[珠心算训练对儿童听心算过程的影响]心算和珠心算区别
【摘要】 目的 探讨数字和纯音听觉刺激对珠心算训练儿童加法心算效率的影响。
方法 采用事件相关电位（ERP）方法，记录儿童加法听心算时的反应时和行为数据的正确率。
结果 经过珠心算训练的儿童加法听心算的潜伏期缩短、反应时加快、运算的正确率提高（P＜0.01）。
结论 珠心算训练儿童加法听心算过程加快，珠心算训练有利于提高儿童的数字认知和心算反应速度。
【关键词】 珠心算；正确率；反应时；问题大小效应 Effect of Abacus Mental Arithmetic Training on Children"s Mental Arithmetic Process of Listening. Li Ping, Li Xiuyan, Zhen Yuqing. Department of Social Science, Weifang Medical College, Weifang 261042, P.R.China 【Abtract】 Objective This study was to discuss the influence of digital and simple tone on mental calculation efficiency of training children"s addition. Methods event—related potentials(ERP), Records of children"s mental arithmetic adder listening behavior data and the accuracy of behavior data. Results To the training children, the latent periods cut down; reaction time(RT) speed up; The accuracy increase(P[1](mental abacus calculation)又称珠算式心算，是珠算技术发展的新发掘，它是以珠算为基础，通过实际拨珠训练，到模拟拨珠训练，再过渡到映像拨珠，最终在脑中形成珠像运动进行计算的一种计算技能，更形象地说是“在脑子里打算盘”。
它从依靠算珠到脱离算珠，把抽象的数码变成直观算珠映像，并在脑中快速完成计算过程。
是一种利用大脑形象思维完成心算任务的活动。
通过数月至数年的反复训练的学生，可以达到在脑中形成清晰的珠算表象，并可以对这种珠算表象进行操作，从而大大加快了计算的速度。
以往的研究发现珠心算的训练有助于学生发展注意力、观察力和记忆力等智力品质[2—4]；掌握数的守恒和运算的可逆性质，建立数的辩证转换关系，增强计算能力；提高兴趣和信心，改善学习效率和思维习惯[5]。
本实验对经过珠心算训练与未经过珠心算训练儿童的加法听心算过程进行对比研究，探讨珠心算训练对儿童听心算的脑电潜伏期和数字加工过程及行为数据的变化。
1 对象与方法 1.1 被试 被试为潍坊市某小学二年级的学生，经过珠心算训练的儿童（从幼儿园大班开始练习）和未经过珠心算训练的儿童各14名，年龄8～9岁，平均年龄为8.5岁，两组在年龄、性别、家庭背景、教育背景、学习成绩优秀等方面无明显差异。
全部为右利手；双耳听力均正常。
1.2 实验材料 刺激分为两类：单位数的加法运算（如：5+7）共90题；双位数的加法运算（如：12+5）共90题。
单位数加法算式所呈现的时间为1000ms，答案呈现的时间为500ms，算式与答案之间间隔3000ms；双位数加法算式所呈现的时间为2000ms，答案所呈现的时间为500ms，算式与答案之间间隔4000ms。
1.3 实验程序 先让被试听算式（如：5+7），然后再呈现答案，答案分为两种，一种与所呈现的算式结果相符（如：12），另一种与所呈现的算式结果不相符（如：16）。
若算式与所呈现的答案相符，被试按鼠标的左键；若算式与所呈现的答案不相符，被试按鼠标的右键。
统一指导语，先练习8～10道题，当被试正确掌握实验方法、熟悉鼠标操作后，开始正式实验。
1.4 数据分析和统计 分别对珠心算训练儿童和未经过珠心算训练儿童的单位加法、双位加法的反应时和正确率进行记录，对记录结果进行统计分析。
采用SPSS 12.0统计软件对结果进行配对t检验。
2 实验结果 在进行单位加法运算时，经过珠心算训练儿童的平均反应时（M=1552.47ms）与未经过珠心算训练儿童的平均反应时（M=1763.06ms），两者之间有差异（t=3.087，P0.05）。
未经过珠心算训练的儿童在进行单位加法运算时的平均反应时（M=1763.06ms）与进行双位加法运算时的平均反应时（M=1972.75.ms）之间有差异（t=5.31，P[6]。
