揭示数学天才的秘密
神秘失踪的天才科学家

神秘失踪的天才科学家数十年来,科学界一直对那些天才科学家们充满了好奇和敬佩。
他们的贡献和发现使世界发生了翻天覆地的改变。
然而,就在我们沉浸在科学成果的喜悦中时,一些杰出的科学家却神秘地失踪了。
他们的离奇命运成为了科学界长期的谜团。
本文将探讨一些曾经失踪的天才科学家,追寻他们的失踪背后的秘密。
一、亚历山大·巴斯金(Alexander Basskin)亚历山大·巴斯金是一位享有盛名的物理学家和数学家。
他以其突破性的理论贡献和深入的实证研究而闻名于世。
然而,就在他正准备发表他的最新研究成果时,他在一次国际研讨会上突然消失了。
没有任何人知道他的去向,连他最亲密的同事也一无所知。
二、艾米莉亚·哈珀(Emilia Harper)艾米莉亚·哈珀是一位天文学家,在太空探索领域有着卓越的贡献。
她独自一人进行了多次危险的太空飞行任务,探索最神秘的星系和行星。
当她准备进行一次对一颗远离地球的行星进行近距离观测时,她神秘地失踪了。
没有任何下落的线索。
三、弗朗西斯科·莫林(Francisco Molin)弗朗西斯科·莫林是一位化学家和生物学家,他在合成新材料和开发新药方面取得了卓越的成就。
然而,就在他即将获得诺贝尔奖的时候,他突然从公众视线中消失。
他的实验室里一片混乱,似乎发生了一场激烈的斗争。
莫林失踪的真相一直没有被揭示出来。
四、亨利·鲍威尔(Henry Powell)亨利·鲍威尔是一位卓越的遗传学家。
他对人类基因组的研究有着重要的意义,并取得了令人瞩目的成就。
然而,他在进行一项秘密实验时突然消失了。
在他的实验室里发现了一些奇怪的现象,好像他突然被带走一样。
这些天才科学家的失踪引起了科学界和全球社会的广泛关注。
许多理论和猜测被提出来解释他们的离奇命运。
有人认为他们是被外星人绑架,以阻止他们的伟大发现,而另一些人则认为他们被当局秘密控制,以保护某些真相。
奥数之星揭秘数学天才的培养之路

奥数之星揭秘数学天才的培养之路近年来,奥数竞赛备受瞩目,成为了许多家长和学生们追逐的目标。
奥数竞赛承载着许多人对于数学天赋和学术成就的期待,然而,要成为一位奥数之星,并非易事。
本文将揭秘数学天才的培养之路,为有志于奥数竞赛的学生们提供一些建议和经验分享。
一、坚实的数学基础要成为一位奥数之星,首先要有扎实的数学基础。
基础知识对于进阶学习起到了至关重要的作用。
学生们应该从小学阶段开始培养对于数学的兴趣,并且系统地学习数学的基本知识和概念。
通过刻苦的学习和练习,打下坚实的数学基础,才能更好地应对挑战和竞争。
二、培养数学思维能力奥数竞赛注重培养学生的数学思维能力,而不仅仅是机械地运用公式和算法。
数学思维能力包括逻辑思维、推理能力、问题解决能力等等。
为了培养数学思维能力,学生们可以通过解决一些数学题目、参加数学竞赛或者加入数学兴趣小组等方式,锻炼自己的思维能力。
此外,培养数学思维能力也需要学会运用所学知识解决实际问题,这样才能更好地将数学知识应用到生活中去。
三、注重方法和技巧的学习在奥数竞赛中,学生们需要灵活运用各种方法和技巧来解决各种复杂的数学问题。
因此,学习方法和技巧也是培养数学天才的重要环节。
学生们可以通过参加一些奥数特训班、寻找相关学习资源以及与他人交流讨论等途径,掌握一些实用的解题方法和技巧。
这样不仅可以提高解题的效率,还可以增强对于数学的理解和应用能力。
四、辅助学习工具的运用在现代科技高度发达的时代,学生们可以通过许多辅助学习工具来提高数学学习的效果。
例如,各种数学软件和手机应用程序可以帮助学生们进行数学计算、练习和复习。
此外,各类数学教材、参考书和在线课程也可以为学生们提供更多的学习资源和知识。
