长期珠心算训练赋予了儿童对算珠数字自动加工的能力

珠心算是一种基于虚拟算盘的特殊的计算策略。珠心算的专家可以快速准确的解决计算问题。以前的研究发现珠心算专家在执行数字任务的时候会有超长的表现并采用了特殊的神经连接。然而,这些研究大部分关注的都是对阿拉伯数字的感知和认知。对算珠数字的感知过程仍然是未知的。本研究采用列举任务的冲突实验探究了经过珠心算训练的儿童对算珠数字的自动化加工,在实验中给儿童呈现一个算珠数字对,要求儿童判断算珠中所含算珠个数的多少。结果发现,在算珠个数的判断任务中,珠心算组儿童的反应时和正确率都存在显著地一致性效应。这个结果说明在经过长时间的珠心算训练后,儿童对算珠数字数值的加工是一个自动化的过程。

珠心算训练开发儿童智能的脑机制研究结题报告

目的探讨珠心算训练开发儿童智能的脑机制。方法用横向配伍和纵向配对设计方案,分别对珠心算训练组和未训练组学龄儿童进行瑞文推理智力测验、基本认知能力测验;并采用ERP(事件相关电位)、FMRI(功能性磁共振成像)、ET(脑电超慢涨落图)技术,测定两组儿童心算过程中大脑神经元激活的部位、区域范围大小和激活时间的先后,分析脑内神经化学物质的变化。采用多因素重复测量的方差分析和t检验等方法进行统计学处理。结果(1)训练组儿童智商明显高于未训练组(P<0.01);(2)训练组儿童数物感知觉主要激活枕叶,未训练组主要激活额叶;(3)在350ms-950ms时程内,两组被试心算过程涉及的脑区基本上相同,主要集中在额区、中央区、顶区,但训练组的正慢电位出现早,且波幅变化明显;(4)随着运算难度增加,与简单运算相比,部分原有激活脑区的范围和强度增大,而且出现新的特定脑区的激活;(5)心算过程中脑涨落图显示多个神经递质系统参与了珠心算运算过程,这些活动呈现抑制递质系统激活大于兴奋递质系统激活的模式,并呈现一定的空间分布特征。(6)两组儿童小脑半球都有激活。结论珠心算训练能促进儿童基本认知能力和智力的发展;珠心算训练使儿童对信息加工的启动激活强度大,而且后期消耗脑资源少;珠心算训练儿童对信息加工使用语言和视觉空间加工综合策略,而且随着训练时间延长,儿童更倾向于采用语言和视觉空间综合策略。未训练儿童多使用语言加工策略;在计算中小脑参与心算认知加工活动,各个脑区相互配合共同完成复杂的数学认知加工任务;儿童大脑功能具有很强的可塑性和更大的可开发空间。

珠心算训练对儿童数学、认知转换能力及其关系的影响

以往的研究表明,珠心算作为一种中国传统的计算方法能够帮助儿童提高数学计算能力和工作记忆容量(执行功能成分之一)。本研究将进一步探索两个问题:一是珠心算训练能否影响更高级的数学能力——基于视觉空间方面的数学逻辑推理能力,二是珠心算训练能否影响执行功能的另一重要成分——认知转换能力。此外,本研究还考察了珠心算训练能否调节数学能力和认知转换能力之间的相关关系。在小学一年级入学时,我们把82名7岁儿童随机分配到珠心算组和对照组。之后,珠心算组儿童每周接受两小时左右的珠心算训练;对照组儿童则不进行任何珠算或珠心算方面的练习。在经过一年和三年的珠心算训练之后,我们对所有被试进行了数学和认知转换能力方面的测试。研究结果表明:(1)珠心算组儿童在数学计算能力和视觉空间逻辑推理能力方面均显著优于对照组;(2)珠心算组儿童在认知转换任务中的反应速度显著快于对照组,但两组儿童未在转换成本(switch cost,认知转换能力的常用指标)上表现出显著差异;(3)珠心算训练对数学能力和认知转换能力之间的关系具有调节作用,主要表现在认知转换能力对珠心算组儿童的数学能力影响更大。这些结果可能对儿童数学和执行功能方面的干预训练研究具有重要意义。

