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初中生数学学习策略常模的建立及其应用案例①
——以天津市为例

2020-04-13王光明侯晓娟

数学通报 2020年2期
关键词:元认知学习策略天津市

王光明 李 健 侯晓娟

(1.天津师范大学教育学部 300387;2.人民教育出版社课程教材研究所 100081;3. 吉林省第二实验高新学校 130012)

1 问题的提出

数学是人类文化的重要组成部分,是一门研究数量关系和空间形式的科学,数学学习对学生思维、智能的锻炼起重要作用,为学生将来继续学习、从事工作奠定了基础.数学已经成为人们认识世界、改造世界的重要而不可或缺的工具[1].数学学习策略是指有助于数学学习的策略,包括对概念、公式等的理解、记忆、运用及解决数学问题的学习策略.初中学业评价(简称中考)作为义务教育阶段的终结性测验,兼具“ 毕业性” 和“ 选拔性”双重性质,对促进中等教育发展、人才培养和选拔至关重要[2].在学生的成长过程中,有诸多因素影响孩子的数学学习[3-5],而数学学习策略是其中的重要影响因素.研究表明:有效的数学学习策略能够显著提高学生的数学成绩,提升学生的数学学习态度与情感[6-10].因此,数学学习策略的研究一直得到广大研究者的关注.

随着数学学习策略研究的不断深入,已有研究者编制了一些测评工具,如《初中生数学学习策略量表》[11]、《小学生数学学习策略量表》[12]、《中学生数学学习调查问卷》[13]、《中学生数学学习策略量表》[14]等.天津师大研究团队基于这些研究成果,编制了《初中生数学学习策略调查问卷》[15],该问卷具有较为扎实的理论基础,合理的结构框架,较好的信度和效度,可作为测量初中生数学学习策略特征的有效工具.但对于学生数学学习策略水平的评价,利用量表测评得到分数是不够的,仍需借助常模获得学生数学学习策略的评价标尺,这样才能客观地评价学生的数学学习策略水平.

为提升量表的应用价值,以《初中生数学学习策略调查问卷》为测评工具,拟解决如下问题:

(1)借助已编制《初中生数学学习策略调查问卷》,以天津市为例,可以建立怎样的初中生数学学习策略水平常模?

(2)初中生数学学习策略水平各等级具有怎样的特点?

2 研究方法

2.1 测评工具

《初中生数学学习策略调查问卷》[15]共包含36道题目.其中数学认知策略维度11道题,数学元认知策略维度10道题,数学资源管理策略维度11道题,测谎题4道题.《初中生数学学习策略水平调查问卷》具有较好的信度和效度.信度方面,问卷整体的Cronbach’α为0.970,Spearman-Brown分半信度为0.937,重测信度为0.906.GFI、AGFI、NFI、IFI、CFI的值在0.80~0.95之间,说明所编制的问卷具有较好的内部一致性和稳定性.该问卷具有扎实的理论基础,合理的结构框架,信度和效度较好,可作为测量初中生数学学习策略特征的有效工具.

2.2 样本选取

为使被试覆盖全面,选取了天津市市内六个区以及五个郊区进行施测.为降低年级差异对数学学习策略水平的影响,选取以在校学习一年、二年的初一初二学生作为被试,在没有升学压力的情况下,更有利于得到真实有效的测试结果.为降低性别差异对数学学习策略水平的影响,选取的被试男女生人数大致相等[16].

研究采取整群抽样和简单随机抽样的方法进行取样.研究共有天津市11个区县的28所中学参与调查,取样时为减少年级差异和性别差异对数学学习策略常模建立的影响,各年级被试人数、男女生被试人数基本相等.施测共回收问卷1406份,对回收的问卷进行筛选.首先目测剔除答案具有明显规律性的问卷,进一步根据测谎题进行筛选,问卷中11题与34题是一组测谎题,14与35题是一组测谎题,通过对比测谎题答案的统一程度判断问卷是否有效.最终在回收的1406份问卷中剔除118份无效问卷,剩余有效问卷1288份,有效率为91.6%.其中初一627人,初二661人,女生共677人,男生共611人,具体常模样本分布情况见表1.

