"Brain based models of math learning"斯坦尼斯拉斯•迪昂 博士（美国科学院院士）-2011.9.19

时间：2011年9月19日 10：00

地点：逸夫楼报告厅

报告题目：Brain based models of math learning

报告人：斯坦尼斯拉斯•迪昂 博士 美国科学院院士

报告人简介：斯坦尼斯拉斯•迪昂博士是一位年轻但学术知名度却非常之高的法国认知神经科学家，现任法国科学院院士、美国科学院院士、欧洲科学院院士和梵蒂冈教皇科学院院士。
     他的主要研究领域是脑与认知研究，最重要的研究成果是发现并证实了顶内沟（intraparietal sulcus）的数字认知功能。此外，他还提出了数字三重编码模型、教育是神经元的再利用等著名观点，均在学术界产生了重要影响。他撰写的《大脑中的阅 读》一书获得法国最佳科普书籍奖，《数感》一书获得Jean Rostand奖，并被哈佛大学等著名大学用作教材。迄今为止，他已在Science、Nature、Nature Neuroscience、Neuron、Proceedings of the National Academy of Sciences等国际权威杂志上发表论文200多篇，其研究极大地促进了人类对于数学认知与阅读加工的理解与研究。斯坦尼斯拉斯•迪昂博士目前还担任一些世界著名学术期刊的评审委员会委员或副主编，如Science、Frontiers in Neurosciences、 Neuroimage、 Cognition、Mathematical Cognition、PLOS Biology以及国际教育神经科学领域的专业期刊Mind， Brain，and Education等。同时，他还担任诸多著名国际组织机构的顾问，并创建与组织了大量高水平的国际级学术活动。他所获得的诸多国际奖项包括Dr A.H. Heineken 奖、法国艺术－科学协会金奖、法国科学院Louis D.奖以及Fanny Emden 奖、梵蒂冈教皇科学院Pius XI奖、法国科学院Villemot奖，等等。

报告简介：表征数量以及根据数学法则把它们结合起来的能力是最基本的能力。迪昂教授在《数感》（1997）一书中提出，人类和其他物种从进化中传承了核心的估算系统，它提供给我们数字直觉。迪昂教授认为这个系统连同其他空间和数字表征，为更高级的数学教育提供了基础。尽管其他动物也有空间、时间和数字表征，但只有人类学会把它们与书面或口头符号相联系，从而使他们最初的知识得到重复利用和不断发展，尤其是为了执行精确的数学和逻辑任务。
    在这次演讲中，迪昂教授将会回顾现已了解的神经元水平的数字编码。对成人做的fMRI研究指出，心算使深层颅内沟的一个脑区得到重复性激活。在猴子的大脑中，这个区域相当于背外侧前额叶皮层区域的神经元、表征房屋的神经元对近似数集合敏感。按照对数尺度进行试验时，神经调谐曲线呈高斯分布，这可以解释为什么数字只能以近似数的形式表征，并遵循韦伯定律（数字越大，错误率越高）。对人类进行的数字适应和多变量解码研究，相当于恒河猴的单细胞记录，这表明人类大脑皮层也包含数字编码神经元。迪昂教授的课题组得到了有关这一系统在发展早期阶段就已经存在的证据：婴儿在3岁的时候，无论数字的大小，大脑皮层就能对数字的新颖性做出快速反应，这似乎与来自于右半球顶内区域的顶叶抑制有关。然而，只有在受过教育的人当中，顶内神经元群才会对阿拉伯数字这种文化符号做出反应。
    迪昂教授的团队研究了教育和文化对Mundurucu人的数字能力的影响，这些亚马逊人的数字词汇很少，也很少有机会或者没有机会接受教育。Mundurucu对数轴有对数直觉。在西方社会的幼儿身上也得到了同样的结果：一开始，心理数轴是对数形式的，随着接受的教育而变成直线形。迪昂教授的课题组开始另一个核心数学领域的核心直觉和教育变化的研究：欧几里得几何。目前，在世界范围内，从实验室得到的结果证实，我们从进化中传承而来的空间、时间和数字直觉，为我们的数学直觉提供了基础，同时也预测了我们以后可能在数学方面取得的成就。