學(xué)習策略對小學(xué)數學(xué)差生認知靈活性的促進(jìn)研究教育論文
〔摘要〕通過(guò)傳授小學(xué)數學(xué)差生具體的數學(xué)學(xué)習策略，考察學(xué)習策略是否會(huì )促進(jìn)其認知靈活性。結果發(fā)現：
�。�1）實(shí)驗組前測和后測中使用學(xué)習策略的人數差異極其顯著(zhù)，被試掌握了具體的學(xué)習策略；
�。�2）實(shí)驗組和控制組的認知靈活性前測差異不顯著(zhù)，后測差異極其顯著(zhù)，后測中實(shí)驗組任務(wù)轉換反應時(shí)顯著(zhù)低于控制組。研究結果表明，小學(xué)數學(xué)差生通過(guò)掌握學(xué)習策略，其認知靈活性有顯著(zhù)的提高。
〔關(guān)鍵詞〕學(xué)習策略；數學(xué)差生；認知靈活性
一、問(wèn)題提出
認知靈活性是指順應改變的情境而轉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)作出適當反應的能力。認知靈活性可以使我們的反應適合當前任務(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[1]。認知靈活性在學(xué)習的過(guò)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(jì)不同的個(gè)體其認知靈活性存在差異。研究表明，數學(xué)學(xué)習困難的學(xué)生在從加法轉換到減法，以及類(lèi)似的心理定勢轉換方面存在困難[2]。李美華等[3]的研究結果表明，認知靈活性與數學(xué)成績(jì)關(guān)系相當大，而與語(yǔ)文成績(jì)的關(guān)系稍弱，數學(xué)學(xué)業(yè)成績(jì)差的學(xué)生其認知靈活性較低。司徒年好 （Rebecca Szeto）的研究發(fā)現，威斯康星卡片分類(lèi)測試成績(jì)差的兒童的數學(xué)成績(jì)和基礎算術(shù)技能差[4]。認知靈活性差的兒童，總是固守過(guò)去原有的知識框架，不能將新知識同化、順應，只要知識背景稍有變動(dòng)就不能解決問(wèn)題，知識的遷移能力弱，并且反復犯同樣的錯誤[5]。
學(xué)習策略是指學(xué)習者在學(xué)習過(guò)程中，為了達到有效學(xué)習的目的而采用的規則、方法、技巧及調控方法的總和[6]�？票龋↘irby）把學(xué)習策略分為微觀(guān)策略與宏觀(guān)策略?xún)煞N，前者更多地涉及到特殊的知識與技能，與認知執行過(guò)程關(guān)系更密切，后者應用范圍較廣，更多地涉及到情感與動(dòng)機因素[7]。史耀芳提出學(xué)習策略由情感策略、學(xué)習方法、認知策略等組成[8]。研究者普遍認同學(xué)習策略應是操作成份、情態(tài)成份、元認知成份幾個(gè)基本因素的有機統一。但是在以往研究中很少將情感策略考慮在內。學(xué)習策略可以提高學(xué)習效果，而且不同的學(xué)習策略也會(huì )產(chǎn)生不同的效果[9]。何進(jìn)軍等對10~14歲學(xué)習困難生與學(xué)習優(yōu)秀生的認知策略進(jìn)行了研究，結果發(fā)現這兩類(lèi)學(xué)生在認知策略的掌握與應用上差異極為顯著(zhù)[10]。劉電芝等的研究發(fā)現[11]，對小學(xué)五年級學(xué)生進(jìn)行應用題的學(xué)習策略訓練后，被試的記憶刷新和注意轉移發(fā)生了顯著(zhù)性的改變。學(xué)習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(wèn)題；學(xué)習策略特別是學(xué)科學(xué)習策略的學(xué)習與訓練可以提高學(xué)生的學(xué)習成績(jì)。認知靈活性和策略學(xué)習都是高級的認知功能，已有研究表明，策略訓練會(huì )使被試的注意轉換能力發(fā)生顯著(zhù)改變[11],而注意轉換則是認知靈活性的一種研究范式，這說(shuō)明策略的訓練或學(xué)習有助于學(xué)生認知靈活性的提高，不過(guò)目前探討學(xué)習策略和認知靈活性之間關(guān)系的研究非常少。
