数感,是与生俱来的还是后天习得的?我们对数字有独特的敏感吗?
看几个实验吧……
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实验一:用估数代替数数
比较下面两幅图中哪边的点数量较多。
第一幅图相对容易些,左边明显比右边多,15:11;
第二幅图不太好判别,答案是50:54,右边较多;
我们将这两组数据放在一起发现,15:11、50:54,二者相减均为 4,可是第二幅图我们几乎感觉不到二者的差异。
这就是心理学上的“范畴大小”效应。
当我们比较数量时,数量越大,反应时间越长。
如果识别第二幅图中的差异,需要将点数继续增大,比如增大到50:100。科学家将此称为“距离大小”效应。
两个数值相距越大,我们就越容易区分它们。
除此之外,人们对印刷体数字一样有这样的效应。1976年两位科学家进行了实验,他们向几个成年人测试对象展示了一对大小不同的个位数,如5和7,测试对象必须马上说出哪个大,并按下相应的按钮。
结果发现:当两个数字相差较大时,测试对象需要0.5秒做出决定。当他们面对9和2这种组合时几乎不会犯错,但是在面对 9 和8 这种相邻的组合时,虽然基本上不会犯错,但反应时间比9和2的组合长了约0.1秒。
不要小看这0.1秒,以时速 120km/h行驶的汽车而言,0.1秒内可以飞奔 3米之多。
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实验二、测试数字是否大于给定数
测试对象随机看到 31~99之间的两位数,他们必须立即判断这个数字是否大于65,还是小于65,当然也可能就是65.
结果表明:数字越接近65,测试者的反应时间越长。
那么起到关键作用的是十位数吗?这并不一定。
当看到71和65以及69和65时,前者会比后者反应更快些,如果变成79和65,反应时间还会更短些。说明,起到关键作用的不是十位数字,而是距离。
我们大脑中有一个数轴,这个数轴的量表,不像人们所认为的是线性的,而是呈对数的。换句话说:1-10的距离和10-100的距离并没有什么区别。
因为,当我们看到较大数的时候,我们脑海中的量表被压缩了。
所以,我们无法绝对感知数字间的距离,而是感知对数。因此,我们会觉得8和9之间的距离大于11111和11112之间的距离,虽然两者距离都是1。
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实验三、看数字分布均匀程度
随机生成2组数据(1-2000内),判断哪一组数字分布得更均匀。
比如:
A组:868、7、456、1089、667、1433、1988、232、1678、1266
B组:4、155、345、599、19、1566、1067、66、733、1988
实验中测试者普遍觉得B组分布的更均匀。这种直观印象是错误的。在A组中,数字间的差距约为 200;而B组中数字集中在1-1000范围内,只有3个大于1000,很明显,A组分布更均匀。
迪昂对此有一个精简的解释:
我们更喜欢B组数列,因为它更适合我们脑海中那个别压缩的数轴,即对数数轴。位于数轴前端较小的数字,比起较大的数字更显眼。
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实验四、找点
研究人员在显示屏上为测试对象展示了数量在1-10以内的点,然后,测试对象必须通过控制器在一条量表线上调准,并标示相应点的位置,这条线轴坐标只有 1 和 10,其余刻度没有。
结果如下:
左边是上过学,受过数学教育的人描述的,后者是没有受过数学教育的人描述的。
很明显,没有受过数学教育的画出的不是直线,而是对数线。
说明:对数性量表显然是与生俱来的,线性量表则是通过学习获得的!
就连没有上过高中的人都会惊讶:原来他们早在幼儿园之前就知道对数了。反而他们在学校里,老师想教他们学习对数时,他们反而不会了!
不管是婴儿、孩童还是成年人,当人类面对数字时,都具备惊人的天赋,但是只要极少数人发现了这一点。
这真是太可惜了!
我们甚至还能利用这种天生的数量感来理解像对数一样复杂的现象!
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