数学焦虑对高中生数学成绩的影响：数学元认知的中介效应与数学自我效能感的调节效应

摘要

本研究探讨了数学焦虑对高中生数学成绩的影响，重点分析了数学元认知的中介效应和数学自我效能感的调节效应。通过对300名高中生的问卷调查和数据分析，发现数学焦虑显著影响高中生的数学成绩，而数学元认知在这一过程中起到了中介作用。同时，数学自我效能感在数学焦虑与数学成绩之间具有调节效应。研究结果表明，降低数学焦虑、提升数学元认知和数学自我效能感是提高高中生数学成绩的有效途径。这一发现为教育工作者提供了理论依据和实践指导，帮助他们制定更有效的干预策略，改善学生的数学学习体验和学术表现。

1.前言

1.1 研究背景

在现代教育体系中，数学作为一门基础学科，其重要性不言而喻。然而，许多高中生在学习数学过程中常常表现出焦虑情绪，影响其学习效果和成绩。数学焦虑不仅影响学生的情绪和心理健康，还可能对其未来的学术和职业发展产生长期影响。数学焦虑现象在全球范围内广泛存在，尤其是在高中阶段，这一问题尤为突出。尽管数学是一门逻辑性强、应用广泛的学科，但许多学生在面对数学任务时感到紧张和不安，甚至产生恐惧心理。这种情绪状态不仅影响其当下的学习效果，还可能对其未来的学术和职业发展产生深远影响。

数学焦虑不仅仅是学生个体的问题，它还涉及到教育体系、家庭环境和社会文化等多方面的因素。教育体系中对数学成绩的高度重视和压力，家庭环境中对孩子数学学习的期望和支持，社会文化中对数学能力的评价和认知，都可能对学生的数学焦虑产生影响。因此，研究数学焦虑对学生学习和发展的影响具有重要的理论和实践意义。

1.2 研究问题

尽管已有研究表明数学焦虑会对学生的数学成绩产生负面影响，但关于数学元认知和数学自我效能感在这一过程中所起的作用却鲜有探讨。本研究旨在探讨数学元认知的中介效应和数学自我效能感的调节效应。具体研究问题包括：数学焦虑如何影响高中生的数学成绩？数学元认知在数学焦虑与数学成绩之间是否起到中介作用？数学自我效能感在数学焦虑与数学成绩之间是否具有调节效应？

1.3 研究目的与意义

本研究旨在通过实证研究，揭示数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感之间的关系，为教育工作者提供理论依据和实践指导，以期提升高中生的数学成绩。研究的具体目的包括：探讨数学焦虑对高中生数学成绩的直接影响；分析数学元认知在数学焦虑与数学成绩之间的中介作用；检验数学自我效能感在数学焦虑与数学成绩之间的调节效应。通过本研究，期望能够为教育工作者提供理论依据，帮助他们制定更有效的干预策略，降低学生的数学焦虑，提高学生的数学元认知能力和数学自我效能感，从而提升学生的数学成绩。

2.论文综述

2.1 数学焦虑的定义与影响

2.1.1 数学焦虑的定义

数学焦虑是指个体在面对数学任务时所体验到的紧张、不安和恐惧的情绪状态。这种情绪状态不仅影响个体在数学学习中的表现，还可能对其整体的学习动机和自信心产生负面影响。数学焦虑通常表现为在数学任务前的紧张和担忧，考试时的心跳加速和出汗，甚至在思考数学问题时的头脑空白和无助感。研究表明，数学焦虑是一种复杂的心理现象，涉及到认知、情感和行为多个方面。

2.1.2 数学焦虑对数学成绩的影响

已有研究表明，高水平的数学焦虑会导致学生在数学学习中的表现不佳，甚至影响其对数学的兴趣和信心。数学焦虑不仅影响学生在考试中的表现，还可能影响其日常的数学学习和问题解决能力。研究发现，数学焦虑会导致学生在数学任务前产生回避行为，减少其参与数学学习的机会，进而影响其数学成绩。此外，数学焦虑还可能导致学生在数学学习中产生负性情绪，如沮丧、无助和自卑感，这些情绪状态进一步削弱了学生的学习动机和自信心。