在學(xué)校教育中，培養學(xué)生高效率的學(xué)習能力是亟待解決的問(wèn)題， 因此，在傳授知識的同時(shí)應更加注重學(xué)生能力的培養，認知靈活性在學(xué)習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)習效率。因此，我們在研究中將探索如何在課堂教學(xué)中培養學(xué)生的認知靈活性，從而提高其學(xué)習能力。兒童的認知策略有隨年齡增長(cháng)而發(fā)展的'趨勢，其中從小學(xué)升入初中是認知策略發(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(jì)較差學(xué)生的認知靈活性干預研究，因此，本研究選取數學(xué)學(xué)業(yè)成績(jì)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)高年級數學(xué)差生在應用題的學(xué)習中存在困難，其中主要原因是學(xué)習策略的匱乏，同時(shí)近年來(lái)的認知發(fā)展理論反復強調認知加工、認知發(fā)展領(lǐng)域特殊性和情境性，而應用題具有很強的情境性。因此，本研究選取應用題為實(shí)驗材料，旨在培養數學(xué)學(xué)業(yè)成績(jì)較差學(xué)生的應用題解決策略。
二、研究方法
�。ㄒ唬┭芯繉ο�
從某小學(xué)六年級班級里選取數學(xué)學(xué)業(yè)成績(jì)較差的學(xué)生（期末成績(jì)排名在年級后40名），并隨機分為兩組，一組為實(shí)驗組，一組為控制組。每組為20人，被試的平均年齡為12.5歲。
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利用E-Prime軟件編寫(xiě)實(shí)驗程序；應用題前測和后測問(wèn)卷（難度相等）；學(xué)習策略干預材料；口語(yǔ)報告記錄表。
�。ㄈ┭芯窟^(guò)程
1.認知靈活性前測
對實(shí)驗組和控制組的被試進(jìn)行認知靈活性的前測，具體程序為：被試進(jìn)入實(shí)驗室，在一臺14.0的筆記本電腦屏幕前坐好。呈現指導語(yǔ)：“請你認真觀(guān)看出現在屏幕上的數字，如果在屏幕上方出現數字，則按顏色判斷，紅色按 “↑”，綠色按 “↓”。如果在屏幕下方出現數字，則按特點(diǎn)判斷，奇數按 “←”，偶數按“→”�！北辉嚸靼缀簏c(diǎn)擊任意鍵進(jìn)入下一程序。出現十字注視點(diǎn)，呈現時(shí)間為1000ms，刺激呈現，刺激為呈現在屏幕上方或下方的不同顏色的數字，被試按鍵作出反應后，自動(dòng)出現黑屏。被試明白后點(diǎn)擊任意鍵進(jìn)入下一程序。出現十字注視點(diǎn)，呈現時(shí)間為1000ms，刺激呈現，刺激為呈現在屏幕上方或下方的不同顏色的數字，被試按鍵作出反應后，自動(dòng)出現黑屏，實(shí)驗中對被試的反應不作反饋。此為第一個(gè)trail，如此繼續從注視點(diǎn)到下一個(gè)trail之間一共有15個(gè)trail，第16~30個(gè)trail數字呈現在屏幕下方。第31~45個(gè)trail數字呈現在屏幕上方，第46~55個(gè)trail數字呈現在屏幕下方。實(shí)驗結果采取每次轉換前的5個(gè)trail和轉換后的5個(gè)trail的反應時(shí)進(jìn)行分析。
2.應用題前測和口語(yǔ)報告記錄（略）
3.干預階段
對實(shí)驗組被試進(jìn)行每周兩課時(shí)、一共10課時(shí)的應用題解題策略干預，一個(gè)課時(shí)為一小時(shí)，每個(gè)策略的學(xué)習時(shí)間是兩課時(shí)。具體的學(xué)習策略有以下五種：等量關(guān)系策略，即根據題里的數量關(guān)系，把相等的數量用不同的式子表示出來(lái)；列方程策略，將問(wèn)題的未知部分假設為X，建立關(guān)于X的方程，從而解出未知數，再將求知數代入原題，檢查答案是否正確；轉化策略，通過(guò)將已知條件等價(jià)變形，把復雜、新穎的問(wèn)題變成簡(jiǎn)單、熟悉的問(wèn)題，從而使問(wèn)題得以順利解決；畫(huà)圖策略，把題中的數量關(guān)系用線(xiàn)段或圖形描述出來(lái)，使題中的數量關(guān)系形象直觀(guān)，從而找到解決問(wèn)題的方法；單位“1”可表示由若干個(gè)相同計數組成的整體，單位“1”策略是在解題時(shí)將未知的總體假設為“1”，從而使問(wèn)題得以解決的方法。