元認知訓練對提高農村留守小學生數(shù)學成績有效性的研究

元認知訓練對提高農村留守小學生數(shù)學成績有效性的研究〔摘要〕自從核心素養(yǎng)被提出以來，人們對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)日益重視。核心素養(yǎng)更多地需要在具體學科中培養(yǎng)，在小學，數(shù)學就是最重要的培養(yǎng)核心素養(yǎng)的學科之一。元認知訓練是提高學生核心素養(yǎng)的重要策略。本文的研究采用提高數(shù)學元認知的方法探究元認知訓練對提高農村四年級留守學生數(shù)學成績的有效性。研究發(fā)現(xiàn)，元認知訓練能提高農村四年級留守學生的數(shù)學元認知水平，從而提高學生的數(shù)學成績。〔關鍵詞〕元認知訓練；數(shù)學成績；留守學生一、 問題的提出雖然素質教育已經提倡和實施了好多年，但是現(xiàn)階段，考試成績仍然是衡量學生學習能力和教師教學能力的一項很重要的指標。在小學階段，數(shù)學是很重要的一門課，也是產生學困生比較多的一門學科，所以提高學困生的數(shù)學成績就成為數(shù)學教師的重要任務。在廣大農村，尤其是偏遠山區(qū)，由于家庭經濟條件所迫，學生的父母都會出去打工，家里只有孩子的祖輩照顧和教育孩子，而孩子的祖輩教育孩子往往是力不從心。所以留守兒童中，學困生顯得格外多，尤其在數(shù)學學科上。本研究旨在探索通過元認知訓練來提高農村留守學困生的數(shù)學學業(yè)成績的有效性。二、 理論背景元認知這一概念最早是由Flavell定義的，F(xiàn)lavell是元認知理論的開創(chuàng)者之一。元認知是指對認知的認知，是個體對認知操作的監(jiān)控和調節(jié)⑴。研究普遍認為元認知是智力的主要成分，所以人們在認知過程中需要元認知知識和元認知技能，在人的發(fā)展過程中，尤其是在兒童學習過程中，元認知更是有著十分重要的作用。國內外有關學者關于元認知提出了幾種智力模型。國外以斯騰伯格的智力三維理論與戴斯和奈格萊瑞的“PASS智力理論模型”為代表，斯騰伯格的智力三維理論包括三個亞理論，即智力成分亞理論、智力經驗亞理論和智力情境亞理論，認為智力分為三種層次，即元成分、操作成分和知識獲得成分。PASS智力理論提出了人類智能活動的三級認知功能系統(tǒng)的理論模型：“計劃、注意、同時性加工一繼時性加工”模型。這兩種理論都把元成分作為最重要的部分，由此可以看出，提高智力可以從元認知入手。國內則以董奇的思維結構理論作為代表。董奇認為人的思維結構包括目標系統(tǒng)、材料系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、產品系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)五大成分，其中監(jiān)控系統(tǒng)處于核心地位，起著支配作用，其他幾個成分則起到調節(jié)作用。這里的監(jiān)控系統(tǒng)就是指一個人的元認知，它的水平直接體現(xiàn)了一個人的智力水平。提高學生元認知能力主要從以下幾個角度入手:一是增加學生的元認知知識，讓學生意識到，提高元認知能力對他們的學習提高有重要影響。二是提高學生在學習過程中的自我監(jiān)控意識和能力，通過對學習的反思、評價、反饋等方面的強化，形成自發(fā)的監(jiān)控過程。三是培養(yǎng)學生在學習過程中主動調節(jié)自己的認知方式，培養(yǎng)學生的學習主動性。培養(yǎng)學生對認知活動主動控制的能力，強化其認知活動的計劃性、策略性、調控性。同時，元認知是可以通過訓練，也就是元認知訓練后天習得的。