Ребенок не понимает математику? Ученые нашли неожиданную причину

Постоянные проблемы с математикой у школьников могут быть связаны с особенностями работы мозга, отвечающими за выбор и изменение способов решения задач. К такому выводу пришли исследователи Стэнфордского университета. Результаты их работы опубликованы в научном журнале JNeurosci.

Ученые выяснили, что некоторым детям сложно не только выполнять вычисления, но и переключаться между различными математическими стратегиями. Даже после дополнительных занятий они могут продолжать использовать неэффективные методы.

Исследование проводилось под руководством Оливера Ласника. Специалисты изучали дискалькулию развития — нарушение, при котором человек испытывает устойчивые трудности с освоением математических навыков.

При этом проблемы не обязательно ограничиваются пониманием чисел. Они могут затрагивать внимание, память и способность менять подход к выполнению задания.

Что обнаружили ученые в мозге школьников

В исследовании приняли участие 68 детей в возрасте от восьми до десяти лет. Специалисты наблюдали, как школьники решают математические задачи, выбирают способы вычисления и реагируют на изменение сложности заданий.

Оказалось, что дети с дискалькулией используют математические стратегии менее эффективно, чем их сверстники без этого нарушения. Например, одну задачу можно решить последовательным подсчетом чисел или воспользоваться уже знакомой математической закономерностью.

При этом наиболее удобный способ зависит от условий задания. Иногда необходимо отказаться от привычного метода и попробовать другой.

Именно с таким переключением у детей с дискалькулией возникали дополнительные сложности. Им требовалось больше времени, чтобы изменить способ вычисления. Кроме того, они хуже адаптировались к заданиям, сложность которых менялась.

Исследователи также заметили различия в обучении. Дети без дискалькулии со временем начинали лучше выбирать подходящие стратегии. У участников с нарушением подобных улучшений не наблюдалось в той же степени.

Какие особенности работы мозга мешают считать

Ученые изучили не только поведение школьников, но и характер их мозговой активности. Они обнаружили различия в работе определенной нейронной системы у детей с дискалькулией и их сверстников.

Причем выявленные особенности оказались связаны с тем, насколько эффективно ребенок выполнял вычисления и переключался между способами решения. По характеру мозговой активности исследователи могли прогнозировать различия в выполнении математических заданий.

Полученные данные позволяют предположить, что в возникновении трудностей могут участвовать так называемые исполнительные функции мозга.

Они отвечают за управление вниманием, удержание информации в памяти, планирование действий и изменение поведения в зависимости от обстоятельств.

Например, при решении задачи ребенку необходимо помнить исходные числа, следить за промежуточными результатами и проверять правильность выбранного метода. Если привычный способ не подходит, приходится искать другой.

Способность перестраивать мышление называется когнитивной гибкостью. Именно она, по мнению ученых, может играть важную роль при освоении математики.

Почему дополнительные занятия помогают не всем

Результаты исследования позволяют объяснить, почему некоторые школьники продолжают испытывать трудности даже после многократного повторения материала. Если проблема связана не только со знанием арифметических правил, но и с выбором подходящей стратегии, обычной тренировки вычислений может оказаться недостаточно.

Ребенок способен запомнить определенный способ решения, но испытывать сложности, когда условия задания меняются. В такой ситуации важно понять, как именно школьник приходит к ответу, а не только оценивать правильность результата.

Однако авторы исследования не проверяли эффективность конкретных образовательных методик. Поэтому пока нельзя утверждать, что определенный способ дополнительных занятий обязательно поможет детям с дискалькулией.

Ученые считают, что дальнейшее изучение исполнительных функций может способствовать разработке более точных подходов к обучению.

Все ли дети с проблемами в математике имеют дискалькулию

Исследователи подчеркнули, что дискалькулия не проявляется одинаково у всех детей. У одних школьников могут преобладать трудности с вычислениями, у других — с подбором стратегии или переключением между заданиями.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что нарушение может затрагивать сразу несколько взаимосвязанных мыслительных процессов. По словам Оливера Ласника, исследование выявило существенные индивидуальные различия среди детей с дискалькулией.

Это означает, что постоянные проблемы с математикой не всегда можно объяснить одной причиной.

Как открытие может помочь детям

Авторы работы считают, что результаты исследования позволят лучше понять причины устойчивых математических трудностей. В будущем специалисты смогут уделять больше внимания не только правильности ответов, но и тому, как ребенок выбирает способ решения задачи.

Особое значение может иметь изучение памяти, внимания и когнитивной гибкости. Однако ученые предупреждают, что обнаруженная связь между мозговой активностью и математическими трудностями еще не доказывает, что именно выявленные особенности мозга непосредственно вызывают дискалькулию.

Для установления причин и разработки эффективных методов помощи потребуются дополнительные исследования.

Тем не менее работа показывает, что сложности с математикой могут быть связаны с несколькими когнитивными механизмами, а не только с недостаточным знанием чисел и арифметических правил.

Еще больше новостей — у Пятого канала в мессенджере МАКС.