基于機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)生非智力因素培養(yǎng)路徑優(yōu)化研究

[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2025)20-0051-04

盡管近年的國家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果均顯示“學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自信心等非智力因素與數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績存在緊密關(guān)聯(lián)”，但教師在精準(zhǔn)把握和有效提升學(xué)生非智力因素方面仍存在諸多不足。鑒于此，本研究以我校學(xué)生為研究對象，通過問卷調(diào)查收集數(shù)據(jù)，并運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)中的決策樹算法開展深度挖掘與分析，旨在探索一套行之有效的學(xué)生非智力因素提升實(shí)踐策略，為廣大教育工作者提供有益借鑒與參考。

一、學(xué)生非智力因素解析

為深人精準(zhǔn)探究影響學(xué)生學(xué)習(xí)的非智力因素的具體表現(xiàn)，本研究以我校912名學(xué)生為樣本進(jìn)行問卷調(diào)查，系統(tǒng)整理歸納數(shù)據(jù)后通過表1直觀呈現(xiàn)，便于橫向與縱向?qū)Ρ确治觥?/p>

在處理調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)，本研究引入了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)手段，將912份樣本依據(jù)年級差異劃分為6套樣本集，并將學(xué)生的學(xué)業(yè)成績設(shè)為關(guān)鍵輸出數(shù)據(jù)，其余調(diào)查項(xiàng)目作為輸入數(shù)據(jù)，借助決策樹算法展開深度的計(jì)算與分析，最終生成對應(yīng)6個(gè)年級的決策樹模型。其中，一、二年級決策樹模型的根節(jié)點(diǎn)是\"學(xué)習(xí)興趣”；三、六年級決策樹模型的根節(jié)點(diǎn)是“學(xué)習(xí)自信心”；四、五年級決策樹模型的根節(jié)點(diǎn)是“學(xué)習(xí)自主性”。

綜合各年級決策樹模型根節(jié)點(diǎn)特征，結(jié)合問卷數(shù)據(jù)橫向與縱向?qū)Ρ确治?，本研究最終提煉出我校學(xué)生非智力因素的實(shí)際表現(xiàn)及深層成因。

(一)學(xué)習(xí)興趣因素

“學(xué)習(xí)興趣\"呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。由表1數(shù)據(jù)可見，低年級學(xué)生對數(shù)學(xué)感興趣的比例為 98.5% 中年級降至 90.6% ，高年級進(jìn)一步降至 89% ，即不感興趣的學(xué)生比例呈上升趨勢。

一、二年級學(xué)業(yè)成績受“學(xué)習(xí)興趣\"影響最為顯著。調(diào)查顯示，學(xué)業(yè)成績處于中等偏上水平（80分以上）的學(xué)生中， 93.92% 對數(shù)學(xué)持有較高興趣，表明“學(xué)習(xí)興趣”是該階段學(xué)業(yè)成績的核心影響因素。

進(jìn)一步分析“學(xué)習(xí)興趣”偏低的原因：其一，作業(yè)負(fù)擔(dān)較重， 17.63% 的一、二年級學(xué)生反映完成家庭作業(yè)需 1～2 小時(shí)，僅 25.32% 的學(xué)生能在半小時(shí)內(nèi)完成;其二，課堂教學(xué)趣味性不足， 53.53% 的學(xué)生表示完全缺乏聽課意愿，僅 9.62% 的學(xué)生仍能保持認(rèn)真聽課。

（二）學(xué)習(xí)自信心因素

“學(xué)習(xí)自信心\"呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。由表1數(shù)據(jù)可見，學(xué)生主動(dòng)提問比例隨年級升高持續(xù)降低：一、二年級為 53.4% ，三、四年級降至 49.7% ，五、六年級進(jìn)一步降至 42.5% 。未主動(dòng)提問的學(xué)生則傾向于沉默或僅向同學(xué)提問。

三、六年級學(xué)業(yè)表現(xiàn)受“學(xué)習(xí)自信心\"影響尤為顯著。三年級學(xué)業(yè)成績偏下的學(xué)生中， 53.85% 明確表示“因害怕出錯(cuò)，不敢主動(dòng)回答問題或提出疑問”；六年級更有 59.06% 的學(xué)生承認(rèn)“面對老師提問時(shí)，因擔(dān)心出錯(cuò)而不敢主動(dòng)回答”。

