劉少凱

摘? ?要：通過(guò)分析學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求，提出針對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的問(wèn)題設(shè)計(jì)方法。采用定性與定量相結(jié)合的方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，收集并分析學(xué)生的反饋數(shù)據(jù)，以評(píng)估所設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效性?；谡J(rèn)知過(guò)程的問(wèn)題設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)學(xué)生的深層次思維，提高其數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力，對(duì)于優(yōu)化小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有重要的理論和實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；認(rèn)知過(guò)程分析；問(wèn)題設(shè)計(jì)；探究學(xué)習(xí)；教學(xué)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G623.5? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1009-010X（2024）04-0049-03

在當(dāng)前的教育環(huán)境中，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)正面臨著多方面的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。隨著認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究強(qiáng)調(diào)了根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的重要性。特別是在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，如何結(jié)合學(xué)生的思維特點(diǎn)，設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)生探究興趣和提高思維能力的問(wèn)題，成為了一個(gè)重要課題。本研究旨在探索一種基于認(rèn)知過(guò)程分析的小學(xué)數(shù)學(xué)探究問(wèn)題設(shè)計(jì)方法，以期提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率和興趣。通過(guò)這種方法，希望能為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供新的視角和策略，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生全面而深入的數(shù)學(xué)理解。

一、文獻(xiàn)綜述

（一）相關(guān)理論概述

近年來(lái)，教育心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了新的理論指導(dǎo)。特別是構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程。在這個(gè)框架下，學(xué)生的先前知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知發(fā)展水平成為影響學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。Vygotsky的社會(huì)文化理論也對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，這一理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)社會(huì)互動(dòng)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)教師和同伴之間的互動(dòng)對(duì)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要性。在這些理論的指導(dǎo)下，教育研究者和實(shí)踐者開始重視設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)，以促進(jìn)學(xué)生的深入理解和長(zhǎng)期記憶。

（二）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

在國(guó)際范圍內(nèi)，基于認(rèn)知理論的教學(xué)方法已被廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中。例如，美國(guó)、英國(guó)和加拿大等國(guó)的研究者開展了一系列關(guān)于數(shù)學(xué)問(wèn)題解決策略的研究，這些研究側(cè)重于如何通過(guò)問(wèn)題解決活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和數(shù)學(xué)思維能力的提升。在中國(guó)，隨著教育改革的深入，越來(lái)越多的教育專家和學(xué)者開始關(guān)注小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新。他們致力于結(jié)合中國(guó)的教育環(huán)境，開發(fā)適合本土學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)方法。然而，目前國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域的研究仍主要集中在教學(xué)方法和學(xué)生表現(xiàn)的表層分析，對(duì)于學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的深入探討相對(duì)較少。

（三）研究差距與創(chuàng)新點(diǎn)

盡管現(xiàn)有的研究為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了寶貴的理論和實(shí)踐指導(dǎo)，但仍存在一些明顯的研究差距。首先，當(dāng)前的研究往往忽略了個(gè)體差異對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的影響。學(xué)生的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格和先前知識(shí)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中扮演著重要角色，但這些因素在教學(xué)設(shè)計(jì)中往往未得到充分考慮。其次，關(guān)于如何有效結(jié)合認(rèn)知理論設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)探究問(wèn)題的實(shí)證研究仍然不足。大多數(shù)研究側(cè)重于理論探討，而缺乏針對(duì)具體教學(xué)實(shí)踐的深入分析和驗(yàn)證。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于，它不僅關(guān)注數(shù)學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)，而且重視如何根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)來(lái)優(yōu)化這些問(wèn)題。本研究還將通過(guò)實(shí)證研究來(lái)驗(yàn)證這些設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效性，這不僅有助于填補(bǔ)現(xiàn)有研究的空白，也將為未來(lái)基于認(rèn)知理論的教學(xué)實(shí)踐提供重要的參考。

二、研究方法

（一）研究設(shè)計(jì)

本研究采用混合研究方法，結(jié)合定性與定量分析，以更全面地探索和評(píng)估基于認(rèn)知過(guò)程的小學(xué)數(shù)學(xué)探究問(wèn)題設(shè)計(jì)的有效性。定性研究部分側(cè)重于理解學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)的認(rèn)知過(guò)程，包括他們的思維模式、解題策略和可能遇到的難點(diǎn)。為此，本研究將進(jìn)行課堂觀察和學(xué)生訪談。定量研究則旨在通過(guò)數(shù)據(jù)分析評(píng)估這種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的影響。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研究將對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)測(cè)試成績(jī)進(jìn)行收集和分析。

