研究人员，他们如何学习数学

72乘以12等于多少?当四年级学生专注于找出正确答案时，内布拉斯加大学林肯分校的研究人员凯莉·克拉克想知道当他们学习解决问题时大脑发生了什么。

教育心理学助理教授克拉克正在使用功能磁共振成像技术来捕捉大脑的活动而孩子学习数学。该项目位于内布拉斯加州儿童、青年、家庭和学校中心，旨在探索儿童的数学学习和执行功能之间的关系——保持注意力和以目标为导向的行为方式的能力。

它是FMRI技术在教育神经科学相对较新领域的新应用。

“我们已经使用功能磁共振成像研究来了解什么区域脑都涉及到特定的数学函数，但我真正感兴趣的是使用功能磁共振成像来捕捉学习的动态过程，并说，‘这是在孩子学习新东西时发生的，’”克拉克说，他是CYFS的研究分支机构。“我很高兴能打破常规。”

了解学习的过程，Clark为八岁至10岁的儿童开发了一个数学任务。她邀请孩子们学习如何使用二进制数字在MRI扫描仪中使用二进制数计算的方式，这突出了氧气血流变化到大脑的不同部分。扫描识别出大脑的哪些部分可能参与数学学习。

克拉克说，实际学习二元概念的孩子们显示出不同的大脑活动。那些理解这一概念的人在左下方预先前额叶皮质中表现出增加的活性，这是大脑的重要地区，用于整合概念并调节注意力，以更好地关注某些东西。

“我们认为，现在的情况是，学习效率更高的孩子善于知道何时部署这些认知资源来学习，”克拉克说，他得到了研究和经济发展办公室的资助。

研究人员还发现，学到二进制数概念的孩子们在联系的大脑区域之间显示出更多的交叉谈话执行功能。

还确定了学习周期的变化。随着孩子们学到的，他们最初在观看了关于熟悉十进制数的视频时，他们最初在预级皮质中表现出更多的活动。但到任务结束时，克拉克说，那个活动已经消失，只出席了新的二元概念。

“所以他们真的使用那些认知资源来了解这个新概念，”她说。

Clark希望最终有孩子在MRI扫描仪中努力学习数学的孩子在学习过程中更好地了解他们的大脑活动。此类研究可以帮助研究人员确定如何操纵任务以产生相同类型的神经活动作为有效学习的孩子，这可以为寻求定制教学策略的教育者提供一个宝贵的工具。

孩子们有时会从数学课程中退出，克拉克说，部分原因是数学是如此的层级化——牢固地掌握一个概念才能继续学习，有效地学习下一个概念概念。

“当孩子们不学习那些下一个概念时，他们就可以追求的机会受到限制。”克拉克说。“我的目​​标是了解孩子如何有效学习，所以我们可以开发数学课程来帮助所有孩子们成功。”

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