一、研究背景
诞生于21世纪的教育神经科学是将神经科学、心理学、教育学整合起来, 研究教育现象及其教育规律的一门新兴交叉学科。该学科要求教育者在充分了解和认识脑的认知功能、情感功能和自我意识等高级功能的前提下, 建立适应学生认知能力发展特点的教育教学方法、教学组织策略和教育评价方式等[1]。
我国《“十三五”规划纲要》和《“十三五”国家科技创新规划》都将“脑科学与类脑研究”纳入“科技创新2030——重大项目”。通过跨学科科学家的共同努力, 人类在理解大脑的高级认知功能方面不断取得进展, 并将脑科学研究成果应用到教育教学实践中。基于此, 本研究通过对预科学生数学课堂学习现状调查, 试图从教育神经科学的角度来揭示预科生数学课堂学习的差异性及其成因, 期望为以后课堂教学提供理论依据。
二、研究设计
(一) 被试选择
本文调查的410名学生是黔南民族师范学院预科学生, 有效问卷有339份, 其中男生160人, 占47.2%, 女生179人, 占52.8%。
(二) 测试工具
本研究基于教育神经科学研究成果, 参照张晓龙[2]、熊建华[3]等人编制的量表, 根据黔南民族师范学院预科学生特点修订而成的。该量表共53个题目, 包括学习动机、学习情绪、学习环境、学习方法、学习兴趣、教师影响等6个维度, 还设置了2道测谎题。采用李克特五级态度评分, 每个题目有“很不正确、不太正确、有点正确、正确、完全正确”5个选项, 依次分别记分为“1、2、3、4、5”分。
收回的数据用SPSS19.0软件进行分析处理。通过信度测量得到问卷内部一致性系数Cronbach’s Alpha值为0.887, 说明问卷内在信度比较理想, 题目同质性程度较高。各维度之间及其与总量表之间的相关性很高 (sig<0.01) , 且各维度之间的相关系数在0.032～0.348之间, 各维度与总量表之间的相关系数在0.380～0.650之间, 说明各维度间的相关明显低于各维度与总量表之间的相关, 说明量表的结构效度较好。
三、结果与分析
(一) 六个维度的得分情况
表1数据分析可知, 本次调查的满分为242分, 平均分为119.86分, 总分在116至242分之间。最高分与最低分相差126分。从平均得分数据来看, 整体表现较好。得分区间证明, 被调查的学生数学学习有很大的差异。学习兴趣和学习环境这两个维度的标准差较大, 说明不同学生的学习兴趣差异性较大以及环境对每个个体的影响很不稳定。
(二) “学习兴趣”维度得分情况
为了进一步了解目前学生对于数学学习的学习兴趣是否浓厚, 笔者对问卷的“为了解一道数学题, 我可以不看喜欢的电视 (如球赛) 。”与“当我解答完一道数学难题的时候, 我特有成就感。”这两个问题的各类选项得分情况进行了描述统计分析, 分别如饼图1和图2所示。
由图1可知, 对于“为了解一道数学题, 我可以不看喜欢的电视 (如球赛) ”这道题目学生选择“正确”和“完全正确”选项的分别占14.45%、10.32%, 所占比重较少;而选择其他三个否定选项的累积百分比是75.22%, 所占比重较多。说明预科生数学学习的兴趣不浓厚。
图2可知, 对于“当我解答完一道数学难题的时候, 我特有成就感”这道题目, 学生选择“正确”和“完全正确”选项的分别占30.97%、49.85%, 所占比重没有超过一半;选择其他三个否定选项的累积百分仅是19.17%, 比重过半。说明预科生生感受不到学习数学的自豪感。
考虑到仅仅两个问题的答卷情况不足以说明问题, 笔者又对“我非常想学习新的数学知识”和“我最爱问老师数学题”这两个问题的各类选项得分情况绘制了饼图, 分别如下图3和图4:
由图3看出, 对于“是否想学习新的数学知识”这一问题, 回答否定的人数占50.74%, 超过一半, 由此推断被调查的预科生大部分对数学学习积极性不高。
图4可以得出, 对于“我最爱问老师数学题”这一问题, 学生选择“很不正确”、“不太正确”、“有点正确”的百分比分别为“14.16%”、“36.28%”、“37.17%”这三者的累积百分比达到“87.61%”, 从以上信息看出大部分学生们几乎从来不爱问数学问题, 可见数学积极性很差。
(三) 预科生数学课堂学习的性别差异
为了解本次被调查的学生对于数学课堂学习是否存在性别差异, 对学生的各维度男女得分情况进行了差异分析。结果如下表2和表3:
由表2可以看出, 男、女生总分的平均得分值分别为179.05和180.59, 在各个维度上, 男女生总分的平均值均相差不大。通过对男女学生各维度标准差的分析, 可以看出, 在学习环境、学习兴趣和教师影响三个维度上, 男生的离散程度小于女生, 但总体差距不明显。
表3显示, 显著性概率Sig.为0.195>0.05, 说明两组样本的方差差异不显著。Sig. (双侧) 表示双侧t检验的概率为0.527 (>0.05) , 这表明在总体上, 本次调查男女生之间的数学课堂学习水平在统计学意义上无显著差异。
(四) 预科生数学课堂学习的个体差异