表1 常模样本分布情况

2.3 研究过程

对有效问卷进行信效度检验,结果说明测试数据具有较好的一致性和可靠性,测试数据可用于建立初中生数学学习策略水平常模.首先,计算1288名被试学生的百分等级,借助正态分布表,建立原始数据与Z分数间的一一对应.由正态分布的3σ原则,即数值分布在(μ-3σ,μ+3σ)的概率为0.9974,可以认为,所有数据几乎全部集中在(μ-3σ,μ+3σ)内,超出这个范围的可能性仅占不到0.3%.由Z分数的计算公式Z=(X-μ)/σ可知,所有数据对应的Z值几乎都集中在[-3,3]内.将区间长度五等分,按[-3,-1.8)、[-1.8,-0.6)、[-0.6,0.6)、[0.6,1.8)、[1.8,3],对应T分数所在区间分别为[20,32)、[32,44)、[44,56)、[56,68)、[68,80].分别用“差”、“中下”、“中等”、“中上”、“优秀”五个等级对应T分数的五个区间,并等级特点建立初中生数学学习策略水平等级标准.

3 研究结果

3.1 初中生数学学习策略水平表的建立

利用初中生数学学习策略调查问卷进行施测,对比常模表获得被试在所处群体中的相对位置,将百分等级常模表和标准分常模表进行进一步简化,建立初中生数学学习策略等级表(见表2).

表2 初中生数学学习策略总体水平等级表(天津市)

3.2 初中生数学认知策略常模及其水平等级标准的确立

明确数学学习策略调查问卷中认知策略维度下题目,依据初中生数学学习策略水平常模的构建方法,建立认知策略常模,表略.进一步建立初中生数学认知策略等级标准(见表3),方便使用者获取被试认知策略水平所处等级,以便准确归因,针对提升.

表3 初中生数学学习策略之认知策略等级表

续表

数学认知策略主维度又可细分为三个子维度,建立复述策略、精加工策略、组织策略三个子维度常模,将有利于诊断学生在认知策略层面存在的不足.进一步计算数学认知策略不同等级学生在其3个子维度上的平均T分数,绘制初中生数学认知策略三因子T分数柱状图(图1).

图1 初中生数学认知策略三因子T分数柱状图

结合数学认知策略的操作定义,确定不同数学认知策略等级的特点:“优秀”等级学生能够灵活地运用及时复习、多元表征的方法对数学知识形成长期记忆,并能整合数学知识,形成完整清晰的知识网络,能够通过思考找到数学问题的最佳解决办法;“中上”等级学生能够较好地完成数学知识的记忆与储存,能够根据不同问题情境选择较好的方法或模型进行解决;“中等”水平学生能够基本完成数学知识的记忆,对数学知识的归纳整合能力一般,基本能够找到方法解决数学问题;“中下”等级学生对数学知识进行整合、分门别类进行储存的能力较差,仅能够找到少部分数学问题的解决方法;“差”等级学生基本无法对知识进行整合,难以找到数学问题的解决方法.

3.3 初中生数学元认知策略常模及其水平等级标准的确立

从问卷中挑选出元认知策略维度下题目,依据初中生数学学习策略水平常模的构建方法,建立数学元认知策略常模表,表略.进一步建立初中生数学元认知策略等级表(见表4),计算数学元认知策略不同等级学生在其3个子维度上的平均T分数,绘制初中生数学认知策略三因子T分数柱状图(见图2).

表4 初中生数学学习策略之元认知策略等级表

图2 初中生数学元认知策略三因子T分数柱状图

结合数学元认知策略的操作定义,确定不同数学元认知策略等级的特点:“优秀”等级学生能够积极地对数学学习进行计划和安排,及时准确地发现自己学习上的异常情况,总结经验不足,及时调节;“中上”等级学生能够较好地调节自己的学习安排,能够发现自己的学习上的问题,并作出相应的改变;“中等”水平学生基本能够完成对自我学习的监控与调节;“中下”等级学生对自身数学学习的警觉性不高,不能及时发现问题,对计划的执行力不足;“差”等级学生对于学习上的不足,难以进行自我调节.

