智力发展的规律与数学学习.ppt

1、第二讲 智力发展的规律与数学学习,Outline,先天与后天的关系（重点） 内因与外因的关系 教育与发展的关系 年龄特征与个体特点的关系,一、先天与后天的关系,天赋理论（nativistic theory, Galton） 认为人的智力、能力、心理内容和个性心理特点不是后天形成，而是先天赋予的。 成熟势力说（theory of maturation potency, Gesell ） 认为支配儿童心理发展的基本因素有二：成熟与学习。他更着重于成熟。他认为成熟与内环境有关，是由遗传决定的；而学习与外环境有关，是后天经验的获得和行为的变化，对成熟只起促进作用。 环境决定论（theory of en

2、vironmental detemination, Waston, Skinner, Bandura） 认为环境和教育在儿童心理发展上起决定的作用，否认遗传的作用，以及否认人的主动性和自觉性。,高尔顿的谱系调查法（遗传）,在调查 17681868 年这 100 年间英国的首相、将军、文学家和科学家共977 名获得智力成熟的人的家谱后发现，其中有89 个父亲、129 个儿子、114 个兄弟，共 332 名杰出人士。而在一般老百姓中 4000 人才产生一名杰出人士。因此断言“普通能力”是遗传的。 在调查 30 家有艺术能力的家庭中，他发现这些家庭中的子女也有艺术能力的占 64%；而 150 家无艺

3、术能力的家庭，其子女中只有 21% 有艺术能力，因此断言艺术能力 - “特殊能力”也是遗传的。 他发现，遗传亲属关系程度的降低，杰出亲属的比例也显著地下降。他还用 80 对双生子的资料，以双生子比其他亲兄弟、亲姐妹在心理特点上更为相像的事例，证明人的心理完全是遗传的。,双生子爬梯实验（格塞尔，1929）,爬行对孩子深度知觉和客体永久性的发展都有促进作用。,BEA Confidential. | 6,研究内容,数数：在被试面前，以水平方向放置一排物体。 数序： 2的后面的那个数是几? 序数：请你指一指排在第二的小马。 数量比较：谁的玩具更多？ 建构相等数值： 加减法：我在水果店里买了2个桔子，接

4、着我又买了1个桔子，总共买了几个桔子？ 形状辨认： 测量：我想让彩带和火箭一样长，告诉我从哪儿剪断彩带，它就和火箭一样长了？,NO.1 鹦鹉Alex （1976-2007） 在Pepperberg博士的领先研究中，非洲灰鹦鹉Alex学会了使用英语词汇辩识50种不同的物体，7种颜色，5种形状，能数到6和理解类似10这样的概念，掌握了相同、不同、更大、更小的概念。他可以使用诸如“我想要X”和“想去Y”这样的短语，表示他想要的。他能组合使用他的标签表示确定、需要和拒绝。 Alex具有相当于一个两岁小孩的情感和五岁小孩的智商。,数能力，先天or后天？,Alex甚至还能将自己所知道的单词组合成新单词。例

5、如，它看到多汁的红苹果想到了香蕉和樱桃（外形似樱桃，口味似香蕉），所以它将这个苹果叫做“banerry”。 Alex使人们关于鸟类如何思考和交流的观念发生了革命性的巨变，已经被应用于帮助有学习障碍的儿童。 Alex留下了一个传奇，不仅改变了我们对鸟类智力的认识，也彻底的改变了对“bird brains”一词的看法。,数能力，先天or后天？,数能力，先天or后天？,NO.2 猕猴 能按照升序的方式表征1-9的数量。,Brannon, E. M., & Terrace, H. S. (1998). Ordering of the numerosities 1-9 by monkeys. Scien

6、ce, 282, 746-749,BEA Confidential. | 10,Brannon, & Terrace (1998),BEA Confidential. | 11,Brannon, E. M., & Terrace, H. S. (2000). Representation of the numerosities 1-9 by rhesus macaques. Journal of Experimental Psychology. Animal Behavior Processes. 26(1):31-49,NO.3 鸽子 设置了35组图片，每组图片包含1至3个形状、大小和颜色不

7、同的物体。受训的鸽子需要首先识别出图片组所含物体的数量，再按照从小到大的顺序轻啄这些图片组，就能得到小麦粒作为奖励。 接着，研究人员进一步增加每组图片包含的内容，将识别范围扩大到了1至9个物体。结果受训鸽子的排序正确率依然维持在很高的水平。 另外，图片组包含的物体数量之间差距越大，鸽子识别的速度就越快，其正确率也越高。,数能力，先天or后天？,Scarf, Hayne, &Colombo（2011）, Science,BEA Confidential. | 14,Scarf D, Hayne H, Colombo M. Pigeons on Par with Primates in Numer

8、ical Competence，2011, 334(6063), 1664. DOI: 10.1126/science.1213357,数能力，先天or后天？,NO.3 新生儿（出生1-2天） 能区分小数量和根据韦伯定律设计的数量之间的差别。,NO.4 5-6个月的婴儿 能进行数学计算，知道1+1=2和2-1=1。,婴儿研究的两种范式,习惯化范式（ Habituation paradigm ），也称注视偏向范式（preferential looking method）。 习惯化:指婴儿对多次呈现的同一刺激的反应强度逐渐减弱，乃至最后形成习惯而不再反应。 去习惯化:指在习惯化形成以后，如果换一个

