高中数学学习困难学生执行功能特征及体育锻炼干预研究_.pdf

中文摘要

数学在中小学教育中占有重要地位，对学生的思维发展有深远的影响，但在

教育实践中，有大量学生因数学能力不足而导致数学学习困难。执行功能作为一

种高级认知功能是数学学业成绩的预测因素之一，其三个子功能包括抑制功能、

刷新功能及转换功能对数学能力有重要影响，过往研究表明通过改善执行功能可

以对数学学业成绩产生积极作用，体育锻炼作为一种成本低廉、易于实施的执行

功能干预方法被众多研究所采用。以往的执行功能研究更多关注正常儿童，较少

关注数困学生群体，且大多为描述性研究，因此本研究以高中数困及数优学生为

研究对象，通过对比分析，了解数困学生的执行功能特征，并进行体育锻炼干

预，探索改善数困学生执行功能及数学学业成绩的有效方式。

研究一中，以63名高一学生为研究对象（数困组32人，数优组31人），利

用Flanker任务、1-Back任务、More-oddshifting任务分别对数困学生与数优

学生执行功能的抑制功能、刷新功能及转换功能进行测量，所有任务通过E-

prime2.0系统进行，收集被试实验开始前两次正式数学考试的成绩以及使用体育

锻炼等级量表(PARS-3)收集被试近期的体育锻炼情况。使用SPSS26.0对两组被试

的执行功能进行差异分析，对执行功能各子成分、体育锻炼量和数学成绩进行相

关分析和回归分析。结果显示，（1）数困组学生执行功能各子成分水平均有低于

数优组的趋势，其中抑制功能及刷新功能差异不显著，转换功能差异显著；（2）

转换功能、刷新功能与数学成绩呈显著负相关，两者共同解释数学成绩25.5%的变

异，其中转换功能对数学成绩影响最大；（3）高中学生体育锻炼量严重不足，平

均体育活动等级为最低级的波动量。

研究二对63名被试进行为期八周的中等强度体育锻炼干预，干预后对两组学

生的执行功能再次进行测量并收集被试干预后两次正式考试的数学成绩，使用重

复测量方差分析了解干预对执行功能各子成分及数学成绩的影响。结果显示，

（1）体育锻炼干预对数困组学生及数优组学生的执行功能各子成分均有显著的提

升作用，干预后两组学生的执行功能各子成分不存在显著差异；（2）体育锻炼干

预后，数困组学生执行功能的提升幅度更大；（3）体育锻炼干预后，两组学生数

学成绩无明显提升。

研究结果表明，（1）高中数困学生执行功能发展相对迟缓，核心缺陷是转换

能力不足；（2）转换功能和刷新功能对数学学业成绩有显著影响，其中转换功能

i

影响最大；（3）体育锻炼干预可以显著改善数困组与数优组学生执行功能各子成

分水平，且对数困学生改善效果更佳；（4）体育锻炼干预对两组学生数学学业成

绩无显著影响。

关键词：数学学习困难；执行功能；体育锻炼；高中生；数学学业成绩

ii

Abstract

Mathematicsplaysacrucialroleinbasiceducation,profoundlyinfluencing

students’cognitivedevelopment.However,asignificantnumberofstudentsexperience

mathematicallearningdisabilitiesduetoinadequatemathematicalabilities.Executive

function,asanadvancedcognitivefunction,isoneofthepredictivefactorsfor

mathematicalacademicperformance.Itsthreesub-functions,includinginhibition,

updating,andshifting,haveasignificantimpactonmathe