珠心算教学干预对同卵孪生子智力发展作用的个案研究

● 蒋志峰

珠心算教学干预对同卵孪生子智力发展作用的个案研究

● 蒋志峰

本研究在相关课题研究基础上，通过个案研究法，针对课题实验校的甲乙两个同卵孪生子的入学时存在的显著的智力水平差异，以及入学后甲在三年的珠心算教育干预下表现出的智力的显著提高，展开了调查研究。结果表明：同卵孪生子在小学刚入学时的智力指标上显示出相同的特点，而甲明显低于乙的原因主要是以爷爷和奶奶所实施的不同的早期教育所引发和造成的。并且，甲入学三年的时间里智力显著提高的原因，只能归因于珠心算教学干预，该校珠心算教学内容和方法在促进甲智力水平快速提高上起到了决定性的作用。

同卵孪生子；智力发展；差异；珠心算；影响因素

一、研究背景

珠算是中国优秀的传统文化，近30年来，在中国珠算心算协会的领导和推动下，在珠算基础上发展而来的珠心算教育迅速地在包括中国在内的世界十几个国家和地区的儿童教育领域得以发展传播。珠心算是珠算式心算的简称，它按照一定的教学方法将珠算运算过程映现在儿童的脑中进行，即俗称的“在脑中打算盘”。

近些年来，大量的对比研究报告提示出珠心算教育具有开发儿童智力潜能的显著作用（2006）[1]。印度马德拉斯大学的K．VASUKI博士通过对比实验发现，“珠心算学习可以将儿童的认知能力提高到令人吃惊的程度，并且，珠心算学习对儿童的注意力、问题解决能力、关联记忆能力、工作记忆能力、创造力及空间能力的提高都有着很大的促进作用”（2005）[2]。

对于珠心算开发儿童智力的脑机制，国内外相关研究也做出了多项探索。日本京都医学研究所花川隆等教授运用FMRI进行的对比研究发现，“珠心算儿童组偏向于视觉空间策略，普通儿童组则偏向于语言策略”，“珠心算儿童组比普通儿童组心算时激活了更多的激活了8个脑区，且都集中在右半球，显示珠心算学习促进了儿童两半球更均衡的发展”（2005）[3]。山东省潍坊医学院进行的珠心算脑机制研究发现，“珠心算训练能促进儿童基本认知能力和智力的发展，使儿童对信息加工的启动激活强度大，而且后期消耗脑资源少；珠心算训练儿童对信息加工使用语言和视觉空间加工策略，未训练儿童多使用语言加工策略；珠心算训练儿童在计算中各个脑区相互配合共同完成复杂的数学认知加工任务，小脑参与了心算加工活动，儿童大脑功能具有很强的可塑性和更大的可开发空间”（2009）[4]。浙江大学和中国科技大学联合实验组进行的珠心算脑机制研究发现，（1）珠心算过程的神经机制与普通心算有显著差别，珠心算加工过程更多依赖与视觉空间加工相关的脑区，普通儿童采用了语言相关的策略；（2）珠心算儿童与普通儿童在大脑自质一致性上存在一定的差异；（3）珠心算儿童比普通儿童在精算和估算的神经机制、数量的自动加工和空间表征方面存在一定的“优势”；（4）珠心算儿童比普通儿童在注意、工作记忆、表象操作等认知功能方面存在不同程度的“优势”；（5）珠心算儿童在短时数字记忆广度和字母记忆广度上都显著高于普通儿童。（2010）[5]

在财政部、教育部的大力支持下，中央教育科学研究所自2004年9月开始实施了 《珠心算教育具有开发儿童智力潜能作用研究》课题。课题把珠心算教学干预作为自变量，把儿童智力的变化作为因变量，将一年级新生以随机的方式分为实验班与控制班，进行了为期3年的研究。

珠心算教学干预开始前对两班所有被试进行前测，每个学年结束时对两班所有被试进行重测。课题研究结果表明，珠心算教育能显著提高儿童小学1-3年级智力发展水平并提高语文、数学、英语的学业成绩。(2009)[6]

