計算能力≠高等數學能力？

【編者按】

海說神聊京師范年夜學認知神經科學家周新林傳授多年來致力于數學認知與進修的研究，他經由過程年夜數據闡發發現，從小學到高中，女生成就整體高于男生。進一步闡發發現，女生數學成就高于男生的處所，不是數學道理，是計較能力。簡單的說，女生算數，又快又好。

為什么女生算數快而精確呢？這是因為女生語音處置能力比男生強。在計較的過程中，我們老是在年夜腦中進行默默的語音處置（心里說計較過程）。語音能力強的小孩，算數又快又準。

可是，數學成就好的女生，到了年夜學怎么又不如男生呢？周新林傳授認為，計較能力不等于高檔數學能力。高檔數學能力依靠于邏輯、空間想象和抽象思維。而在高檔數學能力方面，男生較著整體比女生強。是以，他呼吁要對高考數學進行鼎新，削減計較量，增強高檔數學能力練習和篩選。

以下是周新林傳授的演講，本刊有所刪減：

比來我特意從實踐的角度、在網上搜刮了一下，計較講授在中小學講授里事實處于什么樣的位置。第一個是2015年高考的，考生感覺標題問題有一點難，此中有一個很主要的點就是計較量很年夜；第二個是2016年的，標題問題簡單了，可是計較量仍然很年夜；2017年也是沒有偏題，可是計較量很年夜，所以計較很主要。

高考每年都很是強調計較，為什么要這么做？是不是計較對人類的成長很主要呢？作為一個機構、黌舍，我們必定但愿學生能考高分，必定但愿他的計較可以或許提高，可是從人的久遠角度，我們可能就要思慮：計較在人的平生成長傍邊事實處于一個什么樣的位置？從年夜腦勾當的角度看，它事實在哪個處所？和我們數學締造和立異的能力事實是什么關系？這些問題需要心理學，更需要腦科學往返答。回覆了這些，能反過來再來改變我們的教育勾當。

女生的計較能力比男生好？

起首我們談一個具體的問題：計較能力是否有性別差別？在座的有男生和女生，你們感覺在小學階段是男生的計較能力好，仍是女生的計較能力好？

其實計較能力在小學階段是女生好，到了初中仍是女生好；到了高中仍是女生好；到了我這個春秋，仍是女生好。

為什么女生的計較能力會比力好？我們曩昔做了一個研究，這是原始的數據，虛心的圓圈代表女性，可以看到女性的計較能力都比男性好。

中心是我們假設良多能力沒有區別，包羅注重力、反映速度等其他能力都沒有區別。我們用統計的方式，假設沒有區別后，女生仍然比男生要好一些。女性的圓圈都在上面，是比男生要好的。

但在最后一個圖中，環境就倒置了。適才說女性的計較能力好，其實男性好的處所也良多，當然跟女生比，也有一個弱勢，那就是說話加工能力比不上女生。最后一個圖內外，假設說話能力沒有區別，一旦做了這個假設，它的性別差別頓時消逝，所以我們的結論是，為什么女生的計較能力一向比男性要好，就是因為說話能力。

所以說數學是和說話有關系的，說話有良多方面，在研究中我們用的說話測量的方式是押韻，好比說“方”和“剛”是押韻的。有可能女性有超強的語音加工能力，促進了她的數學能力，這是第一個方面。這項研究后來在國外的報道里也有，女孩的言語能力可以或許讓她學好數學。

學好高檔數學的認知身分是什么？

學好高檔數學的認知身分是什么？我們讓非數學和非計較機的學生來進修這些概念，探討事實哪些身分闡揚著最根基的感化。

研究發現，空間想象能力闡揚著龐大的感化。可是根基的數字架構就沒有什么感化，別的說話加工能力傍邊的語義加工能力也闡揚感化。因為說話里面有語法、有語音、還有語義，研究揭示了說話傍邊的語義在進修高檔數學概念時是很主要的，語音并不主要。

空間能力都主要，不管是三維的空間想象，仍是一個空間工作記憶，好比把紙折疊幾回，在上面打一個孔，然后問你把紙攤開有幾多個孔等等。

上面右側的圖中，X軸是一種空間加工能力，我們能看到空間加工能力越好，數學就學得越好，就是空間想象力。這個成果跟研究一個國外天才兒童研究了50年的成果是一致的。50年今后，這些人可以蓋棺心猿意馬論，他平生的當作就取決于什么，就是空間想象，當然本家兒如果理工科的。

上面左側的圖是根基的數字架構，包羅中國教員很是強調的、中考和高考很是強調的、也是學生花了良多時候和精神來進修的計較能力，我們發現計較能力跟高檔數學之間是沒有關系的，當然我們不克不及說小學教育不主要，可是從高檔數學概念進修來講，根本的計較能力沒有闡揚感化，哪怕這個計較很復雜。所以在高考、中考傍邊，沒有需要過度地強調計較量。別的計較機可不成以利用，這些問題都是實踐傍邊、教育傍邊提出的問題。

計較與數學問題解決

那么數學跟問題解決事實是什么關系？前面說了那么多其實都是認知，或者是心理學，腦科學是需要認貼心理學作為根本的，它不是冷冰冰地做生命科學、做腦科學，我們必然要有心理學的內容作為支撐，尤其是腦科學傍邊與教育有關系的那一部門。

下面是比來我們做的一個研究，培育學生的數學能力必定是但愿他具有解決問題的能力，尤其是締造性解決問題的能力。計較機范疇有良多計較機說話，其實很少是由中國人提出的。不是說中國人的數學締造能力不可，而是我們解決這些現實問題可能還有一些距離。

我們界心猿意馬的數學問題解決，跟高中和初中的問題解決是差不多的，在右下角的第一道題中，上面阿誰角是幾多度，這是高考中碰到的問題。我們界心猿意馬為問題解決，這就是計較，是對高檔數學沒有什么感化的計較。可是我們持續三年高考，計較量都是很年夜。學過珠默算的孩子和學生感應很光榮，他頓時就可以把標題問題算出來的，能節約10～20分鐘的時候。

第二道題推理的步調更多，需要用到的數學常識更多。我們看一下這個數字系列后面接的是什么，12、13、15、18，后面接22。別的還有兩道應用題，上面是需要推理的，下面需要計較的。

推理與計較的年夜腦勾當的區別長短常較著的，跟我們在第一個階段提到的，為什么女性的計較能力更好呢？跟她的語音加工有關。計較是需要語音加工的，上圖藍顏色就是計較的，它的區域本家兒如果在活動區域。為什么說話需要活動區域，計較為什么需要活動呢？是什么在活動？26×9等于幾多？這是一個語音加工，發音器官在默默地活動，所以我們看到很強的語音，跟我們的行為研究成果是高度一致的，所以計較是需要語音這些區域。