数学课程如何改变儿童的大脑

(Medical Xpress) -- Researchers from the Stanford University School of Medicine have demonstrated that a single year of math lessons is associated with unexpectedly big changes in the brain’s approach to problem solving and that these changes can be seen in the brain scans of second- and third-graders

这些最新的发现是精神病学和行为科学、神经学和神经科学教授维诺德·梅农(Vinod Menon)博士正在进行的努力的一部分，目的是了解儿童如何发展解决问题的技能，以便找到更好的方法来教那些与数字有困难的孩子。

他在线发布的最新研究于5月18日在杂志中neuroimage.，是第一个问一年的早期数学课程改变大脑功能。该研究，处理算术问题的施加算术问题，从而参与涉及数值思维的大脑区域之间的神经通信模式和参与工作记忆的人。

该研究的资深作者Menon说:“令人惊讶的是，你会在一年内看到显著的变化。”梅农说，这些发现令人惊讶，部分原因在于该研究追踪的是二年级到三年级之间一年的变化，而不是儿童、青少年或成年人之间的发展变化。他说:“尽管存在许多个体差异，但平均而言，一年的学校教育确实对大脑功能和技能有重大影响。”

研究表明，大脑被激活的方式每年都不同。梅农说:“大脑区域并没有改变，只是它们对简单和复杂算术任务的反应方式发生了变化。”“做这种发展研究可以让我们更精确地检查技能习得的神经基础。”

Menon说，了解大脑改变了这么多 - 并了解它如何改变 - 为解决儿童问题的问题提供了基础。他的实验室目前正在进行数学焦虑的研究，患有自闭症，数学学习障碍和密集数学辅导的儿童的数学能力。

这项新发现建立在梅农实验室4月25日发表的另一项研究的基础上发展科学该研究探索了儿童在采用更复杂的策略解决算术问题时，大脑是如何变化的。该研究根据二年级和三年级学生解决问题的方法——用手指数数和从记忆中检索事实——将他们分成两组，并比较了使用不同方法的孩子的大脑。

“我们想知道大脑活动模式如何随着儿童获得更多数学熟练度和更深入的知识而变化，”梅诺恩说。看看小的时间间隔尤为重要，例如学校教育团队的一年间隔检查，因为之前的研究表达了与成年人的孩子不可避免地错过了随着大脑成熟所发生的发展变化的许多细节。

最新的研究检查了来自各种学校的90名儿童。一半刚刚完成了二年级;另一半刚刚完成了三年级。所有孩子们都有正常的智力，在第25和第98百分位之间有数学推理得分。平均而言，三年级学生比第二年级年龄大，数学推理技能明显更好。

孩子们对他们的数学能力，阅读能力和工作记忆进行了标准化的测试。然后，他们的大脑用功能磁共振成像扫描，而他们做了四项任务：复杂的添加，简单的添加和两个控制测试。复杂添加使用的问题，其中总和中的一个数字范围为2至9，另一个范围为2至5（例如7 + 2 = 9）。简单添加使用一个数字为1的问题（例如5 + 1 = 7）。要求孩子们指示他们在扫描仪中看到的总和是否正确或不正确。

科学家们发现，三年级的孩子们在复杂和简单的问题之间表现出了更有区别的大脑反应。他们发现，大脑的两个关键区域对不同类型的加法问题的反应发生了显著变化。三年级学生的大脑中负责处理工作记忆信息的背外侧前额叶皮质和后部顶叶内沟对复杂加法问题的反应更强脑表示数值所必需的区域。

该研究还指向沿着途径的跨谈，可以整合这些地区之间的信息，并促进在这一年期间解决更有效的数值问题。“我们的研究向我们通知我们对可塑性最大的解剖区域和功能途径，”梅诺恩说。

这些结果最终可以应用于帮助提高更好的学习方法，并作为修复脑中技能的基础孩子们有数学相关的学习障碍，比如计算障碍。在孩子上学时早期干预数学困难的能力可以极大地帮助那些可能无法追求需要数学技能的职业道路的人。

---

---