在一檔看過后覺得智商被秒殺的節(jié)目《最強(qiáng)大腦》中，涌現(xiàn)出了一大批速算男神女神和天才少年,。而中日選手之間的對(duì)決,，也曾經(jīng)讓不少電視機(jī)前的觀眾直呼過癮和不可思議！

在短短幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行極速加減,、多位數(shù)乘除，看一眼秒出答案,，或者只要聽到題目報(bào)數(shù),，或自己看到計(jì)算題型，即能將答數(shù)脫口而出,，或立即寫出，這種速算的原理就是珠心算,。

到底珠心算為什么能在如此短的時(shí)間內(nèi)對(duì)龐大的數(shù)字進(jìn)行復(fù)雜的處理,，這是許多人都想了解的問題。今天,，就讓小編帶你走近,，這一顆顆小算珠背后的速算江湖！

珠心算為什么這么快,？

珠心算的學(xué)習(xí)過程大致如下：學(xué)習(xí)者先學(xué)習(xí)如何操作一個(gè)實(shí)物算盤（也就是學(xué)會(huì)珠算），掌握珠算技能后,，老師會(huì)要求他們嘗試將算珠的形式及算珠的變動(dòng)過程描繪到腦海里,，即在腦中形成一把“活算盤”。

先學(xué)實(shí)物算盤

經(jīng)過一段時(shí)間的練習(xí)后，他們可以不借助實(shí)際算盤只依賴手指的運(yùn)動(dòng)（手指空撥）而對(duì)腦中想象的算盤進(jìn)行操作,，這個(gè)時(shí)候他們開始掌握了珠心算的技能,；再經(jīng)過大量的練習(xí),，他們可以完全依賴腦中的珠像（手指完全不動(dòng)）以極快的速度和準(zhǔn)確率完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算。

經(jīng)過訓(xùn)練,，孩子們能在腦海中模擬算盤演示過程

珠心算的操作過程要求虛擬的算珠圖像中處于不同檔位的多個(gè)靜止的算珠進(jìn)行瞬間的快速變換，這極大地考驗(yàn)了大腦的記憶能力以及大腦靈活處理動(dòng)態(tài)珠像的能力,。長期的珠心算訓(xùn)練有可能通過不斷的對(duì)心理表象操作,，對(duì)認(rèn)知加工過程的強(qiáng)化，提高兒童認(rèn)知能力的發(fā)展,。

除了算得快，孩子的執(zhí)行能力也提高了

2017年,，世界著名腦成像雜志刊Human Brain Mapping刊登了浙江大學(xué)物理系副教授陳飛燕團(tuán)隊(duì)的最新研究成果：珠心算訓(xùn)練可以有效改善中國兒童的執(zhí)行功能,，并提高發(fā)育過程中前額葉區(qū)域的神經(jīng)效率。

陳飛燕等人用了五年的時(shí)間在黑龍江進(jìn)行了珠心算訓(xùn)練的長期實(shí)驗(yàn),。在齊齊哈爾市，他們對(duì)來自三個(gè)學(xué)校的兩百多個(gè)學(xué)生進(jìn)行了從一年級(jí)到五年級(jí)長期跟蹤,，五年里每年都去做一個(gè)月的實(shí)驗(yàn),。

其中一項(xiàng)研究于2015年10月發(fā)表在Plos One上：珠心算組兒童在數(shù)學(xué)計(jì)算能力和視覺空間邏輯推理能力方面均顯著優(yōu)于對(duì)照組；在認(rèn)知轉(zhuǎn)換任務(wù)中反應(yīng)速度快于對(duì)照組,；珠心算訓(xùn)練對(duì)數(shù)學(xué)能力和認(rèn)知轉(zhuǎn)換能力之間的關(guān)系具有調(diào)節(jié)作用,，主要表現(xiàn)在認(rèn)知轉(zhuǎn)換能力對(duì)珠心算組兒童的數(shù)學(xué)能力影響更大。

除了長期訓(xùn)練后孩子學(xué)業(yè)成績上顯著的提高,，陳飛燕團(tuán)隊(duì)更注重珠心算訓(xùn)練對(duì)孩子其他方面能力的影響，這方面的變化主要表現(xiàn)在執(zhí)行功能上,，執(zhí)行功能可以理解為是智力的核心成分,。

一個(gè)人的執(zhí)行功能相當(dāng)于電腦的CPU，是人整個(gè)運(yùn)行過程中非常核心的的部分,。長期的珠心算訓(xùn)練對(duì)兒童執(zhí)行功能的影響,，表現(xiàn)在記憶力、抗干擾能力,、自我調(diào)節(jié)能力等方面,。經(jīng)過長期訓(xùn)練后執(zhí)行功能好的孩子做事會(huì)很靈活，抗干擾能力會(huì)更強(qiáng),，做相同任務(wù)效率會(huì)更高,，對(duì)資源的利用率更有效。