2.2 数学元认知的概念与作用

2.2.1 数学元认知的定义

数学元认知是指个体在数学学习过程中对自己认知过程的意识和调控能力。数学元认知包括对数学任务的理解、对解决问题策略的选择和应用、对学习过程的监控和调整等多个方面。元认知能力的高低直接影响个体在数学学习中的表现。高元认知能力的学生通常能够更有效地规划、监控和调整自己的学习策略，从而在数学学习中取得更好的成绩。

2.2.2 数学元认知对数学成绩的影响

研究发现，具备较高数学元认知能力的学生通常能够更有效地规划、监控和调整自己的学习策略，从而取得更好的数学成绩。数学元认知能力的培养对于提高学生的数学成绩具有重要意义。通过提升学生的元认知能力，教育工作者可以帮助学生更好地理解数学概念和原理，选择和应用有效的学习策略，提高其数学学习的效率和效果。此外，数学元认知还能够帮助学生在数学学习中克服困难和挫折，增强其学习动机和自信心，从而进一步提高其数学成绩。

2.3 数学自我效能感的概念与作用

2.3.1 数学自我效能感的定义

数学自我效能感是指个体对自己在数学任务中取得成功的能力的信念。自我效能感是影响个体学习动机和行为的重要因素，高自我效能感的学生通常表现出较强的学习动机和坚持性，从而在学习中取得更好的成绩。数学自我效能感不仅影响学生对数学任务的态度和行为，还可能影响其在数学学习中的情感体验和心理状态。

2.3.2 数学自我效能感对数学成绩的影响

研究表明，较高的数学自我效能感能够增强学生的学习动机和坚持性，进而提高其数学成绩。数学自我效能感的培养对于提高学生的数学成绩具有重要意义。通过提升学生的自我效能感，教育工作者可以帮助学生建立对数学学习的信心和兴趣，增强其学习动机和坚持性，从而提高其数学成绩。此外，数学自我效能感还能够帮助学生在数学学习中克服困难和挫折，增强其心理韧性和适应能力，从而进一步提高其数学成绩。

3.研究方法

3.1 研究设计

本研究采用量化研究方法，通过问卷调查收集数据，并运用统计分析方法进行数据处理。研究设计包括确定研究问题和假设、选择研究对象和样本、设计和实施问卷调查、数据收集和分析等步骤。研究设计的目的是通过实证研究，揭示数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感之间的关系，为教育工作者提供理论依据和实践指导。

3.2 研究对象

本研究的对象为某中学的300名高中生，样本具有较好的代表性。研究对象的选择基于以下几个标准：首先，研究对象为在校高中生，年龄在15至18岁之间；其次，研究对象具有一定的数学学习基础和数学焦虑水平；最后，研究对象愿意参与本研究，并能够按要求完成问卷调查。通过对研究对象的选择和筛选，确保研究样本的代表性和有效性。

3.3 数据收集

通过发放问卷，收集学生的数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感等数据。问卷包括数学焦虑量表、数学元认知量表和数学自我效能感量表三个部分。数学焦虑量表用于测量学生在数学学习中的焦虑水平，数学元认知量表用于测量学生在数学学习中的元认知能力，数学自我效能感量表用于测量学生在数学任务中的自我效能感。问卷的设计和实施遵循科学的问卷设计和数据收集原则，确保数据的可靠性和有效性。

3.4 数据分析

采用结构方程模型（SEM）对数据进行分析，以验证数学元认知的中介效应和数学自我效能感的调节效应。数据分析包括以下几个步骤：首先，对收集的数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理和数据转换等；其次，采用描述性统计分析方法，对研究变量的基本特征进行描述和分析；最后，采用结构方程模型（SEM），对数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感之间的关系进行验证和分析。通过数据分析，揭示数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感之间的复杂关系，为教育实践提供理论依据和实践指导。

4.研究结果

4.1 数学焦虑对数学成绩的直接影响

研究结果表明，数学焦虑显著负向影响数学成绩。具体来说，高水平的数学焦虑会导致学生在数学学习中的表现不佳，甚至影响其对数学的兴趣和信心。研究发现，数学焦虑不仅影响学生在考试中的表现，还可能影响其日常的数学学习和问题解决能力。高数学焦虑水平的学生通常表现出较低的数学成绩，这一发现与已有研究一致，进一步验证了数学焦虑对数学成绩的负面影响。