（二）研究對(duì)象和樣本選擇

研究對(duì)象為某城市的兩所小學(xué)的三年級(jí)和四年級(jí)學(xué)生。這兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上面臨新的挑戰(zhàn)，適合作為研究數(shù)學(xué)探究問(wèn)題設(shè)計(jì)的對(duì)象。樣本選擇將采用隨機(jī)抽樣的方式，確保研究結(jié)果的普遍適用性。每所學(xué)校將隨機(jī)選擇兩個(gè)班級(jí)，一個(gè)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)組，另一個(gè)作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組將采用基于認(rèn)知過(guò)程的數(shù)學(xué)探究問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)，而對(duì)照組則維持常規(guī)教學(xué)方法。

（三）數(shù)據(jù)收集與分析方法

數(shù)據(jù)收集將分為兩個(gè)階段。第一階段，通過(guò)課堂觀察和學(xué)生訪談收集定性數(shù)據(jù)。課堂觀察將記錄學(xué)生在解決數(shù)學(xué)探究問(wèn)題時(shí)的行為和互動(dòng)，而訪談則深入探究學(xué)生的思維過(guò)程和感受。第二階段，通過(guò)數(shù)學(xué)測(cè)試收集定量數(shù)據(jù)，比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)，以評(píng)估教學(xué)方法的效果。數(shù)據(jù)分析將使用混合方法。定性數(shù)據(jù)將通過(guò)內(nèi)容分析法進(jìn)行分析，以揭示學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)過(guò)程。定量數(shù)據(jù)則通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法分析，如t檢驗(yàn)，以評(píng)估教學(xué)方法對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的影響。最后，將定性和定量結(jié)果進(jìn)行綜合分析，以得出全面的研究結(jié)論。

三、研究實(shí)施與結(jié)果分析

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施

本研究在兩所小學(xué)的四個(gè)班級(jí)中進(jìn)行了為期六個(gè)月的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)組共有學(xué)生60人，對(duì)照組共有學(xué)生58人。在實(shí)驗(yàn)組中，教師采用了基于認(rèn)知過(guò)程分析的數(shù)學(xué)探究問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)。這些問(wèn)題設(shè)計(jì)著重于激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，引導(dǎo)他們通過(guò)討論、合作解決問(wèn)題。每周進(jìn)行兩次此類教學(xué)活動(dòng)，每次45分鐘。對(duì)照組則維持常規(guī)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法，同樣進(jìn)行每周兩次的教學(xué)活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)期間，所有參與教學(xué)的教師均接受了專業(yè)培訓(xùn)，以確保教學(xué)方法的一致性和有效性。

（二）數(shù)據(jù)分析與結(jié)果呈現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行了詳細(xì)分析。在實(shí)驗(yàn)開始前，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的平均數(shù)學(xué)成績(jī)分別為72分和73分，差異不顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)組的平均成績(jī)提升到了85分，而對(duì)照組的平均成績(jī)則提升到了78分。通過(guò)t檢驗(yàn)分析，這一差異在統(tǒng)計(jì)上是顯著的（p<0.05）。實(shí)驗(yàn)組中優(yōu)秀（成績(jī)?cè)?0分以上）學(xué)生的比例從實(shí)驗(yàn)前的10%增加到了30%，而對(duì)照組則從9%增加到了15%。這一結(jié)果表明，基于認(rèn)知過(guò)程的數(shù)學(xué)探究問(wèn)題設(shè)計(jì)對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)有顯著效果。

（三）結(jié)果討論

通過(guò)本研究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和數(shù)據(jù)分析可以看出，基于認(rèn)知過(guò)程的數(shù)學(xué)探究問(wèn)題設(shè)計(jì)對(duì)于提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)具有積極影響。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的成績(jī)提升更加顯著，尤其是在優(yōu)秀學(xué)生的比例增加上更為突出。這可能是因?yàn)檫@種教學(xué)方法能夠更好地激發(fā)學(xué)生的思維能力，促進(jìn)他們主動(dòng)探索和解決問(wèn)題。同時(shí)，這種方法也可能幫助學(xué)生建立了更加堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和更高效的學(xué)習(xí)策略。

本研究通過(guò)對(duì)小學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行分析，并基于此設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)探究問(wèn)題，取得了積極的成效。研究表明，當(dāng)數(shù)學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)時(shí)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能有效提升他們的思維能力和問(wèn)題解決技巧。這種基于認(rèn)知過(guò)程的教學(xué)設(shè)計(jì)方法對(duì)于優(yōu)化當(dāng)前的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)具有重要的意義。未來(lái)，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)更多地考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和個(gè)體差異，采用更多樣化和個(gè)性化的教學(xué)策略。

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