珠心算教學干預對同卵孿生子智力發展作用的個案研究

● 蔣志峰

珠心算教學干預對同卵孿生子智力發展作用的個案研究

● 蔣志峰

本研究在相關課題研究基礎上，通過個案研究法，針對課題實驗校的甲乙兩個同卵孿生子的入學時存在的顯著的智力水平差異，以及入學后甲在三年的珠心算教育干預下表現出的智力的顯著提高，展開了調查研究。結果表明：同卵孿生子在小學剛入學時的智力指標上顯示出相同的特點，而甲明顯低于乙的原因主要是以爺爺和奶奶所實施的不同的早期教育所引發和造成的。并且，甲入學三年的時間里智力顯著提高的原因，只能歸因于珠心算教學干預，該校珠心算教學內容和方法在促進甲智力水平快速提高上起到了決定性的作用。

同卵孿生子；智力發展；差異；珠心算；影響因素

一、研究背景

珠算是中國優秀的傳統文化，近30年來，在中國珠算心算協會的領導和推動下，在珠算基礎上發展而來的珠心算教育迅速地在包括中國在內的世界十幾個國家和地區的兒童教育領域得以發展傳播。珠心算是珠算式心算的簡稱，它按照一定的教學方法將珠算運算過程映現在兒童的腦中進行，即俗稱的“在腦中打算盤”。

近些年來，大量的對比研究報告提示出珠心算教育具有開發兒童智力潛能的顯著作用（2006）[1]。印度馬德拉斯大學的K．VASUKI博士通過對比實驗發現，“珠心算學習可以將兒童的認知能力提高到令人吃驚的程度，并且，珠心算學習對兒童的注意力、問題解決能力、關聯記憶能力、工作記憶能力、創造力及空間能力的提高都有著很大的促進作用”（2005）[2]。

對于珠心算開發兒童智力的腦機制，國內外相關研究也做出了多項探索。日本京都醫學研究所花川隆等教授運用FMRI進行的對比研究發現，“珠心算兒童組偏向于視覺空間策略，普通兒童組則偏向于語言策略”，“珠心算兒童組比普通兒童組心算時激活了更多的激活了8個腦區，且都集中在右半球，顯示珠心算學習促進了兒童兩半球更均衡的發展”（2005）[3]。山東省濰坊醫學院進行的珠心算腦機制研究發現，“珠心算訓練能促進兒童基本認知能力和智力的發展，使兒童對信息加工的啟動激活強度大，而且后期消耗腦資源少；珠心算訓練兒童對信息加工使用語言和視覺空間加工策略，未訓練兒童多使用語言加工策略；珠心算訓練兒童在計算中各個腦區相互配合共同完成復雜的數學認知加工任務，小腦參與了心算加工活動，兒童大腦功能具有很強的可塑性和更大的可開發空間”（2009）[4]。浙江大學和中國科技大學聯合實驗組進行的珠心算腦機制研究發現，（1）珠心算過程的神經機制與普通心算有顯著差別，珠心算加工過程更多依賴與視覺空間加工相關的腦區，普通兒童采用了語言相關的策略；（2）珠心算兒童與普通兒童在大腦自質一致性上存在一定的差異；（3）珠心算兒童比普通兒童在精算和估算的神經機制、數量的自動加工和空間表征方面存在一定的“優勢”；（4）珠心算兒童比普通兒童在注意、工作記憶、表象操作等認知功能方面存在不同程度的“優勢”；（5）珠心算兒童在短時數字記憶廣度和字母記憶廣度上都顯著高于普通兒童。（2010）[5]

在財政部、教育部的大力支持下，中央教育科學研究所自2004年9月開始實施了 《珠心算教育具有開發兒童智力潛能作用研究》課題。課題把珠心算教學干預作為自變量，把兒童智力的變化作為因變量，將一年級新生以隨機的方式分為實驗班與控制班，進行了為期3年的研究。

珠心算教學干預開始前對兩班所有被試進行前測，每個學年結束時對兩班所有被試進行重測。課題研究結果表明，珠心算教育能顯著提高兒童小學1-3年級智力發展水平并提高語文、數學、英語的學業成績。(2009)[6]