学生们应该善于利用这些辅助学习工具,将它们作为自己学习的助力,从而更好地提高自己的数学水平。
五、家校合作的重要性培养数学天才需要家庭和学校的共同努力。
家长应该积极关注孩子对于数学的兴趣和潜能,并给予支持和鼓励。
数学的天才与天赋

05 社会环境对数学天才影 响及改善措施
社会认知偏见及挑战
社会对数学天才的刻板印象
通常认为数学天才都是孤独、内向的,这种偏见可能导致他们被 孤立或受到不公正的评判。
数学天才在社会中的定位
由于社会对数学专业的认知局限,数学天才可能面临职业选择上的 困惑和挑战。
社会对数学教育的态度
部分地区或文化可能不重视数学教育,认为其过于抽象或无用,从 而影响数学天才的培养和发展。
03 培养数学潜能方法与策 略
早期发现与培养重要性
数学天赋早期表现
01
儿童在早期可能展现出对数学概念、数字、形状、空间等的敏
感性和兴趣。
早期培养的意义
02
及时发现并培养儿童的数学潜能,有助于其未来在数学领域取
得更好的成就。
错过早期培养的后果
03
若忽视或错过早期培养,可能导致儿童数学潜能的埋没或发展
环境影响因素剖析
1 2
教育环境
优质的教育资源和教学方法对学生数学能力的培 养至关重要,包括教师的素质、课程设置和评估 方式等。
社会文化因素
不同文化和社会对数学的态度和价值观存在差异 ,这可能影响个体对数学的兴趣和投入程度。
3
家庭背景
家庭的教育观念和经济条件等因素也可能影响孩 子的数学能力发展。例如,家长对数学教育的重 视程度和提供的学习资源。
教育体系改革方向探讨
01
个性化教育方案的实施
针对数学天才的特点和需求,制定个性化的教育方案,以满足他们的学
习和发展需求。
02
跨学科融合教育的推进
鼓励数学天才参与跨学科的学习和研究,培养他们的综合能力和创新思
维。
03
教育资源的优化配置
奥数天才的诞生培养数学天赋的秘诀

奥数天才的诞生培养数学天赋的秘诀奥数天才的诞生:培养数学天赋的秘诀数学奥赛是一个展示数学才华和智力的舞台,许多脑洞大开的问题和独特的解题方式会让人们叹为观止。
然而,这些奥数天才并非天生的,而是经过长期的培养和训练才能达到如此高的水平。
那么,如何培养数学天赋呢?本文将介绍一些秘诀。
1. 培养数学兴趣兴趣是培养数学天赋的关键。
在孩子还很小的时候,家长可以适当引导他们接触数学。
可以从一些有趣的数学游戏开始,如拼图、数独等。
还可以鼓励他们参加数学建模、数学竞赛等活动,让他们逐渐了解数学的魅力,并逐渐培养起对数学的兴趣。
2. 建立数学思维数学思维是解决问题的关键。
家长可以帮助孩子在日常生活中培养数学思维,可以通过培养孩子的观察能力、逻辑思维能力和抽象思维能力来培养数学思维。
例如,让孩子观察身边的事物,思考规律和联系,培养他们的观察力和思考能力;同时,可以利用一些数学游戏和练习来训练孩子的逻辑思维和抽象思维。
3. 掌握坚实的数学基础数学奥赛的题目往往涉及到许多数学知识和概念,因此,掌握坚实的数学基础至关重要。
家长可以帮助孩子系统地学习数学课程,帮助他们掌握基本的数学知识和技巧。
同时,可以帮助孩子解决数学学习中遇到的困难,激发他们对数学的兴趣。
4. 培养问题解决能力数学奥赛中的问题通常是非常复杂和具有挑战性的,因此,培养孩子的问题解决能力非常重要。
家长可以鼓励孩子多思考、多实践,解决一些生活中实际问题。
同时,可以教给孩子一些解题的方法和技巧,帮助他们更好地解决数学问题。
5. 实践与应用数学是一个实践性很强的学科,学以致用是培养数学天赋的关键。
家长可以引导孩子将数学知识运用到实际生活中,例如利用日常生活中的数据进行统计分析、解决一些实际问题等。
同时,鼓励孩子参加一些数学建模、数学竞赛等实践活动,让他们将所学的数学知识应用到实际中去,提高他们的实践能力。
