Ученые из Стэнфордского университета под руководством Хесан Чанг решили выяснить, почему некоторым детям математика дается значительно труднее, чем их одноклассникам. Новое исследование, опубликованное в научном журнале JNeurosci, показывает, что дело не только в непонимании чисел. Основная проблема может крыться в неспособности мозга эффективно учиться на собственных ошибках и своевременно менять стратегию решения задач.
В ходе эксперимента детям предлагали выполнить серию простых заданий на сравнение. Им нужно было определить, какое из двух предложенных количеств больше. В одних случаях это были написанные цифры, например 4 и 7, а в других – группы точек, где количество приходилось оценивать «на глаз». Чередуя символьные и несимвольные задания, исследователи смогли оценить как понимание абстрактных чисел, так и базовое чувство количества. Однако главным было не количество верных ответов, а динамика обучения. Специально разработанная математическая модель отслеживала, как меняется подход ребенка к задаче после совершения ошибки.
Результаты выявили четкую закономерность. Дети, испытывающие трудности с математикой, гораздо реже меняли свою стратегию после неверного ответа. Они не адаптировали свое поведение, даже когда сталкивались с ошибками разного типа. Именно эта негибкость мышления и стала ключевым отличием между детьми с типичными и низкими математическими способностями. Это говорит о том, что проблема заключается не столько в математических знаниях, сколько в самом процессе обучения.
Чтобы понять, что происходит в мозге, ученые использовали методы нейровизуализации. Сканирование показало, что у детей с трудностями в математике наблюдалась пониженная активность в областях мозга, отвечающих за мониторинг производительности и корректировку поведения. Эти зоны связаны с так называемым когнитивным контролем – способностью анализировать ошибки, переключать стратегии и адаптироваться к новой информации. Уровень активности в этих регионах позволял с высокой точностью предсказать, есть ли у ребенка проблемы с освоением предмета.
Авторы исследования полагают, что трудности с математикой могут отражать более широкие когнитивные проблемы. Вероятно, дело не в неспособности понимать числа как таковые, а в сложности с пересмотром своих мыслительных процессов во время работы. «Эти нарушения не обязательно специфичны для математических навыков, – подчеркивает Хесан Чанг. – Они могут относиться к более общим когнитивным способностям, которые включают отслеживание выполнения задач и адаптацию поведения в процессе обучения». В будущем ученые планируют проверить свою модель на более крупных и разнообразных группах детей, чтобы выяснить, играет ли неспособность к адаптации роль и в других академических трудностях.
