人天生就会除法 宾大最新研究:儿童啥都不学也能算出来
目前,这项研究被发表在《人类神经科学前沿》上。
全靠近似数量系统(ANS)
在介绍实验前需要说明的是,儿童天生会算除法,并非是我们平常看到的公式模样,而是说具备这方面能力。
这项实验基于的理论基础是近似数量系统(approximate number system,ANS)。
人类或动物天生对于数量的估算能力,就是基于这一认知系统。
比如假设你是一只要吃果子的鸟儿,一棵有100个果子的大树和一棵有200个果子的大树,你并不会去挨个数每棵树上有多少果子,而是估计一下哪棵树上果子更多,就去哪棵树上采食。
此前研究表明,ANS对数学能力的影响起着至关重要的作用,比如精确数字和简单算术。
这次实验同样应用了这一理论。
研究人员并不是直接给儿童们看一大堆公式,而是模拟了一个蜜蜂采蜜的场景。
实验假设有一只蜜蜂正在采蜜,当它落在花朵上时,一些蜂蜜会被它采走,还有一些则会掉在花瓣上。
研究人员假定蜜蜂每次落在花朵上的蜂蜜都是平均分布的。
如下图所示,橙色圆点表示蜂蜜,如果一共有48个“蜂蜜”掉在花朵上,那么每片花瓣上有6个。
此时,实验中会出现另一花瓣(右侧),上面也有一定数量的蜂蜜。
受试的孩子们需要判断这两片花瓣上,哪边的蜂蜜数量更多。
经过这样几次训练后,孩子们已经熟悉了规则。
现在到了实验的重点。
研究人员通过遮挡的方法,让孩子们无法直观看到蜜蜂采蜜后有多少蜂蜜落在花瓣上。然后再让他们判断,与右侧花瓣对比,哪片花瓣上蜂蜜的数量更多。
其实到这里,孩子们想要作出正确的判断,心里就需要进行一次除法的估算。
在进行这种非符号(不显示数字)实验后,研究人员将图中蜂蜜换成具体数字后,又进行了一轮测试。
这时,儿童脑子中必须注意到三个数字,蜂蜜数量、花瓣数量、每片花瓣上蜂蜜数量。
换言之,也就是除数、被除数、商——此时已经初具除法模样了。
最后,研究人员还找来了87位大学生进行试验,作为对照。
结果显示,在非符号(不显示数字)测试中,儿童能在73%-77%的情况下作出正确选择。
在符号(显示数字)测试中,儿童能在67%-72%的情况下选对答案。
成人组的准确率整体更高,正确率在88%以上。不过情况和儿童组不同的是,成人在符号测试中的正确率优于非符号测试。
One More Thing
ANS被认为可以进行所有大于4的非符号表示。
它的精确度会随着人成长发育不断提高,最终达到约15%的准确度。也就是说,成人可以在不进行计算的情况下,区分数量为100和115集群。
脑科学研究表明,脑区双侧的顶内沟处大致为ANS系统所处的位置,目前这方面研究成果被广泛应用到儿童教育教学中。
还有研究证明,儿童时期ANS的准确度可以预测其之后的数学成绩。
关键词: 科学探索 人天生就会除法 宾大最新研究儿童啥都不学也
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