总结起来,培养数学天赋需要从小培养数学兴趣,建立数学思维,掌握坚实的数学基础,培养孩子的问题解决能力,并将所学的数学知识运用到实际生活中去。
哥德尔不完备定理的证明

哥德尔不完备定理的证明1. 引言嘿,朋友们,今天咱们来聊聊一个神秘又有趣的话题——哥德尔不完备定理。
这个定理听起来很高大上,像是科学家们的秘密,但其实它背后的道理可以说是简单易懂。
首先,哥德尔是谁呢?他可是数学界的一位大咖,活跃在20世纪,专门研究逻辑和数学基础。
想象一下,一个数学天才,脑袋里装着无数的公式和定理,这样的感觉是不是很酷?哥德尔在1931年提出的不完备定理,简直就像是在数学界投下了一颗重磅炸弹,震撼了整个领域。
简单来说,他告诉我们,任何足够强大的数学系统都无法证明自己的所有真理,听起来是不是很魔幻?2. 什么是哥德尔不完备定理2.1 定理的核心思想那么,什么是哥德尔不完备定理呢?哎呀,简单来说,就是如果你有一个足够复杂的数学系统,比如说整个算数或者几何,肯定会有一些命题是无法在这个系统内被证明或反驳的。
就像你想知道今天会不会下雨,但数学系统里没有提到天气,结果你怎么也得不出答案。
哥德尔用一种非常巧妙的方式,把这种“无法证明”的状态给表达出来了。
想象一下,就像是你在解一道很复杂的谜题,突然发现里面藏着另一个谜题,永远都解不完,这种感觉是不是有点绝望?2.2 自指与编码哥德尔使用了一种叫做“自指”的手法,这听起来有点绕,但其实挺有意思的。
他通过给数学语句编码,把这些语句变成数字。
这样一来,数学的语言之间建立了桥梁。
就像你在写一封信,信里有一段话是关于这封信本身的,听起来是不是有点像在给自己挖坑?他把这种现象称为“哥德尔数”,用数字来描述语句,真的是脑洞大开!通过这种方式,他就能构造出一个命题,说“这个命题不能被证明”,于是就成了一个自相矛盾的圈套。
3. 定理的影响与意义3.1 数学的局限性那么,这个定理有什么影响呢?首先,它揭示了数学的局限性,告诉我们即使是最严谨的数学也有它无法触及的边界。
这就像你拼图拼到一半,发现缺了一块,心里那个郁闷啊,别提了!我们一直以为数学是完美无缺的,但哥德尔告诉我们,哎呀,其实它也有它的短板。
奥数天才数学天赋

奥数天才数学天赋奥数天才:数学天赋在数学领域,有一些人天生具备超乎常人的才能和天赋。
这些人往往被誉为奥数天才,能够轻松解决复杂的数学问题,并在各种数学竞赛中取得卓越成绩。
本文将探讨奥数天才的特点、他们的成就以及培养数学天赋的方法。
一、奥数天才的特点奥数天才通常具备以下特点:1. 极高的智商:奥数天才具备超过常人的智商,能够迅速理解并运用抽象的数学概念。
2. 强大的计算能力:他们在头脑中能够迅速进行复杂的计算,并准确地得出答案。
3. 天生的数学直觉:奥数天才能够轻松看出数学问题的本质,并找到解决问题的最佳方法。
4. 对抽象概念的理解能力:他们能够用直观的方式理解抽象的数学概念,例如无穷大、无穷小等。
二、奥数天才的成就奥数天才在数学领域的成就令人叹为观止。
他们不仅在学校获得高分,还能够在各种数学竞赛中脱颖而出。
1. 国内奥数竞赛:奥数天才在中国的数学竞赛中取得优异成绩,例如全国青少年数学奥林匹克竞赛、全国中学生数学奥林匹克竞赛等。
2. 国际奥数竞赛:他们在国际奥林匹克数学竞赛(IMO)等比赛中代表中国取得了卓越的成绩,屡次夺得金牌和其他奖项。
3. 科学研究领域:一些奥数天才还在成年后从事科学研究,为数学领域做出了重要贡献。
三、培养数学天赋的方法尽管奥数天才具备天赋,但其他人也可以通过合适的培养方法提高数学能力。
