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　　一(yi)項(xiang)長達(da)五年的科(ke)學(xue)研(yan)究發現，珠心算訓(xun)練(lian)并非簡單(dan)的技能學(xue)習，而是可(ke)能在(zai)認(ren)知結構層面，對兒童大(da)(da)(da)腦產(chan)生(sheng)深刻(ke)而持久的積極影響，促進(jin)了關鍵認(ren)知能力的協(xie)同發展(zhan)。近期(qi)(qi)，一(yi)項(xiang)由浙(zhe)江大(da)(da)(da)學(xue)領銜，與華東師范大(da)(da)(da)學(xue)、香港浸會大(da)(da)(da)學(xue)、德(de)國奧爾登堡大(da)(da)(da)學(xue)聯(lian)合(he)開展(zhan)的研(yan)究，揭示(shi)了一(yi)個獨(du)特的現象：長期(qi)(qi)、系(xi)統的珠心算訓(xun)練(lian)可(ke)以改變兒童發育過(guo)程中數學(xue)能力和執行功能的分化趨(qu)勢(shi)，促進(jin)了兩者的“重新融合(he)”。

　　也就是說(shuo)，珠心算不(bu)僅有助(zhu)于提升計(ji)算速度，更(geng)是以(yi)一種獨特的視(shi)空間策略影響了相(xiang)關認知結(jie)構和大腦(nao)功(gong)能。

能力“綁定”，差異變小

　　研(yan)究(jiu)(jiu)團(tuan)隊將142名中國小(xiao)學(xue)生隨機(ji)分為兩(liang)組，進(jin)行為期(qi)五年(nian)的(de)(de)追(zhui)蹤研(yan)究(jiu)(jiu)。訓(xun)練組從小(xiao)學(xue)一年(nian)級(ji)開始，每周接(jie)受約(yue)2小(xiao)時的(de)(de)系(xi)統性(xing)珠(zhu)心算(suan)訓(xun)練。對照組僅參(can)與常規學(xue)校課(ke)(ke)程(如數學(xue)、閱讀等)。兩(liang)組兒(er)童(tong)其余的(de)(de)學(xue)校課(ke)(ke)程保持一致(zhi)。五年(nian)訓(xun)練期(qi)結束后，研(yan)究(jiu)(jiu)人員對孩(hai)子(zi)們進(jin)行了較為系(xi)統的(de)(de)行為評(ping)估和(he)腦影像采集。

　　研究發現，珠(zhu)心(xin)算(suan)組兒童的(de)執行功能(neng)(neng)(neng)和(he)數學能(neng)(neng)(neng)力(li)之間的(de)關聯強度顯著高(gao)于(yu)對照組。這表明(ming)長期(qi)的(de)珠(zhu)心(xin)算(suan)訓練讓這兩種能(neng)(neng)(neng)力(li)在認知(zhi)結構上更緊密地“綁定(ding)”在一起。

　　更值得注意的(de)是，訓練組(zu)孩子在執(zhi)行功能和數學(xue)能力上的(de)個體差異(變異性)顯著低于(yu)對(dui)照組(zu)。這意味(wei)著訓練讓孩子們在這些核心認知能力上的(de)表現更趨于(yu)一致。

圖1. 執行功能與數學能力的去分化現象

腦網絡“重疊”，模式“趨同”

　　科(ke)研團隊在(zai)征得學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)家長同意后，開展(zhan)安全無(wu)損的磁共振成像掃描，腦(nao)成像分析(xi)顯(xian)示，訓(xun)(xun)練組(zu)(zu)大腦(nao)網絡(luo)連(lian)接(jie)模式發生(sheng)(sheng)了顯(xian)著改變，特別(bie)是與注(zhu)意控制(zhi)、任(ren)務(wu)(wu)管理和內(nei)在(zai)自我加工思維相關功能(neng)連(lian)接(jie)增(zeng)強(qiang)。更進(jin)一步的分析(xi)表明，對于執行功能(neng)任(ren)務(wu)(wu)和數(shu)學(xue)(xue)任(ren)務(wu)(wu)，訓(xun)(xun)練組(zu)(zu)兒童(tong)的大腦(nao)功能(neng)連(lian)接(jie)模式高度相似(重疊(die)度高)，而對照組(zu)(zu)的模式則相對獨立。

　　這(zhe)些結果與行為層面(mian)觀察(cha)到(dao)的兩(liang)種(zhong)能力(li)關聯性增強(qiang)相對應，表明(ming)長(chang)期珠(zhu)心算訓(xun)練對支(zhi)持這(zhe)兩(liang)種(zhong)能力(li)的“共享(xiang)神經回路”的塑造作用。

