初中数学学习困难学生认知灵活性的实验研究

摘要：对初中数学学困生进行认知灵活性的考察，首先，在初中学生中找出52名数学学习困难的学生，并找出相同数目的数学学习正常的学生作为对照组，通过布置数学转化任务和威斯康星卡片进行测试。测试结果中发现：第一，威斯康星卡片分类测验实验中检测的灵活性的各项指标及在数字转化任务检测中的结果与学生的数学成绩有显著的相关性。第二，初中数学学习困难的威斯康星卡片测试中学生的答题正确率比对照组的学生低，并且，数学困难学生的错题数和持续错题率明显地高于对照组，并且，数学学困生在进行数字转换任务中的转换损失明显的比对照组高，这就表明数学学困生存在明显的认知灵活性的缺陷。

关键词：初中生；数学学困生；任职灵活性；数字转换任务；威斯康星卡片分类测验

一、 前言

数学学习困难也是学生的数学学习不良，是指学生在正常教育和正常教学条件下，具备正常的智力和正常的感官，没有情绪障碍时，学习数学的成绩明显的比同年级和同年龄的学生低。虽然数学学习困难的学生和普通的学生在智力上不存在明显差别，但是学生在认知加工和工作记忆方面存在较大的问题，比如在语音工作记忆方面存在缺陷，在记忆多项工作中存在缺陷。已经有相关研究表明，数学学习困难的学生在解决数学认知的过程中对数学认知图式的表征水平存在较大的问题。认知灵活性指的是学生的心理灵活性，也指的是学生的定势转换能力及学生的情景转化思维活动的能力，是学生对新的环境形成新的认知。认知的灵活性包括两种形式，分别是反应的灵活性和自发的灵活性。反应的灵活性指的是学生为适应环境的要求进行思维的转变。自發的灵活性指的是学生面对条件欠缺的环境时，仍可以产生多种选择的能力。对学生而言，学生的认知灵活性指的是学生在解决具体问题的过程中，可以根据恰当的规则转换和制定，恰当地解决问题。

二、 研究方法

（一） 一般资料

在一所初中中，根据最近的一次数学考试成绩进行成绩分析和成绩转化，将学生的成绩转换成标准分数后进行学习动机的诊断测验，筛选出了52名符合数学学习困难标准的学生。

（二） 研究工具

1. 威斯康星卡片测试（WCST）

WCST是一种神经心理测试的方法，这种检测方法依据的是以往的经验，对之进行相关的分类和概括，进而进行相关的认知转换，得出相关的认知灵活性水平。WCST检测得到的正确反应分数高而持续性错误低则表明学生的认知灵活性高，倘若相反则学生的认知灵活性低。

2. 数字转换任务

任务转换指的是人们在进行多项任务的过程中，将任务进行恰当的转化，通过控制和加工，并从中测得转换损失，以之衡量认知灵活性水平。我们采用的是经典的数字转换任务。

3. 数据处理

所有的受试者均进行以上两项检验，并均顺利地完成试验，得到的数据均为有效数据。对取得的相关数据进行分析和差异检验。并进行多元方差检验。

三、 研究结果

WCST分数和数字转换任务中得到的转换损失分数与数学学习成绩的相关性如下表所示。

WCST分数和数字转换任务中转换损失分数与数学学业成绩的相关系数

正确应答数错误应答数持续性错误数转换损失

数学学业成绩0.38**-0.31**-0.51**-0.39**

注：*p<0.05，**p<0.01。

从表中我们不难发现WCST结果中，学生的正确应答数和学生的学习成绩呈正相关形式，错误应答数和持续性错误数则与数学学习成绩呈负相关形式。

四、 分析和讨论

（一） 认知灵活性和数学学业成绩的关系

在WCST结果中，初中学生的正确应答数及错误应答数以及持续性错误数均和学生的数学成绩有明显的相关性。已有相关研究表明，学生在WCST中的持续错误数与学生的数学成绩呈负相关，而学生在WCST中的持续正确数和学生的数学成绩呈正相关，学生的持续错误数则和学生的数学成绩之间存在明显的负相关性。从相关的研究结果中我们不难发现学生的认知灵活性可以有效地预测学生的数学学习成绩，两者之间存在一定的正相关关系。为此，为提高学生的数学成绩，我们可以采取适当的方法提高学生的认知灵活性。

（二） 数学学困生存在一定的认知灵活性缺陷

已有研究结果表明，WCST测验中，学习困难组的学生的正确应答数明显低于对照组，错误答题数和持续错误率明显地高于对照组。与此同时，在任务转换实验中，数学学习困难的学生在任务转换中的得分明显的低于对照组，数学困难组的学生在任务转换中的失分则明显的高于对照组。以上结果均表明数学学习困难的学生的认知灵活性比数学学习良好的学生低许多。因此，认知的灵活性是影响学生数学学习成绩的重要影响原因。数学学习困难的学生在数学学习过程中面对较难的数学学习规则，很难及时的转变思维和解题策略，难以在不同的学习模式中形成不同的解题方式，也无法恰当的构建自己的知识体系。当学习环境发生改变后，学生无法快速的形成新的规则来应对这种变化。如已有的研究结果所示，数学学习困难的学生存在明显的工作记忆缺陷，这种缺陷与学生的认知灵活性有一定的关系。由于人体构造中，人的工作记忆以及认知的灵活性都是认知执行功能中的核心组成部分，数学学习困难生在这方面存在的缺陷可能暗示了学困生他们的大脑额前叶皮层的发育尚不完善。

五、 结语

综上所述，通过WCST和数字转换任务实验我们可以发现学生的认知灵活性与学生的数学学习成绩之间有密切的关系。数学学习困难的学生在认知的灵活性方面存在一定的缺陷，因此，我们在初中数学教学过程中要使用不同的方式来表达知识，使复杂的知识可以被准确地反映到学生的脑海中。

参考文献：

[1]杨莉.认知灵活性、情绪稳定性对初二学生解决几何问题的影响[D].曲阜：曲阜师范大学，2016.

[2]万后桂.初中数学学习困难学生认知灵活性的实验研究[J].中学课程辅导（教师教育），2015（20）：80.

作者简介：

伏敏杰，江苏省昆山市，江苏省昆山市吴淞江中学。