基于脑与认知科学的数学学习与数学教育

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1、基于脑与认知科学的数学学习与数学教育基于脑与认知科学的数学学习与数学教育脑科学与认知科学呈现出蓬勃发展的态势，数学认知领域的脑科学研究也取得了较为丰硕的研究成果，那么认知科学、脑科学研究对理解数学学习的本质以及数学教育实践有什么启示，如何看待华人的数学学习与数学教育？为此，北京师范大学脑与数学认知研究中心周新林教授、华南师范大学何小亚教授、北京师范大学张春莉教授、北京师范大学綦春霞教授、国立台湾嘉义大学杨德清教授、东北师范大学孔凡哲教授、杭州师范大学巩子坤教授等和来自各个学校的其他教师一道对这一问题进行了深入研讨。　　一、脑、认知科学与数学学习　　1.脑认知与数学学习　　认

2、知科学作为一门新兴的科学，主要是研究人脑或心智活动机制的一门学科，得到世界科学家的普遍重视。国立台中教育大学杨志坚教授从国际数学成就在语法、语意及认知神经的意义方面展开论述。北京师范大学也设有脑与数学认知研究中心，该中心的周新林教授以脑认知与数学学习为题在此次大会中作了主题报告。在作报告之前，周教授先给出了一个画面，画面上给出一些数字，有动物在屏幕上点击这些数字，然后询问所有的参与人员，大家记住这个顺序了吗，有动物的速度快吗？其实，他是在告诉我们这就是动物的数学大脑，由此引出此次报告所要讲述的主要内容，即数学潜能是比较大的，人也应该具有这个能力，只是目前还没有被开发，需要依

3、靠数学教育。　　基于脑与认知科学的数学学习与数学教育基于脑与认知科学的数学学习与数学教育脑科学与认知科学呈现出蓬勃发展的态势，数学认知领域的脑科学研究也取得了较为丰硕的研究成果，那么认知科学、脑科学研究对理解数学学习的本质以及数学教育实践有什么启示，如何看待华人的数学学习与数学教育？为此，北京师范大学脑与数学认知研究中心周新林教授、华南师范大学何小亚教授、北京师范大学张春莉教授、北京师范大学綦春霞教授、国立台湾嘉义大学杨德清教授、东北师范大学孔凡哲教授、杭州师范大学巩子坤教授等和来自各个学校的其他教师一道对这一问题进行了深入研讨。　　一、脑、认知科学与数学学习　　1.脑认知

4、与数学学习　　认知科学作为一门新兴的科学，主要是研究人脑或心智活动机制的一门学科，得到世界科学家的普遍重视。国立台中教育大学杨志坚教授从国际数学成就在语法、语意及认知神经的意义方面展开论述。北京师范大学也设有脑与数学认知研究中心，该中心的周新林教授以脑认知与数学学习为题在此次大会中作了主题报告。在作报告之前，周教授先给出了一个画面，画面上给出一些数字，有动物在屏幕上点击这些数字，然后询问所有的参与人员，大家记住这个顺序了吗，有动物的速度快吗？其实，他是在告诉我们这就是动物的数学大脑，由此引出此次报告所要讲述的主要内容，即数学潜能是比较大的，人也应该具有这个能力，只是目前还没

5、有被开发，需要依靠数学教育。　　同时，周教授指出研究脑科学就是希望用脑科学的方式来研究数学认知与数学学习，从而服务于中小学的数学教育与教育实践，并指出现在全球范围内有30多个脑科学与数学教育研究的实验室。那么，什么是脑科学方法？周教授认为，简略地说就是用于心理与教育的脑科学方法，如脑成像、神经心理学等，并从数目加工、数学脑、数学加工的语言作用、数学经验、脑科学诊断与干预等方面来阐述脑、认知科学与数学学习的关系。　　作为数学基础的数目加工，周教授指出，对数量进行比较是动物与人共有的能力。一些神经元可以对点数进行编元，这是数学起源本文由.L.收集整理与基础的地方。从数目加工与数

6、学教育的关系来说，数感能力（数目加工）越好，数学成绩就越好，数学能力就越强。因此，他认为提高数目加工能力是干预计算障碍的基本方法。　　何谓数学脑？周教授指出，数学思维的关键脑区是顶叶，但并不是说这个区域仅仅为数学服务，这是相对的，而是在将语言加工与数学加工进行对比时，这个区域的数学加工比较发达，即为数学脑，这对数学教育来讲至关重要。如果数学脑顶叶出现问题、大脑顶叶内沟区域损伤后就会出现数字加工障碍，因此，他认为存在数学脑意味着数学教育具有特殊性，不等同于语言教育，不能是一般教育规律的简单推广，要根据数学脑的特征进行数学的促进与干预。　　针对数学加工的语言作用，周教授认为当前

7、虽然存在一定的争论，但语言在数学中是可以发挥作用的。脑科学的研究有一定的意义，如在乘法大于加法、精算大于估算、计算大于推理、概念大于计算等领域，按照传统行为进行研究很难，但脑科学可以揭示为什么女生的计算能力要好于男生，指出数学存在稳定的性别差异，并运用偏相关的方法以8～9岁农村与城市的学生进行研究与验证。假设这些学生的语言能力相同，研究结果发现他们的计算能力彼此之间没有差别，但如果假设这些学生除语言能力外其他的能力相等的话，男女生的计算能力差异依旧会存在，从而表明语言中存在一个认知机制，会对数字、数感与数学术语对脑