前人已有的關于元認知訓練研究包括小學高年級兒童元認知發(fā)展、不同類型兒童元認知發(fā)展水平的比較、學習不良兒童元認知發(fā)展的規(guī)律、學習不良兒童與普通兒童元記憶監(jiān)測和控制的比較等。訓練方式包括言語活動、提問法、討論法、傳授法等。元認知訓練有通用型元認知訓練和學科型元認知訓練兩種類型。本次實驗采用學科型元認知訓練方式。元認知能力對一個人來說是很重要的。筆者通過相應的元認知能力測試，測試了三個小學學困生，元認知能力測試采用的是O'Neil的狀態(tài)元認知問卷，發(fā)現(xiàn)他們的認知能力、元認知能力比學業(yè)成績優(yōu)秀的學生明顯低。三、實驗設計（一） 研究目的在前人研究的基礎上，探究元認知訓練對農村留守四年級學生數(shù)學學業(yè)成績的影響。（二） 研究假設元認知訓練能夠提高農村留守四年級學生解數(shù)學題的元認知水平，從而更有效地提高農村留守四年級學生的數(shù)學成績。（三） 研究對象參加本次實驗研究的對象是筆者所在的甘肅省武威市涼州區(qū)的一所農村山區(qū)學校的四年級學生,全班有學生33人。全班學生經過調查確認，28人為留守兒童。然后把這28人隨機分為兩組，即對照組和實驗組，每個組都是14人。（四） 研究工具數(shù)學元認知問卷本實驗研究采用張雅明⑴編制修訂的“兒童元認知問卷”作為留守學生元認知水平前測和后測的測量工具。修訂后的量表包括30個項目，具體包括6個測量維度：自我認知（1-5題）、策略（6-10題）、動機信念（11-15題）、計劃（16-20題）、監(jiān)控（21-25題）、調節(jié)（26-30題）。每個項目還伴隨著一個5分量表：1=非常不同意，2=不同意，3=既不同意也不反對，4=同意，5=非常同意。調查問卷在訓練前和訓練后分別發(fā)給所有受試者。通過將30個項目的數(shù)值相加，得到該學生的元認知水平得分，得分高表示該學生的元認知水平高，反之則低。解題能力測試題為測量學生訓練前后的數(shù)學解題水平，前測采用了訓練前學校組織的期中考試作為測量工具,后測采用了訓練后學校組織的期末考試作為測量工具。兩場考試的試卷均由教研室數(shù)學老師進行研討編制，兩套問卷在題型、題目數(shù)量、問題的結構以及難度方面都嚴格匹配，因此可用于本研究的前后測。（五）實驗設計分組前測訓練后測對照組數(shù)學元認知問卷數(shù)學期中試題數(shù)學元認知問卷數(shù)學期末試題實驗組元認知訓練四、實驗過程本實驗安排在四年級的第一個學期進行，實驗時長為半學期，采用前測一訓練一后測的準實驗設計。（一）前測實驗組與對照組以班級為單位同時進行前測。前測的主要項目有“兒童元認知問卷”、小學四年級數(shù)學期中考試卷。前測分兩次進行，首先進行的是小學數(shù)學期中考試，考試由學校統(tǒng)一安排、統(tǒng)一批改。期中測試的第二天對學生進行“兒童元認知問卷”的施測，問卷的指導語如下：“同學們好，我們接下來將用15-20分鐘左右的時間進行問卷調查，該問卷是為了了解同學們在解答數(shù)學問題時的一些情況，不是考試，我們會對你的答卷嚴格保密，同學們請根據(jù)自己的實際情況回答。該問卷共有30題，每一道題目老師將會勻速讀兩遍，請在老師讀完題后再答題。