初中數學學習困難學生認知靈活性的實驗研究

摘要：對初中數學學困生進行認知靈活性的考察，首先，在初中學生中找出52名數學學習困難的學生，并找出相同數目的數學學習正常的學生作為對照組，通過布置數學轉化任務和威斯康星卡片進行測試。測試結果中發現：第一，威斯康星卡片分類測驗實驗中檢測的靈活性的各項指標及在數字轉化任務檢測中的結果與學生的數學成績有顯著的相關性。第二，初中數學學習困難的威斯康星卡片測試中學生的答題正確率比對照組的學生低，并且，數學困難學生的錯題數和持續錯題率明顯地高于對照組，并且，數學學困生在進行數字轉換任務中的轉換損失明顯的比對照組高，這就表明數學學困生存在明顯的認知靈活性的缺陷。

關鍵詞：初中生；數學學困生；任職靈活性；數字轉換任務；威斯康星卡片分類測驗

一、 前言

數學學習困難也是學生的數學學習不良，是指學生在正常教育和正常教學條件下，具備正常的智力和正常的感官，沒有情緒障礙時，學習數學的成績明顯的比同年級和同年齡的學生低。雖然數學學習困難的學生和普通的學生在智力上不存在明顯差別，但是學生在認知加工和工作記憶方面存在較大的問題，比如在語音工作記憶方面存在缺陷，在記憶多項工作中存在缺陷。已經有相關研究表明，數學學習困難的學生在解決數學認知的過程中對數學認知圖式的表征水平存在較大的問題。認知靈活性指的是學生的心理靈活性，也指的是學生的定勢轉換能力及學生的情景轉化思維活動的能力，是學生對新的環境形成新的認知。認知的靈活性包括兩種形式，分別是反應的靈活性和自發的靈活性。反應的靈活性指的是學生為適應環境的要求進行思維的轉變。自發的靈活性指的是學生面對條件欠缺的環境時，仍可以產生多種選擇的能力。對學生而言，學生的認知靈活性指的是學生在解決具體問題的過程中，可以根據恰當的規則轉換和制定，恰當地解決問題。

二、 研究方法

（一） 一般資料

在一所初中中，根據最近的一次數學考試成績進行成績分析和成績轉化，將學生的成績轉換成標準分數后進行學習動機的診斷測驗，篩選出了52名符合數學學習困難標準的學生。

（二） 研究工具

1. 威斯康星卡片測試（WCST）

WCST是一種神經心理測試的方法，這種檢測方法依據的是以往的經驗，對之進行相關的分類和概括，進而進行相關的認知轉換，得出相關的認知靈活性水平。WCST檢測得到的正確反應分數高而持續性錯誤低則表明學生的認知靈活性高，倘若相反則學生的認知靈活性低。

2. 數字轉換任務

任務轉換指的是人們在進行多項任務的過程中，將任務進行恰當的轉化，通過控制和加工，并從中測得轉換損失，以之衡量認知靈活性水平。我們采用的是經典的數字轉換任務。

3. 數據處理

所有的受試者均進行以上兩項檢驗，并均順利地完成試驗，得到的數據均為有效數據。對取得的相關數據進行分析和差異檢驗。并進行多元方差檢驗。

三、 研究結果

WCST分數和數字轉換任務中得到的轉換損失分數與數學學習成績的相關性如下表所示。

WCST分數和數字轉換任務中轉換損失分數與數學學業成績的相關系數

正確應答數錯誤應答數持續性錯誤數轉換損失

數學學業成績0.38**-0.31**-0.51**-0.39**

注：*p<0.05，**p<0.01。

從表中我們不難發現WCST結果中，學生的正確應答數和學生的學習成績呈正相關形式，錯誤應答數和持續性錯誤數則與數學學習成績呈負相關形式。

四、 分析和討論

（一） 認知靈活性和數學學業成績的關系

在WCST結果中，初中學生的正確應答數及錯誤應答數以及持續性錯誤數均和學生的數學成績有明顯的相關性。已有相關研究表明，學生在WCST中的持續錯誤數與學生的數學成績呈負相關，而學生在WCST中的持續正確數和學生的數學成績呈正相關，學生的持續錯誤數則和學生的數學成績之間存在明顯的負相關性。從相關的研究結果中我們不難發現學生的認知靈活性可以有效地預測學生的數學學習成績，兩者之間存在一定的正相關關系。為此，為提高學生的數學成績，我們可以采取適當的方法提高學生的認知靈活性。

（二） 數學學困生存在一定的認知靈活性缺陷

已有研究結果表明，WCST測驗中，學習困難組的學生的正確應答數明顯低于對照組，錯誤答題數和持續錯誤率明顯地高于對照組。與此同時，在任務轉換實驗中，數學學習困難的學生在任務轉換中的得分明顯的低于對照組，數學困難組的學生在任務轉換中的失分則明顯的高于對照組。以上結果均表明數學學習困難的學生的認知靈活性比數學學習良好的學生低許多。因此，認知的靈活性是影響學生數學學習成績的重要影響原因。數學學習困難的學生在數學學習過程中面對較難的數學學習規則，很難及時的轉變思維和解題策略，難以在不同的學習模式中形成不同的解題方式，也無法恰當的構建自己的知識體系。當學習環境發生改變后，學生無法快速的形成新的規則來應對這種變化。如已有的研究結果所示，數學學習困難的學生存在明顯的工作記憶缺陷，這種缺陷與學生的認知靈活性有一定的關系。由于人體構造中，人的工作記憶以及認知的靈活性都是認知執行功能中的核心組成部分，數學學習困難生在這方面存在的缺陷可能暗示了學困生他們的大腦額前葉皮層的發育尚不完善。

五、 結語

綜上所述，通過WCST和數字轉換任務實驗我們可以發現學生的認知靈活性與學生的數學學習成績之間有密切的關系。數學學習困難的學生在認知的靈活性方面存在一定的缺陷，因此，我們在初中數學教學過程中要使用不同的方式來表達知識，使復雜的知識可以被準確地反映到學生的腦海中。

參考文獻：

[1]楊莉.認知靈活性、情緒穩定性對初二學生解決幾何問題的影響[D].曲阜：曲阜師范大學，2016.

[2]萬后桂.初中數學學習困難學生認知靈活性的實驗研究[J].中學課程輔導（教師教育），2015（20）：80.

作者簡介：

伏敏杰，江蘇省昆山市，江蘇省昆山市吳淞江中學。