那么為什么會(huì)發(fā)生這樣的變化，珠心算訓(xùn)練對(duì)大腦又有怎樣的影響呢,？陳飛燕團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表在Nature子刊Scientific Reports上的研究論文顯示,，珠心算練習(xí)中運(yùn)用視覺想象和視覺運(yùn)動(dòng)想象，這種加工過程可能提升視覺空間相關(guān)腦區(qū)的加工效率,，促進(jìn)了其信息傳遞,、處理加工能力。

一項(xiàng)長達(dá)十五年的實(shí)驗(yàn),，至今仍未停止

目前，陳飛燕團(tuán)隊(duì)所在的浙江大學(xué)物理系交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室是國內(nèi)也是國際上從事珠心算研究持續(xù)時(shí)間最久,，也是對(duì)珠心算研究最為系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì),，陳飛燕花費(fèi)了十幾年的時(shí)間進(jìn)行這項(xiàng)研究。

陳飛燕在2002年讀碩士時(shí)開始從事珠心算的相關(guān)研究,，最初抱著很大多數(shù)人一樣的想法——珠心算為什么會(huì)讓人的運(yùn)算變得這么快,，大腦是如何對(duì)數(shù)字進(jìn)行加工的，陳飛燕只是將其作為短期的課題研究,。

“那時(shí)的研究條件比較艱苦,，珠心算只作為興趣班在校外開展，不是必修課程,。后來做出了一點(diǎn)成果,，受到了中國珠算協(xié)會(huì)的關(guān)注，他們也希望我們能作為第三方繼續(xù)深入研究這個(gè)問題,，讓更多人了解珠心算訓(xùn)練的好處,。” 陳飛燕說,，在這十幾年中,，她的導(dǎo)師唐孝威教授一直引導(dǎo)、鼓勵(lì)和支持她,，“他鼓勵(lì)我要把珠心算的研究做到全世界最好。我和我的團(tuán)隊(duì)也在向這個(gè)方向努力,?！?/p>

如今,，她希望用科學(xué)的研究,，為教育教學(xué)實(shí)踐提供理論依據(jù)?！爸樾乃阊芯康慕Y(jié)果有助于在未來的教育及干預(yù)中,，設(shè)計(jì)更有針對(duì)性的措施以促進(jìn)兒童數(shù)學(xué)能力的發(fā)展。”陳飛燕說,，計(jì)算本身的快慢對(duì)學(xué)生意義并沒有很大,，重要的是發(fā)掘珠心算訓(xùn)練遷移效應(yīng)，也就是珠心算訓(xùn)練對(duì)學(xué)生其他能力的影響,。為教育主管部門提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),、理論依據(jù)，從而制定合理方案,，這是我們研究的目標(biāo),，也是我們從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的初衷。

今年暑假,，陳飛燕副又開展了為期二十幾天的短期訓(xùn)練實(shí)驗(yàn),，她專門從黑龍江珠算協(xié)會(huì)聘請(qǐng)了兩個(gè)教練，對(duì)準(zhǔn)二年級(jí)的三十多名小學(xué)生進(jìn)行免費(fèi)教學(xué),，并在實(shí)驗(yàn)前后對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測試,，希望能發(fā)現(xiàn)短期珠心算訓(xùn)練對(duì)數(shù)學(xué)能力、專注力,、工作記憶,、執(zhí)行功能、數(shù)學(xué)感知各個(gè)方面的影響,。

而從短期訓(xùn)練來看，珠心算對(duì)孩子的直接影響也是顯而易見的,?！拔业暮⒆涌谒阒荒芩銉晌粩?shù)，但是算盤打,，能算四五位數(shù)的加減法,。經(jīng)過20多天的訓(xùn)練后，他的計(jì)算能力提高了,，注意力,、對(duì)學(xué)習(xí)的興趣也提高了?！奔议L寧先生說,。

參考文獻(xiàn)

[1] Chunjie Wang, Jian Weng, Yuan Yao, Shanshan Dong, Yuqiu Liu,Feiyan Chen*. Impact of long-term abacus training on executive function development and underlying neural correlates in Chinese children. Human Brain Mapping. 00:00–00, 2017.

DOI 10.1002/hbm.23728

[2] Jian Weng, Ye Xie, Chunjie Wang &Feiyan Chen*. The Effects of Long-term Abacus Training on Topological Properties of Brain Functional Networks.Scientific Reports.7: 8862, 2017

DOI:10.1038/s41598-017-08955-2

[3] Chunjie Wang, Fengji Geng,Yuan Yao,Jian Weng,Yuzheng Hu, Feiyan Chen* Abacus Training Affects Math and Task Switching Abilities and Modulates Their Relationships in Chinese Children.PLoS ONE. 10(10): e0139930,2015.

文字作者：尤澤珺、周亦穎

攝影：周亦穎

本文編輯：呂心怡