工作记忆和推理任务可以加强儿童的数学技能

使用空间能力的孩子——理解物体之间的空间关系的能力——经常被吹捧为更倾向于数学。瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institute)的一项新研究表示，情况可能并非如此。

发表在自然的人类行为研究表明，与空间旋转任务相比，视觉工作记忆和推理活动更有助于青少年提高数学成绩。

这些发现可能会影响一些STEM项目和雇主使用空间能力来选择候选人的方式。

研究的详情

研究人员分析了17648名6至8岁瑞典儿童的数据。在七周的时间里，参与者进行了认知和数学训练练习，每个练习都有一个特定的重点。

“视觉工作记忆任务主要是(工作记忆)网格和圆圈。通过这些任务，孩子需要记住一个显示的模式，然后按顺序重复它，”卡罗林斯卡学院神经科学系博士候选人、该研究的作者尼古拉斯·贾德解释说。“工作记忆是当我们需要记住信息并立即将其用于某事时一直使用的记忆类型。”

他们的推理任务包括填补一组空间模式中缺失的部分。至于空间旋转练习，孩子们要在心里旋转一个二维图形，然后想出如何把这个图形放入一个轮廓中。

贾德注意到，所有的测试参与者都被要求处理加减法;这些发现可能与更复杂的数学不同。

虽然孩子们的数学技能在所有活动中都有所提高，但视觉工作记忆和推理训练的提高幅度最大。瑞典研究的样本量增加了其结果的强度，但也不是没有额外的限制。

“我们没有长期的结果;这就是七周内发生的事情，”贾德说。“在理想的世界里，我们应该有长期的学术成果。有研究在较小的样本中表明了这一点，但也有研究未能显示学术成果。”

这项范围更广的研究与之前的一些研究一致。但也有其他的研究这凸显了空间能力的重要性。

结果的影响

从STEM领域的雇主到寻求STEM学生的大学和项目，人们长期以来一直认为，空间技能是进入这些领域的先驱。空间能力似乎等同于科学、技术、工程和数学方面的成功。

然而，这项研究的发现不仅让我们对儿童的能力有了更广泛的了解，而且还让我们对导致这些能力的儿童处理信息的方式有了更广泛的了解。

这些发现之所以意义重大，有两个原因:首先，它毫无疑问地表明，认知训练确实可以转移到数学中，尽管转移的程度比之前报道的要小得多。其次，我们的设计是独特的，能够比较和对比不同类型的认知训练的效果，”贾德解释说。

学习专家丽贝卡·曼尼斯博士指出了研究结果的总体重要性。

她说:“我们越能帮助孩子理解如何处理一项任务或获取信息，以及如何分解它，自我监控，然后重新处理信息，我们的孩子就越能发展出适应长期不同学习或工作环境的系统。”

加强数学技能

虽然这项研究测试的技能可能不是每个孩子的强项，但有一些方法可以帮助学生在数学领域的认知成长。

曼尼斯博士建议说:“利用空间弯曲的活动来帮助孩子理解他们的学习和提高解决问题的能力——作为独立的活动，它们与实际的学校学习有关——并帮助孩子培养成功和自信地处理材料的方法。”

实际的技能对孩子有好处，努力通过过程找到解决方案也有好处。

“在他们4到8岁之间的时候，我建议在日常生活中挑战他们。让他们思考和推理不同的可能性和场景。试着激发求知欲!当然，以一种有趣的方式，这也可能加强他们对新体验的开放性，这已被证明与学业成绩相关，”贾德总结道。