不好數學,從而放棄孩子,甚至打罵孩子,孩子的自信心受到嚴重打擊,對數學失興趣也就隨之流失了,從而導致了「越差越差」的惡性循環。

但是,如果能夠在孩子剛剛接觸數學時,發現孩子的數感存在問題,並有針對性地給孩子進行提高數感能力的時間,日積月累,孩子的數感能力提高了,學習數學自然也就事半功倍了。所以,讓孩子學不好數學的,可能正是因為我們現在的教育模式不夠個性化。

既然我們已經知道了每個人的「數感」天生不一樣,那麼我們不妨從現在開始,根據自己的數感能力來調整學習數學的方式,也許會起到事半功倍的功效。

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