學(xué)習(xí)策略對小學(xué)數(shù)學(xué)差生認(rèn)知靈活性的促進(jìn)研究教育論文
〔摘要〕通過傳授小學(xué)數(shù)學(xué)差生具體的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)策略，考察學(xué)習(xí)策略是否會促進(jìn)其認(rèn)知靈活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)組前測和后測中使用學(xué)習(xí)策略的人數(shù)差異極其顯著，被試掌握了具體的學(xué)習(xí)策略；
（2）實(shí)驗(yàn)組和控制組的認(rèn)知靈活性前測差異不顯著，后測差異極其顯著，后測中實(shí)驗(yàn)組任務(wù)轉(zhuǎn)換反應(yīng)時(shí)顯著低于控制組。研究結(jié)果表明，小學(xué)數(shù)學(xué)差生通過掌握學(xué)習(xí)策略，其認(rèn)知靈活性有顯著的提高。
〔關(guān)鍵詞〕學(xué)習(xí)策略；數(shù)學(xué)差生；認(rèn)知靈活性
一、問題提出
認(rèn)知靈活性是指順應(yīng)改變的情境而轉(zhuǎn)換到另一種思想或行為，以符合新情境需要的能力。也就是在面臨改變的情境時(shí)作出適當(dāng)反應(yīng)的能力。認(rèn)知靈活性可以使我們的反應(yīng)適合當(dāng)前任務(wù)的需要，使個(gè)體在某個(gè)特定的任務(wù)情境下產(chǎn)生最優(yōu)的反應(yīng)[1]。認(rèn)知靈活性在學(xué)習(xí)的過程中是非常重要的一種能力。許多研究表明，對于學(xué)齡兒童和青少年，學(xué)業(yè)成績不同的個(gè)體其認(rèn)知靈活性存在差異。研究表明，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的學(xué)生在從加法轉(zhuǎn)換到減法，以及類似的心理定勢轉(zhuǎn)換方面存在困難[2]。李美華等[3]的研究結(jié)果表明，認(rèn)知靈活性與數(shù)學(xué)成績關(guān)系相當(dāng)大，而與語文成績的關(guān)系稍弱，數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績差的學(xué)生其認(rèn)知靈活性較低。司徒年好 （Rebecca Szeto）的研究發(fā)現(xiàn)，威斯康星卡片分類測試成績差的兒童的數(shù)學(xué)成績和基礎(chǔ)算術(shù)技能差[4]。認(rèn)知靈活性差的兒童，總是固守過去原有的知識框架，不能將新知識同化、順應(yīng)，只要知識背景稍有變動就不能解決問題，知識的遷移能力弱，并且反復(fù)犯同樣的錯(cuò)誤[5]。
學(xué)習(xí)策略是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中，為了達(dá)到有效學(xué)習(xí)的目的而采用的規(guī)則、方法、技巧及調(diào)控方法的總和[6]。科比（Kirby）把學(xué)習(xí)策略分為微觀策略與宏觀策略兩種，前者更多地涉及到特殊的知識與技能，與認(rèn)知執(zhí)行過程關(guān)系更密切，后者應(yīng)用范圍較廣，更多地涉及到情感與動機(jī)因素[7]。史耀芳提出學(xué)習(xí)策略由情感策略、學(xué)習(xí)方法、認(rèn)知策略等組成[8]。研究者普遍認(rèn)同學(xué)習(xí)策略應(yīng)是操作成份、情態(tài)成份、元認(rèn)知成份幾個(gè)基本因素的有機(jī)統(tǒng)一。但是在以往研究中很少將情感策略考慮在內(nèi)。學(xué)習(xí)策略可以提高學(xué)習(xí)效果，而且不同的學(xué)習(xí)策略也會產(chǎn)生不同的效果[9]。何進(jìn)軍等對10~14歲學(xué)習(xí)困難生與學(xué)習(xí)優(yōu)秀生的認(rèn)知策略進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩類學(xué)生在認(rèn)知策略的掌握與應(yīng)用上差異極為顯著[10]。劉電芝等的研究發(fā)現(xiàn)[11]，對小學(xué)五年級學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用題的學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練后，被試的記憶刷新和注意轉(zhuǎn)移發(fā)生了顯著性的改變。學(xué)習(xí)策略可以有效提高學(xué)生的知識遷移能力，使學(xué)生能在知識背景變化時(shí)有效地解決問題；學(xué)習(xí)策略特別是學(xué)科學(xué)習(xí)策略的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。認(rèn)知靈活性和策略學(xué)習(xí)都是高級的認(rèn)知功能，已有研究表明，策略訓(xùn)練會使被試的注意轉(zhuǎn)換能力發(fā)生顯著改變[11],而注意轉(zhuǎn)換則是認(rèn)知靈活性的一種研究范式，這說明策略的訓(xùn)練或?qū)W習(xí)有助于學(xué)生認(rèn)知靈活性的提高，不過目前探討學(xué)習(xí)策略和認(rèn)知靈活性之間關(guān)系的研究非常少。
