那些年,我們一起算(錯)過的應用題——【認知控制網絡與數學應用題】

  • 2021-08-30
  • AdminAdmin

「那些應用題根本是在考閱讀理解啦!」比起評估數學能力,有人覺得數學應用題更像是在考語文能力。而我們實驗室新鮮出爐,剛發表在國際知名期刊<Human Brain Mapping> 的研究,就是想知道我們算數學應用題時,大腦到底發生什麼事,而它跟單純的閱讀理解又差在哪裏。

 

在這個實驗中,受試成人會看到兩種類別的題目,並且要判斷題目所述是否正確:第一種是簡單的數學應用題判斷,比如說「池塘裡有8隻白天鵝和7隻黑天鵝,池塘裡有15隻天鵝」。另一種則是平行設計(把數字拿掉)的閱讀判斷題目,例如「池塘裡有白天鵝和黑天鵝,池塘裡都是白天鵝」。因為我們有控制題目的難易度跟視覺複雜度,所以這兩組題目最主要的差異,就是解答時有否需要建立解題的數學模型。

 

我們發現,雖然成人在做這兩種題目時,行為表現並沒有顯著差異,但在腦中的活動情況卻大有不同喔!

 

相較於單純閱讀理解,成人在計算應用題時,額葉—島葉—頂葉神經網絡(fronto-insular-parietal network)的活化有顯著的增強。同時,右側腦前島葉(right anterior insula)與這網絡內其它節點的功能性連結,也比單純做閱讀理解時來得強。那這個網絡原本是用來做什麼的呢?它是認知控制中很重要的部分,而認知控制又是建立有效解題策略的基礎。因此,這個認知控制的網絡在我們解答數學應用題,尤其是在腦中建構解題的數學模型時,扮演著很重要的角色。

 

而在做閱讀判斷時,我們可以在左腦側裂(Sylvian fissure)、角迴(angular gyrus)看到較強的活化。以前的研究大都有指出這些區域跟語義處理與整合有高度相關。所以說,相較於數學應用題,做閱讀判斷則可能會涉及到更多的語文推理。

 

想做好數學應用題,能讀懂題目當然重要。然而,有良好的認知控制以協助我們建立正確的解題策略也是不可缺少的。所以以後遇到不會做的應用題,就可以大聲跟別人講:「我不只是閱讀理解不好,連認知控制也很差!」

想知道更詳盡的實驗內容?>>https://doi.org/10.1002/hbm.24502