Трудности с математикой у некоторых детей могут быть связаны с тем, что им трудно учиться на ошибках, а не с самими числами.
Дети, у которых проблемы с математикой, могут испытывать трудности с адаптацией своего мышления после ошибок, а не только с пониманием чисел. Фото: Shutterstock
Исследователи из Стэнфордского университета во главе с Хесангом Чангом задались целью лучше понять, почему некоторым детям математика дается намного труднее, чем их одноклассникам. Их результаты были опубликованы в журнале JNeurosci, рецензируемом научном журнале по неврологии, который посвящен тому, как мозг поддерживает мышление и поведение.
Многие люди полагают, что математические трудности связаны просто с непониманием чисел. Однако в этом исследовании мы глубже изучили то, как дети мыслят, учатся на ошибках и со временем корректируют свои стратегии.
Тестирование навыков сравнения чисел
В ходе исследования детей попросили выполнить ряд простых заданий на сравнение. В каждом испытании они должны были решить, какое из двух количеств больше. Иногда количество указывалось в виде цифр, например, 4 и 7. В других случаях количество отображалось в виде групп точек, что требовало от ребенка быстро оценить, в какой группе больше предметов.
Переключаясь между цифровыми символами и точечными кластерами, исследователи могли проверить как понимание символических чисел, так и более простое распознавание количественных показателей. Вместо того, чтобы сосредотачиваться только на том, были ли ответы правильными или неправильными, команда разработала математическую модель, позволяющую отслеживать, как менялись результаты каждого ребенка на протяжении многих испытаний. Другими словами, они проверяли, насколько стабильно дети справляются с заданиями и корректируют ли они свой подход после совершения ошибок.
Трудности с обновлением мышления после ошибок
Результаты показали четкую закономерность. Дети, у которых были проблемы с математикой, с меньшей вероятностью меняли свою стратегию после того, как неправильно решали задачу. Даже когда они совершали разного рода ошибки, они, по-видимому, не изменяли свое мышление в ответ на это. Эта сложность в адаптации поведения с течением времени была ключевым отличием между детьми с типичными математическими способностями и детьми, испытывающими трудности в изучении математики.
Чтобы лучше понять, что происходит в мозге, исследователи использовали визуализацию мозга. Этот метод измеряет активность в различных областях мозга, когда человек выполняет задания. Сканирование показало, что дети, у которых было больше проблем с математикой, проявляли меньшую активность в областях, связанных с мониторингом успеваемости и корректировкой поведения. Эти области мозга часто связаны с когнитивным контролем, который подразумевает способность оценивать ошибки, менять стратегии и адаптироваться к новой информации.
Важно отметить, что более низкая активность в этих областях может предсказать, были ли у ребенка типичные или нетипичные математические способности. Это говорит о том, что различия в функционировании мозга могут помочь объяснить, почему у некоторых детей постоянно возникают трудности.
Трудности с математикой могут отражать более широкие когнитивные проблемы
Полученные данные указывают на то, что математические трудности могут быть вызваны не только проблемами с пониманием чисел. Вместо этого у некоторых детей могут возникнуть проблемы с пересмотром своих мыслительных процессов при решении задач. Умение распознать ошибку и попробовать новый подход важно не только в математике, но и во многих видах обучения.
Чанг подчеркнул это более широкое значение, заявив: «Эти нарушения могут не обязательно быть специфичными для навыков счета и могут относиться к более широким когнитивным способностям, которые включают контроль за выполнением заданий и адаптацию поведения по мере обучения детей».
Исследователи планируют протестировать свою модель на более крупных и разнообразных группах детей, в том числе с другими типами проблем с обучаемостью. Таким образом, они надеются определить, играют ли проблемы с адаптацией стратегий более важную роль в академических проблемах, помимо математики.