但是珠心算训练对小学生心算加工过程、对心算的效率究竟有多大影响，目前尚无统计意义上的量化研究。
本研究利用美国生产的ERP脑电工作站观察了14名经过珠心算训练的儿童的听心算效率。
实验结果表明，经过珠心算训练的儿童在数字听觉刺激下完成的单位加法与双位加法运算的反应时和正确率均高于未经过珠心算训练的儿童。
正确率和反应时都是心算能力的衡量指标[7]，珠心算训练对于儿童数字的基本认知能力，计算能力和学习能力有一定的影响。
这种对数字的基本认知能力能否转移到其他的认知能力上，不同的学者持有不同的观点：Kawakam[3]进行的由记忆数字向记忆图形迁移的实验发现，虽然珠心算熟练组比初学组的数字记忆力强，但两组被试对几何图形的记忆并没有明显的差别。
也有研究[8]发现了珠心算能力高与珠心算能力低的学生脑电波的差异，并认为珠心算促进右脑的活动，发展了创造力。
尹文刚[9]等的研究只发现了训练组儿童在数字记忆能力上的提高，并没有发现这种记忆能力迁移到文字或图像记忆能力上。
在实验中还发现，儿童心算正确率及行为数据均可随着问题中运算数位增大，反应时延长，错误率增高。
就是说，即算一道复杂题比解答一个较小的问题需要更长的时间，出现更多的错误，这一现象被称之为问题大小效应[10]。
问题大小效应可以通过测量潜伏期和正确率来说明[11,12]。
本研究也证明珠心算训练的儿童与未经过珠心算训练的儿童在单位数和双位数加法中都存在问题大小效应。
刘昌[13]博士认为在算术技能获得的初期，问题大小效应更多的取决于问题大小本身。
解决算术问题较多的使用计数方式，但算术技能一旦获得，解题更多的使用回忆提取方式，此时问题大小效应更多取决于数字与答案的联结强度及其所受的干扰程度。
珠心算训练儿童掌握了一定的算术技能，在解决加法运算时，较多使用了回忆提取的方式。
对于这些儿童而言，无论是单位数加法运算还是双位数加法运算，都是比较简单的运算，因此在进行运算时的平均正确率没有出现问题大小效应。
而在进行双位数加法运算时回忆提取的程度要高于单位数加法运算，因此在平均反应时上存在问题大小效应。
4 参考文献 ［1］吴宏霞.浅谈珠算到心算的转化.淮南职业技术学院学报,2005,5(2):44—45 ［2］Hatta T, Miyazaki M. Visual imagery processing in Japanese abacus experts. Imagination, Cognition & Pesonality,1989,9(2):91—102 ［3］Kawaka L. Digit and shape memory fuction. in soroban learners: Are soroban learners superior in general？Perceptual and Motor Skill,1995,82:75—80 ［4］Stigler JW. Abacus skill in Chinese children: Imagery in mental calculation. Michigan University dissertation,1982 ［5］高民,沈泓.珠心算的心理机制实验研究述评.心理科学,1999,5(22):419—422 ［6］苏桂芹.珠心算能挖掘儿童的潜能促进学生的全面发展.齐鲁珠坛,2006,1 ［7］刘昌,李德明,李贵芸.心算加工年老化及其活动机制的研究.心理学报,1999,31(3):306—312 ［8］Katayama O. The venerable beads. Look Japan,1993,39(449):20—21 ［9］尹文刚,舒华,蒋志峰,等.珠心算过程的眼动和认知研究.心理与行为研究,2004,2(3):513—518 ［10］Ashcraft MH. Cognitive arithmetic: A review of data and theory. Cognition,1992,44(1):75—106 ［11］Siegler RS. Strategy choice procedures and the development of multiplication skill, J.Exp.Psychol.Gen,1998,117:258—375 ［12］Campbell JID, Graham DJ. Mental multiplication Skill: structure, process and acquisition,Can.J.Psychol,1985,39:338—366 ［13］刘昌,李德明.心算活动机制的研究.心理学报,1999,31(1):111—117 (收稿时间：2007—07—26)。