上述珠心算教育促進兒童智力發展的研究結果都是群體性實驗研究結論，在課題研究過程近半時，我們在一所課題實驗學校——大連市甘井子區宇峰小學，發現了一對同卵孿生子甲和乙。學校在課題初始時，并未作太多考慮，隨意地把甲安排在實驗班，把乙安排在控制班。到目前為止，甲已經接受了3學年的珠心算教學干預，在控制班學習的乙則沒有學習珠心算，除此以外，這對孿生子其他方面的學校教育情況完全相同。入學時的前測顯示，兩人的智力發展水平存在較為顯著的差距，甲明顯低于乙。隨著課題研究的完成，這對同卵孿生子的智力測量結果令人吃驚，特別是甲通過三年的珠心算教育干預，逐步趕上并全面查過了乙，并表現為較高的智力發展水平。這對同卵孿生子的分班情況和在珠心算教育干預下的智力發展變化情況，使我們感到很有研究價值。

孿生子研究重點關注于分析遺傳與環境之間的關系。國內外大量的孿生子研究表明，同卵孿生子在發展過程中表現出來的差異可以歸因于環境因素。教育作為一種重要的環境因素，在同卵孿生子的智力發展中起著重要的作用。[7]本研究在總課題研究的基礎上，針對這對同卵孿生子的智力測量結果展開調查和分析，以期深入探討甲乙這對同卵孿生子入學前智力差異的原因和入學后甲的智力迅速得以提升的原因，并分析探討珠心算教育因素對甲智力發展的促進作用。

二、研究方法

1.研究對象：一對同卵孿生子甲和乙，均為男性。

2.研究方法：采用個案研究法，對甲和乙這對同卵孿生子的智力測量結果展開調查研究。

三、調查結果

1.孿生子調查結果

2006年3月，在宇峰小學的介紹下，課題組和學校老師共同對孿生子進行了家訪。接受訪問的是孿生子的母親和奶奶。此后，學校老師又對其進行了多次家訪，對能夠準確記錄和回憶的情況進行了調查。

（1）出生情況調查結果（家庭記錄）

表1 孿生子出生時的基本情況調查結果

（2）孿生子類型（家長回憶并結合家庭記錄）

孩子出生后，家長向醫生詢問后得知，兩個孩子為同卵雙胞胎。

（3）喂養情況調查結果（有家庭記錄）

出生后孩子發育一切正常，母親在孩子出生后3天出院，兩個孩子母乳喂養。

（4）家庭及撫養情況調查結果（回憶）

母親是一工廠的會計，高中畢業文化程度。平時工作較忙，下班時間一般都在17:30以后；父親是一名長途貨運司機，初中畢業文化程度，在家的時間不多。因此，母親休完產假后，將孿生子交由爺爺奶奶照料。由于兩位老人精力有限，每人各負責照料一個孩子。爺爺是一名退休工人，有一定文化，負責照顧乙：奶奶是一位成長于農村的家庭主婦，與爺爺相比，文化程度略低，負責照顧甲。家庭住房為110平方米的單元樓房。

爺爺身體好，不做家務，有更多的時間來照料孩子。他經常抱著乙講故事、唱歌曲，與孩子進行交流，時不時逗孩子開心。奶奶身體不好，還要負責料理家務，不能經常抱甲，更談不上與甲進行過多的交流，常常把甲一個人孤零零地放在炕上，顧不上理睬，而爺爺也很少去抱甲。

兩個孩子在發育過程中逐漸產生了顯著的差距，兩個孩子會走路的時間上無太大差異，但在開口說話的時間上，在乙會說話的第九個月，甲才開始吐字。兩個孩子在爺爺奶奶的分別照料下慢慢長大。

（5）幼兒園情況調查結果（回憶）

兩個孩子三歲時，被家長送入社區內的小百花幼兒園，進入了同一個班，一同學習、生活。由于兩個孩子的長的極象，小朋友們和老師都很難分清兩個孩子。平日里兩個孩子也總是一起玩，也有著共同的朋友圈。雖然兩個孩子出生有前后，但父母并沒有刻意的要分出孩子的大小。

（6）小學入學情況調查結果

宇峰小學位于社區內，因此達到入學年齡時，兩個孩子共同進入宇峰小學。

（7）學校老師的看法調查結果

從入學時的簡單面試看，兩個孩子在學前教育程度、掌握的知識水平和學習能力等方面都無明顯差異。學校對其他方面沒有進行了解。

（8）家族智力情況調查結果（回憶）：在家長的記憶中，雙方家族都沒有智力缺陷和精神問題。

調查表明，家長準確記憶和記錄中的同卵孿生子甲和乙發育中的差距，主要體現在甲比乙說話晚了近9個月。通過調查我們認為，其它因素可以排除，甲乙發育中的差距歸因于爺爺和奶奶分別對甲乙兩人不同的早期教育方式。

