На протяжении большей части прошлого века большинство педагогов и ученых были уверены, что дети способны начинать осваивать математику не раньше пяти лет, поскольку до того мозг еще просто не готов решать такие задачи. Недавние исследования опровергают это мнение, а вместе с ним и общеизвестные факты относительно геометрии, чтения, иностранных языков и поведения в классе. Новые данные, полученные в основном специалистами по когнитивной нейропсихологии, уточняют наши представления о том, с какого возраста растущий мозг способен усваивать фундаментальные концепции.
Например, в одном из недавних экспериментов было установлено, что большинство детей, только поступающих в подготовительный класс, способны выполнить операцию деления (например, поделить конфеты между куклами). При этом другой эксперимент показал, что способность мозга устанавливать связь между комбинациями букв и звуками получает полное развитие только к 11 годам — намного позже, чем считалось раньше.
Старые методы обучения малышей, мало изменившиеся за несколько веков и основанные главным образом на интуитивных представлениях, сменяются новым подходами, базирующимися на научных данных. В нескольких городах Америки, в том числе в Бостоне, Вашингтоне и Нэшвилле, проводятся эксперименты по обучению дошкольников математике. В других городах учителя с помощью разработанных специалистами программ помогают детям справиться с дислексией.
Почти дюжине штатов внедряются программы, направленные на ускоренное развитие когнитивных способностей малышей и умения вести себя в классе.
«Искусство преподавания старо как мир, и тем не менее до недавнего времени мы не имели практически ни малейшего представления о том, как обучение влияет на развитие мозга, — рассказывает директор программы Гарвардского университета «Интеллект, мозг и образование» Курт Фишер. — Наконец-то ситуация начала меняться. Впервые нейропсихологи и педагоги работают рука об руку».
Такое сотрудничество пока еще в новинку и не всегда работает, как положено. Специалисты говорят, что зачастую эффективность уже представленных на рынке «развивающих» пособий бывает не подтверждена ничем, кроме громких обещаний. Однако есть и другие примеры — такие как внедренная в школах города Буффало, штат Нью-Йорк, программа раннего обучения математике, которая показывает отличные результаты. Если эта и другие аналогичные программы найдут поддержку в школах, то, по мнению специалистов, система преподавания коренным образом изменится.
Обычно в подготовительных классах дети занимаются математикой не больше нескольких минут в день. Недавние эксперименты показали, что дети способны сохранять интерес к таким занятиям гораздо дольше. Особенно это важно для детей, с которыми не играют в развивающие математические игры дома, в результате чего они очень быстро начинают отставать от сверстников.
«Исправляется отставание с большим трудом», — говорит Джулии Сарама, исследователь из высшей школы педагогики в университете Буффало. Вместе со своим мужем и коллегой, профессором Дагом Клементсом, она разработала программу под названием «Строительные кубики», помогающую малышам осваивать начала математики.
Игры и творческие упражнения в классах, работающих по этой программе, уделяют цифрам столько же внимания и времени, сколько и буквам. Программа построена по тому же принципу, что и «Улица Сезам» (популярная развивающая кукольная телевизионная программа для малышей, научившая читать и считать уже не одно поколение дошкольников), где с детьми играют в игры-считалки; но «Строительные кубики» обучают детей и более сложным математическим навыкам, таким как определение кардинальных чисел (количества элементов во множестве) и сравнение (например, количества чашек и блюдец).
Программа типичного учебного дня в Центре раннего развития имени Стэнли Маковски при государственной школе №99 в Буффало включает множество разнообразных математических упражнений и активных игр, в том числе и компьютерных, разработанных с учетом последних достижений нейропсихологии.
Например, недавние эксперименты показали, что малыши могут отличать один объект от двух, а два от трех. К подготовительному классу мозг ребенка уже может оперировать большими числами и стремится связать воедино три важнейших концепции: физическое количество (семь шариков, семь сантиметров), абстрактный символ (цифра 7) и соответствующее слово («семь»). Доказано, что уже в возрасте 18 месяцев ребенок способен различать геометрические формы, а к старшему дошкольному возрасту его мозг справляется с нестрогими геометрическими определениями.
Эксперименты показывают, что «математический инстинкт» заложен в устройстве человеческого мозга. Млекопитающие умеют различать количество предметов и выбирать дерево или куст с наибольшим количеством плодов. Антропологи утверждают, что люди, воспитывающиеся в примитивных культурах, где их не обучают арифметике, тем не менее имеют общее представление о количестве.
Недавние исследования с использованием электронных сканеров обнаружили на поверхности мозга (примерно на 2,5 см выше ушей) участок теменной коры, проявляющий повышенную активность в момент, когда мозг оценивает количество предметов. Во время математических занятий происходит активная коммуникация между этим участком мозга и лобной долей, в которой находятся центры, ответственные за принятие решений и критическое осмысление.
«Мы считаем, что целенаправленное обучение математике обостряет чувствительность «количественных нейронов», — сказал специалист по когнитивной нейропсихологии из парижского университета College de France Станислас Дехане.
