我国数学学习困难干预研究的现状

我国数学学习困难干预研究的现状摘要对近20年我国数学学习困难干预研究的40篇文献进行分析，发现研究热点为认知干预、教学干预和心理干预三大类。未来的干预研究类型应注重实证研究及纵向研究，干预内容应重视早期数学能力及动态的内部认知过程，干预方法应走向多学科渗透的综合干预。关键词］数学学习困难；干预方法;研究热点；实证研究一、前言数学学习困难(以下简称“数困”)，也称数学学习落后或数学学习障碍,指儿童具有正常的智力和教育机会，由于数学学习能力缺损而导致在数学学习上明显落后于同年龄或同年级的水平的现象⑴。’数困”作为学习困难的重要分支，近年来越来越受到研究者的关注。在对“数困”的研究中，以基础研究为主，关注“数困”的理论研究，对其界定、分类、成因、评估诊断、加工机制、认知能力缺陷等研究较多，但干预研究较少。胥兴春探讨了“数困”干预研究在内容、技术和方法上的发展走向也。刘翠娜对知觉加工、工作记忆、问题表征和元记忆四类认知干预策略进行了梳理分析⑶。陈立和赵微采用科学计量方法对我国数学学习困难研究现状进行了综合分析⑷。李欢欢等人对“数困”干预研究的文献进行了元分析，探究“数困”的干预效果，并从测查工具信效度、学段、个性化、干预强度四个维度审视了我国“数困”干预研究存在的问题⑸。可见，我国“数困”干预研究缺乏系统的梳理与分析。本研究采用科学计量方法分析近20年我国“数困”干预研究的热点，并结合研究热点梳理分析“数困”干预方法，总结近年来“数困”领域干预研究的成果。二、数据来源和研究方法以维普、知网、WebofScience和ScienceDirect数据库为数据源，选用两类检索词进行检索。数学学习困难相关检索词包括数学学习困难、数学学习障碍、数学学业不良、数学学习落后、mathlearningdifficulties>mathematicslearningdisabilities;干预相关检索词包括干预、效果、训练、实验、intervention、effect。文献检索时,将同类的检索词使用'或”进行组合，类间的检索词使用“并含”进行组合，分别从主题、篇名、关键词和摘要四个方面进行检索，时间跨度为2000—2020年，检索共得到文献83篇。文献纳入标准为:(1)有关“数困”的干预类实证研究，研究设计为实验研究，不包括纯理论或综述类文章，实验研究必须要有具体的数据;(2)研究对象为数学学习困难，由于术语使用不统一，因此，纳入文献包括数学学习困难、数学学习障碍、数学学业不良，以及以数学学习困难为主要特征的学习困难等;(3)研究者为我国大陆学者。最终纳入干预类研究文献40篇,其中期刊论文14篇，硕博学位论文26篇。采用科学计量方法分析纳入的文献。首先，采用Bicomb软件确定高频关键词并建立关键词共词矩阵;其次，使用SPSS22.0软件进行聚类分析，得出关键词聚类树状图;再次，采用SPSS22.0软件对共词矩阵进行多维尺度分析，绘制出关键词知识图谱;最后,对上述结果进行解释和分析三、研究结果（一）研究热点分析词频分析法是文献计量方法中的定性分析法,聚类分析则为定量分析。在共词分析中经常同时使用词频分析和聚类分析，将定性与定量充分结合,发挥各自优势，有利于提高计量结果的准确性和可信度⑺。关键词是文章内容的浓缩和提炼，词频分析是利用能够概括文献核心内容的关键词在某一研究领域文献中出现频次的高低来确定该领域的研究热点「%'。通过词频分析，本研究得到106个关键词,总出现频率为（64次。由于同类关键词在不同论文中表述有差别，所以对这些关键词进行了归纳概括，如将数学学习障碍、数学学业不良统一为数学学习困难。