Bộ não và toán học: từ cảm nhận số bẩm sinh đến nỗi lo âu môn toán

Nghiên cứu Đăng ngày 03/10/2026

Tác giả

Ban Biên tập IESDTD tổng hợp

Lĩnh vực

Nhân trắc học & Khoa học não bộ

Từ khóa

nhận thức số học, cảm nhận số, trục số, lo âu toán học, PISA

Tóm tắt

Trẻ sinh ra đã có một "cảm nhận số" sơ khai; con số và không gian gắn chặt với nhau trong não. Mặt khác, lo âu toán học chiếm chỗ của trí nhớ làm việc và gắn với điểm số thấp hơn. Bài viết tóm tắt các bằng chứng và gợi ý cho việc dạy toán.

Có học sinh nói "em không có đầu óc toán học", như thể khả năng toán là thứ có hoặc không ngay từ khi sinh ra. Nghiên cứu về não bộ cho bức tranh khác: gần như ai cũng sinh ra với một nền tảng cảm nhận số lượng, và việc học toán xây dựng trên nền tảng ấy. Nhưng nghiên cứu cũng cho thấy một trở ngại thường bị xem nhẹ: nỗi lo âu với môn toán.

Cảm nhận số có từ rất sớm

Báo cáo Understanding the Brain của OECD (2007) tóm tắt: trái với hình dung trẻ sơ sinh là "tờ giấy trắng", bộ não trẻ nhỏ đã được trang bị cảm nhận về số lượng. Trẻ có hai hệ thống số cốt lõi. Một hệ thống cho phép phân biệt chính xác các số lượng rất nhỏ như một, hai, ba. Hệ thống kia mang tính ước lượng, cho phép phân biệt các số lớn hơn khi tỉ lệ chênh lệch đủ lớn — ví dụ trẻ phân biệt được 8 và 16 nhưng không phân biệt được 8 và 9.

Hệ thống ước lượng số này được gọi là "hệ thống số xấp xỉ". Năm 2008, Halberda, Mazzocco và Feigenson công bố trên Nature rằng thanh thiếu niên 14 tuổi có khác biệt lớn về độ nhạy của hệ thống này, và khác biệt đó tương quan với điểm các bài kiểm tra toán chuẩn hóa của chính các em trong quá khứ, ngược về tận mẫu giáo. Đây là quan hệ tương quan, chưa phải nhân quả; nhưng nó gợi ý rằng cảm nhận số trực giác có liên hệ với toán học ở trường.

Theo OECD, vùng thùy đỉnh — đặc biệt là rãnh trong thùy đỉnh — đóng vai trò cốt lõi trong xử lý số lượng. Từ đó OECD rút ra khuyến nghị: vì con người sinh ra đã có thiên hướng sinh học hiểu thế giới bằng con số, việc dạy toán chính thức nên xây dựng trên hiểu biết số học không chính thức sẵn có của trẻ.

Con số và không gian gắn với nhau

OECD lưu ý mạch thần kinh thùy đỉnh quan trọng cho số học cũng tham gia biểu diễn không gian, và hai chức năng này đan xen. Khuyến nghị của OECD: các phương pháp dạy liên kết số với không gian là công cụ dạy học mạnh — như trục số, que tính, khối hộp, bàn cờ. OECD dẫn một chương trình can thiệp của Griffin, Case và Siegler (1994) xoay quanh liên kết số – không gian: bốn mươi buổi học, mỗi buổi 20 phút, đã giúp những trẻ đang chậm hơn bạn vươn lên nhóm dẫn đầu lớp.

Một nghiên cứu khác của Siegler và Ramani (2008, Developmental Science) cho thấy hiệu quả của điều này rất cụ thể. Trẻ mẫu giáo từ gia đình thu nhập thấp có hiểu biết về độ lớn của số kém hơn bạn cùng tuổi. Chỉ cần chơi một trò chơi bàn cờ đơn giản với các ô đánh số từ 1 đến 10 xếp thẳng hàng trong bốn buổi, mỗi buổi 15 phút, khoảng cách về khả năng ước lượng trên trục số đã được xóa bỏ; chơi trò tương tự nhưng thay số bằng màu sắc thì không có tác dụng này.

Lo âu toán học: phổ biến và có hại

Nhà tâm lý học Mark Ashcraft (2002, Current Directions in Psychological Science) định nghĩa lo âu toán học là cảm giác căng thẳng hoặc sợ hãi cản trở việc làm toán. Ông tổng hợp ba hệ quả:

• Người lo âu toán học có xu hướng tránh môn toán, làm năng lực toán yếu đi và tự đóng lại nhiều con đường nghề nghiệp.
• Lo âu làm gián đoạn xử lý nhận thức bằng cách chiếm dụng trí nhớ làm việc — chính "bàn làm việc" cần để giữ các bước tính.
• Trong các bài làm tính có tính giờ, lo âu ảnh hưởng ngay đến phép tính với số nguyên (như 46 + 27), trong khi các bài kiểm tra năng lực không cho thấy khác biệt về hiểu biết. Nói cách khác, lo âu làm học sinh thể hiện kém hơn khả năng thật.