以上五種學(xué)習策略是通過(guò)參照小學(xué)六年級數學(xué)教材和相關(guān)資料，并請教了有豐富教學(xué)經(jīng)驗的小學(xué)數學(xué)教師得出的。在學(xué)習策略培養的教學(xué)過(guò)程的同時(shí)，主要遵循以下原則：讓學(xué)生有成功的機會(huì )，使他們體驗學(xué)習的愉悅感；發(fā)現和培養數學(xué)思維的最近發(fā)展區，設計梯度習題�？刂平M學(xué)生正常參與學(xué)�；顒�(dòng)。
4.應用題后測階段
對實(shí)驗組被試進(jìn)行應用題后測，采用口語(yǔ)報告表統計其策略使用情況，采用卡方檢驗對其策略使用情況進(jìn)行統計，檢查策略干預有無(wú)顯著(zhù)的效果。
5.認知靈活性后側
對實(shí)驗組和控制組的被試進(jìn)行認知靈活性的后測，實(shí)驗程序同前測相同。
三、結果與分析
實(shí)驗的所有結果采用SPSS11.5進(jìn)行統計分析。干預實(shí)驗分為實(shí)驗組和控制組，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道應用題，每?jì)傻李}測一種策略。五種策略分別為等量關(guān)系策略、列方程策略、轉化策略、畫(huà)圖策略和單位“1”策略。
采用SPSS11.5對干預前后運用策略的人數進(jìn)行卡方檢驗，得出X2=39．696，p ﹤0．001。表明經(jīng)過(guò)實(shí)驗干預，運用策略的人數明顯增加。
�。ǘ┱J知靈活性前測、后測比較研究
采用獨立樣本t檢驗對實(shí)驗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(zhù)性差異。用同樣的方法對實(shí)驗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(zhù)（見(jiàn)表2）。同時(shí)，對實(shí)驗組的前測數據和后測數據進(jìn)行相關(guān)樣本t檢驗，結果為t =2.929，p ﹤0．05，達到顯著(zhù)水平，表明一個(gè)多月的數學(xué)策略干預訓練提高了六年級學(xué)生任務(wù)轉換的成績(jì)，促進(jìn)了其認知靈活性的發(fā)展。
表2 實(shí)驗組和控制組認知靈活性的前、后測比較
注： * p＜0.05，** p＜0.01。
四、討論
�。ㄒ唬┚唧w學(xué)習策略的掌握
統計分析結果表明，對實(shí)驗組前測和后測使用各種策略的人數進(jìn)行卡方檢驗，發(fā)現有非常顯著(zhù)的差異。后測使用策略的人數要顯著(zhù)多于前測使用策略的人數，表明解題策略的干預是有效的，被試運用解題策略的能力有顯著(zhù)的提高。已有研究表明，不結合具體學(xué)科知識的策略訓練研究，學(xué)生很難將學(xué)到的策略知識應用在具體的問(wèn)題情境中，對學(xué)科成績(jì)的提高幫助也很小。數學(xué)認知能力是個(gè)體一種重要的認知能力，數學(xué)學(xué)習在兒童認知發(fā)展中起著(zhù)非常重要的作用，探討小學(xué)生數學(xué)認知策略的掌握與學(xué)習有助于了解個(gè)體整個(gè)認知策略的發(fā)展。同時(shí)小學(xué)數學(xué)應用題是小學(xué)數學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)習的分化點(diǎn)，大部分數學(xué)差生都不會(huì )解答應用題。因此我們在小學(xué)生具體的數學(xué)學(xué)科學(xué)習中，結合具體的學(xué)習策略來(lái)進(jìn)行訓練，并選擇數學(xué)應用題為策略訓練材料。研究結果也表明：被試掌握了應用題解題過(guò)程中要用到的五種策略，能在不同的應用題中有效應用各種策略，而且能將策略知識遷移到不同的應用題中；在學(xué)習過(guò)程中，被試對數學(xué)應用題的學(xué)習興趣也有明顯的提高，在上課前能主動(dòng)搜集不同的應用題來(lái)學(xué)習。這表明學(xué)習策略的學(xué)習是有效的。
