Qu'est-ce qui fait un génie mathématique?

Qu'est-ce qui fait un génie mathématique?

Le film L'homme qui savait l'infini dit la préhension histoire de Srinivasa Ramanujan, un mathématicien indien autodidacte exceptionnellement talentueux. Pendant son séjour en Inde, il a pu développer ses propres idées sur la somme de séries géométriques et arithmétiques sans aucune formation formelle. Finalement, son talent brut a été reconnu et il a obtenu un poste à l'Université de Cambridge. Là, il a travaillé avec le professeur GH Hardy jusqu'à sa mort prématurée à l'âge de 32 dans 1920.

En dépit de sa courte vie, Ramanujan a apporté des contributions substantielles à la théorie des nombres, aux fonctions elliptiques, aux séries infinies et aux fractions continues. L'histoire semble suggérer que la capacité mathématique est quelque chose au moins en partie innée. Mais que dit la preuve?

Du langage à la pensée spatiale

Il existe de nombreuses théories différentes sur ce qu'est la capacité mathématique. Le premier est qu'il est étroitement lié à la capacité de comprendre et de construire le langage. Il y a un peu plus d'une décennie, une étude examiné les membres d'une tribu amazonienne dont le système de comptage ne comprenait que des mots pour "un", "deux" et "plusieurs". Les chercheurs ont constaté que la tribu était exceptionnellement pauvre à effectuer une pensée numérique avec des quantités supérieures à trois. Ils ont soutenu que cela suggère que le langage est une condition préalable à la capacité mathématique.

Mais cela signifie-t-il qu'un génie mathématique devrait être meilleur au langage que la personne moyenne? Il y a des preuves pour cela. Dans 2007, les chercheurs ont scanné les cerveaux des étudiants adultes 25 pendant qu'ils résolvaient des problèmes de multiplication. L'étude a révélé que les personnes ayant une compétence mathématique supérieure semblé s'appuyer plus fortement sur les processus médiés par la langue, associé à des circuits cérébraux dans le lobe pariétal.

Cependant, des découvertes récentes ont mis cela au défi. Un étude regardé les scans du cerveau des participants, y compris les mathématiciens professionnels, alors qu'ils évaluaient des énoncés mathématiques et non mathématiques. Ils ont trouvé qu'au lieu de l'hémisphère gauche du cerveau typiquement impliqué dans le traitement du langage et la sémantique verbale, le raisonnement mathématique de haut niveau était lié à l'activation d'un réseau bilatéral de circuits cérébraux associés au traitement des nombres et de l'espace.

En fait, l'activation cérébrale chez les mathématiciens professionnels, en particulier, montre une utilisation minimale des zones de langage. Les chercheurs soutiennent que leurs résultats soutiennent des études antérieures qui ont montré que la connaissance des nombres et de l'espace pendant la petite enfance peut prédire la réussite mathématique.

Par exemple, un étude récente d'enfants 77 de huit à 10-ans démontre que les compétences visuo-spatiales (la capacité d'identifier les relations visuelles et spatiales entre les objets) jouent un rôle important dans la réussite mathématique. Dans le cadre de l'étude, ils ont participé à un "tâche d'estimation de ligne de nombre», Où ils devaient positionner une série de nombres à des endroits appropriés sur une ligne où seuls les numéros de début et de fin d'une échelle (tels que 0 et 10) étaient donnés.


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L'étude a également porté sur la capacité mathématique globale des enfants, leurs compétences visuo-spatiales et leur intégration visuo-motrice (par exemple, en copiant des images de plus en plus complexes à l'aide d'un crayon et d'un papier). Il a constaté que les scores des enfants sur les compétences visuo-spatiales et l'intégration visuo-motrice prédit fortement comment ils feraient sur l'estimation de la ligne numérique et les mathématiques.

Structures cachées et gènes

Une autre définition de la capacité mathématique est qu'elle représente la capacité de reconnaître et d'exploiter les structures cachées dans les données. Cela peut expliquer un chevauchement observé entre la capacité mathématique et musicale. De même, cela pourrait aussi expliquer pourquoi la formation aux échecs peut bénéficier la capacité des enfants à résoudre des problèmes mathématiques. Albert Einstein a déclaré que les images, les sentiments et les structures musicales constituaient la base de son raisonnement plutôt que des symboles logiques ou des équations mathématiques.

Cependant, la mesure dans laquelle la capacité mathématique repose sur des facteurs innés ou environnementaux demeure controversée. UNE récente analyse à grande échelle des jumeaux et du génome d'enfants 12-an ont trouvé que la génétique pourrait expliquer environ la moitié de la corrélation observée entre la capacité mathématique et de lecture. Bien que cela soit assez important, cela signifie que l'environnement d'apprentissage a un rôle important à jouer.

Alors qu'est-ce que tout cela nous dit sur les génies comme Ramanujan? Si la capacité mathématique provient d'une capacité non-linguistique de base à raisonner avec la représentation spatiale et numérique, cela peut aider à expliquer comment un talent prodigieux pourrait s'épanouir en l'absence de formation. Alors que le langage pourrait encore jouer un rôle, la nature des représentations numériques manipulées pourrait être cruciale.

Le fait que la génétique semble être impliquée contribue également à éclairer le cas - Ramanujan aurait pu simplement hériter de la capacité. Néanmoins, nous ne devons pas oublier la contribution importante de l'environnement et de l'éducation. Alors que le talent brut de Ramanujan était suffisant pour attirer l'attention sur sa capacité remarquable, il était le disposition ultérieure de formation mathématique plus formelle en Inde et en Angleterre qui lui a permis d'atteindre son plein potentiel.

A propos de l'auteur

David DavidDavid Pearson, lecteur de psychologie cognitive, Université Anglia Ruskin. Ses recherches portent sur la compréhension des processus cognitifs impliqués dans la mémoire, l'imagerie mentale et la pensée visuo-spatiale, avec un accent particulier sur les applications dans les domaines de la psychologie clinique et environnementale.

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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