什麼使數學天才?

什麼使數學天才?

這個電影 知道無限的人 告訴抓住 Srinivasa Ramanujan的故事,一位才華橫溢,自學成才的印度數學家。 在印度期間,他能夠在沒有任何正式培訓的情況下,在總結幾何和算術系列方面發展自己的想法。 最終,他的天賦得到了認可,並在劍橋大學獲得了一個職位。 在那裡,他與GH Hardy教授一起工作,直到他在32的1920時代不幸去世。

儘管他的生命短暫,拉馬努金為數論,橢圓函數,無限級數和連續分數做出了重大貢獻。 這個故事似乎表明數學能力至少部分是天生的。 但證據說的是什麼?

從語言到空間思維

關於數學能力是什麼有許多不同的理論。 一個是它與理解和建立語言的能力密切相關。 十多年前,一項研究 審查了一個亞馬遜部落的成員 其計數係統僅包含“一”,“二”和“多”的單詞。 研究人員發現,在進行數量大於3的數值思考時,部落特別差。 他們認為這表明語言是數學能力的先決條件。

但這是否意味著數學天才應該比普通人更善於語言? 有一些證據可以證明這一點。 在2007中,研究人員在解決乘法問題時掃描了25成年學生的大腦。 研究發現,具有較高數學能力的個體 似乎更依賴於語言介導的過程,與腦電路有關 頂級的讚美.

然而,最近的調查結果對此提出了挑戰。 一 研究 觀察了參與者的腦部掃描,包括專業數學家,同時他們評估了數學和非數學陳述。 他們發現,在語言處理和語言語義學中,通常涉及大腦的左半球區域,高水平的數學推理與激活與處理數量和空間相關的雙向腦電路網絡有關。

事實上,專業數學家的大腦激活特別是對語言區域的使用最少。 研究人員認為他們的研究結果支持以前的研究,這些研究發現兒童早期的數字和空間知識可以預測數學成就。

例如,一個 最近對77八至10歲兒童的研究 證明了視空間技能(識別物體之間視覺和空間關係的能力)在數學成就中具有重要作用。 作為研究的一部分,他們參加了“數字線估計任務“,他們必須在一條線上的適當位置放置一系列數字,其中只給出了刻度的起始和結束編號(例如0和10)。


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該研究還考察了兒童的整體數學能力,視覺空間技能和視覺運動整合(例如,使用鉛筆和紙複製日益複雜的圖像)。 它發現兒童在視覺空間技能和視覺運動整合方面的得分強烈地預測了他們在數字線估計和數學方面的表現。

隱藏的結構和基因

數學能力的另一種定義是它代表識別和利用數據中隱藏結構的能力。 這可能是一個問題 觀察到重疊 在數學和音樂能力之間。 同樣,它也可以解釋為什麼國際象棋培訓會受益 兒童解決數學問題的能力。 阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)聲稱,圖像,情感和音樂結構是他推理的基礎,而不是邏輯符號或數學方程。

然而,數學能力依賴於先天或環境因素的程度仍然存在爭議。 一個 最近的大規模雙胞胎和全基因組分析 12歲兒童發現,遺傳學可以解釋大約一半的觀察到的數學和閱讀能力之間的相關性。 雖然這是非常重要的,但它仍然意味著學習環境可以發揮重要作用。

那麼這一切告訴我們關於像拉馬努金這樣的天才呢? 如果數學能力確實源於核心的非語言能力,可以用空間和數字表示來推理,那麼這可以幫助解釋在沒有訓練的情況下巨大的人才如何開花。 雖然語言可能仍然起作用,但被操縱的數字表示的性質可能是至關重要的。

似乎涉及遺傳學這一事實也有助於揭示案例 - 拉馬努金本可以簡單地繼承這種能力。 然而,我們不應忘記環境和教育的重要貢獻。 雖然拉馬努金的天賦足以引起人們對他卓越能力的關注,但事實卻是如此 以後的規定 在印度和英國進行更正式的數學訓練,使他充分發揮潛力。

關於作者

皮爾遜大衛David Pearson,Anglia Ruskin大學認知心理學讀者。 他的研究重點是理解記憶,心理意象和視覺空間思維中涉及的認知過程,特別關注臨床和環境心理學領域的應用。

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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