學(xué)生“學(xué)習(xí)自信心”偏低的主要原因有兩個(gè)。其一，教師鼓勵(lì)不足，當(dāng)學(xué)生答案與教師預(yù)期不符時(shí)，常被快速否定或批評。三年級 44.38% 的學(xué)生、六年級 54.56% 的學(xué)生表示，因多次解題失敗經(jīng)歷，逐漸喪失數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心。其二，學(xué)習(xí)壓力增大，三、六年級作為小學(xué)階段關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，學(xué)習(xí)容量、難度與時(shí)間投入較之前均有顯著提升。六年級尤為突出， 45.61% 的學(xué)生除完成校內(nèi)作業(yè)外，需額外進(jìn)行半小時(shí)至1小時(shí)的課外學(xué)習(xí)， 9.36% 的學(xué)生甚至需1～2小時(shí)。

（三）學(xué)習(xí)自主性因素

“學(xué)習(xí)自主\"需求呈現(xiàn)逐漸上升的變化趨勢。從表1可知，低年級時(shí)有 95.2% 的學(xué)生認(rèn)為死記硬背就可以了，中年級時(shí)也只有 3.8% 的學(xué)生意識到要“分析、理解和靈活運(yùn)用”，高年級時(shí)學(xué)生意識到死記硬背是解決不了數(shù)學(xué)問題的，有 48% 的學(xué)生提出“需要理解再靈活運(yùn)用”，且有 4% 的學(xué)生認(rèn)為適當(dāng)?shù)呐e例子對理解知識很有幫助。

四、五年級受“學(xué)習(xí)自主性”影響最大。有81.34% 的學(xué)生表示自己可以準(zhǔn)確地獲取數(shù)學(xué)閱讀材料中的信息，并能對相關(guān)問題進(jìn)行分析與解答；有 97.31% 的學(xué)生希望教師對相關(guān)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行變式、拓展，這樣他們能夠靈活地解決應(yīng)用；超 97% 的學(xué)生渴望教師提供更多動(dòng)手實(shí)踐、考察探究的機(jī)會(huì)。

“學(xué)習(xí)自主性”偏低主要?dú)w因于以下兩個(gè)因素：第一，留給學(xué)生自主審題機(jī)會(huì)少，教師擔(dān)心學(xué)生讀題會(huì)浪費(fèi)課堂時(shí)間，經(jīng)常會(huì)代替學(xué)生讀題并分析題目；第二，忽視學(xué)生的自主思考。教師為了應(yīng)對考試，只關(guān)注學(xué)生答案的正確與否，沒有關(guān)注他們是否真正理解知識，諸如“為什么”“請說說你這樣做的理由\"等引發(fā)學(xué)生思考的語言很少聽到。

二、改進(jìn)措施

2019年，《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》中明確指出，教師要積極優(yōu)化教學(xué)方式，堅(jiān)持教學(xué)相長，注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，探索基于學(xué)科的課程綜

合化教學(xué)。

基于學(xué)生的實(shí)際情況，我校數(shù)學(xué)教研組順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，積極探索教學(xué)模式創(chuàng)新路徑。自2019年起，經(jīng)過兩年多實(shí)踐探索，逐步構(gòu)建起以數(shù)學(xué)課堂為主陣地、以活動(dòng)主題為抓手的“融合課堂”模式。該模式聚焦數(shù)學(xué)課程與綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的跨學(xué)科整合，通過將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交予學(xué)生，創(chuàng)設(shè)特定學(xué)習(xí)情境，助力學(xué)生數(shù)學(xué)興趣激發(fā)、自信心提升，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

