周新林研究团队发现珠算课程可以消除计算障碍
发展性计算障碍，又称计算障碍，是一种特定的数学学习困难。学龄儿童中，计算障碍发生率约为3-7%。这类孩子智力正常，但在“数量感知、数字相关知识、计算”上存在缺陷，在“利用数学概念、算术事实、程序性知识解决数学问题”中存在困难，且在数学学业成绩上远落后于同龄儿童。很多患有计算障碍的孩子，也伴随着阅读困难、注意力缺陷多动障碍、焦虑、抑郁、学业自信低下。很多孩子在学龄早期就存在罹患计算障碍的风险，在孩子大脑高速发展的学龄早期，进行计算障碍的预防预警尤为重要。
近年来，针对珠算珠心算训练的研究已发现了珠心算训练对学习者算术能力的促进作用。有些研究还表明，珠心算可以提升基本的数字加工效率、工作记忆、注意能力。脑科学研究显示，珠心算可以塑造大脑，其中就包含计算障碍群体可能发育不良的大脑顶叶区域。
那么，既然又能提高算术计算能力，又能塑造大脑，早期的珠算课程是否可以消除计算障碍？周新林团队为了验证珠算课程对于计算障碍的作用，选取了江苏省南通市和常熟市，来自12个自然班的479名二、三年级的学生参与了测试。这些学生在入学时，随机被分配到珠心算班级，或者不学习珠心算的非珠心算班级。6个珠心算班级的学生（245人），一年级起即开始接受珠算课程，珠算课程内容和他们的数学课程相融合。而6个非珠心算班级（234人）学生不接触任何珠心算训练，接受常规数学课程学习。由于学生随机分班，所以可认为两类班级孩子入学时数学水平相当。研究者通过对比两类班级，检验珠算课程对于计算障碍的预防及干预作用。
研究结果显示，二、三年级时（即经过2-3年珠心算学习）两类班级的计算障碍发生率存在显著差异。珠心算班级没有学生被诊断出计算障碍，而非珠心算班级总体的计算障碍发生率为6.4%（各班级计算障碍发生率见图1）。
图1 各班级计算障碍发生率
研究者随后比较了两类班级学生一般认知能力的差异。结果显示，在控制了性别、年龄、除本身外其它认知能力因素后，珠心算班级的学生在空间工作记忆、注意能力上，都显著性优于非珠心算班级的孩子。
最后，为了检验是否由于期待效应——珠心算班级为珠算课程试点班级，受教师期待较高——导致珠心算班级学生各项任务表现均更好。研究者控制了性别、年龄、所有一般认知能力，也控制了学生的阅读能力（用字音匹配的任务测量，呈现一个拼音，让孩子从7个备选的汉字中选出来读音为屏幕上拼音的汉字），结果显示，珠心算班级学生算术计算任务表现仍然显著性更好。而当控制性别、年龄、所有一般认知能力，也控制了学生的数学能力后，两类班级孩子的阅读能力并不存在显著差异（见图2）。这证明，珠心算学习并不会引起广泛的学业成绩的提升，并不是单纯的期待效应导致的学业相关认知能力普遍提高。
图2 控制年龄、性别、一般认知能力后，两类班级数学能力（算术计算任务）、阅读能力（字音匹配任务）差异比较。两类班级仅在数学能力上存在显著差异，阅读能力上并不存在显著差异。
借助珠算班级与非珠算班级的比较，该研究首次揭示了珠算课程对于计算障碍的预防及干预作用。研究启示我们，中国的珠算课程，可能可以用于早期的学校数学教育，发挥早期预警作用，用以避免孩子出现计算障碍。
该研究由北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室周新林课题组。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室陆彧捷、马美为第一作者，周新林教授为通讯作者，外单位合作者包括江苏省财政厅文教处陈国忠秘书长。该研究获得国家自然科学基金委（No. 31600896，31671151）、北京师范大学等单位的经费支持。
【论文连接】
Lu Yujie, Ma Mei, Chen Guozhong, Zhou Xinlin. (2020)Can abacus course eradicate developmental dyscalculia. Psychology in the Schools. doi:10.1002/pits.22441
