Matematik på hovedet
Vil du kunne løse svære matematiske opgaver på ingen tid?
Så er der hjælp at hente! Et nyt amerikansk forskerhold bestående af læger med speciale i hjerte og kredsløb og eksperter inden for matematisk didaktik har undersøgt, hvor hurtigt man kan løse opgaver inden for differentialligninger, når du står på hovedet.
I deres studie "Headstand in math class - improving the speed of problem solving", der er blevet publiceret i American Journal of Didactics, konkluderer de, at der er en signifikant øget læringshastighed, når testpersonen stod på hovedet (op ad en væg). Det har længe været kendt, at motion forbedrer indlæringsevnen, men dette forsøgs resultater tyder på, at man ikke behøver at bevæge sig mere end hen til nærmeste væg og stille sig på hovedet.
Sådan blev forsøget udført
De 84 medvirkende forsøgspersoner bestod af mænd i alderen 18-25 år, der alle havde lært at integrere og differentiere inden for det seneste år, men aldrig havde beskæftiget sig med differentialligninger.
De blev inddelt i to lige store grupper, en kontrolgruppe og en hovedstandsgruppe
Til at starte med fik alle forsøgspersonerne tre kvarters fællesforelæsning om differentialligninger.
Herefter skulle de 42 personer i hver gruppe løse 10 opgaver, hvor de skulle undersøge, om en given funktion er en løsning til en given differentialligning (gøre prøve).
Forsøgspersonerne i begge grupper måtte holde pauser mellem opgaverne. Pauserne er ikke medregnet i tiderne.
Kontrolgruppen
Kontrolpersonerne sad i klasselokaler og havde opgaverne på skærme foran dem. De brugte mellem 19,2 og 55,2 minutter på at løse alle opgaverne, og deres gennemsnit var på 36,3 minutter (0,275 opgave/minut). Under forsøget blev deres puls målt til gennemsnitligt 86 bpm under opgaveregningen. Diagrammet viser udviklingen i puls hos en af kontrolpersonerne i løbet af de første 2 minutter.
Hovedstandsgruppen
Anderledes var det for dem, der stod på hovedet. Opgaverne blev vist på en skærm, der vendte på hovedet ligesom deltagerne. Deres puls var efter 3 minutters hovedstand 118 bpm i gennemsnit, og de løste opgaverne på mellem 8,9 minutter og 33,7 minutter. Gennemsnitligt var de 17,8 minutter om at løse de 10 opgaver (0,562 opgaver/minut). Det vil sige, at de var mere end dobbelt så hurtige som kontrolgruppen!
Diagrammet viser forskellen mellem kontrol- og hovedstandsgruppe.
Forskernes forklaring
Forskerne forklarer denne forskel med den øgede blodgennemstrømning i hjernen, der fremkommer, når man står på hovedet. Ved hovedstand løber der 400-500 mL ekstra blod til hovedet som følge af tyngdekraftens påvirkning, og blodtrykket i hovedregionen stiger med 20 %.
Alt dette gør, at neuronerne i hjernen får ekstra ilt, så forsøgspersonen kommer til at tænke hurtigere, da hastigheden for signallering i hjernen øges.
Det betyder i dette tilfælde, at deres opgaveløsningshastighed stiger med 104,4 %:
$$\frac{0,562 \mathrm{opgaver/minut}-0,275 \mathrm{opgaver/minut}}{0,275 \mathrm{opgaver/minut}} \cdot 100\% = 104,36 %$$
Så næste gang du har problemer med matematikopgaver, kan du derfor med fordel stille dig på hovedet og få en person til at holde opgaverne foran dig.