2.入學后同卵孿生子的智力測量結果及智商變化情況的對比分析

課題組已經完成了對孿生子所在的宇峰小學的實驗班和控制班進行了四次智力測量，測量時間見表2。

表2 測量時間

每次測量相距一學年，且測量內容與實際教學無關，對后測沒有記憶效應。從測量資料中挑出這對孿生子的智力測量數據。一年級剛入學時的前測數據顯示，甲與乙相比，在言語智商（低19分）、操作智商（低10分）、韋氏智力（低 23分）、韋氏記憶（低 12分）、瑞文推理（低15.5分）、數字劃消2（低5.5分）、數字劃消3（低3.5分）、數字劃消4（低3.5分）等項成績上均低，只在數字劃消1（高1.5分）一項高于乙。在珠心算教育干預下，甲（實驗班）入學第二年末時其智力發展已經基本趕上乙（對照班），甲（實驗班）第三學年的智力發展更是顯著超過乙（對照班）。

3.學校老師訪談結果

由于在三年的課題實驗研究周期進行到一年多后才發現這對孿生子的情況并開始追蹤研究，故我們于2006年3月和2007年6月分兩次與學校老師訪談，分別對孿生子入學前一年半和后一年半的數學、語文、英語三科學習情況進行了實地調查。由于研究方案要求同一學科教師教兩班同一門課，因此，語數英三科老師對孿生子有著清晰的對比認識。

（1）數學方面

入學初期，兩人的數學水平相差不大，乙（控）的理解能力強于甲（實）；入學第三年時，甲（實）的數學水平要明顯強于乙（控），尤其表現在計算速度和準確率上。

實驗班班主任兼兩班數學教師王老師說：“入學初兩人在計算方面無太大差距，對20以內的加減都能夠正確計算，乙（控）在數學方面對題意的理解明顯優于甲 （實），對語言的理解能力也優于甲 （實），甲（實）很多時候聽不明白老師說的話的意思。”

一年半之后，甲的數學水平就已經優于乙了。“在計算的速度及準確性方面，甲（實）明顯優于乙（控），特別是計算速度差距比較明顯，甲（實）思維更加敏捷，對數學問題的反映速度及理解程度有了很大的進步。在做數學試卷的時候，甲（實）的速度要比乙快20分鐘左右，準確性方面也優于乙。”

第三年時，甲在數學水平上的優勢就更加明顯了。“甲（實）在思維能力、理解力、自理能力上都好象比乙（控）大一歲似的”。“數學課上甲（實）對老師的突然發問，總是能快速的反應過來，而乙（控）對老師的突然發問通常都采用沉默不語的方式來對待”；“對解決問題的題型，甲（實）明顯優于乙（控），從錯題上可以看出甲（實）思路清晰，而乙（控）明顯是無從下手”；“計算方面甲 （實）的優勢更強，速度快而且準確率高。”

（2）語文方面

入學初期，兩人的語文水平相差不大；第三年時，甲（實）的表達能力強于乙（控），在記憶的速度及時間連續性上優勢明顯。

對比班班主任兼兩班語文教師李老師說：“入學初，甲（實）接受新知識的速度不快，對于字句得經過反復強化才能記住，朗讀水平也不是很好，不愿大聲朗讀課文，回家不看課外書，閱讀面較窄”；“乙（控）字掌握的不準，書寫不規范，不愿讀課文，回家也不看課外書，閱讀面較窄，知識面也不是很豐富，他不能用自己的話來回答問題，理解課文有難度。”

第三年時，“甲（實）比乙（控）的口頭表達能力增強了。學習一課后，兩個班同時檢測聽寫字詞，乙（控）會錯10多個字，而甲（實）只錯2～3個字。同時背誦一段課文、古詩，甲（實）用很短的時間就能背下來，而乙（控）則要用一兩天的時間反復讀、背才能記住，且忘的很快。”

“甲（實）發言很積極，愿意把自己的想法說給大家聽。朗讀水平較好，聲音響亮，語氣好，上課注意力較集中”，“乙（控）樂于交流傾聽多于表達”。

（3）英語方面

入學初期，兩人的學習積極性都不高，乙的英語水平高于甲（實）；三年后，甲（實）的學習積極性高于乙（控），而且英語水平也超過了乙（控）。

兩班一二年級的英語教師侯老師說：“甲 （實）在剛入學時，比乙（控）差的很多，但經過了這二年的學習，他趕上來的很快，現在的和乙（控）相比，已經差不多了。”

