三、系列实验项目的研究成果

从2001年起至今，我们历经了17年锲而不舍的实验研究，在有关方面的支持配合下，坚持实事求是的中立思想，与专业机构密切合作，实施科学严谨的系列对比实验测试研究，取得重大研究成果。

（一）整合实验研究的立项过程

2001年1月，我省启动与数学整合教学研究工作，由省珠协算理算法研究室和教育指导中心负责实施；至2002年6月实验成功，22日在哈尔滨工业大学举行珠心算科技首映式（时下正是课改取消珠算），第一次展示珠心算与数学结合成果，同年9月在首批四所小学（讷河八小、七台河一小、大兴安岭加区一小和齐市二厂小学）进行普及实验；普及实验实验成功，2003年7月举行首届珠心算数学知识竞赛，至此，第一阶段实验任务完成，达到预期目标；2003年9月正式实验开始，从起初的四所学校向全省小学珠心算教学点延伸，以讷河八校和七台河一小为重点，进行全员和对比两种形式的研究；2004年作为中珠协《珠心算教育具有开发儿童智力潜能的作用研究》项目研究系列之一； 2008年中珠协委托浙江大学课题组进入（对七台河市第一小学实验班对照班进行两年测试），自此在中珠协支持配合下，我们开始了与浙大长达九年的合作实验研究； 2009年9月，为认证之前七台河第一小学的实验测试结果，我们与浙大合作，启动第二轮实验研究准备工作，也就是同年11月1日，在齐齐哈尔（龙沙区江岸、永裕、新明小学6个班225名学生参与实验，2009.11—2014.12）进行的一个完整的教学周期的实验研究。为参与配合浙大《珠心算对认知功能的影响及其神经机制的研究》的同时，教育教学方面《珠心算与数学整合开发儿童智力的实验研究》《小学珠心算教育的课程实施策略》《珠心算教育与培养学生核心素养的实验研究》三项课题，后经中珠协批准立项，同步进行实验研究。总之，无论是认知与神经科学研究还是教育行为的实验研究，其结果都得到相互印证：珠心算开发儿童智力的作用显著。

（二）系列实验项目研究成果与结论

1.珠心算神经机制研究（即珠心算脑机制研究）成果

“人的大脑不是一成不变的，大脑有自身的发展规律，人的大脑随着年龄和外界环境的变化而变化，也就是我们提到的脑的可塑性。我们的研究就是着眼于珠心算训练对儿童的认知行为、脑功能、脑结构和脑网络的变化，考察这种特殊的外界环境刺激对儿童行为和脑可塑性的影响，同时希望我们的研究成果能对儿童珠心算教学和教育有积极的指导作用。”（引自陈飞燕《珠心算练习对儿童认知功能和脑可塑性的影响》结题报告）。基于这样的思考，浙大课题组在黑龙江省进行了两个阶段的实验研究，从课题组提供的完整版《实验结题报告》中，我们归纳起来，简要概括有五项收获。

第一阶段：2008年9月——2009年6月。测试两年，项目名称是《珠心算对认知功能的影响及其神经机制的研究》。通过七台河市第一小学60名学生参与的实验，了解了珠心算训练对儿童的认知功能和脑功能产生了怎样的影响。成果摘要如下：

◆ 珠心算促进脑结构发生变化。

两个重大发现：一是“珠心算的神经基础与普通心算有差别”。（结论是：①珠心算的神经基础有别于普通心算；②在珠心算的加工过程中，采用了视觉空间表征（神····经通路），经典的语言区域没有参与珠心算加工，而普通心算加工则更多采用语言表征）；二是“珠心算儿童与普通儿童在大脑白质一致性上存在一定的差异”。脑白质是连接大脑皮层之间的神经纤维，它由纤维束组成，纤维束也称神经通路，各部位的神经束构成大脑的神经网络，神经网络发育得越茂盛，认知能力越强（引自浙大胡玉正报告）。这一重大研究发现，揭示了珠心算开发儿童智力的奥秘。

第二阶段，2009年11月至2014年12月。测试五年。项目名称是《珠心算练习对儿童的脑功能及结构网络的影响》的研究。“除了关注珠心算练习对认知功能、脑功能和结构的影响外，还考察了珠心算训练对脑网络结构的影响。更重要的是，这是一个追踪的研究，我们要一步一步来看，这些变化是怎么样产生的，为什么会有这样的变化。黑龙江省齐齐哈尔市三所学校合计六个班级参与了我们的实验，投入了大量的人力物力，认知行为测试累计800多人次，磁共振测试400余人次（这个数据我重新核实了一下）。” 研究结论摘要如下：

◆ 珠心算影响脑的可塑性。

1. 珠心算大幅提升儿童的计算能力，促进儿童数字敏感性和数字认知的发展，能显著提升儿童的视觉空间和逻辑推理能力；

2. 珠心算训练具有迁移作用，促进其他学科的学业成绩，提高儿童的执行功能（即解决问题的能力，是人一生发展中最最核心的能力，执行功能的高低与今后的成就有非常大的关系）和提高工作记忆能力（智商的核心内容），促进儿童专注力、解决问题的能力的发展。