3.4 初中生数学资源管理策略常模及其水平等级标准的确立

从问卷中挑选出资源管理策略维度下题目,依据初中生数学学习策略水平常模的构建方法,建立数学资源管理策略常模表,表略.进一步建立初中生数学资源管理策略等级表(见表5),计算数学资源管理策略不同等级学生在其4个子维度上的平均T分数,绘制天津市初中生数学资源管理策略四因子T分数柱状图(见图3).

表5 初中生数学学习策略之资源管理策略等级表

结合数学资源管理策略的操作定义,确定不同数学资源管理策略等级的特点:“优秀”等级学生能够统筹安排学习时间、保存学习材料、积极进行自我激励、善于寻求外界资源辅助学习;“中上”等级学生能够较好地保存学习资料、合理利用学习时间、调节学习环境、努力寻求外界帮助;“中等”水平学生基本能够适应学习环境、利用部分学习工具;“中下”等级学生难以对学习环境进行调节,不善于调节自己的学习时间;“差”等级学生基本无法适应学习环境,不能找到可利用的外界资源辅助学习.

4 应用案例

天津市初中生数学学习策略及其水平等级标准的确立,为天津市初中生的数学学习策略水平的评价提供了标尺.以下将应用该研究成果,从班级总体情况测评和学生个体情况测评两方面进行案例分析.

4.1 班级评价应用案例

开展班级评价,是教师常用的数学学习策略测试方式.测试采用笔试方式展开,对天津市第四十二中学初一某班学生的数学学习策略水平进行测评.被试班级学生学习成绩在年级处中等水平,班级学生整体学习习惯良好.

4.1.1总体情况

测评回收有效问卷43份.首先对被试学生数学学习策略及其子维度(认知策略、元认知策略、资源管理策略)进行数据分析,获得被试团体数学学习策略总体情况(见表6).

表6 数学学习策略及三个主维度的描述性统计结果

4.1.2初中生认知策略诊断与建议

计算获得被试班级学生在认知策略三个子维度上的T分数平均分分别为50.1、50.7、47.5,将结果与天津市中等认知策略水平学生进行对比,见图4.由认知策略维度上的特征比较可知,被试班级在复述策略、精加工策略上明显高于天津市中等水平学生,但组织策略水平低于天津市中等水平学生.

图4 认知策略维度上的特征比较

由于所测班级学生的组织策略水平低于天津市中等水平,故对该班级学生提出认知策略改进建议:教师在针对认知策略展开训练时,应着重加强学生的组织策略,培养学生按照数学知识的特征进行分类整合,利用概念图形成清晰的网路结构[17],并培养学生在遇到问题时寻求简洁恰当的方法解决问题,以达到认知策略的全面提高.

4.1.3初中生元认知策略诊断与建议

计算获得被试班级学生在计划策略、监控策略、反思调节策略上的T分数平均分分别为48.1、48.9、49.5,将结果与天津市中等元认知策略水平学生进行对比,见图5.通过认知策略维度上的特征比较可知,被试在反思调节策略上与天津市中等水平学生没有明显差异,在计划策略、监控策略上略低于天津市中等水平学生.

图5 元认知策略维度上的特征比较

分析结果提出元认知策略改进建议:教师在针对元认知策略展开训练时,应着重培养学生的计划策略和监控策略,使学生养成数学学习的计划习惯、合理安排学习内容、分配学习时间、选择适当难度等;使学生具备对自身学习状态、学习能力、学习成绩等出现异常情况时的自省能力,及时调整,以达到数学元认知策略的全面提高.

4.1.4初中生资源管理策略诊断与建议

计算获得被试班级学生在资源管理策略的子维度上的T分数平均分分别为:55.2(时间管理策略)、49.9(环境管理策略)、51.6(心境管理策略)、48.1(外界求助策略),将结果与天津市中等元认知策略水平学生进行对比,构建雷达图(图6).由资源管理策略维度上的特征比较可知,四十二中学生在时间管理策略、环境管理策略、心境管理策略上明显高于天津市中等水平学生,但在外界求助策略上低于天津市中等水平学生.