�。ǘ⿲W(xué)習策略對認知靈活性的促進(jìn)作用
對實(shí)驗組和控制組的認知靈活性的測驗結果表明：實(shí)驗組和控制組的認知靈活性前測差異不顯著(zhù)，后測差異極其顯著(zhù)；實(shí)驗組認知靈活性前測和后測差異顯著(zhù)。表明實(shí)驗干預變量，即學(xué)習策略對實(shí)驗組的認知靈活性產(chǎn)生了顯著(zhù)影響。數學(xué)認知和執行功能都屬于認知范疇，從理論上來(lái)講它們之間可能存在著(zhù)一些共同的內在心理成分和生理基礎，這些心理機制和生理機制之間的交互作用使執行功能與數學(xué)認知之間可能存在著(zhù)緊密的內在聯(lián)系[13]。在兒童認知發(fā)展過(guò)程中，數學(xué)認知能力的發(fā)展發(fā)揮著(zhù)很重要的作用。它不僅體現了個(gè)體認知能力的發(fā)展水平，同時(shí)對數學(xué)認知能力的訓練也會(huì )促進(jìn)認知能力的發(fā)展。陳英和等對執行功能與算術(shù)認知策略執行之間關(guān)系進(jìn)行考察，結果表明策略轉換能力強的兒童與在初始概念形成上所需次數較多的兒童相比，算術(shù)策略的執行正確率都更高[14]。 經(jīng)過(guò)學(xué)習策略干預后，實(shí)驗組的認知靈活性反應時(shí)明顯減少。這一結果與劉電芝等的研究發(fā)現一致，即小學(xué)五年級學(xué)生應用題的學(xué)習策略訓練后，被試注意轉移發(fā)生了顯著(zhù)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。因為小學(xué)升入初中是認知策略發(fā)展較為迅速的時(shí)期。針對學(xué)習策略匱乏、數學(xué)學(xué)業(yè)成績(jì)較差的六年級學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習策略無(wú)疑具有很重要的作用，而實(shí)驗結果也表明學(xué)習策略的干預是有效的。根據以往研究，12歲是個(gè)體認知靈活性發(fā)展的關(guān)鍵期，在這個(gè)年齡階段應通過(guò)學(xué)習策略的干預來(lái)培養其認知靈活性，共同促進(jìn)兒童認知能力發(fā)展，并且針對學(xué)業(yè)成績(jì)較差的學(xué)生，增加他們在學(xué)科學(xué)習中積極的情感體驗，來(lái)培養他們的學(xué)習積極性，從而增強對學(xué)科學(xué)習的興趣。實(shí)驗結果也證實(shí)，在六年級這個(gè)關(guān)鍵的年齡階段，采用合理的學(xué)習策略來(lái)培養兒童的認知靈活性是有效的，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。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。
五、結論
�。ㄒ唬┩ㄟ^(guò)對口語(yǔ)記錄表策略使用人數的卡方檢驗，結果表明：實(shí)驗組學(xué)習策略使用人數前測和后測差異極其顯著(zhù)，后測中各種策略使用的人數有明顯的增加，表明策略的干預是有效的，被試有效地掌握了應用題解題過(guò)程的五種具體策略。
�。ǘ⿲�(shí)驗組和控制組的認知靈活性的測驗結果表明：實(shí)驗組和控制組認知靈活性前測差異不顯著(zhù)，后測差異極其顯著(zhù)；后測中實(shí)驗組任務(wù)轉換反應時(shí)顯著(zhù)低于控制組，實(shí)驗組認知靈活性前測和后測差異顯著(zhù)；后測中任務(wù)轉換反應時(shí)顯著(zhù)低于前測，表明經(jīng)過(guò)實(shí)驗干預后，被試認知靈活性能力有顯著(zhù)提高。
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