以下是一些有效的方法:1. 早期接触数学:从幼儿园或小学阶段开始,引导孩子与数学接触,通过游戏和趣味的数学题目培养他们的兴趣。
2. 注重基础知识:打好数学的基础是提高数学能力的关键。
强调基础概念和基本运算的学习,建立牢固的数学基础。
3. 创设数学学习环境:营造良好的数学学习环境,例如参加数学俱乐部、加入数学兴趣小组等,激发学生对数学的兴趣和热爱。
4. 多解题思维:培养学生多角度思考和解决问题的能力,鼓励他们寻找不同的解题方法,培养创新思维。
5. 挑战与竞赛:参加各种数学竞赛和挑战可以激发学生的学习热情,提高解题能力和应变能力。
狄利克雷素数定理
狄利克雷素数定理一、素数,那个神秘的存在你知道素数吗?啊!你一定知道的。
我们小时候一听到素数,脑袋里就浮现出那些像是外星来的数字——2、3、5、7、11……永远是那些不能被其他数整除的数字。
它们不像平常的数那样,容易被拆分,反而总是带着一种孤独感,仿佛它们是这个世界上的“独行侠”,走到哪里都不被人打扰。
可是,你有没有想过,素数背后隐藏着什么秘密呢?比如说,它们和我们想象中的完全不一样,它们并非不动如山,而是有自己的规律和魅力。
让我们一起走进这个数学的迷宫,看看狄利克雷素数定理是如何揭开素数背后的谜团的。
二、狄利克雷,数学界的“深夜食堂”得先提一个人物——狄利克雷。
他是一个德国的数学天才,像极了那种总是默默无闻、却又很有实力的那种人。
你要是见过他,可能不会觉得他是数学家,反而像是一个沉浸在自己世界里的“隐士”。
但他有个特别牛的地方,就是他能在很多看似复杂的问题中找到规律。
狄利克雷素数定理就是他的杰作之一。
你听说过它吗?嗯……别急,让我慢慢告诉你。
三、素数定理:难度是有的,但魔力更强狄利克雷素数定理讲的其实是素数在某些特定条件下的分布规律。
简单来说,它研究的是:如果你随便挑一些整数,它们是有可能变成素数的,但不是所有的数字都能当选。
就拿最简单的例子来说吧,素数就像那种只有“一个人”的数字,像2、3、5这些,不能被其他数除尽。
但如果我们设置一些规则,给这些素数加上一些额外的条件,情况就不一样了。
就好比你去餐厅吃饭,菜单上有很多种菜肴,有些是你平时吃过的,简单又好吃;但有些是你以前从未尝试过的,看起来复杂又充满未知,仿佛一旦尝试就会进入另一个世界。
不过别怕,这个定理并没有想象中那么难。
狄利克雷素数定理其实给我们指明了一条路,让我们不再迷茫。
在那些无数看似毫无规律的素数中,定理告诉我们它们其实是有秩序的,只要你找准了规律,它们就会出现。
四、什么是“狄利克雷素数定理”?在数学里,狄利克雷素数定理的全称是“狄利克雷定理关于在某些算术级数中素数的分布”。
高考数学满分者:解密成功的秘诀
在高考数学满分的秘诀中隐藏着无数不为人知的秘密,就像宝藏一样,只有少数人能够找到。
而今天,我要向大家分享一个笑话:有一个数学天才,他在高考数学中得到了满分,当被问及成功的秘诀时,他说:“其实我就是把 'X' 从代数方程式里找了出来,然后给它解密成功了!”听到这句话的人顿时被逗乐了!“原来数学题里还藏着解密的密码啊,那难怪我总是算不对了!”有人调侃道。
接着,这位数学天才继续分享他的“解密成功”经验:高考数学试卷就像一本神秘的密码书,每道题都是一个谜题,而他就像是一名顶尖的特工,利用着各种数学武器和技巧,不断地解密着这些谜题,最终成功地拿下了满分。
“哇,原来高考数学可以这么玩呢!”听众们感慨万分。
在场的人们都纷纷表示,平时总是觉得数学很难,但从这个笑话里,他们发现了数学也可以充满乐趣。
也许,正是因为这种乐趣和创意,让这位数学天才在高考数学中脱颖而出,成为了众人羡慕的焦点。
听完这个笑话,每个人脸上都洋溢着笑容,仿佛在脑海中浮现出了高考数学试卷上的各种谜题,却不再感到畏惧和压力,而是心怀期待和好奇。