Lo âu toán học có dấu vết trong não ngay từ nhỏ. Young, Wu và Menon (2012, Psychological Science) chụp cộng hưởng từ chức năng trẻ 7–9 tuổi khi làm toán. Trẻ lo âu toán học nhiều có hoạt động tăng ở vùng hạnh nhân bên phải — vùng xử lý cảm xúc tiêu cực — và giảm ở các vùng thùy đỉnh sau và vỏ não trước trán lưng bên vốn tham gia suy luận toán học. Các hiệu ứng này đặc thù cho lo âu toán học, không liên quan đến lo âu nói chung, trí thông minh, trí nhớ làm việc hay khả năng đọc.

Bức tranh từ PISA

Theo PISA in Focus số 48 (OECD, 2015), trong kỳ PISA 2012, trung bình ở các nước OECD:

Trong cùng một hệ thống giáo dục, lo âu toán học cao hơn gắn với điểm toán thấp hơn; trung bình OECD, mức chênh khoảng 34 điểm — gần tương đương một năm học. OECD lưu ý số liệu này không chứng minh quan hệ nhân quả, nhưng phù hợp với bằng chứng thực nghiệm. Ở hầu hết các nước tham gia, học sinh nữ cho biết lo âu toán học nhiều hơn học sinh nam.

Một phát hiện có ý nghĩa thực tiễn: ở 39 nước và nền kinh tế, trong số học sinh có kết quả toán tương đương, những em có giáo viên thường xuyên cho biết các em đang học thế nào, nhận xét điểm mạnh, điểm yếu và chỉ ra cần làm gì để tiến bộ (các thực hành đánh giá vì sự tiến bộ) cho biết ít lo âu hơn.

OECD (2007) cũng nhấn mạnh khía cạnh công bằng: sợ thất bại, thiếu tự tin và lo âu toán học có khả năng xuất hiện nhiều hơn ở học sinh có hoàn cảnh khó khăn.

Gợi ý cho giáo viên và phụ huynh

• Bắt đầu từ trực giác số của trẻ. Ở mầm non và đầu tiểu học, cho trẻ so sánh, ước lượng, đếm đồ vật thật trước khi chuyển sang ký hiệu.
• Dùng trục số và đồ dùng trực quan. Trục số, que tính, các trò chơi bàn cờ có ô đánh số thẳng hàng là công cụ rẻ, dễ làm, có bằng chứng.
• Nhận xét để tiến bộ, không chỉ chấm điểm. Cho học sinh biết đang ở đâu, mạnh yếu chỗ nào, cần làm gì tiếp — thực hành gắn với mức lo âu thấp hơn trong dữ liệu PISA.
• Giảm áp lực thời gian không cần thiết khi mục tiêu là hiểu bài; dành bài tính giờ cho khi kỹ năng đã vững.
• Quan tâm học sinh nữ và học sinh khó khăn — hai nhóm dữ liệu cho thấy dễ lo âu hơn.

Nguồn tham khảo

1. OECD (2007). Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science, chương 5 "Numeracy and the Brain". Paris: OECD Publishing. https://www.oecd.org/content/dam/oecd/en/publications/reports/2007/06/understanding-the-brain-the-birth-of-a-learning-science_g1gh76fd/9789264029132-en.pdf
2. Halberda, J., Mazzocco, M. M. M., Feigenson, L. (2008). Individual differences in non-verbal number acuity correlate with maths achievement. Nature. https://www.nature.com/articles/nature07246
3. Siegler, R. S., Ramani, G. B. (2008). Playing linear numerical board games promotes low-income children's numerical development. Developmental Science, 11(5), 655–661. https://siegler.tc.columbia.edu/wp-content/uploads/2019/02/sieg-ram08.pdf
4. Ashcraft, M. H. (2002). Math Anxiety: Personal, Educational, and Cognitive Consequences. Current Directions in Psychological Science, 11(5), 181–185. DOI: 10.1111/1467-8721.00196.
5. Young, C. B., Wu, S. S., Menon, V. (2012). The Neurodevelopmental Basis of Math Anxiety. Psychological Science, 23(5), 492–501. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3462591/
6. OECD (2015). Does math make you anxious? PISA in Focus, No. 48. https://www.oecd.org/content/dam/oecd/en/publications/reports/2015/02/does-math-make-you-anxious_g17a25bf/5js6b2579tnx-en.pdf

Trích dẫn bài viết

Ban Biên tập IESDTD tổng hợp (2026). Bộ não và toán học: từ cảm nhận số bẩm sinh đến nỗi lo âu môn toán. Viện Khoa học giáo dục và phát triển Công nghệ số. https://iesdtd.edu.vn/nghien-cuu/cam-nhan-so-hoc-va-lo-au-toan-hoc