研究表演,这些认知练习有助于幼儿提高他们的数学技能

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资料来源:Unsplash/CC0 Public Domain

根据瑞典的研究人员的一项大型研究,练习视觉工作记忆和推理任务的幼儿提高了他们的数学技能,而不是专注于空间旋转练习的儿童。调查结果支持培训空间认知可以提高学业成绩的概念,并且当涉及到数学时,培训的类型。该研究在期刊上发表自然人类行为

“在这个大型的随机研究中,我们发现,当涉及到提高儿童的数学学习时,认知类型通讯作者Torkel Klingberg说,他是卡罗林斯卡学院神经科学系的教授。“这是一个重要的发现,因为它提供了强有力的证据,证明认知训练可以转移到一种不同于你练习过的能力。”

许多研究具有联系的空间能力 - 这是理解和记住对象之间的尺寸关系 - 科学,技术,工程和数学的性能。因此,这些领域的一些雇主使用空间能力测试在招聘过程中对兽医候选人进行审核。这也促进了对空间认知培训的兴趣,这侧重于改善一个人在重复序列中记住和操纵各种形状和物体和斑模式的能力。今天的一些学校包括作为他们辅导的一部分的空间练习。

然而,以前的研究评估了空间训练的影响已经有了混合的结果,有些结果显示出显着的改善,也没有任何影响。因此,需要大型随机研究,以确定空间认知训练是否实际提高性能的程度。

在这项研究中,超过17,000名瑞典小学生在六个星期内每天20或33分钟通过应用程序在六年和八个完成的认知培训之间。在第一周,孩子们得到相同的练习,之后他们被随机分成了五个培训计划之一。在所有团体中,孩子在数学号码线上花了大约一半的时间。剩余时间被随机分配给旋转任务(2D精神旋转和蓬坦拼图),视觉工作存储器任务或非言语推理任务的不同比例的认知培训(参见下面的示例)。儿童的数学表现在第一个,第五周和第七周测试。

研究人员发现,所有小组的数学成绩都有所提高,但推理训练的积极影响最大,其次是工作记忆任务。在提高数学能力方面,推理和记忆训练都明显优于旋转训练。他们还观察到,认知训练的益处在个体之间可能有三倍的差异。这可以解释之前一些研究结果的差异,因为研究参与者的个人特征往往会影响结果。

研究人员指出,这项研究有一些局限性,包括没有被动控制组,从而无法估计绝对效应大小。此外,这项研究没有包括一组只接受过数学训练的学生。

托克尔·克林伯格说:“虽然对任何特定的测试来说,训练特定技能是提高测试结果最有效的方法,但我们的研究提供了一个原则证明,空间认知训练可以转移到学术能力上。”“考虑到与空间认知相关的领域很广,训练可能会转移到多个领域。我们认为,教师和决策者在计算空间训练的时间效率与特定考试训练之间的关系时,应该考虑到这一点。”

研究人员得到了瑞典研究委员会的资助。托克尔·克林伯格(Torkel Klingberg)担任“认知问题”(Cognition Matters)的首席科学官,没有报酬。该非盈利基金会拥有本次研究中使用的认知训练应用程序Vektor。

研究中训练任务的例子

  • 在数轴任务中,一个人被要求识别一个数字在以起点和终点为界限的数轴上的正确位置。游戏难度通常会通过移除空间线索(如数轴上的滴答声)和添加数学问题(如加法、减法和除法)来调节。
  • 在视觉工作记忆任务中,一个人被要求回忆视觉物体。在这项研究中,孩子们通过触摸屏幕来重现网格上的一系列点。游戏难度通过添加更多道具而提升。
  • 在非言语推理任务中,人们被要求完成空间模式的序列。在这项研究中,要求孩子们选择正确的图像以填充基于先前的序列的空白空间。通过增加颜色,形状和点等新尺寸来增加难度。
  • 在旋转中,要求一个人算出一个物体旋转后会是什么样子。在这项研究中,孩子们被要求旋转一个二维物体以适应不同的角度。难度可以通过增加旋转角度或被旋转物体的复杂性来调节。

进一步探索

一项新的研究探讨了治疗儿童注意力和工作记忆困难的有希望的方法

更多信息:在一项对17000名儿童的随机研究中,空间认知训练可以提高数学学习。Nat哼Behav(2021)。doi.org/10.1038/s41562 - 021 - 01118 - 4www.nature.com/articles/s41562 - 021 - 01118 - 4
期刊信息: 自然人类行为

引用这些认知练习可以帮助小孩子提高他们的数学技能,研究表明
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