（一）發(fā)掘主題 激發(fā)學(xué)生積極性

數(shù)學(xué)課程與綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的融合，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容（數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計(jì)與概率、綜合與實(shí)踐)與綜合實(shí)踐活動(dòng)主題(考察探究、設(shè)計(jì)制作、職業(yè)體驗(yàn)、社會(huì)服務(wù)）的有機(jī)融合。綜合實(shí)踐活動(dòng)主題可轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)教學(xué)的探究主題，為數(shù)學(xué)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)資源，推動(dòng)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式變革，激活課堂活力。例如，考察探究活動(dòng)“神奇影子\"可為“長度單位”“測量\"\"比例”\"百分?jǐn)?shù)\"等學(xué)習(xí)提供探究主題；設(shè)計(jì)制作活動(dòng)“學(xué)做簡單家常餐\"可為“統(tǒng)計(jì)”“營養(yǎng)午餐”等學(xué)習(xí)提供探究主題；“創(chuàng)建我們自己的銀行”的職業(yè)體驗(yàn)可為“認(rèn)識人民幣”“稅率\"“利率”等學(xué)習(xí)提供探究主題；“紅領(lǐng)巾愛心義賣\"的社會(huì)服務(wù)可為“整數(shù)\"“小數(shù)\"“分?jǐn)?shù)\"等學(xué)習(xí)提供探究主題。

豐富多樣的活動(dòng)主題，使原本枯燥的數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng)鮮活。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中經(jīng)歷抽象、運(yùn)算、建模、數(shù)據(jù)收集與處理等過程，不僅形成數(shù)感、推理能力、運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)分析觀念、空間觀念等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，還養(yǎng)成了認(rèn)真勤奮、獨(dú)立思考、合作交流、反思質(zhì)疑等良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，有效提升了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

（(二）課堂延伸 實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體性

教學(xué)活動(dòng)是師生積極參與、交往互動(dòng)、共同發(fā)展的過程，有效的教學(xué)活動(dòng)需實(shí)現(xiàn)學(xué)生“學(xué)”與教師“教”的統(tǒng)一。為實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體性，可將教學(xué)延伸至戶外多元場景，如操場、圖書館、小菜園、超市等均可作為實(shí)踐場所。

1.校園內(nèi)

(1)操場：組織學(xué)生開展考察探究，強(qiáng)化知識與生活的聯(lián)結(jié)。例如，通過測量相同時(shí)間內(nèi)跑步路程，體會(huì)速度、時(shí)間、路程的關(guān)系；設(shè)計(jì)800米、1500米賽跑起跑線，經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集與整理過程；進(jìn)行短跑、跳繩比賽，直觀感知\"1秒\"\"1分\"的時(shí)長；通過早、中、晚的方位觀測，明確校園東、南、西、北及東南、東北、西南、西北等方位指向。

(2)圖書館：組織學(xué)生進(jìn)行職業(yè)體驗(yàn)，深化學(xué)以致用意識。如擔(dān)任圖書管理員整理圖書時(shí)，運(yùn)用“數(shù)字與編碼\"知識提升效率；擔(dān)任圖書統(tǒng)計(jì)員統(tǒng)計(jì)書籍種類時(shí)，運(yùn)用“整理”“找規(guī)律”等知識解決問題。

(3)小菜園：依托校內(nèi)勞動(dòng)實(shí)踐基地，開展考察探究與設(shè)計(jì)制作活動(dòng)，豐富學(xué)習(xí)方式。例如，開耕時(shí)通過“優(yōu)化\"分工實(shí)現(xiàn)人人盡責(zé)；播種前測量土地長、寬數(shù)據(jù)計(jì)算面積，結(jié)合“植樹問題\"知識確定菜苗間隔，優(yōu)化種植方案；施肥時(shí)運(yùn)用“百分?jǐn)?shù)”“比例\"知識配置營養(yǎng)液，促進(jìn)蔬菜生長。

2.校園外

（1)超市（商店、市場）：在家長陪同下開展社會(huì)服務(wù)與職業(yè)體驗(yàn)，豐富學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。如擔(dān)任超市推銷員，感受不同“折扣\"形式對商品銷售的影響；通過獨(dú)立購物，實(shí)現(xiàn)“加、減、乘、除”的生活應(yīng)用。

(2)家庭：鼓勵(lì)學(xué)生成為“數(shù)學(xué)小達(dá)人”，運(yùn)用知識解決生活問題。如利用“分類\"知識整理房間；運(yùn)用“統(tǒng)籌”知識合理安排作息。

無論校內(nèi)校外，均致力于落實(shí)學(xué)生主體地位，使學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中輕松建立數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)結(jié)。

（三）多元評價(jià) 關(guān)注學(xué)生自信心

評價(jià)的核心目的在于全面把握學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程與結(jié)果?？茖W(xué)呈現(xiàn)并合理運(yùn)用評價(jià)結(jié)果，不僅能發(fā)揮評價(jià)的激勵(lì)功能，更能有效保護(hù)學(xué)生的自尊心與自信心。