图6 资源管理策略维度上的特征比较

分析结果提出资源管理策略改进建议:教师在针对资源管理策略展开训练时,应着重培养学生的外界求助策略,培养学生运用数学软件的能力,以思维导图、绘图软件辅助学习;并自信地向他人求教,寻求老师同学的帮助.以达到资源管理策略的全面提高.

4.2个体评价应用案例

利用《初中生数学学习策略调查问卷》,进行个体评价,该学生平时学习十分认真,但数学成绩不佳,考虑可能是数学学习策略存在问题,进行数学学习策略测评,以分析问题所在.

计算该学生数学学习策略各维度得分,获得数学学习策略总体情况,数学学习策略分数为106分,处于中等水平;认知策略获得31分,处于中下水平;元认知策略获得35分,处于中等水平;资源管理策略获得40分,处于中上水平.学生的认知策略需要提高,将学生认知策略三个子维度得分与天津市认知策略“中等”、“中下”学生进行对比,见图7

图7 天津市中等中下水平学生与被试在认知策略维度的对比图

分析结果:该生的组织策略、精加工策略急需提高.建议:对待不同的学习内容,要善于联想,与已有的数学知识进行整合,形成清晰的知识网络结构,在遇到数学问题时,在大脑中识别出不同的解决办法,并努力选取最佳办法解决问题.建议:对待不同的学习内容,要善于联想,与已有的数学知识进行整合,形成清晰的知识网络结构,在遇到数学问题时,在大脑中识别出不同的解决办法,并努力选取最佳办法解决问题.

应用初中生数学学习策略常模进行班内测评和学生自测,受到了基础教育界的广泛关注,说明“天津市初中生数学学习策略常模表”具有应用价值.

5 讨论

研究首先关注常模团体的确定,考虑到教师的教学方式是影响学生数学学习策略水平的因素之一,为了降低由于教师因素对所建数学学习策略常模的影响,研究采用整群抽样和简单随机抽样相结合的方法,在条件允许的情况下,采取不同学校抽取十人的方式确定常模团体,以保证所建常模的准确性.

在工具选择上,研究首先明确标准分常模与百分等级常模两种常模的建立方法,并建立了完整的数学学习策略总体水平标准分常模与百分等级常模.为更加方便使用者对比常模表,进行准确评价,将两者进行整合,获得既方便学生进行自测又适合教师进行班内测评的常模表.

在建议方面,在高中生数学学习策略建议方面,从三个主维度出发提出建议.本文从十个子维度提出改进措施,使数学学习策略的提高更加具有可实施性.

在应用案例方面,高中生数学学习策略常模研究将宝坻一中125名学生作为被试进行案例分析.与之不同,研究从两个方面进行案例分析,分别为班级评价和个体评价,更加具有实用性.

6 结论

在已有《初中生数学学习策略调查问卷》研究的基础上,以天津市为例,建立了初中生数学学习策略常模及其评价标准,拓展了初中生数学学习策略的实践研究,为区域性初中生数学学习策略评价提供了定量标准.结合百分等级常模和标准分常模,避开根据原始分数直接评价学生的弊端,对分数进行科学的转化,使测验结果更加具有准确性.整合建立了“一个总体、三个主维度、十个子维度”常模表,并结合操作性定义获得三个主维度评价标准.编写问卷使用说明,明确使用流程,方便使用者准确归因,并为在不同维度存在不足的学生提出针对性建议,为开展班级评价、个体评价提供参考,明确提高数学学习策略的努力方向.使初中生数学学习策略调查问卷真正走进学校,成为教师和学生进行数学学习策略测评的常用工具.

7 局限与展望

研究借助《初中生数学学习策略调查问卷》展开应用性研究,建立了“一个总体、三个主维度、十个子维度”常模表,但该研究尚有些许局限之处,需要后期不断地修订.

首先,研究中确立的初中生数学学习策略常模,是以天津市初中生为例,仅适用于天津市及同类教育质量地区,不能代表全国初中生的相对水平.希望在未来的研究中,可以进一步建立全国初中生数学学习策略水平常模.

其次,研究确立了各维度等级表及特点,但受常模研究的时效性所限,研究成果难以持续使用较长年限.应根据各地区的教育情况和学生发展变化情况,定期修订常模,以建立更加准确的动态评价标准.

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