圖2. 執行功能和數學能力相關的連接模式及其組內相似性

　　此外，研(yan)究人員發現，訓(xun)練組(zu)兒(er)童大(da)腦(nao)額頂區域(yu)的(de)靜息態功(gong)能連接模(mo)式(shi)的(de)個體間相(xiang)似程度顯著高(gao)于對(dui)照(zhao)組(zu)。這(zhe)解釋了為什么訓(xun)練組(zu)孩子的(de)能力(li)個體差異(yi)更小。更有趣的(de)是(shi)，在訓(xun)練組(zu)內部，這(zhe)種(zhong)大(da)腦(nao)活動模(mo)式(shi)的(de)“同步(bu)率(lv)”越高(gao)，孩子的(de)執(zhi)行功(gong)能和(he)數學(xue)能力(li)得(de)分也越高(gao)。而這(zhe)種(zhong)關聯在對(dui)照(zhao)組(zu)中不顯著。這(zhe)表明(ming)，融入(ru)訓(xun)練形成的(de)“集體腦(nao)模(mo)式(shi)”，可能是(shi)獲(huo)得(de)高(gao)水平認知能力(li)的(de)關鍵神經特征。

圖3. 腦-行為關聯分析

大腦的雕塑師

　　這項(xiang)歷時五年(nian)的(de)(de)珠(zhu)心算(suan)訓練研究就像(xiang)一(yi)位(wei)技藝高超的(de)(de)“雕塑師”，深刻地重塑兒童的(de)(de)大腦(nao)(nao)功能(neng)(neng)和認(ren)知：它“融合”能(neng)(neng)力——讓(rang)兒童原本(ben)可能(neng)(neng)隨著年(nian)齡趨向分化的(de)(de)執行功能(neng)(neng)與數學能(neng)(neng)力變得(de)更加緊密關聯(lian)、協同發展(zhan);它“重塑”大腦(nao)(nao)——在腦(nao)(nao)中塑造共享神經回路(lu)來(lai)同時支持這兩(liang)種能(neng)(neng)力，并促(cu)使(shi)孩子(zi)們的(de)(de)大腦(nao)(nao)活動模式趨向一(yi)致，是高水(shui)平認(ren)知能(neng)(neng)力的(de)(de)關鍵標志。

　　這(zhe)(zhe)一(yi)發現不僅揭(jie)示了珠心算提升認(ren)知(zhi)能力的(de)深層機制，也讓(rang)我們對大腦(nao)驚(jing)人的(de)可(ke)塑性(xing)和通過訓(xun)練優化認(ren)知(zhi)發展充滿了希望。未(wei)來，基(ji)于這(zhe)(zhe)種認(ren)知(zhi)訓(xun)練的(de)腦(nao)可(ke)塑性(xing)機制，或許能幫助指導并(bing)開發出更多提升綜合認(ren)知(zhi)能力的(de)有效(xiao)方法。

　　相關成果(guo)發(fa)表在國(guo)際著名期刊《Advanced Science》 (2025)。論(lun)文(wen)(wen)的(de)第一(yi)(yi)作者(zhe)為(wei)浙江大(da)學(xue)(xue)物理學(xue)(xue)院(yuan)的(de)博(bo)士(shi)后(hou)徐天勇，華東師范大(da)學(xue)(xue)的(de)劉欣陽(yang)博(bo)士(shi)(現(xian)任(ren)職(zhi)于(yu)加利福尼亞大(da)學(xue)(xue)舊金山(shan)分校)為(wei)并列(lie)第一(yi)(yi)作者(zhe)，浙江大(da)學(xue)(xue)物理學(xue)(xue)院(yuan)的(de)陳(chen)飛燕教(jiao)(jiao)授、香(xiang)港(gang)浸會(hui)大(da)學(xue)(xue)周昌松教(jiao)(jiao)授、德國(guo)奧爾(er)登(deng)堡大(da)學(xue)(xue)Andrea Hildebrandt教(jiao)(jiao)授為(wei)論(lun)文(wen)(wen)的(de)共同通訊作者(zhe)。該(gai)研究(jiu)得到了(le)中國(guo)珠(zhu)(zhu)算心算協會(hui)、齊(qi)(qi)齊(qi)(qi)哈(ha)爾(er)珠(zhu)(zhu)算協會(hui)以及齊(qi)(qi)齊(qi)(qi)哈(ha)爾(er)市(shi)當地學(xue)(xue)校師生的(de)大(da)力支(zhi)持。