计算能力≠高等数学能力？

【编者按】

海说神聊京师范年夜学认知神经科学家周新林传授多年来致力于数学认知与进修的研究，他经由过程年夜数据阐发发现，从小学到高中，女生成就整体高于男生。进一步阐发发现，女生数学成就高于男生的处所，不是数学道理，是计较能力。简单的说，女生算数，又快又好。

为什么女生算数快而精确呢？这是因为女生语音处置能力比男生强。在计较的过程中，我们老是在年夜脑中进行默默的语音处置（心里说计较过程）。语音能力强的小孩，算数又快又准。

可是，数学成就好的女生，到了年夜学怎么又不如男生呢？周新林传授认为，计较能力不等于高档数学能力。高档数学能力依靠于逻辑、空间想象和抽象思维。而在高档数学能力方面，男生较着整体比女生强。是以，他呼吁要对高考数学进行鼎新，削减计较量，增强高档数学能力练习和筛选。

以下是周新林传授的演讲，本刊有所删减：

比来我特意从实践的角度、在网上搜刮了一下，计较讲授在中小学讲授里事实处于什么样的位置。第一个是2015年高考的，考生感觉标题问题有一点难，此中有一个很主要的点就是计较量很年夜；第二个是2016年的，标题问题简单了，可是计较量仍然很年夜；2017年也是没有偏题，可是计较量很年夜，所以计较很主要。

高考每年都很是强调计较，为什么要这么做？是不是计较对人类的成长很主要呢？作为一个机构、黉舍，我们必定但愿学生能考高分，必定但愿他的计较可以或许提高，可是从人的久远角度，我们可能就要思虑：计较在人的平生成长傍边事实处于一个什么样的位置？从年夜脑勾当的角度看，它事实在哪个处所？和我们数学缔造和立异的能力事实是什么关系？这些问题需要心理学，更需要脑科学往返答。回覆了这些，能反过来再来改变我们的教育勾当。

女生的计较能力比男生好？

起首我们谈一个具体的问题：计较能力是否有性别差别？在座的有男生和女生，你们感觉在小学阶段是男生的计较能力好，仍是女生的计较能力好？

其实计较能力在小学阶段是女生好，到了初中仍是女生好；到了高中仍是女生好；到了我这个春秋，仍是女生好。

为什么女生的计较能力会比力好？我们曩昔做了一个研究，这是原始的数据，虚心的圆圈代表女性，可以看到女性的计较能力都比男性好。

中心是我们假设良多能力没有区别，包罗注重力、反映速度等其他能力都没有区别。我们用统计的方式，假设没有区别后，女生仍然比男生要好一些。女性的圆圈都在上面，是比男生要好的。

但在最后一个图中，环境就倒置了。适才说女性的计较能力好，其实男性好的处所也良多，当然跟女生比，也有一个弱势，那就是说话加工能力比不上女生。最后一个图内外，假设说话能力没有区别，一旦做了这个假设，它的性别差别顿时消逝，所以我们的结论是，为什么女生的计较能力一向比男性要好，就是因为说话能力。

所以说数学是和说话有关系的，说话有良多方面，在研究中我们用的说话测量的方式是押韵，好比说“方”和“刚”是押韵的。有可能女性有超强的语音加工能力，促进了她的数学能力，这是第一个方面。这项研究后来在国外的报道里也有，女孩的言语能力可以或许让她学好数学。

学好高档数学的认知身分是什么？

学好高档数学的认知身分是什么？我们让非数学和非计较机的学生来进修这些概念，探讨事实哪些身分阐扬着最根基的感化。

研究发现，空间想象能力阐扬着庞大的感化。可是根基的数字架构就没有什么感化，别的说话加工能力傍边的语义加工能力也阐扬感化。因为说话里面有语法、有语音、还有语义，研究揭示了说话傍边的语义在进修高档数学概念时是很主要的，语音并不主要。

空间能力都主要，不管是三维的空间想象，仍是一个空间工作记忆，好比把纸折叠几回，在上面打一个孔，然后问你把纸摊开有几多个孔等等。

上面右侧的图中，X轴是一种空间加工能力，我们能看到空间加工能力越好，数学就学得越好，就是空间想象力。这个成果跟研究一个国外天才儿童研究了50年的成果是一致的。50年今后，这些人可以盖棺心猿意马论，他平生的当作就取决于什么，就是空间想象，当然本家儿如果理工科的。

上面左侧的图是根基的数字架构，包罗中国教员很是强调的、中考和高考很是强调的、也是学生花了良多时候和精神来进修的计较能力，我们发现计较能力跟高档数学之间是没有关系的，当然我们不克不及说小学教育不主要，可是从高档数学概念进修来讲，根本的计较能力没有阐扬感化，哪怕这个计较很复杂。所以在高考、中考傍边，没有需要过度地强调计较量。别的计较机可不成以利用，这些问题都是实践傍边、教育傍边提出的问题。

计较与数学问题解决

那么数学跟问题解决事实是什么关系？前面说了那么多其实都是认知，或者是心理学，脑科学是需要认贴心理学作为根本的，它不是冷冰冰地做生命科学、做脑科学，我们必然要有心理学的内容作为支撑，尤其是脑科学傍边与教育有关系的那一部门。

下面是比来我们做的一个研究，培育学生的数学能力必定是但愿他具有解决问题的能力，尤其是缔造性解决问题的能力。计较机范畴有良多计较机说话，其实很少是由中国人提出的。不是说中国人的数学缔造能力不可，而是我们解决这些现实问题可能还有一些距离。

我们界心猿意马的数学问题解决，跟高中和初中的问题解决是差不多的，在右下角的第一道题中，上面阿谁角是几多度，这是高考中碰到的问题。我们界心猿意马为问题解决，这就是计较，是对高档数学没有什么感化的计较。可是我们持续三年高考，计较量都是很年夜。学过珠默算的孩子和学生感应很光荣，他顿时就可以把标题问题算出来的，能节约10～20分钟的时候。

第二道题推理的步调更多，需要用到的数学常识更多。我们看一下这个数字系列后面接的是什么，12、13、15、18，后面接22。别的还有两道应用题，上面是需要推理的，下面需要计较的。

推理与计较的年夜脑勾当的区别长短常较着的，跟我们在第一个阶段提到的，为什么女性的计较能力更好呢？跟她的语音加工有关。计较是需要语音加工的，上图蓝颜色就是计较的，它的区域本家儿如果在活动区域。为什么说话需要活动区域，计较为什么需要活动呢？是什么在活动？26×9等于几多？这是一个语音加工，发音器官在默默地活动，所以我们看到很强的语音，跟我们的行为研究成果是高度一致的，所以计较是需要语音这些区域。

可是用来思虑问题的那些部位（红色区域），就不是一般的说话区域，是在语义加工区域。就是前面揭示的说话傍边哪个对进修概念主要，就是语义加工，所以我们从这个研究里面能看到这是两种分歧的使命。

我们进一步从年夜脑的语义收集可以或许看到数学和计较之间的分歧，语义加工对我们数学问题的解决更主要，恰好在当前中小学讲授里面，语义的理解和数学说话的理解被正视了吗？应该说不怎么正视，我们更多还只是把问题给解答出来。未来数学矫捷思虑很是主要，要让学生充实理解数学的道理。