培养良好的数学态度能让孩子的大脑高速运转

一项针对小学生的新研究表明,对数学抱有积极态度与大脑中重要的记忆中心——海马体在进行算术运算时的功能改善有关。

教育工作者长期以来观察到,对数学更感兴趣且认为自己数学能力更强的孩子,其数学成绩往往更高。但这种态度是否仅仅反映了其他能力,例如更高的智力,一直尚不清楚。这项新研究首次揭示了将积极的数学态度与数学成绩联系起来的大脑通路。

这项新研究还发现,即使考虑了智商和其他混淆因素,对数学的积极态度仍然可以预测哪些学生的数学成绩更好。

算术态度

“态度真的非常重要,”该研究的第一作者、斯坦福大学精神病学和行为科学博士后研究员陈浪(音译)说。“根据我们的数据,积极的态度对数学成绩的独特贡献与智商的贡献一样大。”

陈教授表示,科学家们此前并未预料到态度会产生如此大的影响。其与认知能力之间联系的机制也出乎意料。


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“令人惊讶的是,这种联系竟然是通过大脑中非常经典的学习和记忆系统来实现的,”资深作者、精神病学和行为科学教授维诺德·梅农说。

“保持积极的态度会直接影响你的记忆力和学习系统……”

研究人员此前曾假设,大脑的奖励中心可能驱动态度与成就之间的联系——也许态度更好的孩子数学学得更好,因为他们觉得数学更有奖励或动力。

“相反,我们发现,如果你对数学有浓厚的兴趣和自我感觉良好的能力,就能增强记忆力,并更有效地调动大脑的解决问题的能力,”梅农说。

研究人员对240名7至10岁的儿童进行了标准问卷调查,评估了他们的人口统计学特征、智商、阅读能力和工作记忆容量。儿童的数学水平通过算术知识测试和应用题解题能力测试来衡量。家长或监护人填写了关于儿童行为和情绪特征、数学焦虑以及一般焦虑的调查问卷。儿童也填写了一份评估他们对数学态度的调查问卷,其中包括关于他们对数学的兴趣、自我感知的数学能力以及他们对学习的总体态度等问题。

该组47名儿童在进行算术题的同时接受了脑部核磁共振扫描。在核磁共振扫描仪外进行了测试,以确定他们使用了哪些解题策略。另有28名儿童也接受了核磁共振扫描和其他评估,以期重复验证先前接受脑部扫描的儿童群体的研究结果。

数学和记忆

研究发现,即使在统计上控制了智商、工作记忆、数学焦虑、一般焦虑和对学业的总体态度之后,数学成绩仍然与对数学的积极态度相关。

对数学态度不好的孩子很少能在数学方面取得好成绩,而对数学态度非常积极的孩子则在数学方面取得了不同程度的成就。

陈说:“积极的态度能为孩子打开成功之门,但这并不能保证他们一定能成功;这还取决于其他因素。”

科学家通过脑成像结果发现,当儿童解决数学问题时,他们的积极态度得分与海马体(大脑中重要的记忆和学习中心)的激活程度相关。而大脑奖赏中心(包括杏仁核和腹侧纹状体)的活动与对数学的积极态度无关。

对脑成像结果的统计建模表明,海马体介导了积极态度与有效提取记忆事实之间的联系,而有效提取记忆事实又与更好的问题解决能力相关。

“积极的心态会直接影响你的记忆和学习系统,”陈说。“我认为这非常重要,也很有意思。”

该研究未能区分积极态度在多大程度上源于孩子之前在数学方面的成功。

陈教授说:“我们认为积极的态度和数学成绩之间的关系是相互的,是双向的。这就像一种良性循环:良好的态度能为你打开通往高成就的大门,这意味着你之后会拥有更好的态度,从而进入一个良好的学习良性循环。当然,反过来也可能形成恶性循环。”

“最大化学习”

梅农表示,这些发现可能为提高学习有困难儿童的学业成绩和学习能力提供新的途径,但他同时提醒,这一想法仍需通过积极的干预措施来检验。

“通常,我们专注于各个学术领域的技能学习,但我们的新研究表明,关注儿童对某一学科的看法以及他们自我感知的能力,可能会为最大限度地提高学习效果提供另一条途径,”梅农说。

他还补充说,研究结果也为一位充满热情的教师如何培养学生对某一学科的兴趣和学习能力提供了一种可能的解释。富有感染力的教师可能本能地分享自己的兴趣,并让学生相信自己能够学好这门学科,从而建立起积极的学习态度,即使学生之前并没有这种态度。

这项研究的经费来自美国国立卫生研究院。斯坦福大学精神病学和行为科学系也为这项研究提供了支持。

研究人员在杂志上报告了他们的发现 心理科学.

来源: 斯坦福大学

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