Способности к высшей математике коренятся в примитивных интуициях

Способность к изучению такой сложной и абстрактной вещи, как математика, — уникальная человеческая черта, но она неразрывно связана с примитивным чувством величины, встречающимся у многих животных.

Большое и маленькое (фото Elijah)

Стелла Лоуренко из Университета Эмори (США) и её коллеги выяснили, что младенцы в возрасте до шести месяцев отличают «больше» от «меньше», будь то количество объектов, их габариты или время, в течение которого они видят предметы. Это интуитивное, невербальное чувство (возможно, врождённое) наблюдалось и у животных. Например, обезьяны понимают, что пять бананов больше двух.

«Очевидно, это чувство имеет адаптивное значение для животных, — отмечает г-жа Лоуренко. — Рыбы, грызуны и даже насекомые демонстрируют понимание величины». Но почему-то лишь люди способны к формальной математике, в том числе понимают символическое обозначение числа, количественные понятия и вычислительные операции. Примитивное чувство величины задействует внутритеменную борозду, тогда как высшая математика требует использования более широких участков мозга.

Для участия в эксперименте исследователи набрали 65 студентов, которым предстояло проверить свои способности к восприятию величин. На экране компьютера им демонстрировали две точки разного цвета, которые появлялись лишь на 200 мс, и добровольцам надо было определить, точек какого цвета было больше. Большинство с лёгкостью различало группы из пяти и десяти точек, а некоторые гении успевали разглядеть разницу между девятью и десятью.

Испытуемым также показали точки различного размера и цвета для проверки способности оценивать размер выделенной области. Затем они выполнили набор стандартных математических тестов.

Оказалось, что чем более выдающимся было у подопытных интуитивное чувство величины, тем больше баллов они набирали по арифметике. Аналогичная корреляция замечена между способностью определять размер области и геометрической частью тестов.

«Путём лучшего понимания психологических механизмов, лежащих в основе математических способностей от арифметики до геометрии, мы надеемся когда-нибудь узнать, как так случилось, что мы научились языку математики, и почему одни разбираются в ней лучше других, — говорит соавтор Джастин Бонни. — Затем, возможно, появятся методики помощи тем, кто терпит поражение в борьбе с определёнными разделами математики».

Американские подростки сильно отстают по математике от своих сверстников из других развитых стран. Стоило Китаю в 2010 году впервые принять участие в Международной программе по оценке образовательных достижений учащихся, как он тут же возглавил рейтинг, а США довольствовались 31-м местом.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Университета Эмори.Дмитрий Целиков