珠心算对儿童认知发展及脑可塑性的影响

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1、胡玉正huyuzheng@gmail.com浙江大学物理系交叉学科实验室.2010年1月珠心算练习对儿童认知发展及脑可塑性的影响提纲珠算、心算和珠心算珠心算相关研究珠心算练习对儿童认知能力的影响(本实验室工作）珠心算练习对儿童脑结构的影响（本实验室工作）提纲珠算、心算和珠心算珠心算相关研究珠心算练习对儿童认知能力的影响珠心算练习对儿童脑结构的影响一、珠算、心算和珠心算1.1筹算算筹http://www.mmit.stc.sh.cn/telecenter/CnHisScience/suanchou.htm十进制│─│─（1111）祖冲之（公元429～500年），借助算筹作为计

2、算工具，成功地将圆周率π值计算到小数点后的第7位，即在3.1415926至3.1415927之间，成为当时世界上最精确的π值，比西方国家数学家的相同成就要早1100多年。1.2珠算算盘http://www.czssx.com/index/zhuanti/2005/02-shuxue/shudeshijie/manbushuxue/zhu1.htmhttp://www.mmit.stc.sh.cn/telecenter/CnHisScience/suanchou.htm1.3普通心算和珠心算普通心算主要基于语言策略数字使用语言表征珠心算视觉、空间策略数字使用珠像表征385三

3、百八十五385提纲珠算、心算和珠心算珠心算相关研究珠心算练习对儿童认知能力的影响珠心算练习对儿童脑结构的影响二、珠心算相关研究行为表现数字记忆加工方式训练效应2.1珠心算者在计算任务的行为表现哈塔诺等人(Hatanoetal.,1977,Cognition,)考察了珠算专家的计算技能10个珠算专家，完成3-5个十位数字相加结果：珠算专家可以不借助实际的算盘完成这项任务；珠算技能中等的人在完成任务的过程中手指要运动，好像在操作一个实际的算盘一样；在完成任务的同时能够回答数学无关的问题，但是很难回答数学相关的问题他们的实验表明：珠算专家头脑中有一个虚拟算盘；他们对想象的算盘进行操

4、作；珠心算技能与数学认知系统相关2.2a数字工作记忆的行为学研究哈塔诺和奥萨瓦（Hatano&Osawa,1983,Cognition）在1983年对珠算专家的数字记忆广度进行了研究发现珠算专家在数字记忆广度方面显著优于普通人，但是在其他方面和普通人一样。而且珠算专家在完成数字记忆任务时容易受到视空间任务的干扰，而语言任务对他们影响比较小。珠算专家的数字记忆广度依赖于珠像表征，具有特异性。语言任务的影响视空间任务的影响珠算等级:1)新手2)中等偏下3)中等4)中等偏上5)专家头脑中用来做计算的算盘转化成数字记忆的工具塔纳卡（Tanakaetal.,2002,NeuroRepo

5、rt）用事件相关的功能磁共振成像实验对珠算专家的工作记忆进行研究发现：普通人依赖语言工作记忆神经结构为布洛卡区珠算专家依赖视空间工作记忆神经结构涉及双侧额上回和顶上小叶.2.2b数字工作记忆的神经基础2.3珠心算加工的神经机制哈塔和艾克达（HattaandIkeda，1988，Neuropsychologia）1973年用行为学实验的方式发现：珠心算专家主要使用右脑进行计算普通人主要使用左脑进行计算哈纳卡瓦（Hanakawaetal.,2003，Neuroimage）2003年利用功能核磁共振成像实验发现：珠心算主要依赖二维视空间信息处理相关的神经资源，如前运动区和顶叶后部

6、台湾学者陈等2006年用功能核磁共振实验得到了与哈纳卡瓦类似的结果Chenetal.,2006,NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearch.fMRIstudy台湾学者吴等2009年用正电子发射断层扫描也得到了和上述两个实验相吻合的结果Wuetal.,2009EurJNuclMedMolImaging,PETstudy2.4珠心算的训练效应提高计算能力--更快、更准、操作位数更多[斯蒂格勒(Stigler)1984，哈塔诺(Hatano),1977]提高数字工作记忆容量[哈塔诺和奥萨瓦(Hatano&Osawa)1983,哈塔诺等

7、(Hatanoetal.)1987,塔纳卡等(Tanakaetal.)2002]提高儿童的推理能力[艾尔文等(Irwingetal.)2008]艾尔文等人2008年所做的工作研究了珠心算训练对儿童推理能力的影响[Irwingetal.(2008)PersonalityandIndividualDifferences]苏丹被试量很大：3185，年龄在7到11岁，训练34周，每周训练2小时完成时间得分对珠心算研究的一些结论珠心算练习者的算术计算能力比一般人强珠心算练习者的数字记忆广度比普通人高珠心算使用视空