在學(xué)校教育中，培養(yǎng)學(xué)生高效率的學(xué)習(xí)能力是亟待解決的問題， 因此，在傳授知識的同時(shí)應(yīng)更加注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，認(rèn)知靈活性在學(xué)習(xí)中是一種非常重要的能力，有助于學(xué)生舉一反三，活學(xué)活用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此，我們在研究中將探索如何在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知靈活性，從而提高其學(xué)習(xí)能力。兒童的認(rèn)知策略有隨年齡增長而發(fā)展的'趨勢，其中從小學(xué)升入初中是認(rèn)知策略發(fā)展較為迅速的時(shí)期[12]。以往研究很少有針對學(xué)業(yè)成績較差學(xué)生的認(rèn)知靈活性干預(yù)研究，因此，本研究選取數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績較差的小學(xué)六年級學(xué)生為研究對象。由于大部分小學(xué)高年級數(shù)學(xué)差生在應(yīng)用題的學(xué)習(xí)中存在困難，其中主要原因是學(xué)習(xí)策略的匱乏，同時(shí)近年來的認(rèn)知發(fā)展理論反復(fù)強(qiáng)調(diào)認(rèn)知加工、認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域特殊性和情境性，而應(yīng)用題具有很強(qiáng)的情境性。因此，本研究選取應(yīng)用題為實(shí)驗(yàn)材料，旨在培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績較差學(xué)生的應(yīng)用題解決策略。
二、研究方法
（一）研究對象
從某小學(xué)六年級班級里選取數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績較差的學(xué)生（期末成績排名在年級后40名），并隨機(jī)分為兩組，一組為實(shí)驗(yàn)組，一組為控制組。每組為20人，被試的平均年齡為12.5歲。
（二）研究工具
利用E-Prime軟件編寫實(shí)驗(yàn)程序；應(yīng)用題前測和后測問卷（難度相等）；學(xué)習(xí)策略干預(yù)材料；口語報(bào)告記錄表。
（三）研究過程
1.認(rèn)知靈活性前測
對實(shí)驗(yàn)組和控制組的被試進(jìn)行認(rèn)知靈活性的前測，具體程序?yàn)椋罕辉囘M(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在一臺14.0的筆記本電腦屏幕前坐好。呈現(xiàn)指導(dǎo)語：“請你認(rèn)真觀看出現(xiàn)在屏幕上的數(shù)字，如果在屏幕上方出現(xiàn)數(shù)字，則按顏色判斷，紅色按 “↑”，綠色按 “↓”。如果在屏幕下方出現(xiàn)數(shù)字，則按特點(diǎn)判斷，奇數(shù)按 “←”，偶數(shù)按“→”。”被試明白后點(diǎn)擊任意鍵進(jìn)入下一程序。出現(xiàn)十字注視點(diǎn)，呈現(xiàn)時(shí)間為1000ms，刺激呈現(xiàn)，刺激為呈現(xiàn)在屏幕上方或下方的不同顏色的數(shù)字，被試按鍵作出反應(yīng)后，自動出現(xiàn)黑屏。被試明白后點(diǎn)擊任意鍵進(jìn)入下一程序。出現(xiàn)十字注視點(diǎn)，呈現(xiàn)時(shí)間為1000ms，刺激呈現(xiàn)，刺激為呈現(xiàn)在屏幕上方或下方的不同顏色的數(shù)字，被試按鍵作出反應(yīng)后，自動出現(xiàn)黑屏，實(shí)驗(yàn)中對被試的反應(yīng)不作反饋。此為第一個(gè)trail，如此繼續(xù)從注視點(diǎn)到下一個(gè)trail之間一共有15個(gè)trail，第16~30個(gè)trail數(shù)字呈現(xiàn)在屏幕下方。第31~45個(gè)trail數(shù)字呈現(xiàn)在屏幕上方，第46~55個(gè)trail數(shù)字呈現(xiàn)在屏幕下方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果采取每次轉(zhuǎn)換前的5個(gè)trail和轉(zhuǎn)換后的5個(gè)trail的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析。
2.應(yīng)用題前測和口語報(bào)告記錄（略）
3.干預(yù)階段
對實(shí)驗(yàn)組被試進(jìn)行每周兩課時(shí)、一共10課時(shí)的應(yīng)用題解題策略干預(yù)，一個(gè)課時(shí)為一小時(shí)，每個(gè)策略的學(xué)習(xí)時(shí)間是兩課時(shí)。具體的學(xué)習(xí)策略有以下五種：等量關(guān)系策略，即根據(jù)題里的數(shù)量關(guān)系，把相等的數(shù)量用不同的式子表示出來；列方程策略，將問題的未知部分假設(shè)為X，建立關(guān)于X的方程，從而解出未知數(shù)，再將求知數(shù)代入原題，檢查答案是否正確；轉(zhuǎn)化策略，通過將已知條件等價(jià)變形，把復(fù)雜、新穎的問題變成簡單、熟悉的問題，從而使問題得以順利解決；畫圖策略，把題中的數(shù)量關(guān)系用線段或圖形描述出來，使題中的數(shù)量關(guān)系形象直觀，從而找到解決問題的方法；單位“1”可表示由若干個(gè)相同計(jì)數(shù)組成的整體，單位“1”策略是在解題時(shí)將未知的總體假設(shè)為“1”，從而使問題得以解決的方法。