近些年來，科學家發現在嬰兒早期，已經出現“視覺 - 邏輯”思維的跡象。例如，準確識別物體數量的能力。這些加減運算的先決條件，似乎是先天的視覺功能。
嬰兒的視覺注意力容易被新事物吸引，科學家利用這個先天本能，研究嬰兒的感知過程。嬰兒在幾周大時，已經可以快速區分哪些是新物體，哪些是熟悉的物體。他們看向熟悉的物體時，目光只會短暫停留，而對於新物體，目光停留的時間要長很多。這種能力稱為“優先注視”，可以用來測試嬰兒的視力。
為了測試嬰兒對數量的感知，研究人員向嬰兒展示圖片或者物體。例如，讓嬰兒看向兩個物體，直到他們感到厭煩。隨後添加一個物體，這時嬰兒突然可以看到三個物體，他們會感到驚訝，立即變得全神貫注。嬰兒看向熟悉的物體時，目光停留大約 1.5 秒，但對於新物體，目光停留可以達到 3 秒。
嬰兒確實可以快速區分數量 2 和 3，通過驚訝的表情，以及目光長時間的停留，他們明確地展示了這種能力。事實上，嬰兒對物體的大小和形狀變化不感興趣，但對數量變化會有明顯反應。他們的數學規則似乎是“1，2，3，很多”，也就是說，嬰兒早期無法識別大於 3 的數量。
嬰兒5個月大時，可以識別違反基本物理規則的現象。例如，將一個物體放在桌面上，隨後移走下面的桌子，但物體卻漂浮在空中，這時嬰兒會出現不可思議的表情，聚精會神地盯著這個物體。再如，將一個物體放到幕布後面，當幕布移走後，物體卻不見了，他們也會出現同樣的反應。研究人員甚至測試過嬰兒是否理解“1+1=2”，在實驗中，嬰兒看向一個帶有幕布的小舞臺。研究人員將一個米老鼠玩偶放到舞臺上，隨後放下幕布，使玩偶隱藏到幕布後面。然後將第二個米老鼠玩偶放到幕布後面，這一系列的動作代表了“1+1”。最初只有一個玩偶在幕布後面，接著添加了第二個玩偶，嬰兒從未同時看見兩個玩偶。
嬰兒會知道幕布後面有兩個玩偶嗎？
將幕布拉起後，結果出人意料，舞臺上只有一個玩偶，嬰兒盯著“1+1=1”的場面，用了很長時間。也就是說，他們看錯誤答案的時間，要多於看正確答案的時間。
此外，研究人員還發現，如果嬰兒關注物體的數量，就會忽視物體種類的改變。當物體看起來不一樣時，他們毫不驚訝。例如，在一次實驗中，將兩個泰迪熊玩偶放到幕布後面，拉起幕布後，舞臺上是兩個藍色的球體，嬰兒對此並沒有表現出驚訝。但如果舞臺上只有一個藍色的球體，他們的反應就會十分驚訝。這些實驗表明，嬰兒先天的數量感知能力，不會受物體移動或種類改變的影響。
算術本質上是自然界的基本定律，即使嬰兒也能有所掌握。例如，一個物體不能同時出現在兩個位置，兩個物體不能同時佔據同一位置。此外，一個物體不可能突然消失，然後在另一個位置突然出現，物體移動需要在空間中有連續的路線。
嬰兒早期的這些視覺能力，結合大腦對新事物的強烈興趣，為進一步發育奠定了堅實的基礎。視覺是一個學習過程，從出生的第一天就已經開始，而且隨著每一次感知不斷加深。
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