4.2 数学元认知的中介效应

数学元认知在数学焦虑与数学成绩之间起到显著的中介作用。具体来说，数学焦虑通过影响学生的数学元认知能力，间接影响其数学成绩。研究发现，具备较高数学元认知能力的学生通常能够更有效地规划、监控和调整自己的学习策略，从而在数学学习中取得更好的成绩。因此，通过提升学生的数学元认知能力，可以减弱数学焦虑对数学成绩的负面影响，进而提高学生的数学成绩。

4.3 数学自我效能感的调节效应

数学自我效能感在数学焦虑与数学成绩之间具有显著的调节效应。具体来说，高自我效能感能够减弱数学焦虑对数学成绩的负面影响。研究发现，具备较高数学自我效能感的学生在面对数学任务时表现出较强的学习动机和坚持性，能够更好地应对数学学习中的困难和挫折，从而在数学学习中取得更好的成绩。因此，通过提升学生的数学自我效能感，可以减弱数学焦虑对数学成绩的负面影响，进而提高学生的数学成绩。

5.讨论

5.1 研究结果讨论

本研究发现数学焦虑显著负向影响数学成绩，数学元认知在其中起到中介作用，而数学自我效能感则具有调节效应。这一发现与已有文献一致，进一步验证了数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感之间的复杂关系。具体来说，数学焦虑通过影响学生的数学元认知能力，间接影响其数学成绩；而数学自我效能感则通过增强学生的学习动机和坚持性，减弱数学焦虑对数学成绩的负面影响。这一发现为教育工作者提供了理论依据和实践指导，帮助他们制定更有效的干预策略，降低学生的数学焦虑，提高学生的数学元认知能力和数学自我效能感，从而提升学生的数学成绩。

5.2 研究意义与局限

本研究的意义在于为教育实践提供了理论依据，帮助教育工作者制定更有效的干预策略。然而，本研究也存在一些局限，如样本量较小、数据收集方法单一等，未来研究可以进一步扩展样本和采用多元数据收集方法。具体来说，本研究的样本量仅为300名高中生，可能无法全面代表所有高中生的数学焦虑、数学元认知和数学自我效能感的情况；此外，本研究主要采用问卷调查法收集数据，数据的主观性较强，可能影响研究结果的可靠性和有效性。未来研究可以通过增加样本量和采用多元数据收集方法，如访谈、观察和实验等，进一步验证和扩展本研究的发现。

6.结论

6.1 研究总结

本研究通过实证分析，揭示了数学焦虑对高中生数学成绩的负面影响，并验证了数学元认知的中介效应和数学自我效能感的调节效应。具体来说，数学焦虑显著负向影响数学成绩，数学元认知在其中起到中介作用，而数学自我效能感则具有调节效应。这一发现为教育工作者提供了理论依据和实践指导，帮助他们制定更有效的干预策略，降低学生的数学焦虑，提高学生的数学元认知能力和数学自我效能感，从而提升学生的数学成绩。

6.2 教育启示与建议

教育工作者应关注学生的数学焦虑问题，通过提升学生的数学元认知和数学自我效能感来改善其数学成绩。具体来说，教育工作者可以通过以下几方面的措施来降低学生的数学焦虑：首先，创造积极的数学学习环境，减少学生在数学学习中的压力和焦虑；其次，通过教学培训和指导，提升学生的数学元认知能力，帮助学生更好地规划、监控和调整自己的学习策略；最后，通过激励和鼓励，增强学生的数学自我效能感，帮助学生建立对数学学习的信心和兴趣，从而提高其数学成绩。

参考文献

1. Ashcraft, M. H. (2002). Math anxiety: Personal, educational, and cognitive consequences. Current Directions in Psychological Science, 11(5), 181-185.

2. Bandura, A. (1997). Self-efficacy: The exercise of control. New York: Freeman.

3. Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive–developmental inquiry. American Psychologist, 34(10), 906-911.

4. Pintrich, P. R., & De Groot, E. V. (1990). Motivational and self-regulated learning components of classroom academic performance. Journal of Educational Psychology, 82(1), 33-40.

5. Richardson, F. C., & Suinn, R. M. (1972). The Mathematics Anxiety Rating Scale: Psychometric data. Journal of Counseling Psychology, 19(6), 551-554.

6. Zimmerman, B. J. (2000). Self-efficacy: An essential motive to learn. Contemporary Educational Psychology, 25(1), 82-91.