上述珠心算教育促进儿童智力发展的研究结果都是群体性实验研究结论，在课题研究过程近半时，我们在一所课题实验学校——大连市甘井子区宇峰小学，发现了一对同卵孪生子甲和乙。学校在课题初始时，并未作太多考虑，随意地把甲安排在实验班，把乙安排在控制班。到目前为止，甲已经接受了3学年的珠心算教学干预，在控制班学习的乙则没有学习珠心算，除此以外，这对孪生子其他方面的学校教育情况完全相同。入学时的前测显示，两人的智力发展水平存在较为显著的差距，甲明显低于乙。随着课题研究的完成，这对同卵孪生子的智力测量结果令人吃惊，特别是甲通过三年的珠心算教育干预，逐步赶上并全面查过了乙，并表现为较高的智力发展水平。这对同卵孪生子的分班情况和在珠心算教育干预下的智力发展变化情况，使我们感到很有研究价值。

孪生子研究重点关注于分析遗传与环境之间的关系。国内外大量的孪生子研究表明，同卵孪生子在发展过程中表现出来的差异可以归因于环境因素。教育作为一种重要的环境因素，在同卵孪生子的智力发展中起着重要的作用。[7]本研究在总课题研究的基础上，针对这对同卵孪生子的智力测量结果展开调查和分析，以期深入探讨甲乙这对同卵孪生子入学前智力差异的原因和入学后甲的智力迅速得以提升的原因，并分析探讨珠心算教育因素对甲智力发展的促进作用。

二、研究方法

1.研究对象：一对同卵孪生子甲和乙，均为男性。

2.研究方法：采用个案研究法，对甲和乙这对同卵孪生子的智力测量结果展开调查研究。

三、调查结果

1.孪生子调查结果

2006年3月，在宇峰小学的介绍下，课题组和学校老师共同对孪生子进行了家访。接受访问的是孪生子的母亲和奶奶。此后，学校老师又对其进行了多次家访，对能够准确记录和回忆的情况进行了调查。

（1）出生情况调查结果（家庭记录）

表1 孪生子出生时的基本情况调查结果

（2）孪生子类型（家长回忆并结合家庭记录）

孩子出生后，家长向医生询问后得知，两个孩子为同卵双胞胎。

（3）喂养情况调查结果（有家庭记录）

出生后孩子发育一切正常，母亲在孩子出生后3天出院，两个孩子母乳喂养。

（4）家庭及抚养情况调查结果（回忆）

母亲是一工厂的会计，高中毕业文化程度。平时工作较忙，下班时间一般都在17:30以后；父亲是一名长途货运司机，初中毕业文化程度，在家的时间不多。因此，母亲休完产假后，将孪生子交由爷爷奶奶照料。由于两位老人精力有限，每人各负责照料一个孩子。爷爷是一名退休工人，有一定文化，负责照顾乙：奶奶是一位成长于农村的家庭主妇，与爷爷相比，文化程度略低，负责照顾甲。家庭住房为110平方米的单元楼房。

爷爷身体好，不做家务，有更多的时间来照料孩子。他经常抱着乙讲故事、唱歌曲，与孩子进行交流，时不时逗孩子开心。奶奶身体不好，还要负责料理家务，不能经常抱甲，更谈不上与甲进行过多的交流，常常把甲一个人孤零零地放在炕上，顾不上理睬，而爷爷也很少去抱甲。

两个孩子在发育过程中逐渐产生了显著的差距，两个孩子会走路的时间上无太大差异，但在开口说话的时间上，在乙会说话的第九个月，甲才开始吐字。两个孩子在爷爷奶奶的分别照料下慢慢长大。

（5）幼儿园情况调查结果（回忆）

两个孩子三岁时，被家长送入社区内的小百花幼儿园，进入了同一个班，一同学习、生活。由于两个孩子的长的极象，小朋友们和老师都很难分清两个孩子。平日里两个孩子也总是一起玩，也有着共同的朋友圈。虽然两个孩子出生有前后，但父母并没有刻意的要分出孩子的大小。

（6）小学入学情况调查结果

宇峰小学位于社区内，因此达到入学年龄时，两个孩子共同进入宇峰小学。

（7）学校老师的看法调查结果

从入学时的简单面试看，两个孩子在学前教育程度、掌握的知识水平和学习能力等方面都无明显差异。学校对其他方面没有进行了解。

（8）家族智力情况调查结果（回忆）：在家长的记忆中，双方家族都没有智力缺陷和精神问题。

调查表明，家长准确记忆和记录中的同卵孪生子甲和乙发育中的差距，主要体现在甲比乙说话晚了近9个月。通过调查我们认为，其它因素可以排除，甲乙发育中的差距归因于爷爷和奶奶分别对甲乙两人不同的早期教育方式。

