什么是数学天才?

什么是数学天才?

电影 知道无限的人 告诉抓人 Srinivasa Ramanujan的故事,一位非常有才华,自学成才的印度数学家。 而在印度,他能够在没有任何正式训练的情况下发展他自己的想法来总结几何和算术系列。 最终,他的天赋得到了认可,并在剑桥大学获得了一个职位。 在那里,他与GH Hardy教授一起工作,直到他在32的1920年龄中不幸身亡。

尽管他的人生很短,但Ramanujan在数论,椭圆函数,无穷级数和连续分数方面做出了实质性的贡献。 这个故事似乎表明,数学能力至少部分是天生的。 但是证据是什么呢?

从语言到空间思维

关于数学能力是什么有很多不同的理论。 一个是它与理解和建立语言的能力密切相关。 十多年前,一项研究 审查了一个亚马逊部落的成员 其计票制度只包括“一”,“二”和“许多”的字眼。 研究人员发现,在数量大于3的数字思维方面,这个部落特别差。 他们认为这表明语言是数学能力的先决条件。

但这是否意味着数学天才应该比一般人更好? 有一些这方面的证据。 在2007中,研究人员在解决乘法问题的同时扫描了25成年学生的大脑。 研究发现,个人具有较高的数学能力 似乎更依赖于语言介导的过程,与脑电路有关 顶叶.

然而,最近的发现对此提出了挑战。 一 研究 观察了包括专业数学家在内的参与者的大脑扫描,同时他们评估了数学和非数学表述。 他们发现,在语言处理和语言语义学过程中,通常涉及大脑的左半球区域,而高层次的数学推理与激活与处理数量和空间有关的双侧脑电路网络相关。

事实上,专业数学家的大脑激活显示了对语言领域的最小限度的使用。 研究人员认为,他们的研究结果支持以前的研究,发现儿童早期的数字和空间知识可以预测数学成就。

例如,一个 最近对77八到10岁儿童的研究 证明了视觉空间技能(识别物体间视觉和空间关系的能力)在数学成就中具有重要作用。 作为研究的一部分,他们参加了“号码线估算任务“,他们必须在适当的地方放置一系列的数字,只有一个尺度的起始和结束数字(例如0和10)被给出。


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这项研究还考察了儿童的整体数学能力,视觉空间技能和视觉运动整合(例如,使用铅笔和纸复制越来越复杂的图像)。 研究发现,儿童在视觉空间技能和视觉运动整合方面的得分强有力地预测了他们在数字线估计和数学上的表现。

隐藏的结构和基因

数学能力的另一种定义是它代表了识别和利用数据中隐藏结构的能力。 这可能会导致一个 观察到重叠 数学和音乐能力之间。 同样,这也可以解释为什么在国际象棋培训可以受益 孩子解决数学问题的能力。 阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)声称图像,情感和音乐结构构成了他推理的基础,而不是逻辑符号或数学方程。

然而,数学能力依赖于先天或环境因素的程度仍然存在争议。 一个 最近的大规模双胞胎和全基因组分析 的12年岁的孩子发现,遗传学可以解释数学和阅读能力之间观察到的相关性的一半左右。 虽然这是相当可观的,但仍然意味着学习环境可以发挥重要的作用。

那么所有这些告诉我们关于像拉马努詹这样的天才们呢? 如果数学能力确实源于核心的非语言能力,以空间和数字表示来推理,这可以帮助解释在没有训练的情况下,一个惊人的天才如何能够开花。 虽然语言仍然可以发挥作用,但数字表达被操纵的本质可能是至关重要的。

遗传学似乎也涉及这个事实也有助于揭示这个案例 - 拉马努扬本可以简单地继承这个能力。 但是,我们不能忘记环境和教育的重要贡献。 虽然拉马努扬的天赋足以吸引人们对他卓越能力的关注, 后来的规定 在印度和英国进行更正规的数学训练,使他能够发挥其全部潜能。

关于作者

皮尔逊大卫大卫皮尔森,安格利亚罗斯金大学认知心理学的读者。 他的研究重点是理解记忆过程中的认知过程,心理意象和视觉空间思维,特别关注临床和环境心理学领域的应用。

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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