珠心算儿童数字认知神经机制的实验研究

数字认知是人类数学能力的基础，珠心算是一种特殊的以"珠像"为媒介的数字感知和计算方式。在前期研究中，我们第一次揭示了珠像的神经基础，珠心算训练对儿童心算网络和默认网络的调节作用，以及对儿童脑结构的影响。但是，珠心算训练对儿童数字认知发展的影响机制还不清楚。因此，本项目拟结合行为学实验、基于神经影像的脑功能成像实验（fMRI、ERP）和多种数据分析方法进行跨学科的系统研究。通过为期三年的追踪，考察各个阶段珠像的形成和操作对儿童数学感知、心算加工（精算、估算）及数学抽象推理能力的影响及其神经机制，并初步建立相应的信息加工模型，揭示珠心算训练对儿童数字认知发展的影响。本研究能拓宽对数量表征系统和儿童数字认知加工的认识，为儿童珠心算教学实践提供理论指导，为后续研究珠心算训练对其他重要认知功能的影响创造实验和理论的平台。

数字认知是人类数学能力的基础。珠心算是一种特殊的以“珠像”为媒介的数字感知和计算方式。在前期研究中，我们第一次揭示了珠像的神经基础及珠心算训练对儿童心算网络的调节作用。但是，珠心算训练对儿童数字认知的影响及其神经机制还不清楚。本项目以儿童数字认知为核心，考察珠心算训练对儿童数字认知的影响及其神经机制。研究发现 1）珠心算训练促进了儿童数字加工的效率；2）增强了儿童数量与空间表征的联结；3）在数字加工过程中个多的采用视觉空间表征；4）提供了儿童工作记忆容量，且增强了视觉空间信息处理相关的神经通路的白质的一致性。且该项目基于fMRI、DTI和VBM的实验结果，提出了基于珠心算的数字认知加工的初步模型。该项目已经发表SCI/SSCI 论文4 篇，另有一篇已被Cognition录用，另有若干论文在审稿和撰写中。本项目初步揭示珠心算训练对儿童数字认知发展的影响，有利于加深和拓宽对数量表征系统和数字认知加工发展过程的认识，能为儿童珠心算教学实践提供理论指导，也能为后续研究珠心算训练对其他重要认知功能的影响提供实验和理论的平台。