Điều gì tạo nên một thiên tài toán học?

Điều gì tạo nên một thiên tài toán học?

Bộ phim Người đàn ông biết vô cực nói về sự hấp dẫn câu chuyện về Srinivasa Ramanujan, một nhà toán học Ấn Độ tự học đặc biệt tài năng. Khi ở Ấn Độ, anh đã có thể phát triển ý tưởng của riêng mình về việc tóm tắt các chuỗi hình học và số học mà không cần đào tạo chính thức. Cuối cùng, tài năng thô của anh ấy đã được công nhận và anh ấy đã nhận được một bài đăng tại Đại học Cambridge. Ở đó, ông đã làm việc với giáo sư GH Hardy cho đến khi ông qua đời ngay ở tuổi 32 ở 1920.

Mặc dù có cuộc đời ngắn ngủi, Ramanujan đã có những đóng góp đáng kể cho lý thuyết số, các hàm elip, chuỗi vô hạn và các phân số tiếp tục. Câu chuyện dường như cho thấy khả năng toán học là một cái gì đó ít nhất là một phần bẩm sinh. Nhưng bằng chứng nói lên điều gì?

Từ ngôn ngữ đến tư duy không gian

Có nhiều lý thuyết khác nhau về khả năng toán học là gì. Một là nó gắn chặt với khả năng hiểu và xây dựng ngôn ngữ. Chỉ hơn một thập kỷ trước, một nghiên cứu kiểm tra các thành viên của một bộ lạc Amazon có hệ thống đếm chỉ bao gồm các từ chỉ dành cho người hâm mộ, một trong hai người khác Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ lạc đặc biệt nghèo trong việc thực hiện tư duy số với số lượng lớn hơn ba. Họ cho rằng điều này cho thấy ngôn ngữ là điều kiện tiên quyết cho khả năng toán học.

Nhưng điều đó có nghĩa là một thiên tài toán học nên giỏi ngôn ngữ hơn người bình thường? Có một số bằng chứng cho điều này. Trong 2007, các nhà nghiên cứu đã quét não của các sinh viên trưởng thành 25 trong khi họ đang giải các bài toán nhân. Nghiên cứu cho thấy những cá nhân có năng lực toán học cao hơn dường như phụ thuộc mạnh mẽ hơn vào các quá trình qua trung gian ngôn ngữ, liên kết với các mạch não trong thùy đỉnh.

Tuy nhiên, những phát hiện gần đây đã thách thức điều này. Một nghiên cứu nhìn vào quét não của những người tham gia, bao gồm các nhà toán học chuyên nghiệp, trong khi họ đánh giá các báo cáo toán học và phi toán học. Họ phát hiện ra rằng thay vì các vùng bán cầu não trái thường tham gia vào quá trình xử lý ngôn ngữ và ngữ nghĩa bằng lời nói, lý luận toán học cấp cao có liên quan đến việc kích hoạt mạng lưới song phương của các mạch não liên quan đến xử lý số và không gian.

Trong thực tế, việc kích hoạt não ở các nhà toán học chuyên nghiệp nói riêng cho thấy việc sử dụng tối thiểu các khu vực ngôn ngữ. Các nhà nghiên cứu lập luận rằng kết quả của họ hỗ trợ các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng kiến ​​thức về số lượng và không gian trong thời thơ ấu có thể dự đoán thành tích toán học.

Ví dụ, một nghiên cứu gần đây về trẻ em tám tuổi đến 77 chứng minh rằng các kỹ năng không gian (khả năng xác định mối quan hệ hình ảnh và không gian giữa các đối tượng) có vai trò quan trọng trong thành tựu toán học. Là một phần của nghiên cứu, họ đã tham gia vào một chương trìnhnhiệm vụ ước tính sốNghiêng, trong đó họ phải định vị một dãy số ở những vị trí thích hợp trên một đường chỉ có số bắt đầu và số cuối của một thang đo (như 0 và 10).


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Nghiên cứu cũng xem xét khả năng toán học tổng thể của trẻ em, các kỹ năng trực quan và tích hợp trực quan (ví dụ, sao chép hình ảnh ngày càng phức tạp bằng bút chì và giấy). Nó phát hiện ra rằng điểm số của trẻ em về kỹ năng trực quan và tích hợp trực quan đã dự đoán mạnh mẽ mức độ chúng sẽ làm tốt như thế nào đối với việc ước lượng số và toán học.

Cấu trúc và gen ẩn

Một định nghĩa khác về khả năng toán học là nó thể hiện khả năng nhận biết và khai thác các cấu trúc ẩn trong dữ liệu. Điều này có thể chiếm một quan sát chồng chéo giữa khả năng toán học và âm nhạc. Tương tự, nó cũng có thể giải thích tại sao đào tạo trong cờ vua có thể có lợi khả năng của trẻ em để giải quyết các vấn đề toán học. Albert Einstein nổi tiếng tuyên bố rằng hình ảnh, cảm xúc và cấu trúc âm nhạc đã hình thành nên cơ sở lý luận của ông chứ không phải là biểu tượng logic hay phương trình toán học.

Tuy nhiên, mức độ mà khả năng toán học phụ thuộc vào các yếu tố bẩm sinh hoặc môi trường vẫn còn gây tranh cãi. Một phân tích sinh đôi và bộ gen quy mô lớn gần đây của trẻ em 12, nhận thấy rằng di truyền học có thể giải thích khoảng một nửa mối tương quan quan sát được giữa toán học và khả năng đọc. Mặc dù điều này khá đáng kể, nhưng nó vẫn có nghĩa là môi trường học tập có vai trò quan trọng.

Vậy tất cả những điều này cho chúng ta biết gì về những thiên tài như Ramanujan? Nếu khả năng toán học xuất phát từ năng lực phi ngôn ngữ cốt lõi để lý luận với biểu diễn không gian và số, điều này có thể giúp giải thích làm thế nào một tài năng phi thường có thể nở rộ khi không được đào tạo. Mặc dù ngôn ngữ vẫn có thể đóng một vai trò, bản chất của các biểu diễn số đang bị thao túng có thể rất quan trọng.

Thực tế là di truyền dường như có liên quan cũng giúp làm sáng tỏ vụ án - Ramanujan có thể chỉ đơn giản là thừa hưởng khả năng. Tuy nhiên, chúng ta không nên quên sự đóng góp quan trọng của môi trường và giáo dục. Mặc dù tài năng thô của Ramanujan là đủ để thu hút sự chú ý đến khả năng đáng chú ý của anh ta, nhưng đó là cung cấp sau đào tạo toán học chính thức hơn ở Ấn Độ và Anh cho phép anh ta phát huy hết tiềm năng của mình.

Giới thiệu về Tác giả

lê lêDavid Pearson, Độc giả của Tâm lý học nhận thức, Đại học Anglia Ruskin. Nghiên cứu của ông tập trung vào việc tìm hiểu các quá trình nhận thức liên quan đến trí nhớ, hình ảnh tinh thần và tư duy không gian, với sự tập trung đặc biệt vào các ứng dụng trong lĩnh vực tâm lý học lâm sàng và môi trường.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = mathius; maxresults = 3}