或许,解密成功的秘诀就是让我们在学习中找到快乐,发现乐趣,释放创意,从而取得更好的成绩。
这个笑话如此幽默又不失智慧,引得大家纷纷捧腹大笑,仿佛在笑声中,对数学的恐惧和烦恼都一扫而空了。
或许,当我们能够像这位数学天才一样,用轻松愉快的心态面对数学,我们也能像他一样,在高考数学中取得惊人的成绩。
所以,让我们以欢笑的心情,迎接数学的挑战吧!。
奥数小天才揭秘中国小学生数学奥数之星
奥数小天才揭秘中国小学生数学奥数之星中国素有"数学大国"之称,其小学生在国际数学竞赛中屡获佳绩,其中最令人瞩目的就是中国小学生在奥数竞赛中的表现。
他们以出色的数学天赋和卓越的学习能力,频频登上奥数之星的宝座。
本文将揭秘中国小学生数学奥数之星的秘密。
一、数学启蒙的重要性在中国,数学启蒙从小学一年级就开始。
数学启蒙课程不仅教授基本的加减乘除运算,还通过趣味的数学游戏和故事,激发孩子们对数学的兴趣。
这为培养小学生的数学天赋打下了坚实的基础。
二、基础知识的牢固掌握要成为数学奥数之星,首先要牢固掌握数学的基础知识。
中国小学生通过刻苦的学习,熟练掌握了数学的基本运算、公式和定理。
他们不仅能够熟练地运用基本的数学运算,还能够灵活地运用与之相关的知识进行推导和解题。
三、问题解决能力的培养数学奥数竞赛的题目往往具有一定的难度和复杂性,需要学生具备良好的问题解决能力。
中国小学生通过大量的练习和挑战性的题目,锻炼了自己的思维和分析能力,培养了解决问题的能力。
这种锻炼使得他们能够在短时间内快速分析、解答复杂的数学问题,成为数学之星。
四、团队合作的精神中国小学生在数学奥数竞赛中不仅展现出个人的优秀能力,更重要的是他们具备出色的团队合作能力。
数学竞赛中往往会有团队赛,小学生需要与队友密切合作,共同解答问题。
他们能够相互支持、协作,通过集体的智慧和努力,取得优异的成绩。
五、家庭教育与学校培养的双重作用中国小学生的数学奥数成绩的优秀,既得益于家庭教育的引导,也得益于学校培养的指导。
在家庭教育中,父母重视培养孩子的数学兴趣,并提供相应的学习资源和辅导。
在学校的培养中,教师注重培养学生的创新精神和实践能力,开设有针对性的数学奥数课程。
家庭教育和学校培养形成良好的互动,为小学生数学奥数之星的崛起铺平道路。
六、良好的学习环境与资源支持中国小学生的数学奥数成绩的成功还得益于良好的学习环境和资源支持。
政府、学校和家庭都重视为小学生提供良好的学习条件,并投入大量的资源用于课后辅导和数学竞赛的培训。
自然界中的神奇数学
在人类看来,动物们头脑似乎都比较简单。
其实,有许多动物的头脑并非像人们想象的那样愚钝,有许多动物很聪明,它们懂得计算、计量或算数等等,还有很多动物在数学方法的研究上做了很大的贡献。
下面就让你见识一下自然界中动植物中的天才!1.蜘蛛网曾看过这样一则谜语:“小小诸葛亮,稳坐军中帐。
摆下八卦阵,只等飞来将。
”动一动脑筋,这说的是什么呢?原来是蜘蛛,后两句讲的正是蜘蛛结网捕虫的生动情形。
我们知道,蜘蛛网既是它栖息的地方,也是它赖以谋生的工具。
而且,结网是它的本能,并不需要学习。
你观察过蜘蛛网吗?它是用什么工具编织出这么精致的网来的呢?你心中是不是有一连串的疑问,好,下面就让我来慢慢告诉你吧。
在结网的过程中,功勋最卓著的要属它的腿了。
首先,它用腿从吐丝器中抽出一些丝,把它固定在墙角的一侧或者树枝上。
然后,再吐出一些丝,把整个蜘蛛网的轮廓勾勒出来,用一根特别的丝把这个轮廓固定住。
为继续穿针引线搭好了脚手架。
它每抽一根丝,沿着脚手架,小心翼翼地向前走,走到中心时,把丝拉紧,多余的部分就让它聚到中心。
从中心往边上爬的过程中,在合适的地方加几根辐线,为了保持蜘蛛网的平衡,再到对面去加几根对称的辐线。
