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窥探大脑,展示孩子们如何学习数学技能

W ASHINGTON(美联社) - 在小学的某个时候,你不计算你的手指,只知道答案。 现在,科学家已经将年轻人放入脑部扫描仪中找出原因,并观察大脑如何在孩子们学习数学时重组自己。

带回家的建议:通过简单的加法和乘法训练你的孩子可能会有所回报。

“经验确实很重要,”国立卫生研究院的Kathy Mann Koepke博士说。

健康的孩子在他们8岁到9岁之间,当他们仍然在进行基本的加法和减法时,开始在计数到所谓的事实检索之间进行切换。 孩子们如何将这种转变为基于记忆的问题解决方案已经预示着他们的最终数学成就。

落后的人“后来正在削弱或放慢他们的数学学习,”Mann Koepke说。

但为什么有些孩子比其他孩子更容易过渡?

为了开始发现,斯坦福大学的研究人员首先窥探了28名儿童的大脑,因为他们在脑扫描MRI机器中解决了一系列简单的加法问题。

没有涂鸦的答案:7到9岁的孩子看到了一个计算 - 例如三加四等于七 - 在屏幕上闪烁并按下按钮说出答案是对还是错。 科学家们记录了他们的反应速度以及他们大脑中的哪些区域变得活跃起来。

在一个单独的会议中,他们还面对面地测试了孩子,观察他们是否移动嘴唇或指望他们的手指,与大脑数据进行比较。

孩子们进行了两次测试,大约相隔一年。 随着孩子们变老,他们的答案更多地依赖于记忆,变得更快,更准确,并且在大脑中显示出来。 研究人员周日在“自然神经科学”杂志上报告说,与计数相关的前额叶和顶叶区的活动较少,而大脑的记忆中心海马区的活动较少。

海马体有点像新的记忆进入的中继站 - 短期工作记忆 - 然后可以被发送到其他地方进行长期存储和检索。 那些海马连接随着孩子的数学表现而增加。

斯坦福大学的精神病学教授,该研究的资深作者维诺德梅农博士说:“关系越强,每个人从记忆中检索事实的能力就越强。”

但这不是整个故事。

接下来,Menon的团队将20名青少年和20名成人放入MRI机器中,给他们带来了同样简单的添加问题。 事实证明,成年人不会以同样的方式使用他们记忆破坏的海马体。 梅农说,与长期存储相比,从长期存储中检索6加4等于10几乎是不自动的,而不需要花费很多精力。

换句话说,随着时间的推移,大脑在检索事实方面变得越来越有效。 美国国立卫生研究院的Mann Koepke解释说,把它想象成一片坎坷的草地。 在相同的地方漫步,形成一条平滑,无草的路径,使其从头到尾更容易获得。

如果你的大脑不需要在简单的数学上努力工作,它就有更多的工作记忆来处理老师关于更复杂数学的全新课程。

“这项研究提供了新的证据,证明这种数学经验实际上改变了海马模式或连接。随着技能的发展,它们变得更加稳定,”她说。 “因此,学习你的加法和乘法表并将它们放在死记硬背中会有所帮助。”

以不同的顺序对你的孩子进行测验,她建议 - 九次三次,然后十次九次 - 以确保他们真正记住并且不必考虑它。

虽然这项研究的重点是数学,但Mann Koepke认为,一般认知发展的工作方式可能相同。 毕竟,之前将声音与字母匹配的孩子学会更快地阅读。

斯坦福大学的梅农说,下一步是研究这个系统在数学学习障碍儿童中出了什么问题,以便科学家们可以尝试新的策略来帮助他们学习。