2.入学后同卵孪生子的智力测量结果及智商变化情况的对比分析

课题组已经完成了对孪生子所在的宇峰小学的实验班和控制班进行了四次智力测量，测量时间见表2。

表2 测量时间

每次测量相距一学年，且测量内容与实际教学无关，对后测没有记忆效应。从测量资料中挑出这对孪生子的智力测量数据。一年级刚入学时的前测数据显示，甲与乙相比，在言语智商（低19分）、操作智商（低10分）、韦氏智力（低 23分）、韦氏记忆（低 12分）、瑞文推理（低15.5分）、数字划消2（低5.5分）、数字划消3（低3.5分）、数字划消4（低3.5分）等项成绩上均低，只在数字划消1（高1.5分）一项高于乙。在珠心算教育干预下，甲（实验班）入学第二年末时其智力发展已经基本赶上乙（对照班），甲（实验班）第三学年的智力发展更是显著超过乙（对照班）。

3.学校老师访谈结果

由于在三年的课题实验研究周期进行到一年多后才发现这对孪生子的情况并开始追踪研究，故我们于2006年3月和2007年6月分两次与学校老师访谈，分别对孪生子入学前一年半和后一年半的数学、语文、英语三科学习情况进行了实地调查。由于研究方案要求同一学科教师教两班同一门课，因此，语数英三科老师对孪生子有着清晰的对比认识。

（1）数学方面

入学初期，两人的数学水平相差不大，乙（控）的理解能力强于甲（实）；入学第三年时，甲（实）的数学水平要明显强于乙（控），尤其表现在计算速度和准确率上。

实验班班主任兼两班数学教师王老师说：“入学初两人在计算方面无太大差距，对20以内的加减都能够正确计算，乙（控）在数学方面对题意的理解明显优于甲 （实），对语言的理解能力也优于甲 （实），甲（实）很多时候听不明白老师说的话的意思。”

一年半之后，甲的数学水平就已经优于乙了。“在计算的速度及准确性方面，甲（实）明显优于乙（控），特别是计算速度差距比较明显，甲（实）思维更加敏捷，对数学问题的反映速度及理解程度有了很大的进步。在做数学试卷的时候，甲（实）的速度要比乙快20分钟左右，准确性方面也优于乙。”

第三年时，甲在数学水平上的优势就更加明显了。“甲（实）在思维能力、理解力、自理能力上都好象比乙（控）大一岁似的”。“数学课上甲（实）对老师的突然发问，总是能快速的反应过来，而乙（控）对老师的突然发问通常都采用沉默不语的方式来对待”；“对解决问题的题型，甲（实）明显优于乙（控），从错题上可以看出甲（实）思路清晰，而乙（控）明显是无从下手”；“计算方面甲 （实）的优势更强，速度快而且准确率高。”

（2）语文方面

入学初期，两人的语文水平相差不大；第三年时，甲（实）的表达能力强于乙（控），在记忆的速度及时间连续性上优势明显。

对比班班主任兼两班语文教师李老师说：“入学初，甲（实）接受新知识的速度不快，对于字句得经过反复强化才能记住，朗读水平也不是很好，不愿大声朗读课文，回家不看课外书，阅读面较窄”；“乙（控）字掌握的不准，书写不规范，不愿读课文，回家也不看课外书，阅读面较窄，知识面也不是很丰富，他不能用自己的话来回答问题，理解课文有难度。”

第三年时，“甲（实）比乙（控）的口头表达能力增强了。学习一课后，两个班同时检测听写字词，乙（控）会错10多个字，而甲（实）只错2～3个字。同时背诵一段课文、古诗，甲（实）用很短的时间就能背下来，而乙（控）则要用一两天的时间反复读、背才能记住，且忘的很快。”

