Как и Амели, почти все маленькие дети могут повторять счет: «Один, два, три, четыре, пять». А мы при этом одобрительно улыбаемся нашим многообещающим Эйнштейнам. Однако надо преодолеть очень долгий путь к пониманию того, что эти слова относятся не просто к отдельным предметам, а, скорее, к набору предметов.
Когда ребенок считает «один, два, три, четыре, пять», указывая на овсяное колечко как на цифру, ему может казаться, что каждая цифра означает один предмет. Должен произойти качественный скачок к пониманию, что слово «пять» – абстракция пяти предметов в виде группы, то есть пять колечек, пять кроликов, пять пальцев. Усвоив, что цифры обозначают предметы в виде группы, будь то 2 или 22, ребенок приходит к пониманию количественных числительных. Когда он освоит эту концепцию, на шаг продвинется к пониманию высшей математики.
В норме количественные числительные усваиваются в возрасте около четырех лет. Почему это так важно? Грег Дункан, известный профессор педагогики Калифорнийского университета в Ирвайне, дополняя другие свои значимые работы, доказал, что математические знания детей при поступлении в школу служат индикатором успеваемости по математике и литературе в третьем классе{123}
, а также индикатором успеваемости по математике в 15 лет{124}. Хотя врожденные математические способности могут сыграть свою роль, именно различия в языковой среде первых трех лет жизни, судя по всему, предопределяют уровень математической подготовки при поступлении в школу, помогая двигаться в этой дисциплине по правильной траектории.Что действительно важно. Математическая лексика родителей
Профессор Сьюзан Левин и ее коллеги из Чикагского университета наблюдали за 44 малышами в возрасте от 14 до 31 месяца в рамках проекта по изучению развития речи у детей. Вклад этого исследования в наше понимание ценности ранней языковой среды для общего когнитивного развития чрезвычайно важен. Они добросовестно записывали на видео все слова, жесты и взаимодействия родителей и детей в домашних условиях, подтвердив результатами наблюдений выводы Харт и Рисли относительно прямого влияния раннего языкового окружения на последующую успеваемость в школе. Вместе с тем Левин и ее команда выявили еще более тонкие и мощные эффекты родительской речи.
При внимательном разборе видеозаписи Сьюзан обнаружила, что ожидаемая вариативность количества и качества слов усугубляется огромным многообразием математической лексики. В течение пяти полуторачасовых посещений экспертов некоторые дети слышали примерно четыре слова из области математики, тогда как другие – более 250. За одну неделю, таким образом, часть детей слышали 28 математических слов, часть – 1799. В пересчете на год один ребенок мог услышать 1500 математических слов, а другой – почти 100 000{125}
. Колоссальная разница.Профессор Левин с коллегами проверили, связаны ли зафиксированные различия с математическими способностями. Детям в возрасте 3,5–4 лет показывали две карточки с разным количеством точек. Им называли цифру и просили выбрать соответствующую карточку, желая таким образом выяснить, могут ли дети правильно подобрать слово для цифры, обозначающей фактическое количество точек.
Эксперимент не оставил никаких сомнений: дети, слышавшие больше математических слов, предсказуемо чаще выбирали правильные карточки. Превосходное владение жизненно важным базовым принципом математики, в отличие от сверстников, при которых взрослые гораздо реже упоминали цифры, подкреплялось силой родительской речи.
Восприятие пространства
Пространственное восприятие – еще один навык, связанный с математическим мышлением, заключенным в понимании физического соотношения вещей между собой. Например, расстояние от Солнца до Земли; сочетаемость одного кусочка пазла с другим, позволяющая собрать целую картину; разница между первым и 102-м этажом Эмпайр-стейт-билдинг. Это также относится к пространственной визуализации, выбору правильного направления и даже концепции ДНК: из плоской рентгенограммы молекулы ее преобразовали в объемную модель, известную нам в виде двойной спирали. Как раз нобелевская речь 1982 года, в которой Аарон Клуг[16]
благодарил Розалинд Франклин[17] за ее двухмерные рентгенограммы, преобразованные его командой в трехмерные структуры нуклеиновых кислот и белков, и свидетельствует о том, как пространственное мышление позволило одному гению дополнить другого{126}.Пространственное восприятие, указывающее на будущие достижения в естественных науках, технологии, инженерном деле и математике, также произрастает из родительской речи. В ходе исследования Сьюзан Левин проверяла, как «пространственная лексика» родителей различалась по словам, обозначающим размеры и формы предметов, например круг, квадрат, треугольник; крупный, круглый, заостренный, высокий, короткий и так далее, и влияют ли такие различия на детское восприятие пространственных отношений между объектами.