数学成绩不好怎么办?(tDCS训练,对数学成绩提升效果研究)

学生数学能力的培养,在学习发展中占据重要地位。特别是小学阶段,它是数学能力发展的起步阶段,学生数学能力发展,直接关系到其他学科的成绩。

由于数学学习本身具有结构紧密性、系统连贯性的特点;因此,随着年级的升高,不少学生出现计算速度慢,理解能力差,思维能力弱,数学成绩明显下降问题。而这些表现背后,有不少学者指出,和中央执行系统功能缺陷有关。

【中央执行功能与数学学习关系】

数学学习困难,可以分为三个亚型,分别是Ⅰ型-运算不良(计算慢、准确率低)、Ⅱ型-问题解决不良(应用题没有系统解题思路)、Ⅲ型-运算及问题解决能力不良(Ⅰ型+Ⅱ型)。

与之对应,中央执行系统的三个相对独立的执行功能——抑制、刷新、转换功能,在上面三个亚型中,存在不同的缺陷。

Ⅰ型-运算不良

表现为在进行加、减、乘、除四则运算上的困难,最常见的有运算错误、运算法则混淆、没有掌握数学法则(如错误地替代、错位、对“0”的概念理解错误)等。研究发现,Ⅰ型-运算不良组的学生,在抑制与转换任务上,测试成绩均显著低于正常学生。

Ⅱ型-问题解决不良

应用题一直是小学数学的一个重点,同时也是难点。问题解决不良的主要表现:第一,看不懂题,很难确理解应用题的题意;第二,没有掌握固定的解题规律,就容易走弯路。大量研究已证实,在推理、言语理解、学习、问题解决等复杂的认知活动中,中央执行系统扮演着重要角色,尤其是抑制能力,对问题解决能力的影响最为深刻。

Ⅲ型-运算及问题解决能力不良

它兼具Ⅰ型和Ⅱ型的问题。研究发现,抑制、刷新、转换功能三者之间协调能力差,是造成运算及问题解决能力不良的主要因素。

【tDCS改善中央执行功能】

中央执行系统的抑制、刷新、转换功能要想协调运作,就需要多个脑区间的共同协作完成。研究发现,背外侧前额叶、颞叶、枕叶等脑区,都参与此过程。

执行功能训练包括与抑制、刷新、转换功能相关的专项训练,通过改善学生的执行功能、流体智力,来提高数学学习能力、学习成绩。

如上图所示,在进行各项执行功能训练的同时,辅以tDCS进行干预(干预方案为2mA,每次30分钟),训练后(即刻)成绩,明显高于训练前(基线)

下面是通过25次的执行功能训练后,数困生(数学学习困难学生)和数优生(数学成绩优秀学生)计算题测试成绩变情况。

上图为一分钟口算速度测试成绩(完成量),可以看到随着干预次数的增加,学困生成绩逐渐提高,并在25次后,达到数优生水平;

上图为一分钟口算正确率,可以看到随着干预次数的增加,数困生测试正确率逐渐提高,25次后达到数优生水平。

上述训练结论表明

1、经过tDCS技术干预后,学生中央执行功能的各项测试成绩,有了明显提升;

2、经过25次执行功能训练,数困生在计算速度、计算准确率方面,能够达到数优生的水平。

【案例分析】

基本情况

被试为男生,7岁9个月。测试言语智商为102分,操作智商为87分,智商分数为101分。

  家庭情况

被试家庭经济条件较好,父母学历均为本科,日常学习由妈妈负责,希望通过训练提升被试数学成绩。

数学成绩

被试期中成绩在班级中排名15,属于中等偏上;日常测验成绩排名15~20。

  课堂表现

被试的语言表达能力比较强,日常数学课上能积极回答问题;和同伴交往状况良好,日常学习交流不存在问题;在遇到困难时,控制情绪的能力比较差,容易急躁、发脾气。

  训练过程

被试的执行功能训练任务包括:圆点短时记忆、词语倒背、数字倒背任务、灵活项目转换任务等;每次训练开始前,通过tDCS进行干预,干预方案为1.5mA,15分钟。

在训练操作过程中,老师遵从抑制、刷新、转换等各部分的干预训练同时进行,按照由易到难的方法,每个任务都可以被试的实际反应作出调整,包括任务材料、难度,根据干预过程中被试的反应情况将训练难度做了适当调整。

整个干预过程体现层次递进,由易到难(每个任务都设置了等级),如果被试想挑战更高难度,也是可以及时调整,增加难度。

  成绩变化

  训练结论

本研究结果表明,经过3个月的联合训练,对被试的数学干预是有效的,促进被试的数学能力进步,成绩提升和班级排名。

【执行能力问题常见表现】

不能遵守课堂规则,上课容易分心、走神;

很难集中精力完成一件事,例如写作业时,常因外界干扰打断;

如果没有家长(老师)监督,很难认真完成一件事(如写作业);

如果被老师或家长批评,会立刻反驳;

有忘记带书、学习用具上线,或忘记完成作业的情况;

生活自理能力差(如不会扎小辫、不会系鞋带或红领巾等)。

  【参考文献】

《中央执行系统功能对不同类型小学数学学业不良者数学学习的影响》

《经颅直流电刺激联合认知训练对工作记忆的影响》

《数学学习困难学生执行功能特征及干预研究》

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