Nhiều học sinh rất 'sợ' toán vì không quen xử lý các con số - Ảnh: INDIA TODAY
Khi vấn đề không nằm ở 'cảm nhận số lượng'
Nhóm nghiên cứu do Hyesang Chang (Đại học San José State, Mỹ) thực hiện với các em học sinh lớp 2 và 3, gồm hai nhóm là trẻ gặp khó khăn khi học toán và trẻ có kỹ năng toán điển hình. Nhiệm vụ của các em rất cơ bản: nhìn hai con số từ 1 - 9 và chọn số lớn hơn trong vài giây.
Thoạt nghe đây chỉ là một bài kiểm tra đơn giản. Nhưng thay vì chỉ chấm đúng - sai, các nhà khoa học sử dụng mô hình phân tích hành vi tinh vi để xem trẻ tiếp cận bài toán như thế nào. Các em có trả lời thận trọng không, có chậm lại sau khi mắc lỗi không, có điều chỉnh cách làm theo thời gian không?
Kết quả đăng trên tạp chí Journal of Neuroscience cho thấy trẻ gặp khó khăn trong học toán có xu hướng trả lời ít thận trọng hơn và không giảm tốc sau khi mắc lỗi. Nói cách khác, cơ chế tự giám sát và điều chỉnh hành vi của các em khi làm toán dường như hoạt động khác biệt.
Hình ảnh MRI giúp làm rõ điều đó. Hai vùng não có mức hoạt động thấp hơn ở nhóm trẻ này là hồi trán giữa - vùng liên quan đến xử lý số, tập trung và kiểm soát xung động - và vỏ não đai trước - vùng đóng vai trò phát hiện lỗi và theo dõi hiệu suất.
Phát hiện này gợi ý rằng khó khăn khi học toán không chỉ là vấn đề "hiểu số", mà còn liên quan đến chức năng điều hành, cũng là bộ kỹ năng giúp con người kiểm soát chú ý, ức chế xung động và điều chỉnh hành vi khi mắc sai sót.
Khi đổi số thành chấm, khác biệt biến mất
Vỏ não đai trước (Anterior cingulate cortex), màu xanh trong ảnh - Ảnh: FLINT REHAB
Điểm đáng chú ý nhất của nghiên cứu nằm ở phần tiếp theo. Các nhà khoa học lặp lại bài kiểm tra, nhưng thay vì dùng ký hiệu số Ả Rập (1, 2, 3…), họ dùng các chấm đại diện cho số lượng. Ví dụ, ba chấm thay cho số 3.
Kết quả: sự khác biệt giữa hai nhóm gần như biến mất. Hoạt động ở hai vùng não nói trên không còn chênh lệch rõ rệt.
Điều này cho thấy vấn đề không nằm ở khả năng cảm nhận "lượng" trực quan - thứ mà con người và cả động vật đều có ở mức cơ bản - mà ở xử lý ký hiệu số, tức khả năng gắn biểu tượng trừu tượng với ý nghĩa định lượng.
Bert De Smedt, nhà thần kinh học giáo dục tại KU Leuven (Bỉ), nhận định rằng từ lâu giới nghiên cứu đã quan sát thấy trẻ gặp khó khăn khi học toán thường vướng ở xử lý ký hiệu. Nghiên cứu mới bổ sung bằng chứng cho thấy phía sau đó là những cơ chế hành vi tinh vi, như mức độ thận trọng khi trả lời và cách não phản ứng với lỗi.
Tuy vậy chính nhóm tác giả cũng nhấn mạnh đây là phân tích mang tính thăm dò và không chứng minh quan hệ nhân quả. MRI trong nghiên cứu này là công cụ để hiểu cơ chế thần kinh, không phải phương tiện chẩn đoán trẻ có khó khăn khi học toán.
Dù còn nhiều câu hỏi bỏ ngỏ, nghiên cứu gợi mở một hướng can thiệp đáng chú ý. Thay vì chỉ tập trung vào luyện tính toán, giáo viên và phụ huynh có thể giúp trẻ phát triển khả năng tự giám sát, điều chỉnh chiến lược và chậm lại để kiểm tra lỗi. Nói cách khác, đó là dạy trẻ "cách nghĩ về cách mình giải bài".
Muốn giỏi toán, trẻ cần vững từ đếm và so sánh số
Nhóm các nhà khoa học châu Âu khác đã chỉ ra rằng ở trẻ mắc dyscalculia (rối loạn học toán), khả năng xử lý thứ tự như 3 đứng trước 4, hay xác định số nằm giữa 4 và 6, là một điểm yếu cốt lõi.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy mạng lưới não liên quan đến vùng đỉnh (parietal) - khu vực xử lý thông tin số lượng - hoạt động khác đi khi trẻ xử lý trật tự số. Điều đó gợi ý rằng nếu "trục số" nội tại không vững, trẻ sẽ gặp khó khăn khi bước sang các phép tính phức tạp hơn.
Ở chiều tích cực hơn, các nghiên cứu dọc quy mô lớn tại Mỹ và châu Âu về năng lực số học sớm cho thấy khả năng đếm, so sánh lượng và thao tác với số ở giai đoạn mẫu giáo, đầu tiểu học là yếu tố dự báo mạnh thành tích toán nhiều năm sau.
Các tổng quan học thuật đăng trên Annual Review of Psychology nhấn mạnh rằng kỹ năng nền tảng này không chỉ là "bài tập làm quen", mà là móng của toàn bộ hệ thống toán học sau này. Trẻ được củng cố tốt về hiểu số lượng và quan hệ giữa các số thường chuyển tiếp sang toán ký hiệu thuận lợi hơn.
