随着对教育本质认识的加深,人们越来越关注学生自身发展,教学中提倡根据学生的特点因材施教,但实际教学中对学生的学习与认知水平诊断大多数是根据学生的外在表现或者是依据教师历年来的教学经验,缺乏一个相对客观的信息来源。随着对思维的进一步深入研究,出声思维可将人类内隐心理过程转化为外部语言,在获取实验对象的认知历程方面具有较大的优越性。本研究通过查阅出声思维基本理论及应用研究等相关资料与文献,将出声思维划分为非元认知型出声思维和元认知型出声思维两种,并设计适合本研究使用的出声思维编码表。为了获取学生在问题解决过程中的整个认知历程及使用到的学习策略,验证出声思维对学生学习效果的影响,本研究选定小学五年级小数乘法这一知识点设计了教育实验,教育实验共分为两个阶段。第一阶段实验即预研实验,学生在问题解决过程中采用非元认知型出声思维、元认知型出声思维及静默三种方式,使用NVivo10软件分析学生的语音数据并结合纸质试卷答案,获取不同水平学生在解决不同难度问题时的问题表征、解题策略及策略执行的内在程序,探索学生问题解决过程中的学习策略尤其是元认知策略的应用状况。第二阶段实验是通过预研实验获取学生在小数乘法问题中存在的共性问题,设计游戏化的学习软件,使用学习软件与传统纸质两种方式辅助学生训练,通过SPSS软件分析不同的训练方式以及不同出声思维方法对学生学习效果的影响。