每一道題目都是一句話，如果你的實際情況跟這句話敘述的內容完全符合，那么請在這句話后的括號里填A；如果這句話敘述的內容比較符合你的實際情況，那么請在這句話后的括號里填B；如果這句話敘述的內容與你的實際情況比較不符合，那么請在這句話后的括號里填C；如果你的實際情況表1元認知訓練方案課節(jié)次訓練內容第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第六節(jié)第七節(jié)第八節(jié)第九節(jié)第十節(jié)第十一節(jié)第十二節(jié)第十三節(jié)第十四節(jié)第十五節(jié)第十六節(jié)訓練團隊的組建，彼此相識，建立信任并制定成長契約討論：對數(shù)學題的看法，及解題成績的自我分析講解元認知知識及對解題成績的促進閱讀與分析技巧解數(shù)學題的幾個步驟解題過程的自我提問練習（一）自信心訓練：天生我才解題過程的自我提問練習（二）注意的穩(wěn)定性與轉移訓練解題過程的小組提問練習（一）智力游戲解題過程的小組提問練習（二）記憶力的訓練小組式“我講你聽”認真檢查錯誤訓練集體觀看勵志影片跟這句話敘述的內容完全不符合，那么請在這句話后的括號里填D。接下來請同學們先在問卷上寫下自己的姓名、性別、出生年月以及班級，如果同學們沒有什么疑問，那么我們接下來開始正式答題。”問卷施測在班主任維持紀律的情況下進行，主試以中等速度將問卷中的每一個題目讀兩遍，學生在聽完兩遍后開始答題。（二）對學生進行元認知訓練我們首先區(qū)分開元認知訓練和認知訓練，認知訓練在教學中常常使用，主要對學生的注意力、記憶力、思維力、情緒能力這四個方面進行訓練，幫助學生提升認知水平。注意力訓練包括視覺注意力訓練和聽覺注意力訓練。記憶力訓練一方面教給學生一些好的、有效的、提高記憶速度和效果的記憶方法，另一方面努力培養(yǎng)學生良好的記憶習慣，比如及時復習、反復記憶的習慣，在充分理解所記憶的東西的基礎上再記憶的習慣等⑵。思維力訓練主要通過做一些智力游戲題、腦筋急轉彎、解答靈活的數(shù)學應用題等方式進行訓練。情緒能力訓練主要指情緒控制力訓練，主要通過學生之間的不良情緒交流與分享、場景式自由情緒演練、情緒管理體驗、情緒管理訓練等步驟進行訓練。元認知訓練有通用型元認知訓練和學科型元認知訓練兩種類型。我們這里采用適用于數(shù)學的學科型元認知訓練，見表1，即解題元認知策略訓練,訓練內容是教師自編的教案和習題，共11課時。在每一個單元的內容學習過程中，進行1次系統(tǒng)訓練,一次系統(tǒng)訓練由16課時組成，每周進行2課時，共進行8周。采用教師講解、學生自我提問、小組互相提問等方式教學⑶。（三）后測后測安排在訓練結束后的下一周進行。后測與前測的測試內容相同，分兩次進行，實驗組與對照組同時進行。第一次先進行“兒童元認知問卷”的測量，采用的測量問卷與前測完全相同，問卷測量的指導語也與前測時相同，完成問卷的時間為15~20分鐘，被試填寫問卷時由班主任維持紀律，主試負責分發(fā)問卷、閱讀指導語、依次讀題以及回收問卷。第二次后測為學生的數(shù)學期末考試，期末試卷與前測組織結構相同，由同一批老師編制，兩次試卷的難度與區(qū)分度差距較小?？荚囉蓪W校統(tǒng)一安排，試卷由學校數(shù)學教師統(tǒng)一批改⑷。實驗結果及分析將前后測的原始數(shù)據(jù)錄入Excel后，利用SPSS23.0軟件進行分析。（一）實驗組與對照組的前測比較分析為檢驗實驗班與對照班在接受訓練前元認知表2實驗組與對照組的前測比較實驗組對照組tMSDMSD期中考試73.5242.40674.2831.9450.063元認知前測112.7584.829114.5794.9640.759表3實驗組與對照組的后測比較實驗組對照組tMSDMSD期末考試79.2862.05678.5382.1481.946*元認知后測122.4872.946121.5233.2840.657注：*p<0.05；**p<0.01。