一般来说,不同种类的蜘蛛引出的辐线数目不相同。
丝蛛最多,42条;有带的蜘蛛次之,也有32条;角蛛最少,也达到21条。
同一种蜘蛛一般不会改变辐线数。
到目前为止,蜘蛛已经用辐线把圆周分成了几部分,相临的辐线间的圆周角也是大体相同的。
现在,整个蜘蛛网看起来是一些半径等分的圆周,画曲线的工作就要开始了。
蜘蛛从中心开始,用一条极细的丝在那些半径上作出一条螺旋状的丝。
这是一条辅助的丝。
然后,它又从外圈盘旋着走向中心,同时在半径上安上最后成网的螺旋线。
在这个过程中,它的脚就落在辅助线上,每到一处,就用脚把辅助线抓起来,聚成一个小球,放在半径上。
这样半径上就有许多小球。
从外面看上去,就是许多个小点。
好了,一个完美的蜘蛛网就结成了。
让我们再来好好观察一下这个小精灵的杰作:从外圈走向中心的那根螺旋线,越接近中心,每周间的距离越密,直到中断。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
揭示数学天才的秘密
作者:刘琼山
来源:《百科新说》2018年第09期
新的研究方向
在法国国家健康医学研究院的认知科学与心理学实验室,一位年轻的博士生正在测试一位
患有神经功能障碍的中年男人的认知能力。博士生叫做斯坦尼斯拉斯·德阿纳,他在巴黎高等
师范学院读了5年应用数学,刚刚拿到了硕士学位。但在1989年,读了法国神经科学家让·皮
埃尔·尚热的著作——《人的神经》后,德阿纳对神经科学产生了极大的兴趣,于是转行。
初次进行神经科学实验,德阿纳似乎还没有想好应该问些什么。他对面的中年男人40多
岁,曾经是一位出色的销售员,3年前,一次意外事故使其大脑受损。从那时起,中年男人的
身体出现了诸多障碍——他的右臂不能灵活运动,阅读能力变得低下,说话时语速极慢,甚至
已经失去了与别人正常交流的能力……对这位中年男人而言,大脑受损的事故自然非常不幸,
但他的病症也为神经科学的研究提供了机会。
思索了片刻,德阿纳决定从老本行入手,问几个数学问题试试看。于是,德阿纳发问:“2
加2等于几?”中年男人犹豫了一下,艰难地嚅动嘴唇,吐出他的答案:“3”。德阿纳没有去纠
正中年男人,而是冷静地继续提问。他让中年男人继续算数、数数、识数,发现了许多奇怪的
现象。中年男人能够理解一个数字序列“2、4、6、8……”的特点,知道8后边的数字将会是
10,但他不能倒着数数(从9数到1),不能区分奇数偶数;突然给他看一个阿拉伯数字5,
他能知道5是个数字而非字母,却不能指出它是多少,必须重新从1开始数起;多次提问中年
男人2加2等于多少时,他的答案在3到5之间徘徊,从来不会给出9这样的荒谬结果;另
外,在中年男人的世界里,一年大约有350天,1小时大约有50分钟,一打啤酒大约有10
个,这些感觉都是近似,却都在合理的范畴之内。
十几年后,已经成为世界知名神经科学家的德阿纳在著作《数字感觉》中写下了对这次实
验的看法:大脑受伤使得中年男人的数学计算能力被损害,但他对于数字的最朴素的感觉似乎
并不受影响,这说明,与数学有关的两种能力分别来自于大脑中两个完全不同的部位。于是,
德阿纳找到了自己的研究方向——用神经科学研究人类的数学认知能力。
数感的秘密
德阿纳转行研究人类数学认知能力的那几年,正赶上这个领域出现重大进展的时期。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
在这个领域中,有很多问题正等待着科学家解决,比如,科学家已经知道人类拥有数感,
这种感觉指的是能够辨认数量增加或减少并且进行粗略概算的能力,但人类的数感以及数学运
算能力是如何得到的?哪些方面是天生的,哪些是后天学来的?
