珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展及腦可塑性的影響詳解演示文稿

珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展及腦可塑性的影響詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六（優(yōu)選）珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展及腦可塑性的影響現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六提綱珠算、心算和珠心算珠心算相關(guān)研究珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知能力的影響珠心算練習(xí)對(duì)兒童腦結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六一、珠算、心算和珠心算1.1籌算算籌/telecenter/CnHisScience/suanchou.htm十進(jìn)制│─│─

（1111）祖沖之（公元429～500年），借助算籌作為計(jì)算工具，成功地將圓周率π值計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后的第7位，即在3.1415926至3.1415927之間，成為當(dāng)時(shí)世界上最精確的π值，比西方國(guó)家數(shù)學(xué)家的相同成就要早1100多年?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六1.2珠算算盤/telecenter/CnHisScience/suanchou.htm現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六1.3普通心算和珠心算普通心算主要基于語(yǔ)言策略

數(shù)字使用語(yǔ)言表征珠心算視覺(jué)、空間策略

數(shù)字使用珠像表征385三百八十五385現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六提綱珠算、心算和珠心算珠心算相關(guān)研究珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知能力的影響珠心算練習(xí)對(duì)兒童腦結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六二、珠心算相關(guān)研究行為表現(xiàn)數(shù)字記憶加工方式訓(xùn)練效應(yīng)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六2.1珠心算者在計(jì)算任務(wù)的行為表現(xiàn)哈塔諾等人(Hatanoetal.,1977,Cognition,)考察了珠算專家的計(jì)算技能10個(gè)珠算專家，完成3-5個(gè)十位數(shù)字相加結(jié)果：珠算專家可以不借助實(shí)際的算盤完成這項(xiàng)任務(wù)；珠算技能中等的人在完成任務(wù)的過(guò)程中手指要運(yùn)動(dòng)，好像在操作一個(gè)實(shí)際的算盤一樣；在完成任務(wù)的同時(shí)能夠回答數(shù)學(xué)無(wú)關(guān)的問(wèn)題，但是很難回答數(shù)學(xué)相關(guān)的問(wèn)題他們的實(shí)驗(yàn)表明：珠算專家頭腦中有一個(gè)虛擬算盤；他們對(duì)想象的算盤進(jìn)行操作；珠心算技能與數(shù)學(xué)認(rèn)知系統(tǒng)相關(guān)現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六2.2a數(shù)字工作記憶的行為學(xué)研究哈塔諾和奧薩瓦（Hatano&Osawa,1983,Cognition）在1983年對(duì)珠算專家的數(shù)字記憶廣度進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn)珠算專家在數(shù)字記憶廣度方面顯著優(yōu)于普通人，但是在其他方面和普通人一樣。而且珠算專家在完成數(shù)字記憶任務(wù)時(shí)容易受到視空間任務(wù)的干擾，而語(yǔ)言任務(wù)對(duì)他們影響比較小。珠算專家的數(shù)字記憶廣度依賴于珠像表征，具有特異性。語(yǔ)言任務(wù)的影響視空間任務(wù)的影響珠算等級(jí):1)新手2)中等偏下3)中等4)中等偏上5)專家頭腦中用來(lái)做計(jì)算的算盤轉(zhuǎn)化成數(shù)字記憶的工具現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六塔納卡（Tanakaetal.,2002,NeuroReport）用事件相關(guān)的功能磁共振成像實(shí)驗(yàn)對(duì)珠算專家的工作記憶進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：普通人

