美國哈佛大學的心理學家公布了一個驚人的研究發(fā)現，5歲的兒童都是天生的數學家，在沒有進行正規(guī)的教育或傳授相關知識的情況下，他們也能自己掌握數字抽象概念和算術法則。人們普遍相信，具有超常數學天賦的兒童大多都是天生的。19世紀最偉大的數學家高斯與阿基米德、牛頓并稱為歷史上三個最偉大的數學家。高斯從小就有過人的才華，他3歲時就發(fā)現父親賬簿上的一處計算錯誤；9歲那年，老師讓同學們從1加到100，他立刻就說出了正確的答案是5050；11歲時，他發(fā)現了二項式定理。被美國媒體尊稱為“數學神童”的亨利——沙弗特，在6歲時就會4位數的算法，也能用心算算出9位數、10位數的平方根和立方根；9歲時，他能計算圓周率；11歲時，他出版了兩本歷書。匈牙利數學家埃爾德什被看作有史以來最偉大的離散數學家，在數論方面的工作尤為出色。這為極具天賦的數學天才，3歲時已能解算3位數的乘法，4歲時就獨自明白了負數的概念。被譽為“計算機之父”的約翰·馮·諾伊曼是20世紀最杰出的數學家之一，他6歲能心算8位數的除法，8歲掌握微積分，12歲就對集合論、泛函數分析等深奧的數學領域了如指掌。對于一般人來說，數學是枯燥乏味的，但對于數學神童來說，數學是最令人著迷的智力游戲。在他們看來，解數學題，特別是解難度的數學題是一種極大的享受。有一位數學家這樣形容他心愛的數學：“數學是神秘的殿堂，是絢麗的迷宮，在那里遨游其樂無窮。”由于對數學有濃厚的興趣，數學超長兒童在學習中都表現出了不尋常的積極性和主動性。可以說，他們中的許多人對數學的興趣已到了癡迷的地步。人們相信有數學天賦的兒童不是循規(guī)蹈矩教出來的。用實驗來證明孩子的數學天分并非易事。為了搞清楚兒童的數學天分到底是不是個別現象，哈佛大學藝術和科學院的心理學教授伊麗沙白·斯拜克領導的團隊對此進行了研究。他們讓16名5歲的兒童參加一個計算機游戲，做法是在計算機屏幕上演示一組10到58個不等的藍色或紅色圓點排列，然后這些點隱藏到盒子中，要求兒童對電腦屏幕上的圓點排列進行比較。因為這些點看不見，所以正確回答問題需要“更深的數學感知力”來聯系這些抽象的數集。研究人員發(fā)現，雖然沒有數學符號方面的知識，但5歲的兒童可以在規(guī)定時間內，連續(xù)說出哪一組圓點更大。這些兒童還成功地比較出各圓點排列的大小關系，這使研究人員更加確信這些兒童天生就懂得這些基本的數學概念。這個研究結果發(fā)表在美國科學家學會的學報上，而目前這份論文已出現在該學會的網站上。法國國家醫(yī)院研究機構的認知學家斯坦尼斯拉斯·德罕因說；“美國心理學家的這個發(fā)現振奮人心，它表明我們人類天生具有計算才能，將可以給學校教育指點出一種新的方式。而它對小學生來說，會使學習數學更簡單并且更加快樂。”具有數學天才的孩子不僅右腦處理數字能力更強，而且精力更加集中。人類天生具有計算才能，那么具有數學天才的孩子和普通的孩子是否有差別呢？美國心理學家邁克爾·奧博伊利用最先進的功能性共振成像技術，專門研究幾個在很小時候就已經表現出具有數學天賦的孩子。每當在計算數學題的時候，他們負責處理數學、圖形和音樂的右腦新陳代謝活動比普通孩子活躍6倍或7倍。而且，他們負責協(xié)調思維和改善注意力上扮演關鍵角色的大腦前葉活動力也強。而普通孩子在演算數學題的時候，大腦前葉幾乎沒有活動。根據研究，奧博伊得出了這樣的結論：具有數學天才的孩子不僅在右腦處理數字方面有更強的能力，而且大腦前葉也會使他們的精力更加集中，這是普通孩子并不具備的特點。數學能力是人類智能結構中最重要的基礎能力之一。每個人的生物學基礎不一樣，對事物的認知和學習能力也不一樣。后天教育干預有可能對先天的大腦生物結構進行調整修飾，產生積極或消極的影響。任何一個天資聰穎的人，如果在數學能力的發(fā)展關鍵期得不到理想的后天教育也很難成材。科學家家發(fā)現，數學天才和一般人的大腦工作方式不同。法國和比利時的科學家聯合進行一項研究，試圖找出數學天才與一般人的大腦是否有差別。他們發(fā)現，數學天才在進行題目演算時，他的大腦中通常負責長期記憶的部分也進入活躍狀態(tài)，而一般人則沒有這種現象。科研人員因此推理，數學家在進行演算時使用了更多的記憶力，使速度加快。這個原理與電腦一樣，內存越大，速度越快。美國和澳大利亞研究人員的一項新測試結果顯示，具有數學天賦的人大腦工作方式的確有異于常人之處。研究人員共對60名男生進行了測試，其中18人被認為是有數學天賦的青少年。測試項目主要是觀看電腦屏幕上閃過的英文字母圖案并作出判斷。結果發(fā)現，對所有學生來說，其大腦左半球能夠更快的判斷出局部小字母是否匹配，而右半球對于整體字母形狀的判斷能力更強。這與早先有關大腦左右半球分別更擅長處理局部和整體視覺圖象的研究結果相吻合。而那些具有數學天賦的中學生，大腦兩個半球在處理局部和整體視覺信號方面似乎沒有明顯差異，但在完成需要兩個半球同時工作的任務時，速度要比其他測試對象對象快的多。研究人員指出，新測試進一步表明，具有數學天賦的人兩個大腦半球協(xié)調和互動能力更強，更擅長在兩個大腦半球間傳輸和集成信息，這些能力對進行數學推理等非常有用。