上世纪80年代,神经科学家普遍认为,人类对数字的感觉在六七岁时才开始出现,即人
类在掌握了一定语言以及基本计算法则后,才会产生数感。但在90年代初,美国心理学家凯
伦·温恩做了著名的“舞台剧实验”,动摇了这种观点。在实验中,温恩让仅仅5个月大的婴儿
观看米老鼠的舞台剧。一开始,在舞台上已经站好一只米老鼠玩具,婴儿熟悉这个场景之后,
温恩用挡板挡住舞台,然后当着婴儿的面将另一只米老鼠放入挡板后边。婴儿们仔细地看到这
个过程,会期待挡板撤走后,舞台上会有两只米老鼠(即1加1等于2)。如果挡板撤走后,
舞台上仍然只有1只米老鼠(即1加1等于1),婴儿们会显得惊愕。类似的,在“2减1”的米
老鼠舞台剧中,婴儿们能够理解“2減1等于1”,很难接受“2减1等于2”。
德阿纳看到了温恩的研究,并结合自己实验中那个大脑受损的中年男人的表现,确信人类
的数感生来就有,而且与后天习得的数学能力是相互独立的。然而,要证明这个结论,德阿纳
必须指出,数感和数学能力分别寄居于人脑的何处。90年代后,德阿纳运用大脑扫描技术设
计了大量实验,揭示了数感许多不为人知的秘密。
德阿纳发现,即便是不懂算数法则的婴儿或者是动物,都具备数感以及概算数量的能力。
比如,给猴子准备两堆果子,它会自然而然地选择数量多的那一堆;出生两个月的婴儿,在面
对数字信号时,大脑中的神经元会随着数量的变化而有递增或递减的反应。因此,德阿纳推
断,人类和其他动物从进化中传承了对于数字的直觉,这种直觉源自脑中先天设定好的特定神
经回路。那么,数感和数学能力是否使用同一神经回路呢?1999年,德阿纳在《科学》杂志
发表论文,解答了这个问题。
通过人脑扫描,德阿纳发现,人类与生俱来的数感寄居于大脑顶叶中与视觉、空间以及位
置有关的脑区;而进行加减乘除的算数能力,则寄居在左侧前额叶涉及语言能力的区域。数感
和算数能力使用的脑回路完全不一样,相比之下,前者对于数学抽象思维能力的培养似乎更加
重要,因为德阿纳发现,数学家在思考高级数学问题的时候,数感神经回路的作用要超过了语
言神经回路的贡献。数学天份好的人,往往都有良好的数感;而孩童在背诵九九乘法表的时
候,虽然算数能力得到提升,但大脑的表现却更像是在背课文、学文科知识。另外,德阿纳还
提出了一个大胆的假设,数感位于视觉脑区,似乎也在一定程度上证明了这种感觉是人类在进
化过程中形成的,因为人类通过视觉在复杂的环境中获取信息,而数感可以帮助我们跟踪动物
或选择采集果实的最好去处,因此进化将数感和视觉混合起来,赐予人类更好的生存能力。
“四院院士”
德阿纳对于数感的研究引起了轰动,被科学界视为数感研究领域的创始人。随后,德阿纳
继续拓宽研究领域,对于人类从事数学和阅读的神经机制提出诸多见解。比如,德阿纳从脑科
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
学的角度解释了孩童学习数学能力的机制,他指出,孩童在学习数学时,大脑会在三个不同的
脑区进行三种活动:视觉操作(把数字看作视觉数字,比如,3个),位于大脑耳区后靠近底
层的区域;语言操作(听到或者阅读数目,比如三),位于大脑左半球;把数字表征为数量的
操作(3比1多),位于大脑耳区附近。这就是著名的数学三重编码模型,对学术界产生了重
要的影响。
21世纪初,德阿纳已经出版了13本学术著作,其中《数字感觉》一书成为哈佛、麻省理
工等著名大学的教材,《脑的阅读》获得法国最佳科普书籍奖。2005年,由于出色的学术表
现,德阿纳入选法国科学院院士,随后他又入选梵蒂冈教皇科学院院士、比利时皇家科学和艺
术学院院士、美国科学院外籍院士,成为史无前例的“四院院士”。