以上五種學(xué)習(xí)策略是通過參照小學(xué)六年級數(shù)學(xué)教材和相關(guān)資料，并請教了有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的小學(xué)數(shù)學(xué)教師得出的。在學(xué)習(xí)策略培養(yǎng)的教學(xué)過程的同時(shí)，主要遵循以下原則：讓學(xué)生有成功的機(jī)會，使他們體驗(yàn)學(xué)習(xí)的愉悅感；發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)計(jì)梯度習(xí)題。控制組學(xué)生正常參與學(xué)校活動。
4.應(yīng)用題后測階段
對實(shí)驗(yàn)組被試進(jìn)行應(yīng)用題后測，采用口語報(bào)告表統(tǒng)計(jì)其策略使用情況，采用卡方檢驗(yàn)對其策略使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，檢查策略干預(yù)有無顯著的效果。
5.認(rèn)知靈活性后側(cè)
對實(shí)驗(yàn)組和控制組的被試進(jìn)行認(rèn)知靈活性的后測，實(shí)驗(yàn)程序同前測相同。
三、結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)的所有結(jié)果采用SPSS11.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。干預(yù)實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和控制組，共有40名學(xué)生。每組被試都進(jìn)行了前測和后測，前測和后測試卷分別有10道應(yīng)用題，每兩道題測一種策略。五種策略分別為等量關(guān)系策略、列方程策略、轉(zhuǎn)化策略、畫圖策略和單位“1”策略。
采用SPSS11.5對干預(yù)前后運(yùn)用策略的人數(shù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，得出X2=39．696，p ﹤0．001。表明經(jīng)過實(shí)驗(yàn)干預(yù)，運(yùn)用策略的人數(shù)明顯增加。
（二）認(rèn)知靈活性前測、后測比較研究
采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)組和控制組的前測進(jìn)行比較，t =0.368, p ﹥0.05，表明兩組的前測不存在顯著性差異。用同樣的方法對實(shí)驗(yàn)組和控制組的后測進(jìn)行比較，t =3.270, p ﹤0.01，差異極其顯著（見表2）。同時(shí)，對實(shí)驗(yàn)組的前測數(shù)據(jù)和后測數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果為t =2.929，p ﹤0．05，達(dá)到顯著水平，表明一個(gè)多月的數(shù)學(xué)策略干預(yù)訓(xùn)練提高了六年級學(xué)生任務(wù)轉(zhuǎn)換的成績，促進(jìn)了其認(rèn)知靈活性的發(fā)展。
表2 實(shí)驗(yàn)組和控制組認(rèn)知靈活性的前、后測比較
注： * p＜0.05，** p＜0.01。
四、討論
（一）具體學(xué)習(xí)策略的掌握
統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，對實(shí)驗(yàn)組前測和后測使用各種策略的人數(shù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有非常顯著的差異。后測使用策略的人數(shù)要顯著多于前測使用策略的人數(shù)，表明解題策略的干預(yù)是有效的，被試運(yùn)用解題策略的能力有顯著的提高。已有研究表明，不結(jié)合具體學(xué)科知識的策略訓(xùn)練研究，學(xué)生很難將學(xué)到的策略知識應(yīng)用在具體的問題情境中，對學(xué)科成績的提高幫助也很小。數(shù)學(xué)認(rèn)知能力是個(gè)體一種重要的認(rèn)知能力，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在兒童認(rèn)知發(fā)展中起著非常重要的作用，探討小學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知策略的掌握與學(xué)習(xí)有助于了解個(gè)體整個(gè)認(rèn)知策略的發(fā)展。同時(shí)小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的分化點(diǎn)，大部分?jǐn)?shù)學(xué)差生都不會解答應(yīng)用題。因此我們在小學(xué)生具體的數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中，結(jié)合具體的學(xué)習(xí)策略來進(jìn)行訓(xùn)練，并選擇數(shù)學(xué)應(yīng)用題為策略訓(xùn)練材料。研究結(jié)果也表明：被試掌握了應(yīng)用題解題過程中要用到的五種策略，能在不同的應(yīng)用題中有效應(yīng)用各種策略，而且能將策略知識遷移到不同的應(yīng)用題中；在學(xué)習(xí)過程中，被試對數(shù)學(xué)應(yīng)用題的學(xué)習(xí)興趣也有明顯的提高，在上課前能主動搜集不同的應(yīng)用題來學(xué)習(xí)。這表明學(xué)習(xí)策略的學(xué)習(xí)是有效的。