词频分析共提取出频次在2次及以上的有效关键词28个（见表1）%表1高频关键词汇总表关键词词频关键词词频关键词词频干预15个案研究5运动干预2数学学习困难14工作记忆3干预研究2学习困难10数学能力3计算2执行功能6注意3数学2数学应用题6心理特征3学习动机2数学学习困难学生5执行功能训练2小学高年级2小学生5抑制2外部因素2元认知5转换2早期儿童2元认知策略5PASS理论2数学学习策略5感觉统合训练2为了更直观地显示高频关键词之间的亲疏关系，对其进行了聚类分析和多维尺度分析,并绘制出“数困”干预研究热点知识图谱⑼，结果如图1和图2所示。其中，主要位于二、三象限的认知领域（领域1）各关键词之间具有较高的密度，处于“数困”干预研究的核心地位；主要位于第四象限的教育教学领域（领域2）内部连接紧密，证明有研究者对其进行相关研究;主要位于第一象限的心理领域（领域3）研究较为活跃，具有潜在重要性，有待进一步研究。结合“数困”干预研究热点,将纳入文献归纳出三个“数困”干预维度，分别是认知干预、教学干预和心理干预。“数困”的成因复杂多样，儿童“数困”既有认知神经及脑功能问题，也可能有认知加工问题，还可能有社会文化因素的影响，’数困”儿童的异质性较大,这也导致了其干预的复杂性问。认知干预是从信息加工的角度来研究“数困”的认知加工机制，我国学者主要围绕工作记忆、执行功能、元认知和认知加工过程等方面展开研究。教学干预是指在教师教与学生学的活动过程中，教学策略的使用和学习策略的指导，与学科内容紧密相关。心理干预是以学生的心理特点为基础，分析学生的学习动机和兴趣、自我效能感、归因方式、情绪、家庭和学校因素，并根据其特点开展有针对性的干预。具体干预方法汇总见表2。此外,根据儿童认知、学习及心理等特点而进行综合干预的文章有3篇。图1图1聚类分析树状图转换执行功能训森数学学习困谁执行功能数学能力干顼工作记虻早期儿童注意小学生运动干预学习困谁感觉统合训练数学学习困谨学生个案研究敖学应用题元队知策略数学学习策略计算元认知学习濒心理特征外部因素小学高年级数学PASS理论干顼研究维度2图2知识图谱表2数学学习困难干预方法汇总表认知干预数量教学干预数量心理干预数量元认知7(17.5%)应用题解题能力6(15.0%)内在因素：非智力因素5(12.5%)执行功能6(15.0%)工作记忆4(10.0%)注意力2(5.0%)感觉统合能力2(5.0%)计算能力2(5.0%)外在因素：家庭及学校1(2.5%)基于PASS理论1(2.5%)数学能力1(2.5%)总数（百分比）23(57.5%)8(20.0%)6(15.0%)（二）认知干预方法分析纳入的文献中有57.5%的研究采用认知干预。认知领域包含一般性认知因素与特殊性认知因素两方面。一般性认知因素，即儿童的一般认知能力，如执行功能、工作记忆、注意、元认知及认知加工过程等;特殊性认知因素，即特定领域能力，如数数、估算、计算、提取数学事实等数学能力。在“数困”领域，有针对一般认知能力和特定领域能力两种干预内容，并以此为基础提出干预策略。1•元认知能力的干预策略元认知训练是指导学生在解决数学问题时经过“计划一监控一评价”阶段，注重对学习过程的指导、监督和管理，强调自我提问、生生互问、师生互问的“出声思维”学习方式皿。以元认知策略为理论基础提出了“6S”元认知教学策略，指导学生在解题过程中采用"See（理解）$Speak（陈述）$Structure（建构）、Strategy（策略）$Solution（解答）、Scan（审查）”六个步骤，可促使学生在学习过程中自我指导、自我提问和自我监控。李新宇将自我监控的元认知策略训练与图示训练相结合，促进了“数困”生应用题解题能力的发展皿。元认知策略与数学学科教学相融合，关注数学问题的解题过程，这对提高不同年龄段学生元认知能力、逻辑推理能力以及数学应用题解题能力均有积极作用「奸倔。2.执行功能的干预策略执行功能干预是对抑制、刷新、转换三个子功能的训练。