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淺談“數字感”為數學技能打下基礎
如果6個月大的嬰兒能夠區分20個圓點和10個圓點，那么到幼兒園時期，她可能會擅長數學。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就有的能力。
一直以來，研究人員希望了解，人們的數學技巧來自哪里：是天生的，還是后天習得的，或者是兩者的結合？“數學能力是一個非常復雜的概念，有許多因素起作用。”美國北卡羅來納州杜克大學心理和神經系統學系研究生ArielStarr說。
作用因素之一可能是略估數學系統，或者是分清物體不同數量的直覺能力。人類、老鼠、猴子、鳥類和魚等許多其他動物都擁有這種能力：能夠將聽到聲音的數目與看到物體的數目相對應。Starr解釋道，對于古人類而言，這個能力是一種優勢，能夠幫助他們確定獵物的數量是否超過自己。
研究人員懷疑，這種數字感可能在人類獨有的使用符號進行算術的能力中發揮作用。猴子和人類都能識別20個圓點的圖片和30個圓點的圖片，然后選出50個圓點的圖片代表前兩張圖片圓點的總和。但是，只有人能夠利用阿拉伯數字進行加法計算。
之前就有研究調查了從學齡前兒童到大學生等各年齡段受試者的數字感。一些研究者讓參與者進行數學測驗，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測試進行比對。研究人員發現，那些擅長數學的人也善于估算近似數。但是這些測試代表了一個蛋和雞的情況：是善于數學讓人的數字感敏銳，還是善于估算近似數讓他們的數學成績優異？
現在，一項刊登在美國《國家科學院院刊》上的新研究澄清了這種關系的方向。該研究證實，一個兒童估算近似數的能力，似乎充當了之后其數學技能發展的基礎。
為了規避之前研究出現的問題，研究人員將注意力集中在嬰兒身上——他們還沒有學會說話和數數。一開始就選擇嬰兒“十分重要，因為很多與數學有關的技能可能會從父母、社會和幼兒園那里非正式習得。”未參與該研究的明尼蘇達大學兒童發育學院教授MicheleMazzocco說。
Starr及其同事招募了48個6個月大的嬰兒參與實驗。研究人員向這些嬰兒展示了兩組圓點的圖片，這些圖片出現在他們眼前的屏幕上。一邊屏幕上的圓點通常為10個，這些圓點以不同的方式排列。另一邊的圓點數從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，以觀察他們更喜歡哪組圓點。
與舊東西相比，嬰兒更喜歡看新東西，因此圓點數不斷變化的屏幕更能吸引嬰兒的視線，因為改變的不僅是圓點的位置，還有數目。如果一個嬰兒通過凝視10到20變化的屏幕，而表現出其注意到圓點數目的不同，研究人員就推斷這個嬰兒的數覺直覺在起作用。
3年后，為了找出嬰兒的數字感是如何與之后的數學能力相聯系的，研究人員邀請這些孩子重返實驗室。研究人員讓他們完成一系列標準測試，以衡量其數學能力、數覺直覺、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，并讓他們解答視覺算數問題。
研究結果顯示，這些兒童6個月時的語前數字感，預測了他們3年后的標準化數學測試成績，即便在研究人員控制了一般智力因素之后也是如此。科學家表示，這些發現提示嬰兒期的數字感為之后的數學能力提供了一個基本構件。
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