数学学习障碍的孩子，大脑解决问题的方式不太一样

发布时间：2026-02-10 23:06:32  浏览量：1

斯坦福大学医学院的一项新研究发现，在一项简单的数学任务，即判断两个数量哪个更大中，数学学习障碍儿童与数学能力强的同龄人答对题目的概率相当，但在幕后，他们的大脑运作方式截然不同。这些差异揭示了导致他们数学学习困难的原因。

该研究结果将于2月9日在线发表于《神经科学杂志》，研究显示，数学学习障碍儿童不太可能以恰当的速度解决问题，或在犯错后放慢速度，尤其是在处理数字符号时。他们的大脑扫描结果显示，在涉及执行功能和错误检查的大脑区域，其活动水平存在差异。

在该研究中，孩子们在接受功能性磁共振成像扫描大脑的同时，以两种方式回答数学问题：比较不同大小的点群，以及比较阿拉伯数字。研究人员发现，数学学习障碍儿童在处理符号数字时存在特定困难，尤其是在使用数字符号时调整策略的能力较弱，换句话说，数学学习障碍儿童在犯错后不太可能做出调整。

研究结果表明，干预措施不仅应针对基本的数感，还应针对元认知过程，比如表现监控——当注意到错误时，如何进行调整？需要为这些孩子提供反馈和训练，以培养他们的认知技能。这些发现为帮助数学学习障碍儿童指明了新方向。

约3%至7%的人口患有一种更严格定义的数学学习障碍，称为计算障碍，其症状包括难以理解和比较数量、学习数数、理解数字符号以及学习基于数学的技能（如看时间）。如果表现不佳，学生就会失去兴趣和动力，在解决问题时可能会更加焦虑，因为他们觉得自己不擅长数学，这是一系列连锁问题，会成为进一步学习的瓶颈。尽早识别数学学习障碍学生并提供及时有效的帮助，对于保障他们的学业正常发展至关重要。

该研究聚焦于二、三年级儿童。在分析数据的87名儿童中，34名患有数学学习障碍，即他们在一项数学流畅性标准测试中的得分处于或低于第25百分位；其余53名儿童得分较高，表明具有典型的数学学习能力和水平。

在这项研究中，研究人员选择了比较两个数量的简单任务，因为他们想评估孩子们在处理数字时大脑过程的差异，而不受数学表现差异的影响。在磁共振成像扫描仪中，孩子们看到成对的数量，并按下按钮指出每对中哪个更大。有些问题用圆点表示数量，有些则用阿拉伯数字表示。问题被分为简单（数字间差距大，如7对2）和困难（数字间仅相差1，如6对7）两类。

尽管数学学习障碍儿童和非障碍儿童的正确率相似，但他们的反应数据和大脑扫描结果揭示了两组儿童之间的差异。研究人员开发了一个计算模型，以评估多种因素，例如参与者在简单和困难问题上判断哪个数字更大时的谨慎程度，以及参与者在犯错后多大程度察觉自己的错误，并在下一个问题上放慢速度或改变策略。

在使用数字符号的问题上，数学能力正常的儿童在较难比较时，比简单比较时放慢速度更多，而数学学习障碍儿童则不太调整策略。与数学能力正常的儿童相比，数学学习障碍儿童在犯错后也不太可能放慢速度或改变行为。

然而，对于以圆点组形式呈现的问题，数学学习障碍儿童在犯错后反而更加谨慎。除非这些孩子的障碍非常严重，否则他们对非符号数量的表征是正常的，所以他们能很容易地区分5个和10个圆点，但当你让他们用数字符号进行推理和操作时，他们往往变得力不从心了。

大脑扫描结果显示出了与这些行为一致的模式。在使用数字符号解决问题时，数学学习障碍儿童的中额回（负责执行功能和维持、引导注意力）和前扣带回皮层（负责检测错误、辅助决策和冲动控制）的神经活动较少。在患有数学学习障碍的儿童的大脑区域中观察到功能较弱——这些区域已知与执行功能和错误监控有关——这表明，他们在解决这些问题时，可能没有充分利用这些大脑资源来提高效率。

这些发现可能有助于教育工作者制定方法，帮助学习困难的学生提高数学能力以及其他类型的问题解决能力。