（下同）表4實驗組的前后測比較前測后測tMSDMSD期中/期末73.5242.84679.2862.2941.938*元認知問卷113.7284.289122.4873.8972.842*表5對照組前后測比較前測后測tMSDMSD期中/期末74.2831.18278.5381.5232.682*元認知問卷114.5794.384121.5234.0281.859水平與數(shù)學解題水平是否一致，首先對兩組的元認知問卷測試結果進行了雙側t檢驗（見表2）,由于檢驗結果t=0.759，無顯著差異，可證明兩個班級接受訓練前在小學數(shù)學應用題解題元認知水平上處于相同水平。對兩個班級的數(shù)學期中考試的成績進行了雙側t檢驗，由于檢驗結果t=0.063,無顯著差異，可證明兩個班級接受訓練前的數(shù)學解題水平也不存在顯著差異〔5〕。（二） 實驗組與對照組的后測比較分析由表3可知，對照組與實驗組的期末考試成績雙側t檢驗結果為t=1.946,存在顯著差異。對照組與實驗組的元認知問卷后測的雙側t檢驗結果為t=0.657,兩組0.05水平上無顯著差異⑹。（三） 實驗組前后測比較與對照組的前后測比較分析由表4可知，實驗組的元認知問卷前后測成對樣本t檢驗結果為t=2.842,存在顯著差異，實驗組的數(shù)學期中期末成績的成對樣本t檢驗結果為t=1.938,存在顯著差異，訓練后實驗組的元認知水平與數(shù)學解題水平均有顯著提高。由表5可知，對照組的元認知問卷前后測成對樣本t檢驗結果為t=1.859,無顯著差異，對照組的數(shù)學期中期末成績的成對樣本t檢驗結果為t=2.682,有顯著差異，前后測數(shù)據(jù)比較，對照組的元認知水平無顯著提高，而數(shù)學解題水平有了顯著提高。六、實驗討論從表2可知，實驗組接受元認知訓練前，實驗組和對照組的元認知水平和數(shù)學解題水平都不存在顯著差異，兩組是同質的。接受元認知訓練后，兩組發(fā)生了什么變化呢？從表4可知，實驗組接受元認知訓練后，元認知水平有了顯著提高，數(shù)學解題水平也有了顯著提高。這基本符合我們的假設，元認知訓練有助于提高學生的元認知水平，從而提高數(shù)學解題水平。然后我們還要做進一步的對比。再看對照組前后測的變化，從表5可知，對照組的元認知水平沒有顯著提高，這與我們的假設是一致的。但是對照組的數(shù)學解題水平有了顯著提高，我們推測，經過半學期的學習，學生們的數(shù)學解題水平都有了顯著的提高，不管是實驗組和對照組。但是與對照組相比，實驗組的數(shù)學解題水平的提高更顯著，從表3可以看出。對此，我們應歸功于元認知訓練的幫助，它明顯提高了實驗組的數(shù)學解題水平。從表5我們還看到，前后測比較，對照組的元認知無顯著提高。而表4顯示，實驗組的元認知水平有了顯著提高，這正體現(xiàn)了元認知訓練的效果。但是，從表3我們還看到，實驗組接受元認知訓練后，實驗組和對照組的數(shù)學解題水平存在顯著差異，但元認知水平差異不顯著。對照兩組前后測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，實驗組元認知水平的提高幅度明顯大于對照組元認知水平的提高幅度，只是沒有達到顯著性水平。也許這提醒我們，在元認知訓練方面我們還有很多工作要做，師生要共同逐步探索適合課堂需要和學生需要的元認知訓練策略。七、 實驗結論元認知訓練能夠提高農村留守四年級學生解數(shù)學題的元認知水平，從而更好地提高農村四年級留守學生的數(shù)學學業(yè)成績。八、 對提高小學生元認知水平的建議當前一線小學數(shù)學教師的課堂教學內容中往往會涉及一些元認知的策略，教師也常常會在無意識的情況下使用這些策略，但是真正關注元認知策略并對學生進行系統(tǒng)培訓的教師卻少之又少，這些學習策略多是以碎片的形式被教師講授。因此對小學數(shù)學教師有以下幾點建議：（1） 加強對元認知策略在小學數(shù)學領域應用的學習教師作為學生學習道路上的引