Why Blind People Are Better at Math

Photograph by István Berta / Flickr

Bernard Morinは幼くして緑内障になり、6歳の時には目が見えなくなっていたそうです。 目が見えないにもかかわらず、モランはトポロジスト(空間における幾何学的形状の本質的な性質を研究する数学者)として活躍し、裏返った球体を視覚化したことで有名になった。

目の見える人にとって、視覚なしで(あるいは視覚があっても)数学を学ぶこと、ましてやそれをマスターすることを想像するのは難しいかもしれない。 小学校では、数学の指導は、指やパイの破片、紙に書き込まれた方程式など、視覚的な補助に大きく依存する傾向があります。 心理学と神経科学は、算数と視覚が密接に関係しているという考えを支持しています。 研究によると、子どもの数学的能力は視空間能力(簡単な図案の模写や絵合わせパズルを解く能力など)と高い相関関係があり、視覚プロセスに関わる脳領域も暗算中に活性化することが分かっています。 研究者たちは、「視覚的数字感覚」(脳の視覚系が数字を推定する能力を持っている)という考え方も提唱している。

そして、ベルナール・モランには多くの仲間がいる。 例えば、歴史上最も多作な数学者の一人であるレオンハルト・オイラーは、晩年の17年間は目が見えなかったが、この間に彼の作品の半分近くを生み出した。 イギリスの数学者ニコラス・サンダーソンも生まれて間もなく失明したが、ケンブリッジ大学のルーカス教授になることができた。この地位は、以前はニュートンが務め、現在は理論宇宙物理学者のスティーブン・ホーキングが就いている。

目の見えない人が優秀である理由は何かあるのでしょうか。 有力な説は、視覚的な手がかりや文字資料に頼って物事を覚えられないため、目の見える人よりも強いワーキングメモリーが発達し、それが数学でうまくやるのに重要だというものです。 また、盲目の子どもは物に触れたり操作したりする時間が長いため、複数の感覚を使って数値情報を解釈することを学び、有利になるという説明もあります。

視覚障害者は、3次元空間に対する直感が比較的損なわれていない。

多くの研究が、おそらく両方の条件が作用していることを示唆しています。 2000年代初頭、ジュリー・カストロノヴォは、ベルギーのルーヴァン大聖堂大学の心理学者のグループとともに、視覚障害者の基本的な数値能力をテストする最初の調査を実施しました。 7546>

「幼い頃から視力を失っている人は、何らかの代償メカニズムを発達させています」と、現在イギリスのハル大学で数学的認知を研究しているカストロノヴォは述べています。 その代償機構は、ある種の数学において、視覚よりも優れた補助を行うようです。 今年初め、ルーバンカトリック大学とイタリアのトレント大学で盲目の認知を研究している心理学者オリヴィエ・コリニョンと彼の同僚たちは、目の見える人と生まれつき目の見えない人、あるいは人生の早い時期に目が見えなくなった人が、簡単な数学の問題で同じようにうまくいくことを示唆する研究結果を発表しました。 しかし、45+8や85-9のように、足し算や引き算のように数字を繰り越す必要がある問題は、そうでない問題(12+31や45+14など)よりも難しいとされ、盲人は目の見える人よりも成績が良かったのです。 Collignon 氏によると、数字を繰り越すような抽象的な数字操作の能力に依存する課題ほど、盲人の代償機構が働くそうです。

Collignon 氏らは以前、盲人と目の見える人が、物理的な意味でまったく異なる方法で数字を経験することを発見していました。 2013年の研究で、研究者たちは、Spatial Numerical Association of Response Codes(SNARC)と呼ばれる知覚の偏りを調べるために通常使用される課題を巧妙に操作したものを作成しました。

標準的なSNARCテストは、2つのタスクで構成されています。 1つ目は、5より小さい数字が聞こえたら左手の近くに置かれたボタンを押し、5より大きい数字が聞こえたら右手の近くに置かれたボタンを押すように指示され、2つ目は、これらの指示が逆(左手が大きい数字を聞いた後にボタンを押す)になっている。 このテストでは通常、盲目の研究者も目の見える研究者も、小さな数字には右手よりも左手で、大きな数字には左手よりも右手でより素早く反応することが示されています

しかし、コリニョンの修正SNARCテストでは、被験者は両手を交差させられる(左手は右側のボタンに、逆は左手に)ことになったのです。 目の見える被験者にとっては、小さな数字は左のボタンの前にあるため、今度は右手から素早い反応が引き出されたのです。 しかし、目の見えない参加者の素早い反応は、左右が入れ替わった。

カストロノヴォは、物との物理的なインタラクションをより必要とする教育方法が、目の見える子どもたちが数学をよりよく学ぶのに役立つと信じています。 彼女は現在、色や形の異なる穴が異なる数字に対応している「Numicon」のような特定の体験型ツールが、すべての子どもたちの数学的能力の向上に役立つかどうかを調査しています。

一方、ルーバンカトリック大学のコリニョンと同僚のヴィルジニー・クローレンは、ベルギー各地の盲目の子どもたちの教室を訪問し、目の見える子どもたちとは異なる、共通の学習方法があるかどうかを調査してきました。 コリニョンによれば、現在でも多くの盲目の子どもたちが算数を学ぶのに使っている「そろばん」が、彼らの計算能力を高めている可能性があるという。

コリニョンたちは、視覚が視覚障害者の数学的潜在能力を十分に発揮することを実際に妨げている可能性があるとまで指摘しています。 これは特に幾何学の領域に当てはまると考えられている。 目が見える人は、網膜が3次元空間を2次元にしか投影しないため、3次元空間を誤って理解することがある。 このような錯覚から、多くの錯視が生じる。 それに比べて盲人は、三次元空間の直感が比較的損なわれていない。

「私たちは視覚的な哺乳類なので、視覚的に数字を教えます」とコリニョン氏は言います。 「しかし、おそらくそれは、私たちの能力を制限しているフレームワークを作成します-多分、目が見えないこと…あなたが数字について考える方法の制約のいくつかを削除します。 Twitterでフォローする @DianaMKwon.

リード写真はIstván Berta via Flickrの提供です。

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