抑制功能训练是参照stroop任务改编的抑制优势反应能力训练，如，信号停止任务、一致判断任务、相反游戏、色词命名练习等;刷新功能训练是参照N-back任务和活动记忆范式的训练，如记忆拼板、9宫方格、16宫方格、听故事拼图、传递悄悄话、记忆圆点箭头变化方向活动等;转换功能训练包括多维分类任务、模式转换训练，如图形转换、数字转换、数字一字母转换训练、加法一减法转化训练[19-22]-此外,潘家礼和余婷婷选用体育运动方式对“数困”小学生进行执行功能训练，结果表明，运动干预虽然对三个子功能的促进效果存在差异，但可明显改善其执行功能[23-24]-可见，对“数困”儿童执行功能的训练不仅能提高儿童的执行功能，还可迁移到数学学习中,经过执行功能训练的“数困”儿童在数学运算、计算流畅性、数学问题解决等数学任务中的成绩均有所提升「空。3•工作记忆、注意力和感觉统合能力的干预策略工作记忆干预是对学生工作记忆容量进行训练，颇受研究者青睐的训练方法有记忆策略训练（复述策略、组块策略和联想策略等）、语音工作记忆训练（复述故事、听故事拼图、传递悄悄话、倒背数字等）和视觉空间工作记忆训练（变化察觉、新旧辨认、拼图、记忆拼板、9宫格、16宫格、计数广度等）「26-2刃。陈友珍等人提出，提醒策略和学生自我言语化策略，可提高低成就学生工作记忆能力咨。工作记忆训练既能提高“数困”儿童的工作记忆能力,也能提高其数学能力纳，但其迁移作用仍然存在争议。有2项研究通过注意网络训练、舒尔特方格、圈数字任务、数字划消任务对“数困”学生的注意力进行训练，研究表明，注意力训练可有效提高学生注意力水平，但其与数学学习的关系以及对数学能力的影响尚不明确et'。有2项研究开展感觉统合训练，通过前庭觉平衡训练、本体觉协调训练、触觉敏度训练、视觉动作和手眼协调等训练，以改善儿童前庭失衡、触觉过分防御、本体感不佳的生理问题，进而改善儿童注意力不集中以及学习落后的状况皿-制。因此，感觉统合训练是干预“数困”的有效方法之一京。基于PASS理论的干预策略Das等人提出注重内部认知过程分析的PASS理论，该理论认为认知加工包括“计划一注意一同时性加工一继时性加工”四个过程。国内基于PASS理论的干预研究数量较少。韩梅晓以计划任务（路径探索、一笔画、走迷宫）、注意任务（视觉注意、听觉注意、舒尔特方格）、同时性加工任务（主要包括图形矩阵、空间知觉、量的推理和形状设计）、继时性加工任务（图形排列、图片排列）等基于PASS理论的认知训练，提高了小学低年级“数困”儿童的数学成绩弟。数学学习需要多种认知过程的参与，换言之，任何一个认知过程的缺损都会影响儿童的数学学习拘，针对儿童的认知特征设计的干预程序更能有效提高涉及这一认知过程的学业成绩及学习成就逆。特定领域数学能力的干预策略研究表明，’数困”儿童数知识缺陷及数感缺陷是导致其早期数学能力落后的重要原因，早期数学能力可以预测儿童未来数学学业成绩。康丹从数感入手，对学前“数困”儿童进行数数、数的比较、数概念、简单运算、数的表征等几个方面的干预。结果表明，运用数学游戏对儿童进行早期干预是有效的，能促进儿童数学能力发展，但“数困”儿童个体间存在差异国。张丽锦对一年级学生进行数量转换和数量估计的数感任务干预，结果表明，数感成绩和计算流畅性水平均有显著提高耶。可见，将早期数学能力预测因素纳入到早期教育中，可能会显著提高未来数学成绩a'（三）教学干预方法分析在现有文献中，教学干预研究较少。教学干预强调教给学生学习策略以解决数学问题，即教给学生学习策略和监控自己的学习行为，并将学到的学习策略迁移到学习情境中。从热点图可知，计算技能和应用题解题技能是数学学习中的两种重要技能，研究者对两项数学学习内容给予教学策略指导,分别是计算策略和应用题解题策略，且与元认知策略紧密相关。计算题是数学学习任务中一项重要内容，有研究者致力于“数困”生计算策略指导，以期提高“数困”生计算能力和计算流畅性。