9、新的不同的刺激，反应又会增强。 期望违背范式 (Violation of expectation paradigm),Starkey, P. & Cooper, R.G. (1980). Perception of numbers by human infants. Science, 210, 1033-1035.,Wynn, K. (1992). Addition and subtraction by human infants. Nature, 358, 749-750.,Wynn (1992)，Science,5岁儿童都是天生的数学家,数学神童是天生的，还是后天培养的？科学家们对此还没有

10、定论。研究人员普遍相信，数学超常儿童的某些特征肯定与遗传有关，特别是记忆能力、心算能力、创造能力等认知特征，但美国哈佛大学的心理学家日前公布的一项研究成果，却对此提出异议。 他们发现，5岁的儿童都是天生的数学家，在没有进行正规的教育或教授相关知识的情况下，他们也能自己掌握数字抽象概念和算术法则。人们相信有数学天赋的儿童，不是循规蹈矩教出来的。当学龄前儿童面对简单数学问题的时候，他们能不用指导而自己回答出大部分。,先天与后天的关系,A.遗传乃至生理成熟是智力发展的生物前提 可能性 1、遗传作用 2、生理成熟对思维发生与发展的作用 B.环境和教育的作用 现实性 “顾及气质” 麦克斯韦：自牛顿以来最

11、伟大的数学物理学家,麦克斯韦,一次父亲教幼小的麦克斯韦练习画静物写生，所画对象是插满金菊的花瓶。画完后父亲一看，满纸涂得都是几何图形：花瓶是梯形，花成了大大小小的一簇圆圈，叶子用一些大小不一的三角形来表示的。,2、生理成熟对思维发生与发展的作用,脑的重量的发展与智力发展的关系 脑电波的发展与智力发展的关系 数学学习的神经机制的研究,脑的重量的发展与智力发展的关系,婴儿出生后的头三年里大脑发育最快。 新生儿脑重量约330克； 8、9个月婴儿脑重量增加到660克； 2、3岁大脑的重量为990-1010克，为出生时的3倍，约占成人脑重量的75%； 6、7岁的幼儿为1280克； 12、13岁的少年为1

12、400克，已接近成人脑重量范围。 数学运算思维能力发展的加速期： 8、9个月；2-3岁；9-10岁,脑电波的发展与智力发展的关系,（13Hz） （47Hz） （813Hz） （1430Hz） 脑的发展主要通过与之间的斗争而进行，结局是让位给。 两个加速期： 5-6岁：枕叶与之间最激烈的斗争 13-14岁：除额叶外，和的斗争基本结束。,二、内因与外因的关系,A.智力发展过程中的内因 即动力，一方面是新的需要，另一方面是原有的水平或结构。 例：一年级学生熟练掌握了一步算术题的运算后，如果有人对他们提出一道两步算术应用题 初中学习代数和平面几何的知识，高一开始学习立体几何的知识。,跳一跳，摘到桃。

13、维果茨基 高于学生原有智力和知识水平，但通过学生主观努力能够达到的要求。 难度不能太低否则吃不饱，没有兴趣 也不能太高否则学不会，望而生畏、丧失兴趣,维果茨基的最近发展区理论,B.自觉能动性的发挥与智力发展,1、勤奋出天才 爱因斯坦：A=X+Y+Z 高斯的故事 2、兴趣是形成智力的契机 知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 孔子 牛顿请客的故事 注意：不要单纯以考试成绩的好坏来评价学生,三、教育与发展的关系,儿童及青少年智力和思维的发展参数（也可视为学生数学能力发展的指标） 1、心理的发展是由量变到质变的。 2、发展的时间。既有连续性，又有阶段性。 3、发展的速度。波浪式、不等速。既有稳定发展

14、的速度，也有加速期。 4、发展的协调一致性。 5、身心发展的关系。 6、发展的差异性。,教育对智力发展的作用,教育是智力发展的可能性变为现实性的必要条件。 教育可以加速或延缓智力发展的进程。 教育使智力发展显示出特定的具体形式和个别差异。,四、年龄特征与个体特点的关系,年龄特征，包括生理的年龄特征和心理的年龄特点，两者密切联系、相互影响。 所谓心理的年龄特征，是指儿童和青少年在一定的社会和教育条件下，在心理发展的各个不同年龄阶段中所形成的质的心理特征。,年龄特征与个体特点的关系,1、智力乃至心理的年龄特征，是针对智力乃至心理发展的阶段性而言的。 乳儿期：01岁 婴儿期：13岁 幼儿期：36、7岁 学龄初期：小学阶段，又称童年期 少年期：大约初中阶段 青年期：大约高中阶段,2、智力乃至心理的年龄特征，是那些一般的、典型的、本质的特征。 “一般”“非个别”； “典型”有代表性； “本质”不是指现象 03岁：直观行动思维 幼儿期（学前期）：具体形象思维 学龄初期（小学期）：形象抽象思维（过渡阶段） 少年期：以经验型为主的抽象逻辑思维 青年初期：以理论型为主的抽象逻辑思维,年龄特征与个体特点的关系,3、智力乃至心理的年龄特征，还表现为在每个年龄阶段会出现“关键年龄”。 关键年龄：指每一个智力过程或个性特点都要经历几次飞跃或质变，并表现出一定的年龄特征，这种年龄特征的形式，叫做关键年龄。