過去50年孩子數學進步比閱讀多，竟與營養有關！
補數理、也要補文科⋯⋯想要精益求精的科目多，但是時間有限，該怎麼辦？美國跨50年的經驗發現，強化成績，不一定要從補習開始，改善營養、健康、環境，也可以補出數學腦！
對很多孩子來說，文科、理科難兩全。大人都希望孩子的成績進步更快、考得更好，但要讓數學進步比較容易，還是閱讀進步比較容易？
數學進步的程度大於閱讀 與發展腦力有關
美國一項長期研究的整理，掀起了熱烈討論。哈佛大學甘迺迪學院教育政策與治理研究的教授彼得森（Paul E. Peterson）和博士後研究人員沙基爾（M. Danish Shakeel）彙整與比較了從1954年到2007年出生、共700萬名學生在不同年齡、從1971年到2017年間，參加160種數學與閱讀測驗中的表現。
他們所挑的測驗，是在設計時就能夠長期相互比較的，例如有些重複主題與難度的題目，而且受試的學生也經過嚴格的抽樣，能夠呈現整體世代的樣貌，所以可以看出不同年代受試的學生的程度，也可以觀察時代的變遷。
他們嚴謹的用統計學上的標準差來衡量、比較成績進步的程度，發現每10年，學生的整體數學成績進步了一個標準差的95%，大約是4年的學習成果；閱讀的成績則進步了20%的標準差，大約是閱讀1年的程度提升。
此外，無論是那些種族、社經背景、還是年齡，包括小學、初中與高中，學生的成績都變高了，數學的進步也都明顯大於閱讀。他們繼續查訪其他的美國全國性測驗，也都發現類似的狀況。為什麼呢？研究團隊於是進一步檢驗過去有關孩子的成長與發展，特別是在認知能力方面的研究，找出了原因。
原來，數學與閱讀所需的腦力是不一樣的。數學比較需要「流質推理」（fluid reasoning），牽涉到流質智力（fluid intelligence），包括記憶、運算速度、理解、推理等，在混亂與新情勢中解決新問題的能力。閱讀則比較需要晶體知識（crystallized knowledge），牽涉到晶體智力（crystallized intelligence），著重於應用已經獲得的知識與經驗，包括語言、文字、技能、判斷與聯想。
改善營養、疾病防治、汙染 有助數學進步
人們生活的環境因素，像是營養、感染、空氣或鉛汙染等問題，會影響傷害腦中流質推理的部分，但是不會影響晶體知識。所以，當人們成長時若遭遇飢餓、營養不良、環境不佳等經歷，就會傷害流質推理能力，影響數學的學習。
在過去100年、或是研究中聚焦的近50年，無論是媽媽們在懷孕時，或是孩子出生後的成長，在營養的品質、傳染性疾病的防治和環境的其他風險因素，都愈來愈進步，有助於孩子們的數學能力發展。
如果考慮在美國不同種族的生活環境與成長環境，還可以發現，有色族裔、移民的生活，在這些層面，也有明顯的改善。這些演變，正巧跟美國學生的考試成績一致－－長期在數學上進步較多，有色族群與移民、低社經地位家庭孩子的進步更可觀，因為他們的環境改善較白人更為明顯。
所以，在政策上，數學是相對可以操控成長的科目。如果希望大幅提高學生的數學成績，可以從怎麼幫助孩子腦部發育的刺激、營養、疾病防治、汙染等環境等面向著手，讓孩子有更多後天的滋養，提高流質智力。
另外，他們也整理了其他研究，發現社經地位的改善、所得增加、父母的教育背景等因素，也都有助長期提升整個群體的成績。當然，這些進步也都跟營養、健康與疾病息息相關。
此外，各種比較都顯示，孩子們在小學時期的成績，進步最明顯。這顯示，幫助所有孩子在較小的年紀就有營養且安全、健康的成長環境，能夠幫助他們奠定更好的根基，是必要的。
素養型數學測驗：需要更多閱讀能力
但這並不意味可以偏廢增進閱讀的努力。這個研究還檢驗了其他在美國長期可以比較的測驗，但是只有 OECD 在全球進行的國際學生能力評量（PISA）中，發現美國學生的數學成績退步，而且程度大於閱讀退步。
原因是 PISA 的目標是要看15歲的孩子面對人生是否準備好了的能力，所以測驗題目中並非都是純數學的題目，也需要到更多與數學理論、公式無關的能力，有比較多的生活情境、素養題型，需要其他能力、例如閱讀理解好的孩子，才能獲得高分。
這也提醒大家，如果要追求數學、理科的進步，仍然不能忽略人文、閱讀能力的發展，而且能夠相輔相成。
（資料來源：未來教育、Education Next）
（本文由親子天下授權轉載，原文於2022年08月25日發佈）
