淺談“數字感”為數學(xué)技能打下基礎

　　如果6個(gè)月大的嬰兒能夠區分20個(gè)圓點(diǎn)和10個(gè)圓點(diǎn)，那么到幼兒園時(shí)期，她可能會(huì )擅長(cháng)數學(xué)。近日，一項新研究顯示，人們精通的加減法的一部分可能是生來(lái)就有的能力。

　　一直以來(lái)，研究人員希望了解，人們的數學(xué)技巧來(lái)自哪里：是天生的，還是后天習得的，或者是兩者的結合？“數學(xué)能力是一個(gè)非常復雜的概念，有許多因素起作用�！泵绹�北卡羅來(lái)納州杜克大學(xué)心理和神經(jīng)系統學(xué)系研究生ArielStarr說(shuō)。

　　作用因素之一可能是略估數學(xué)系統，或者是分清物體不同數量的直覺(jué)能力。人類(lèi)、老鼠、猴子、鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)等許多其他動(dòng)物都擁有這種能力：能夠將聽(tīng)到聲音的數目與看到物體的數目相對應。Starr解釋道，對于古人類(lèi)而言，這個(gè)能力是一種優(yōu)勢，能夠幫助他們確定獵物的數量是否超過(guò)自己。

　　研究人員懷疑，這種數字感可能在人類(lèi)獨有的使用符號進(jìn)行算術(shù)的能力中發(fā)揮作用。猴子和人類(lèi)都能識別20個(gè)圓點(diǎn)的圖片和30個(gè)圓點(diǎn)的圖片，然后選出50個(gè)圓點(diǎn)的圖片代表前兩張圖片圓點(diǎn)的總和。但是，只有人能夠利用阿拉伯數字進(jìn)行加法計算。

　　之前就有研究調查了從學(xué)齡前兒童到大學(xué)生等各年齡段受試者的數字感。一些研究者讓參與者進(jìn)行數學(xué)測驗，以及判斷近似數，也有研究者將參與者目前的數字感，與他們之前的標準數學(xué)測試進(jìn)行比對。研究人員發(fā)現，那些擅長(cháng)數學(xué)的人也善于估算近似數。但是這些測試代表了一個(gè)蛋和雞的情況：是善于數學(xué)讓人的數字感敏銳，還是善于估算近似數讓他們的數學(xué)成績(jì)優(yōu)異？

　　現在，一項刊登在美國《國家科學(xué)院院刊》上的新研究澄清了這種關(guān)系的方向。該研究證實(shí)，一個(gè)兒童估算近似數的能力，似乎充當了之后其數學(xué)技能發(fā)展的基礎。

　　為了規避之前研究出現的問(wèn)題，研究人員將注意力集中在嬰兒身上——他們還沒(méi)有學(xué)會(huì )說(shuō)話(huà)和數數。一開(kāi)始就選擇嬰兒“十分重要，因為很多與數學(xué)有關(guān)的技能可能會(huì )從父母、社會(huì )和幼兒園那里非正式習得�！蔽磪⑴c該研究的明尼蘇達大學(xué)兒童發(fā)育學(xué)院教授MicheleMazzocco說(shuō)。

　　Starr及其同事招募了48個(gè)6個(gè)月大的嬰兒參與實(shí)驗。研究人員向這些嬰兒展示了兩組圓點(diǎn)的圖片，這些圖片出現在他們眼前的屏幕上。一邊屏幕上的圓點(diǎn)通常為10個(gè)，這些圓點(diǎn)以不同的方式排列。另一邊的圓點(diǎn)數從10到20變化，也有各種排列模式。研究人員追蹤了嬰兒的視線(xiàn)，以觀(guān)察他們更喜歡哪組圓點(diǎn)。

　　與舊東西相比，嬰兒更喜歡看新東西，因此圓點(diǎn)數不斷變化的屏幕更能吸引嬰兒的視線(xiàn)，因為改變的不僅是圓點(diǎn)的位置，還有數目。如果一個(gè)嬰兒通過(guò)凝視10到20變化的屏幕，而表現出其注意到圓點(diǎn)數目的不同，研究人員就推斷這個(gè)嬰兒的數覺(jué)直覺(jué)在起作用。

　　3年后，為了找出嬰兒的數字感是如何與之后的數學(xué)能力相聯(lián)系的，研究人員邀請這些孩子重返實(shí)驗室。研究人員讓他們完成一系列標準測試，以衡量其數學(xué)能力、數覺(jué)直覺(jué)、對數字符號的理解，以及普通智力等。研究人員考察了兒童是否了解阿拉伯數字的意義，并讓他們解答視覺(jué)算數問(wèn)題。

　　研究結果顯示，這些兒童6個(gè)月時(shí)的語(yǔ)前數字感，預測了他們3年后的標準化數學(xué)測試成績(jì)，即便在研究人員控制了一般智力因素之后也是如此�？茖W(xué)家表示，這些發(fā)現提示嬰兒期的數字感為之后的數學(xué)能力提供了一個(gè)基本構件。

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