加减珠心算训练中的几种错误认识

珠算式加减心算是在珠算加减娴熟，“虚盘映像”痕迹清晰，有较强的听数、看数、记数能力的基础上进行的。在初步开展加减珠心算训练中，往往会出现以下几种错误认识。

珠心算训练对儿童形状识别影响的事件相关电位研究

目的 探讨珠心算训练对儿童形状识别的影响.方法 采用事件相关电位（ERP）技术对14名珠心算训练儿童和14名非珠心算训练儿童进行不同形状识别时的ERP记录,分析两组儿童不同脑区ERP波幅和潜伏期的差异.结果 （1）两组儿童枕部P1波幅差异显著,珠心算儿童的P1波幅[（9.59±3.58）μV]高于非珠心算儿童[（7.06 ±2.84）μV],差异具有显著性（P＜0.05）;（2）珠心算儿童右侧枕颞区N170波幅[（-9.83 ±2.97）μV]小于非珠心算儿童[（- 12.45 ±2.51）μV],差异具有显著性（P＜0.05）;（3）珠心算儿童前额P3波幅[（7.65 ±2.25）μV]大于非珠心算儿童[（4.89±3.35） μV],差异具有显著性（P＜0.05）.结论 珠心算训练对儿童形状识别的脑功能有一定影响.

用形态测量学和白质纤维束追踪方法研究珠心算儿童左侧梭状回脑区灰质结构变化以及关联的白质纤维束完整性

梭状回作为腹侧枕颞联合脑区的不可或缺的一部分,以往的研究表明这个脑区广泛参与到面孔识别、物体、位置和词汇等认知感知过程中。珠心算的研究表明,这个脑区可能在珠心算过程中作为算珠视觉表象的关键脑区。本研究使用形态测量学(VBM)和弥散张量成像(DTI)相结合的方法来探究长期的珠心算训练,是否会引起儿童的左侧梭状回灰质结构发生变化,以及与这个脑区相连的白质纤维束分布发生改变。我们的研究发现,与控制组相比,珠心算组儿童左侧梭状回的灰质体积显著减小,概率追踪分析显示珠心算组左侧钳部白质纤维束与左侧梭状回有显著连接,而对照组则没有发现该连接。进一步的分析发现,珠心算的左侧钳部的平均各项异性系数值(FA)明显大于对照组。左侧梭状回的灰质体积与左侧钳部白质平均FA值之间在珠心算组存在显著的负相关,而在对照组则存在正相关。本研究发现了灰质体积、白质各项异性系数和纤维束在珠心算儿童和对照组儿童之间的差异,并首次发现左侧梭状回灰质体积与左侧白质钳部微观属性间存在一定的关联。本研究从灰质和白质两个方面展示了经过珠心算训练后的儿童在左侧梭状回结构的变化,为珠心算训练引起结构可塑性的研究提供了证据。

珠心算儿童数字记忆的神经机制研究

训练可以引起大脑功能和行为表现的显著变化。训练的结果之一是改变大脑激活的模式。珠心算训练可使得珠算专家在进行算术任务时具有不同寻常的速度和较高的准确性。然而,经过珠心算训练的儿童在进行数字记忆加工的神经机制仍然未知。在本文中,我们主要研究长期珠心算训练对儿童数字工作记忆的影响。我们选取了经过珠心算训练的儿童和匹配的对照组儿童各17名,采集了他们在进行数字和算珠两类工作记忆任务中的功能性磁共振成像数据和静息态数据。功能核磁共振成像显示珠心算组儿童相对于控制组儿童在这两个任务中都显著激活了右侧顶上小叶后部/枕上回,右侧辅助运动区。然后,选取这些组间显著差异脑区为感兴趣区,对静息态数据进行全脑的功能连接分析,组间分析结果显示,珠心算组相对于对照组儿童右侧的辅助运动区与右侧额下回之间功能连接显著增强。结果表明长期的珠心算训练可能使得视空间网络在数量信息记忆任务中的参与程度增加。右侧额下回被看做是注意相关脑区,因此功能连接结果表明长期的珠心算训练可能促进视空间网络和注意网络之间的功能整合性。