（二）學(xué)習(xí)策略對認(rèn)知靈活性的促進(jìn)作用
對實(shí)驗(yàn)組和控制組的認(rèn)知靈活性的測驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組和控制組的認(rèn)知靈活性前測差異不顯著，后測差異極其顯著；實(shí)驗(yàn)組認(rèn)知靈活性前測和后測差異顯著。表明實(shí)驗(yàn)干預(yù)變量，即學(xué)習(xí)策略對實(shí)驗(yàn)組的認(rèn)知靈活性產(chǎn)生了顯著影響。數(shù)學(xué)認(rèn)知和執(zhí)行功能都屬于認(rèn)知范疇，從理論上來講它們之間可能存在著一些共同的內(nèi)在心理成分和生理基礎(chǔ)，這些心理機(jī)制和生理機(jī)制之間的交互作用使執(zhí)行功能與數(shù)學(xué)認(rèn)知之間可能存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系[13]。在兒童認(rèn)知發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)認(rèn)知能力的發(fā)展發(fā)揮著很重要的作用。它不僅體現(xiàn)了個(gè)體認(rèn)知能力的發(fā)展水平，同時(shí)對數(shù)學(xué)認(rèn)知能力的訓(xùn)練也會促進(jìn)認(rèn)知能力的發(fā)展。陳英和等對執(zhí)行功能與算術(shù)認(rèn)知策略執(zhí)行之間關(guān)系進(jìn)行考察，結(jié)果表明策略轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)的兒童與在初始概念形成上所需次數(shù)較多的兒童相比，算術(shù)策略的執(zhí)行正確率都更高[14]。 經(jīng)過學(xué)習(xí)策略干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組的認(rèn)知靈活性反應(yīng)時(shí)明顯減少。這一結(jié)果與劉電芝等的研究發(fā)現(xiàn)一致，即小學(xué)五年級學(xué)生應(yīng)用題的學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練后，被試注意轉(zhuǎn)移發(fā)生了顯著性的改變。而本研究選取的對象是六年級學(xué)生，平均年齡為12.5歲。因?yàn)樾W(xué)升入初中是認(rèn)知策略發(fā)展較為迅速的時(shí)期。針對學(xué)習(xí)策略匱乏、數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績較差的六年級學(xué)生來說，學(xué)習(xí)策略無疑具有很重要的作用，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明學(xué)習(xí)策略的干預(yù)是有效的。根據(jù)以往研究，12歲是個(gè)體認(rèn)知靈活性發(fā)展的關(guān)鍵期，在這個(gè)年齡階段應(yīng)通過學(xué)習(xí)策略的干預(yù)來培養(yǎng)其認(rèn)知靈活性，共同促進(jìn)兒童認(rèn)知能力發(fā)展，并且針對學(xué)業(yè)成績較差的學(xué)生，增加他們在學(xué)科學(xué)習(xí)中積極的情感體驗(yàn)，來培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)積極性，從而增強(qiáng)對學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)，在六年級這個(gè)關(guān)鍵的年齡階段，采用合理的學(xué)習(xí)策略來培養(yǎng)兒童的認(rèn)知靈活性是有效的，本研究也為今后的素質(zhì)教育提供了可以借鑒的方法和理論依據(jù)。有助于我們?yōu)榻逃哌M(jìn)行學(xué)科教學(xué)制定教學(xué)方案，并為其提供心理學(xué)理論支持和指導(dǎo)。
五、結(jié)論
（一）通過對口語記錄表策略使用人數(shù)的卡方檢驗(yàn)，結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)策略使用人數(shù)前測和后測差異極其顯著，后測中各種策略使用的人數(shù)有明顯的增加，表明策略的干預(yù)是有效的，被試有效地掌握了應(yīng)用題解題過程的五種具體策略。
（二）對實(shí)驗(yàn)組和控制組的認(rèn)知靈活性的測驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組和控制組認(rèn)知靈活性前測差異不顯著，后測差異極其顯著；后測中實(shí)驗(yàn)組任務(wù)轉(zhuǎn)換反應(yīng)時(shí)顯著低于控制組，實(shí)驗(yàn)組認(rèn)知靈活性前測和后測差異顯著；后測中任務(wù)轉(zhuǎn)換反應(yīng)時(shí)顯著低于前測，表明經(jīng)過實(shí)驗(yàn)干預(yù)后，被試認(rèn)知靈活性能力有顯著提高。
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