依賴語(yǔ)言工作記憶

神經(jīng)結(jié)構(gòu)為布洛卡區(qū)珠算專家

依賴視空間工作記憶神經(jīng)結(jié)構(gòu)涉及雙側(cè)額上回

和頂上小葉.2.2b數(shù)字工作記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六2.3珠心算加工的神經(jīng)機(jī)制哈塔和艾克達(dá)（HattaandIkeda，1988，Neuropsychologia）1973年用行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式發(fā)現(xiàn)：珠心算專家主要使用右腦進(jìn)行計(jì)算普通人主要使用左腦進(jìn)行計(jì)算哈納卡瓦（Hanakawaetal.,2003，Neuroimage）2003年利用功能核磁共振成像實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：珠心算主要依賴二維視空間信息處理相關(guān)的神經(jīng)資源，如前運(yùn)動(dòng)區(qū)和頂葉后部現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六臺(tái)灣學(xué)者陳等2006年用功能核磁共振實(shí)驗(yàn)得到了與哈納卡瓦類似的結(jié)果Chenetal.,2006,NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearch.fMRIstudy臺(tái)灣學(xué)者吳等2009年用正電子發(fā)射斷層掃描也得到了和上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相吻合的結(jié)果Wuetal.,2009EurJNuclMedMolImaging,PETstudy現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六2.4珠心算的訓(xùn)練效應(yīng)提高計(jì)算能力--更快、更準(zhǔn)、操作位數(shù)更多[斯蒂格勒(Stigler)1984，哈塔諾(Hatano),1977]提高數(shù)字工作記憶容量[哈塔諾和奧薩瓦(Hatano&Osawa)1983,哈塔諾等(Hatanoetal.)1987,塔納卡等(Tanakaetal.)2002]提高兒童的推理能力[艾爾文等(Irwingetal.)2008]現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六艾爾文等人2008年所做的工作研究了珠心算訓(xùn)練對(duì)兒童推理能力的影響[Irwingetal.(2008)PersonalityandIndividualDifferences]蘇丹被試量很大：3185，年齡在7到11歲，訓(xùn)練34周，每周訓(xùn)練2小時(shí)完成時(shí)間得分現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六對(duì)珠心算研究的一些結(jié)論珠心算練習(xí)者的算術(shù)計(jì)算能力比一般人強(qiáng)珠心算練習(xí)者的數(shù)字記憶廣度比普通人高珠心算使用視空間策略和相應(yīng)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)來(lái)完成心算任務(wù)珠心算練習(xí)可能會(huì)影響到兒童的智力發(fā)展現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六局限和存在的問(wèn)題被試大多都是成人都是視覺(jué)刺激珠心算者采用視空間策略幾乎不關(guān)注珠心算對(duì)練習(xí)者的數(shù)字認(rèn)知是否產(chǎn)生影響較少關(guān)注珠心算技能是否發(fā)生了遷移沒(méi)有關(guān)注珠心算練習(xí)對(duì)腦可塑性的影響珠心算兒童是否有類似成人的心算網(wǎng)絡(luò)？聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)刺激模式下的心算網(wǎng)絡(luò)是否有差異？珠心算練習(xí)是否對(duì)數(shù)字的自動(dòng)化加工產(chǎn)生影響？是否對(duì)練習(xí)者的數(shù)量表征產(chǎn)生影響？珠心算練習(xí)是否對(duì)兒童的工作記憶產(chǎn)生影響？是否對(duì)兒童的心理表象操作產(chǎn)生影響？珠心算練習(xí)是否影響到腦的結(jié)構(gòu)？現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六提綱珠算、心算和珠心算珠心算相關(guān)研究珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知能力的影響珠心算練習(xí)對(duì)兒童腦結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六1.珠心算兒童是否有類似成人的心算網(wǎng)絡(luò)？8個(gè)珠心算兒童(女生4個(gè),年齡11.75±1.39歲)8個(gè)對(duì)照兒童(女生4個(gè),年齡12.29±0.38歲)珠心算組被試的練習(xí)時(shí)間為4–6年(平均年齡5.5年)，每天練習(xí)0.5–1h被試現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六加法任務(wù)下fMRI的激活模式在復(fù)雜心算時(shí)珠心算專家組和對(duì)照組參與的腦區(qū)，專家組頂上小葉后部與視覺(jué)空間表征相關(guān)的區(qū)域有顯著激活，而語(yǔ)言區(qū)域則沒(méi)有參與，對(duì)照組則相反。珠心算組被試在簡(jiǎn)單任務(wù)中的腦激活珠心算被試在復(fù)雜任務(wù)中的腦激活對(duì)照組被試在簡(jiǎn)單任務(wù)中的腦激活對(duì)照組被試在復(fù)雜任務(wù)中的腦激活現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六兒童也有類似成人的珠心算網(wǎng)絡(luò)從兒童在簡(jiǎn)單和復(fù)雜兩種任務(wù)下的腦激活模式來(lái)看，雙側(cè)顳葉后部可能和靜態(tài)珠像的識(shí)別更相關(guān)；而雙側(cè)頂葉后部和前運(yùn)動(dòng)區(qū)可能和珠像更新操作更相關(guān)現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六2.聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)刺激模式下的心算網(wǎng)絡(luò)是否有差異？聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六3.珠心算練習(xí)是否對(duì)數(shù)字的自動(dòng)化加工產(chǎn)生影響？數(shù)字自動(dòng)化加工被試：本研究包括30名年齡在9-11歲珠心算兒童（男17人，女13人，平均年齡=10.20±0.535歲）和30名同樣年齡段的普通兒童(15男，15女，平均年齡