张一云在网络学习中建立数学课程的知识结构，这种知识结构涉及到数学课程的概念知识和程序知识，以验证知识结构构建干预对代数技能提升的有效性。结果表明，接受知识结构构建干预的儿童在计算测验中表现优异如。简单运算是衡量小学生计算能力的一项指标，专门的简算策略训练可积极作用于学生计算能力。刘电芝总结加、减、乘、除、整数的简算策略类型,构建了简算策略体系，并对不同水平学生进行专门简算策略训练，结果表明，简算策略训练可显著提高学生计算成绩和计算速度皿。研究表明，有两种方法可提升学生数学应用题解题能力您1。一是开设专门的思维训练课程以提高学生的思维能力水平，进而将这种思维能力迁移到解题中，提高应用题解题能力。李毅侠强调“数困”生解题思维训练，探讨解题思维训练对改善数学成绩落后的有效性，结果表明，思维训练可以提高学生几何题的解题能力甲1。二是结合数学学科教学内容，实施解题策略训练。郝慧颖依据“基本数量关系学习一应用题类型变式训练一逆向及双向思维训练一元认知训练一解题思路训练”五阶段开展解题策略训练，并证明了解题策略训练对提高“数困”生应用题解题能力的有效性比1。吴增强采用陈述性知识教学、程序性知识训练和自我监控训练相结合的训练方式，提高了“数困”生应用题解题能力「相。边江雪应用的数形结合策略训练，不仅为“数困”生提供解题思路，还提升学生注意力的稳定性，最终提高了应用题解题能力「可。（四）心理干预方法分析从热点图可知，心理干预多以小学高年级的“数困”生为研究对象,涉及非智力因素干预和外部因素指导两种，其中有4项研究将内外因素干预相结合，共同作用于“数困”生。非智力因素干预包括对学生的态度及情感的干预。学生的态度有学习动机、自我意识、自我概念、自我效能感、归因方式等方面;学生的情感涉及自卑、畏难以及焦虑等方面挪1。刘仲刚以心理激励的方式，调动学生学习积极性、学习数学的兴趣，提升自我效能感，即通过心理辅导，消除学困生数学学习的消极心理情绪叫。林国珍以说服、讨论、示范、强化矫正等方法帮助“数困”学生树立自信心，建立正确的归因方式，提高学生学习兴趣和学习动机伽。邓王燕开展认知情绪课堂和班级团体辅导活动,让学生学会利用宣泄、倾诉、转移注意力等方式来克服焦虑、内疚等消极数学学业情绪闰。彭瑶以班级团体辅导的形式，结合心理健康理论知识与小学数学教学内容，对学生审题时的心理轻视、畏难情绪和思维定势等情况进行心理干预，有效缓解了数学审题障碍囱。外部因素干预涉及对家庭、学校的指导。影响儿童学业成绩的家庭因素包括家庭关系、家庭社会地位、家庭学习环境等邸，其中家庭社会地位通过影响家庭教养方式、教育资源、教育理念等对儿童学业成绩产生作用。学校因素包括物理环境和心理环境，学校基础设施建设、班级学习环境、教师教学任务设置、教师教学环节设置、教师和同伴的态度、学生与教师和同伴的关系等因素，均影响学生在学习任务中的表现皿。纳入的4项研究都表明，通过改善家庭和学校等外部因素，可有效缓解家庭和学校对“数困”生学业表现的负面影响，有助于“数困”生形成积极的学业情绪，从而改善数学学习落后的现状。四、结论与展望通过梳理近20年我国"数困”的干预研究可以发现，就干预研究的类型而言，’数困”干预实证研究数量少且缺乏纵向研究;就干预内容而言，对早期数学能力的预防式干预以及动态认知过程干预的关注不足;就干预方法而言，缺少多学科融合的综合干预研究。因此，未来啜困”研究应在以下方面进行探索。（一）干预研究类型应注重实证研究及纵向研究现阶段有关“数困”干预研究的文献中，“数困”干预实证研究数量较少，“数困”的基础理论研究较多。现有实验研究有力证明了掌握早期数学技能对学龄期数学知识获得的重要性3〕，但国内训练儿童早期数学技能,并验证早期训练对日后学业表现有效性的纵向研究较少。因此，以后的研究应深入