教育神经科学研究结果显示:教师影响、学生睡眠对学生的学习成绩影响非常大[4]。由表4看出被调查的学生中有一半以上的学生不能接受教师用高人一等的口吻说话, 85%的学生很难接受教师高人一等的口吻说话, 说明大部分预科生都喜欢幽默、机智、具有亲和力的老师。
由表5得出被调查的学生中选择“有点正确”、“正确”、“完全正确”选项的学生所占调查总人数的百分比分别为:33.3%、17.4%、13.9%, 总和为64.6%, 也就是说预科生有一半以上的学生在数学课堂上的状态不佳, 导致每天在数学课堂上的听课效率不高, 从而影响了学习成绩。课后, 对这道题目选择“有点正确”、“正确”、“完全正确”选项的一些学生进行了个案访谈, 了解到这些学生其中有一些是晚上熬夜到凌晨学习, 其中高三学生占多数, 有一些学生是由于寝室之间的同学晚上聊天到很晚或者玩电子设备等导致睡眠不佳, 另外访谈中发现有些学生由于不能够理解上课内容, 才昏昏欲睡。
“我会对所学过的数学知识进行总结、归类和整理”。通过数据统计这道题目学生对于每一类选项的选择情况得出表6。
由表6可以得出被调查的学生中大约有1/3选择“很不正确”、“不太正确”这两个选项。通过抽取部分学生进行了访谈。很多学生给出的理由是没有时间整理或者根本不知道怎么整理。
对“只有非常聪明的人才能学好数学”, 这道题目进行了描述统计, 如表13。统计结果看出, 虽然大部分的同学不认可这样的说法, 但是仍然大概有1/3的学生认为只有非常聪明的人才能学好数学。
四、结论与讨论
通过对学生调查问卷的分析总结, 发现预科生数学课堂学习存在以下几个方面的问题: (1) 睡眠不规律。睡眠不规律对青少年的注意力和记忆力会造成很大的影响, 从而引起学业成绩下降;学业成绩下降会增加学生的学业负担, 进一步加重睡眠不足和睡眠问题。国外也有研究显示, 每晚睡眠<8h的学生易健忘, 反应迟钝, 学习注意力难以集中, 理解力降低[5]。这些研究结果这应引起教育者和学生的重视。
(2) 数学学习方法不当。数学源于对现实世界的抽象, 在抽象结构的基础上, 通过符号运算、图像推理和模型构建, 理解和表达现实世界中事物的本质、关系和规律。因此, 要学好数学, 就必须了解数学概念的本质。笔者对预科生数学课堂观察和课后谈话中得知, 大部分学生几乎没有时间或从来没有对所学的知识进行归纳整理, 导致所学的知识都是支离破碎的, 不成体系。
(3) 个体学习动机差异大。一些研究人员发现, “学生的学习动机水平越高, 他们可以选择和积极使用的学习策略越有效, 学习策略的水平就越高”[6]。
本问卷中男女生数学学习动机的标准差分别为4.858和4.798, 说明男生的数学学习动机的离散程度比女生高。另外, 对本次问卷调查的第二题“只有非常聪明的人才能学好数学”, 这道题目的描述统计情况也反映出学生的学习动机差异性较大。
(4) 预科生数学兴趣不浓厚。教育神经科学研究成果显示:只有对数学知识有浓厚的兴趣, 才更容易学好数学。因为大脑神经接触到它接触到的数学信息, 将其与大脑中存储的信息进行比较和判断, 并进一步构建自己的数学知识框架。但对数学知识不太重视的学生不能有效地将他们接触到的数学信息联系起来。通过分析“学习兴趣”这一个维度, 发现被调查的大部分学生几乎从来不问数学老师题目、对数学学习也没有自信心。说明当前的数学课堂, 学生学习兴趣不够浓厚, 很多学生认为数学就是一个神秘的东西, 枯燥无聊。这些现象的出现可能是因为, 教师没有充分考虑到学生的大脑生理结构, 而设置适合学生大脑发展规律的教学方法。从而导致学生很难接受教师所讲的数学知识。
摘要：本文通过对预科生数学课堂学习现状的调查, 从教育神经科学的视角对学生课堂学习的差异性及其成因进行研究, 发现:预科生睡眠不规律, 影响了课堂学习效率;预科生数学学习方法不当;预科生个体学习动机差异大;预科生数学兴趣不浓厚。
关键词：教育神经科学,预科生,数学课堂教学
参考文献
[1] CHALL, J.S., MIRSKY, A.F.Education and the Brain:The Seventy-seventh Yearbook of the National Society for the Study of Education[M].Chicago:University of Chicago Press, 1978:377.
[2] 张晓龙.中学生数学焦虑、信念与成绩关系的研究[D].保定:河北大学, 2004.
[3] 熊建华.中学生数学焦虑及相关因素的调查研究[J].数学教育学报, 2008 (03) :52-54.
[4] 高文.跨越脑科学与教育的鸿沟[J].全球教育展望, 2001 (02) :16-25.
[5] Hil CM, Hogan AM, KarmiloffSmith A.To sleep, perchance to enrich learning (Review) [J].Arch Dis Child, 2007 (92) :637-337.
[6] 刘加霞.中学生学习动机、学习策略与学业成绩的关系研究[J].北京教育学院学报, 1998 (03) :32-37.