初中生數學學習困難的認知加工特點：基于工作記憶的研究.pdf

1、數學學習困難是學習困難研究領域中的一個重要內容，在學生人群中占有相當大的比例。隨著信息加工思想深入數學學習的研究，并逐漸成為主導范式后，致力于數學學習困難的認知加工機制的探討日益成為研究的焦點。由于數學學習困難的定義以及鑒別方法等核心問題尚缺乏統(tǒng)一的認識，目前該領域的研究仍需進一步驗證和完善。本研究對數學學習困難（或數學學業(yè)不良）的界定標準為：智力正常而數學成績處于整體最低20％的學生，并排除有明顯感官缺陷、情緒障礙和學習動機導致的成績

2、不良。
　　 整個研究首先根據Baddeley和Hitch(1974)提出的工作記憶三成分模型，分別設計中央執(zhí)行系統(tǒng)、視覺．空間模板、語音環(huán)路的實驗任務，探討上海111名（男生46名，女生68名，平均年齡11.97歲）初中數學困難學生（55名）與數學優(yōu)秀學生（56名）在工作記憶各成分中的表現差異。其次，根據國家課程標準，將數學學習進一步劃分為數與代數、空間與幾何兩大類，以工作記憶結合Das、Kirby和Naglieri(1990

3、)提出的計劃-注意-同時性加工-繼時性的認知過程(PASS)模型共同分析不同類型數學學習的認知加工機制，并以此得出對初中生學業(yè)影響最大的認知結構模型。
　　 整個研究共分為三大部分：
　　 第一部分研究了數學學習困難學生在工作記憶各成分中的表現。通過一系列認知行為計算機實驗任務測查學生的工作記憶能力，如信號停止任務和Flanker任務測查中央執(zhí)行系統(tǒng)，N-back和九格圖形空間位置任務測查視覺-空間模板、數字廣度和句子廣

4、度任務測查語音環(huán)路。結果發(fā)現(1)數學學習困難學生在中央執(zhí)行系統(tǒng)、視覺-空間模板和語音環(huán)路中的得分均低于數學學習優(yōu)秀的學生，說明數學學習困難學生在工作記憶中的缺陷具有領域普遍性。(2)初中生工作記憶能力發(fā)展趨勢總體向上，但存在動態(tài)波動的特征。(3)數學學習困難的學生在高負荷的工作記憶要求下并不能順利地完成任務，但在簡單的認知任務中并不一定表現出能力的不足，甚至會比數學學習優(yōu)秀的學生在某些低工作記憶負荷的任務中獲得更好的成績。這說明數學學

5、習困難的認知核心缺損是工作記憶的能力。
　　 第二部分研究了工作記憶在不同類型數學學習中的作用機制。盡管在第一部分研究結果中發(fā)現了數學學習困難學生的工作記憶表現的缺陷具有普遍性的特征，但各種類型的數學學習并非具有相同的認知加工機制。這一部分研究分為三個實驗，是一個從面到點且逐步細化的研究過程。首先著眼于最宏觀的基礎認知加工過程，以Das等人提出的PASS過程為依據，探討數學學習的基礎認知加工過程；第二，根據數學學習的內容領域，將

6、數學進一步劃分為數與代數、空間與幾何兩部分，分析數學學習困難學生在特定數學領域的認知特點：第三，從空間與幾何領域中選取具體的數學學科知識點--軸對稱和中心對稱圖形，分析在解釋該知識點時所涉及的認知加工機制。研究結果發(fā)現：(1)數學學習困難學生存在基礎認知過程的缺陷，同時性加工和計劃對數學學業(yè)成績相關最為密切，而同時性加工是預測數學學習困難的最有效指標。(2)數與代數學習需要中央執(zhí)行系統(tǒng)、視覺，空間模板、語音環(huán)路三個成分系統(tǒng)的共同作用：空

7、間與幾何學習主要受到視覺-空間模板和中央執(zhí)行系統(tǒng)的影響，但不存在語音環(huán)路的影響。這說明工作記憶在數學學習過程中具有領域普遍性與特殊性相結合的特征，中央執(zhí)行系統(tǒng)和視覺-空間模板具有領域普遍性，語音環(huán)路具有領域特殊性。(3)軸對稱與中心對稱圖形任務的成績最有影響的是視覺-空間模板，其次是中央執(zhí)行系統(tǒng)，語音環(huán)路對該任務作用不明顯。這一結果進一步印證了語音環(huán)路作用的特異性，視覺-空間模板在幾何任務中的作用尤為突顯。
　　 第三部分研究了