引言

心算究竟是什么——心算的起源与发展

心算的全称是“珠算式心算”（Abacus and Mental Arithmetic），是先通过练习珠算（即打算盘），熟练后在脑中形成算盘珠子的印象，进而将物理意义的打算盘过程内化到大脑中进行的一种脑力活动，通俗来讲就是在大脑中打算盘，因此有些国家或地区也将心算称作“脑算”。

中国珠算到宋代臻于完善，并在商界广泛使用，宋代著名画作《清明上河图》中药铺柜台上摆放了一把算盘就是明证，后来的元代画作《乾坤一担图》中，也可见货郎担上挂着算盘。此后，珠算主要通过祖传家教、师徒相传等方式在较为有限的范围内传播。

公元16世纪，中国珠算开始逐步传播到日本、朝鲜和东南亚等国家和地区。

20世纪后叶，中国珠算发生了一次质的飞跃，中国人在传统珠算的基础上发明了心算，摆脱了物理算盘对计算速度及位数的限制。

2013年12月，联合国教科文组织正式将中国珠算项目列入人类非物质文化遗产名录【1】。

关于珠算的历史【2】，有兴趣了解的小伙伴可以参观位于江苏省南通市的中国珠算博物馆。

心算的时候大脑中在想什么？

以我为例。

首先，心算时我大脑中的算盘是虚拟化的印象，它舍弃了实物算盘中仅起到辅助作用的横梁、小数点等结构，只剩下起到关键作用的算盘珠子般无色、抽象的小点，这些小点随着运算的进行不断跳动。这些抽象的小点会越来越小，以便容纳更多的位数，从而计算难度更大的加减乘除题型。

其次，由于心算借助的是大脑的形象记忆，大脑中能出现算盘珠子的印象其实与频繁见到某个人就会记住他样子的原理类似，频繁练习打算盘后大脑中自然会形成算盘珠子的印象，这并不神奇，只是一个熟能生巧的过程而已。

为什么心算能算这么快、能算这么多位数？

从看到或听到题目到心算出答案，总共有三个步骤：

第一步，将看到或听到的题目反应成大脑中的算盘珠子，即输入过程；

第二步，用心算的方法计算，即计算过程；

第三步，将大脑中最后形成的算盘珠子形象转换为阿拉伯数字，即输出过程。

因此，心算的计算步骤与计算机计算的步骤是相同的，差异仅体现在算法上。

根据浙江大学与中国科技大学组成的联合实验组就珠心算教育练习对儿童脑可塑性影响的研究发现【3】，普通儿童与珠心算儿童进行数字加工时的神经基础（神经通路）不同，普通儿童借助的是左脑语言神经通路，而珠心算儿童借助的是视觉神经通路，经典的语言区域则没有参与心算加工。 通常而言，视觉空间表征比语言表征的反应速度更快，因此用心算的方法比普通笔算快。

2008年9月8日晚20：30分，CCTV－10科教频道《走近科学》栏目推出了一档关于珠心算的节目——《寻找心算超人》，节目从科学的角度阐释了心算对孩子右脑开发的特殊功效。为了揭开心算选手大脑的“奥秘”，《走近科学》栏目联合清华大学附属玉泉医院的专家对两名顶尖心算选手计算时大脑的活动情况进行了一次彻底的检测。检测结果发现，心算选手在计算时右脑有强烈的活动信号，计算难度越高，右脑活动越强烈，而普通人的右脑几乎没有任何活动信号。这也佐证了上述联合试验组的研究结论。清华大学附属玉泉医院脑外科主任医师周文静通过分析检测结果进一步认为，幼年时练习珠心算对右脑的开发更有效。 ＞＞＞＞＞【点击观看《走近科学》当期视频】

除神经基础这一本质区别外，心算在具体方法层面与普通笔算也存在差异，其中最关键的差异为多位数乘除法的基础——一口清。一口清为“单积一口清”的简称，即多位数乘一位数的运算。通过一口清的熟练掌握乃至形成本能反应，乘除法的基本单元由普通人的一位数乘一位数（即九九乘法表）上升至多位数乘一位数，既减少了瞬时记忆量，又减少了迭加或迭减的步骤，从而速度更快也更容易延展到更多位数的乘除法。

参考文献

【1】参见《中国珠算列入人类非物质文化遗产代表作名录新闻发布会》官方新闻稿、《迟海滨特别顾问在珠算入选人类非物质文化遗产代表作名录座谈会上的讲话》。

＞＞扩展阅读＞＞

①《我们为什么要为珠算申遗》【详细】

②《中国珠算历时5年申遗成功》【详细】

【2】参见《珠算，当技艺成为一种记忆》【详细】

【3】 参见胡玉正等人《珠心算练习对儿童脑白质的影响》，美国神经科学杂志《人类脑谱图》2010.1第32卷第1期上发表（英文题目为Enhanced white matter tracts integrity in with abacus training＂）。