為實(shí)現(xiàn)評價(jià)的多元價(jià)值，需避免單一化評價(jià)方式，綜合運(yùn)用過程性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)。過程性評價(jià)通過書面測驗(yàn)、口頭測驗(yàn)、課堂觀察、課后訪談、課內(nèi)外作業(yè)及開放式問題等方式，系統(tǒng)記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)、提出問題、分析問題、合作交流等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)；總結(jié)性評價(jià)則將學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成的活動(dòng)方案、調(diào)查問卷、研究報(bào)告、實(shí)驗(yàn)記錄、手工作品、反思日記等成果整理歸檔，由教師、家長、學(xué)生等多元主體共同參與評價(jià)。

過程性評價(jià)側(cè)重分析學(xué)生不同階段的表現(xiàn)特征與發(fā)展變化，總結(jié)性評價(jià)則推動(dòng)學(xué)生記錄并反思數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)歷程與成長軌跡。二者協(xié)同作用，共同構(gòu)成完整的評價(jià)體系。

三、效果

經(jīng)過階段性實(shí)踐，學(xué)生非智力因素(學(xué)習(xí)興趣、自信心、自主性)顯著提升，學(xué)業(yè)成績亦取得明顯進(jìn)步。為精準(zhǔn)驗(yàn)證效果，本研究對參與調(diào)查的912名學(xué)生進(jìn)行了回訪，首訪與回訪數(shù)據(jù)對比見表2。

具體表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：

課上，學(xué)生參與積極性顯著提高，小組討論聲此起彼伏，既有激烈的質(zhì)疑與思辨，也有真誠的互助與鼓勵(lì)，知識吸收效率與能力發(fā)展均呈現(xiàn)積極態(tài)勢。

課間，學(xué)生自發(fā)組建多樣化學(xué)習(xí)小組，通過互幫互助實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。每位學(xué)生均設(shè)定明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，在小組討論中積極發(fā)言、深人探討疑難問題；遇到難以解決的問題時(shí)，會(huì)詳細(xì)記錄并向教師請教，展現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)態(tài)度與團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識

課后，學(xué)生與家庭成員（如父母、兄姐等）構(gòu)成緊密的學(xué)習(xí)共同體，圍繞數(shù)學(xué)問題展開深度探討、設(shè)計(jì)研究方案，并協(xié)同完成活動(dòng)任務(wù)。這一過程不僅增進(jìn)了親子關(guān)系與家庭和諧，更促使學(xué)生在家庭環(huán)境中持續(xù)保持?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)場景的全方位延伸。

四、反思

學(xué)習(xí)是一個(gè)有機(jī)整體，而非孤立個(gè)體的簡單拼湊。學(xué)生群體蘊(yùn)含巨大學(xué)習(xí)潛力，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程亦展現(xiàn)出獨(dú)特魅力。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)表現(xiàn)欠佳的學(xué)生，在此次實(shí)踐活動(dòng)中取得顯著進(jìn)步一一其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣與自信心顯著增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，

在兩年多的實(shí)踐過程中，教師的教學(xué)觀念、行為與評價(jià)方式均發(fā)生積極轉(zhuǎn)變：從側(cè)重掌控全局轉(zhuǎn)向適度放權(quán)；從預(yù)設(shè)教學(xué)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)向聚焦學(xué)生成長；從過度關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)答案轉(zhuǎn)向考量多種可能性；從著眼學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)習(xí)過程。教師不再以權(quán)威身份單向引導(dǎo)，而是更多的扮演學(xué)習(xí)支持者角色，師生關(guān)系更趨和諧融洽。

核心素養(yǎng)一端連接真實(shí)世界，另一端連接完整個(gè)體。核心素養(yǎng)的培育不可能僅依賴單一課堂教學(xué)，必須依托學(xué)生親身參與的各類活動(dòng)?；诖?，需將課程設(shè)計(jì)主動(dòng)權(quán)賦予教師，學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)歸還學(xué)生，推動(dòng)知識回歸生活實(shí)踐，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

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【本文系廣東省東莞市“十三五”教育科研規(guī)劃立項(xiàng)課題“融勞動(dòng)教育于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐研究”（課題編號：2020GH133）的研究成果?！?/p>

(責(zé)編李琪琦)