兩班三年級英語老師馬老師說：第三年時，“甲（實）在課堂上對一些簡單的問題能積極的舉手回答而且聲音響亮。教師讓朗讀英語課文時，他會主動舉手；當教師讓學生進行小組合作學習時，他會積極參與，勇于表達自己的想法。對課堂上的一些容易出錯的問題，老師稍作啟發他便會很快領悟，接受能力有所提高。通過這一年的英語學習，他取得了非常大的進步，期末考試成績很理想”，而“乙（控）接受能力較甲（實）差，課堂上沒有甲（實）積極主動，英語成績一般。”

4.孿生子各學期末學習成績的對比

表3 孿生子各學期期末考試成績對比

表3顯示，一年級上學期的期末考試時，甲總體落后于乙，二年級后至三年級，甲逐步趕上并超過了乙。

5.珠心算表象能力問卷調查研究結果

總課題每學年對實驗校兩班學生都要做表象能力調查，從中挑出甲乙這對孿生子的調查問卷，匯總后對比結果如下：

甲（實驗班）算珠表象清晰，乙（控制班）為普通表象。結合表象能力測驗數據結果，甲（實驗班）5個表象能力分測驗的成績的提高幅度都高于乙（控制班），并且與前測相比進步顯著，顯示了珠心算教學干預有效提高了甲（實驗班）的表象能力。

6.調查研究總結論

多項調查的結果顯示，同卵孿生子在小學剛入學時的各項智力指標測驗上甲明顯低于乙的原因，主要是以爺爺和奶奶所實施的不同的早期教育所引發和造成的。入學后除珠心算教學干預外，不存在其他對孿生子智力差異的影響因素，孿生子也沒有參加任何校外教育培訓。這對孿生子入學三年的時間里，甲顯著的智力發展的原因，只能歸因于三年來的珠心算教學干預，該校珠心算教學干預的內容和方法對促進甲智力水平的快速提高起到了決定性的作用。

四、討論

無論是群體性實驗研究還是對同卵孿生子的個案研究，其結果都顯示出珠心算教育能顯著促進兒童智力的發展。分析其原因，我們認為，珠心算教育的最大特點就是強調培養兒童在腦中形成清晰的算珠表象并通過看算和聽算的兩種主要方式來提高相應的腦算能力，即培養清晰的算珠表象及其表象操作能力。其之所以能顯著促進兒童智力的發展，一方面的可能原因是它符合心理學的一般認識，即兒童的思維發展階段是以形象思維為主導形式的，并一般在四年級出現向邏輯思維為主的過渡。尤其是小學三年級以下，邏輯思維在很大程度上受思維具體形象性的束縛，他們的邏輯推理需要依靠具體形象作支柱，甚至要借助直觀來理解抽象概念。而珠心算更強調培養兒童高度的算珠表象和算珠表象操作能力，這會極大地促進兒童形象思維能力的發展。其二，珠心算也不僅僅是培養兒童強大的形象思維能力，還與珠算方法的內在邏輯相結合，在腦中實現高效的腦算。其三，在反復的珠心算練習過程中，手腦眼耳等全面配合，將對腦內神經網絡產生作用。這一點已經通過國內外相關珠心算教育的腦機制研究所證實。結合總課題數據和孿生子的數據來看，反映出珠心算教育能有效地促進兒童表象及表象操作能力的提高，相應地，其它智力指標均得以顯著提高。

[1]中國珠算心算協會.珠心算教育與少兒智力開發，經濟科學出版社，2006.8

[2]K.VASUKI.THE IMPACT OF ABACUSLEARNING OF MENTAL ARITHMETIC ON COGNITIVE ABILITIESOF CHILDREN.Thesis submitted to UNIVERSITY OF MADRAS For theDegreeofDOCTOR OFPHILOSOPHY.Departmentof Applied Psychology and Behavioural Research Justice Basheer Ahmed Sayeed College for Women Chennai 600 0018.2005.12

[3][4][5]遲海濱．珠心算教育具有開發兒童智力潛能作用的研究成果，珠算與珠心算．2010.1.

[6]中央教育科學研究所課題組，珠心算教育與兒童智力發展實驗研究．教育研究，2010,(11).

[7]Lawrence Wright,Twins:What They Tell Us about Who We are,J.Wiley&Sons,1997.Frank J.Sulloway,Born to Rebel:Birth Order,Family Dynamics,and Creative Lives,Pantheon,1996.

蔣志峰/中國教育科學研究院副研究員，研究方向為課程教學中人的身心發展規律研究

（責任編輯：陳培瑞）