算数のかけ順論争に言語学の知識を持ち込んて2ヶ月が経ったので、脳科学の知識もいれて見ました。

もなちゃんの英語道場 @monachansdojo

加藤医師「算数の問題を解く際には、脳の複数の箇所を使います。脳には大きく分けて、前頭葉、後頭葉、頭頂葉、側頭葉がありますが、それぞれ、運動、視覚、聴覚、記憶など人間が生きていくうえでのさまざまな活動をつかさどっています。」

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加藤医師「脳の中にも、いわゆる『役割』というものがあるのですが、現在の研究では、算数や数学のいろいろな問題を解くときに、脳のどの箇所を使っている、と特定はされていません」

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たとえば国語が得意なら、言語や感情をつかさどる部分、美術が得意なら視覚をつかさどる部分を主に使う、というようにある程度特定できるが、算数や数学の場合は、そうではないらしい。

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加藤医師「脳の損傷研究でわかっているのは、脳のどこが壊れても、ちょっとずつ算数や数学の能力が下がるということ。つまり、算数や数学の問題を解く際には、脳の複数の部分を同時に働かせていると考えられます」

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「初めて問題が出されたとき、脳の中ではああでもない、こうでもないと思考がさまざまな箇所を巡って答えを導き出そうとします。」

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「一方で、楽に解けるときの脳では、脳のどの箇所をどの順番で使えばいいかが特定されています。そのルートが出来上がっているので、Bの図のようにスムーズに思考回路がつながって、解答が出せるのです」

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「解けない問題が解けたとき、カチッと何かがはまったような感じがして、すっきりした経験があるでしょう。これが、回路がつながった瞬間なのです」

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一度解いた問題をもう一度解いたときに簡単に感じられたり、前より短時間で解けたりするのは、この回路が出来上がっているからなのだ。

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「ある問題を解く回路が確立できれば、それに類似した問題が出された際に、おおよそどこの箇所を使えばいいかが推測できます。基本の回路ができているので、そこからちょっとはずれるだけでいい。新しい問題に出合って、まったく知らない問題を解くときに試行錯誤するのとはわけが違います」

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「回路がつながっていない頃（中略）は短時間で情報を運ぶことができないため、なかなか解答にたどり着けず、問題を解こうとする気持ちが散漫になりやすい。しかし回路を繰り返し使うことでパイプが太くなると、一気に多くの情報処理が可能になり、集中して問題を解くことができます」

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「人間は生まれると『周りの人はこうしている』とまず他人を認識し、その後だんだん『自分はどうなのか』と、自分を確かめるようになります。算数で一番育まれるのは、前頭葉で発達するこの自己認識能力だと思います」

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加藤俊徳●Toshinori Kato  医師、医学博士。「脳の学校」代表。国立精神・神経センター、ミネソタ大学放射線科などを経て現職。これまで、1万人以上の脳画像を分析してきた。著書に『脳の強化書』（あさ出版）など。

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2016年08月03日 08時00分サイエンス 数学の問題を解くと脳は4つの変化を起こす gigazine.net/news/20160803-…

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数学などの問題を解答した時、脳の中で何が起きているか正確にはわかっていなかったのですが、MRIを用いた脳イメージの分析により、人の脳は問題を解く間に「4つのステージ」を移行していくことが確認されました。

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カーネギーメロン大学心理学部・コンピュータサイエンス学部のジョン・アンダーソン教授らの研究チームは、問題を見てから思考を重ねて解答を導き出すまでの間、脳で何が起こっているのかを80人の男女の脳イメージをスキャンして調査しました。

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分析の結果、数学問題を解くにあたって脳は「Encoding(ダウンロードする)」「Planning(戦略を練る)」「Solving(数学を行う)」「Responding(答えを書き出す)」という4つのステージを移行する変化を起こしていることが判明しました。

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また、問題が難しいほどに「Planning」や「Solving」のステージにかかる時間が長くなる傾向があることや、数学以外の問題を解く時も同じステージの変化を起こしていることが考えられるとのこと。

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（引用終わり） さて、上記を見てきた通り、数学の問題を解く際に重要なのは『言語野』ではないということが示されていました。 つまり、私が以前のまとめ（ togetter.com/li/1859531.）で主張した数式は自然言語になりうるというのは、上の2つの記事からは間違いだと言えそうです。

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まとめのコメント欄でも議論になりましたが、数式は状況を表す言語として使用することが可能かもしれませんが、多くの大人は数式を言語ではなく道具として用いています。 つまり、文章題の状況を理解した後に、算数教師が言うように数式が文章に合うように注意して立式している大人は少数派です。

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確かに、文章題を理解するには言語野が必要でしょうが、立式段階で言語野が重要であるという主張は私が探した限りではありませんでした。 数学の問題を解く際に言語野が重要でないならば、立式の際に数式を場面を表す言語として教え、それを強要することはあってはなりません。