“甲（实）发言很积极，愿意把自己的想法说给大家听。朗读水平较好，声音响亮，语气好，上课注意力较集中”，“乙（控）乐于交流倾听多于表达”。

（3）英语方面

入学初期，两人的学习积极性都不高，乙的英语水平高于甲（实）；三年后，甲（实）的学习积极性高于乙（控），而且英语水平也超过了乙（控）。

两班一二年级的英语教师侯老师说：“甲 （实）在刚入学时，比乙（控）差的很多，但经过了这二年的学习，他赶上来的很快，现在的和乙（控）相比，已经差不多了。”

两班三年级英语老师马老师说：第三年时，“甲（实）在课堂上对一些简单的问题能积极的举手回答而且声音响亮。教师让朗读英语课文时，他会主动举手；当教师让学生进行小组合作学习时，他会积极参与，勇于表达自己的想法。对课堂上的一些容易出错的问题，老师稍作启发他便会很快领悟，接受能力有所提高。通过这一年的英语学习，他取得了非常大的进步，期末考试成绩很理想”，而“乙（控）接受能力较甲（实）差，课堂上没有甲（实）积极主动，英语成绩一般。”

4.孪生子各学期末学习成绩的对比

表3 孪生子各学期期末考试成绩对比

表3显示，一年级上学期的期末考试时，甲总体落后于乙，二年级后至三年级，甲逐步赶上并超过了乙。

5.珠心算表象能力问卷调查研究结果

总课题每学年对实验校两班学生都要做表象能力调查，从中挑出甲乙这对孪生子的调查问卷，汇总后对比结果如下：

甲（实验班）算珠表象清晰，乙（控制班）为普通表象。结合表象能力测验数据结果，甲（实验班）5个表象能力分测验的成绩的提高幅度都高于乙（控制班），并且与前测相比进步显著，显示了珠心算教学干预有效提高了甲（实验班）的表象能力。

6.调查研究总结论

多项调查的结果显示，同卵孪生子在小学刚入学时的各项智力指标测验上甲明显低于乙的原因，主要是以爷爷和奶奶所实施的不同的早期教育所引发和造成的。入学后除珠心算教学干预外，不存在其他对孪生子智力差异的影响因素，孪生子也没有参加任何校外教育培训。这对孪生子入学三年的时间里，甲显著的智力发展的原因，只能归因于三年来的珠心算教学干预，该校珠心算教学干预的内容和方法对促进甲智力水平的快速提高起到了决定性的作用。

四、讨论

无论是群体性实验研究还是对同卵孪生子的个案研究，其结果都显示出珠心算教育能显著促进儿童智力的发展。分析其原因，我们认为，珠心算教育的最大特点就是强调培养儿童在脑中形成清晰的算珠表象并通过看算和听算的两种主要方式来提高相应的脑算能力，即培养清晰的算珠表象及其表象操作能力。其之所以能显著促进儿童智力的发展，一方面的可能原因是它符合心理学的一般认识，即儿童的思维发展阶段是以形象思维为主导形式的，并一般在四年级出现向逻辑思维为主的过渡。尤其是小学三年级以下，逻辑思维在很大程度上受思维具体形象性的束缚，他们的逻辑推理需要依靠具体形象作支柱，甚至要借助直观来理解抽象概念。而珠心算更强调培养儿童高度的算珠表象和算珠表象操作能力，这会极大地促进儿童形象思维能力的发展。其二，珠心算也不仅仅是培养儿童强大的形象思维能力，还与珠算方法的内在逻辑相结合，在脑中实现高效的脑算。其三，在反复的珠心算练习过程中，手脑眼耳等全面配合，将对脑内神经网络产生作用。这一点已经通过国内外相关珠心算教育的脑机制研究所证实。结合总课题数据和孪生子的数据来看，反映出珠心算教育能有效地促进儿童表象及表象操作能力的提高，相应地，其它智力指标均得以显著提高。

[1]中国珠算心算协会.珠心算教育与少儿智力开发，经济科学出版社，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]迟海滨．珠心算教育具有开发儿童智力潜能作用的研究成果，珠算与珠心算．2010.1.

[6]中央教育科学研究所课题组，珠心算教育与儿童智力发展实验研究．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.

蒋志峰/中国教育科学研究院副研究员，研究方向为课程教学中人的身心发展规律研究

（责任编辑：陈培瑞）