3. 珠心算训练影响脑的可塑性，促进右脑在数学任务中的参与；促进左右脑之间信息的快速交互（影响梭状回脑灰质体积的变化，促进枕叶和梭状回脑区视觉通路结构的连接）。

◆ 珠心算提升大脑的工作效率，促进儿童脑的发展。

近年来，课题组在国际重要学术期刊上发表的与珠心算相关的研究论文，合计14篇。（引自陈飞燕《珠心算练习对儿童认知功能和脑可塑性的影响》结题报告）

浙江大学物理系交叉学科实验室是唐孝威院士从中国科学院高能物理研究所全职调入浙江大学后筹建的。有四个方向：神经信息学、颗粒物质、计算生物物理和脑功能成像，课题组属于脑功能成像方向，是一个涉及心理学、医学、物理学、计算机科学、数学等多个领域的交叉学科。主要采用行为学和现代医学影像技术研究人的行为和脑的功能、结构和网络，及其他们之间的关系。（引自陈飞燕2016.7.16齐市报告）

至此，上述研究成果或结论，足可以说明我省坚持“珠心算与数学结合开发儿童智力的实验研究”项目成效是极其显著的，与专业机构的研究成果相互印证了“珠心算具有开发而儿童智力的作用”，实现了珠心算提升儿童核心素养目的。

1.珠心算教育行为研究（即珠心算整合教学实验）成果

为配合浙大的神经机制研究，经中珠协批准立项，从教育行为上，我们潜心进行了三个项目的实验研究：《珠心算与数学整合开发儿童智力实验研究》《小学珠心算教育的课程实施策略》和《珠心算教育与培养学生核心素养的实验研究》。前两项与浙大测试研究同步进行，第三项在前两项基础上已启动两年，目前在研中。三个项目的研究，综合反映了龙江珠心算教育教学全貌，对比实验研究同样取得突破性成果，主要是以下五个方面：

坚持珠心算与数学结合教学开发儿童智力，促进了学生智力、非智力，包括学业成绩的全面提升，锻炼了实验教师，推动了学校教育的优质发展，学生、老师和学校均发生重大变化。

◆ 珠心算开发儿童智力的作用显著。表现在学业成绩的全面提升和浙大的测试结果。

【案例一】以七台河市第一小学为例，学校坐落在七台河市老城区（煤城塌陷改造区）——新兴区。实验班学生父母，没有一个是带“长”级的，也没有一个是知识分子家庭出身的，父亲多是煤矿工人，母亲多是没有工作的家庭妇女，也有父母离异或单亲家庭的。2004年9月，我们的实验就是从这里开始的。这批学生去年参加高考，我们在市招生办支持下，了解到实验班学生高考情况，在册30名学生（2名辍学，1名家搬外地，1名中考去职校、1名参军入伍，2名因家庭变故联系不上），23名参加高考全部被录取。其中一表10人占43.48%，高于全市24.1%；二表6人占26.12%。一二表录取率69.6%。（详见附件一）

七台河一小的案例说明，如果小学阶段没学珠心算，或珠心算学习时间停止在二三年级，仅凭这些孩子所处的环境而言，很难说有这样高的录取比例。同时，这也说明，小学时通过珠心算学习训练，学生智力得到开发，学习自信心增强，学习兴趣浓厚，学习习惯良好，发展有后劲。

◆珠心算促进了基础教育的均衡发展。表现在参与实验的4所学校基础教育质量大幅提升，特别是教育环境不利的学校，得到了长足的发展。

【案例二】 以学生构成为例，七台河市一小，齐齐哈尔新明、江岸、永裕小学，前三所学校的学苗，分别是煤城矿工子弟、工人和城郊农民子弟、市区平民子弟。如今，4所学校一个共同的特点：就是珠心算不仅改变了学生的命运，也改变了学校的命运。

◆ 珠心算与数学整合提升了教师的职业素质

一是教学相长。珠心算教育的开展为教师成长搭建了一个崭新的平台。当学生形成心算能力后，教师就得紧跟学生的步伐，学生推着老师向前走，教学效率不断提高；二是提升职业素养。珠心算与数学整合教学，促进了学校积极开展各种形式的校本研修活动，提升了教师钻研各科教材的能力，找到了提高教学质量的策略，增强了教师的责任感和荣誉感，工作热情高涨，教学能力和工作积极性不断提升。

◆ 珠心算显著促进了各学科教学质量的提升

珠心算促进各学科的发展，主要是提升教学效率。一是对小学数学教育的直接迁移作用。与对照班比较，珠心算班学生数学成绩突出，优生所占比重较高。珠心算学生不仅计算能力强，数学举一反三的能力、思维能力和推理能力都强于普通班级。根据每年两次的教育行为测试数据，实验班数学成绩平均高出对照班4-10分，几乎是没有可比性，在全市也遥遥领先。二是对其他学科教学效率的提升作用。运用珠心算脑像能力向语文学科迁移，学习拼音、识字、阅读等知识点，提升了语文的学习效率，平均成绩高出4－7分；向英语学科迁移，从英文字母的认读到听、说、读、写的练习和记忆单词、词汇等都显示出了绝对的优势；向音体美教学迁移，珠心算班与平行班比较，珠心算班学生现场作画能力强，基本能完成，平行班学生几乎不能完成。包括演讲和参加学校各种活动，都看出明显的差别。

◆ 珠心算显著提升了学生的核心素养能力。注意力、记忆力、思维力、空间想象力和逻辑推理能力等核心素养，实验班与对照班比较有显著差异。仅以学生的自主能力和管理能力为例，教师们一致公认：珠心算班学生和普通班学生差异较大，且体现在方方面面。

（本文为世珠联第五次珠心算教育学术交流研讨会交流材料之一）