=10.08±0.543歲)研究范式：數(shù)字沖突實(shí)驗(yàn)（stroop）中性條件順應(yīng)條件沖突條件數(shù)字任務(wù)形狀任務(wù)產(chǎn)生效應(yīng)易化干擾現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六在形狀比較時(shí)，珠心算組的干擾效應(yīng)要顯著大于對(duì)照組（反應(yīng)時(shí)：t(54)=-2.578,p=.013,準(zhǔn)確率：t(54)=-2.841,p=.007）。反應(yīng)時(shí)：準(zhǔn)確率：干擾率=（沖突-中性）/中性；易化率=（中性-順應(yīng)）/中性數(shù)字比較反應(yīng)時(shí)形狀比較反應(yīng)時(shí)數(shù)字比較正確率形狀比較正確率易化干擾易化干擾易化干擾易化干擾易化\干擾率易化\干擾率易化\干擾率易化\干擾率對(duì)照組珠心算組現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六4.珠心算練習(xí)者是否對(duì)練習(xí)者的數(shù)量表征產(chǎn)生影響？?jī)山M都顯著p<0.025，組間差異不顯著對(duì)照組：

t(26)=-1.121,p>.10珠心算組：t(28)=-3.550,p<.005斯納克（SNARC）效應(yīng)：數(shù)字圓點(diǎn)珠算組對(duì)照組（右手反應(yīng)時(shí)-左手反應(yīng)時(shí)）=常數(shù)項(xiàng)

+K*(數(shù)量大小)數(shù)字大小與5比較圓點(diǎn)多少與5比較數(shù)字?jǐn)?shù)字現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六距離效應(yīng)距離效應(yīng)有組間差異t(54)=3.462,p=.001反應(yīng)時(shí)=常數(shù)項(xiàng)+K*log(距離)數(shù)字圓點(diǎn)距離效應(yīng)沒(méi)有顯著組間差異珠算組珠算組對(duì)照組對(duì)照組距離距離現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六結(jié)論：珠心算練習(xí)對(duì)練習(xí)者的符號(hào)數(shù)量表征影響大，而對(duì)非符號(hào)的數(shù)量表征影響較小。現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六5.珠心算練習(xí)是否對(duì)兒童的工作記憶產(chǎn)生影響？數(shù)字（t=5.43,P=

0.00）字母(t=4.65,P=0.00)數(shù)字記憶廣度與字母記憶廣度是顯著相關(guān)的(r=0.53,P=0.00)Huetal.,2010HBM,accepted兒童的珠心算訓(xùn)練也許會(huì)將對(duì)數(shù)字的記憶特長(zhǎng)遷移到其它對(duì)象，比如字母。1.短時(shí)記憶廣度：字母廣度數(shù)字?jǐn)?shù)字和字母記憶廣度珠心算組對(duì)照組數(shù)字與字母記憶廣度的關(guān)系數(shù)字字母數(shù)字廣度記憶廣度數(shù)字廣度現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六Nback實(shí)驗(yàn)方式數(shù)字的0-back2-back空間位置的0-back2-back發(fā)現(xiàn)珠心算兒童和普通兒童在數(shù)字和空間位置的0-back、2-back任務(wù)中的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)均無(wú)顯著差異。2.工作記憶現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六

6.珠心算練習(xí)是否對(duì)兒童的心理表象操作產(chǎn)生影響？現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六心理旋轉(zhuǎn)fMRI結(jié)果現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六提綱珠算、心算和珠心算珠心算相關(guān)研究珠心算練習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知能力的影響珠心算練習(xí)對(duì)兒童腦結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六訓(xùn)練與腦的可塑性已有大量研究表明特殊技能的訓(xùn)練能夠改變腦的物質(zhì)結(jié)構(gòu)比如音樂(lè)訓(xùn)練[Bengtsson,etal.2005;GaserandSchlaug2003;Imfeld,etal.2009;SchmithorstandWilke2002],高爾夫運(yùn)動(dòng)[Jancke,etal.2009]等等?，F(xiàn)在是35頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六問(wèn)題珠心算訓(xùn)練是否會(huì)影響到腦結(jié)構(gòu)呢？如果是，那么這種訓(xùn)練引起的腦結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在呢些地方？現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六珠心算練習(xí)對(duì)兒童腦結(jié)構(gòu)的影響假設(shè)：珠心算訓(xùn)練會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)及視空間信息加工相關(guān)的神經(jīng)通路（fibertracts）產(chǎn)生影響現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有46頁(yè)\編輯于星期六被試組別性別年齡男女范圍均值標(biāo)準(zhǔn)差珠心算組15109.61-11.5810.480.58對(duì)照組13128.89-11.5110.230.52珠心算組持續(xù)練習(xí)時(shí)間超過(guò)3年，期間每周練習(xí)3-4小時(shí)現(xiàn)在是