数学认知是个体不断建构数学认知结构的心理活动,是数学核心素养的内在表现之一。方程是描述等量关系的模型,在代数的学习中占据十分重要的地位,它不仅是学生解题的重要工具,也是学生数学思维培养的重要途径。本研究根据青浦实验认知水平分析理论,构建了小学生方程认知水平分析框架,对上海市四个区的两所公办学校222名、两所民办学校137名,共359名五年级小学生进行调查研究。本研究综合文献法、测验法、访谈法等研究方法,针对高年级小学生的方程认知的水平维度、内容维度、性别差异维度和学校类别差异维度四个维度展开比较研究。研究发现:1.从整体上看,上海市高年级小学生的方程认知水平处于中等偏上水平,呈现三个特征:(1)小学生的方程认知水平分布情况遵循从低认知层次向高认知水平层次递减的原则,学生在计算-操作性认知水平上表现最好,在分析-探究性理解认知水平中表现最差。(2)学生在记忆性认知水平中的表现普遍较好,80%左右的学生在与计算和概念复述相关的任务中表现优秀。(3)学生在相邻两个认知水平上表现的差距呈现上升趋势,这种差距在高认知水平中表现得尤为明显,这表明对高年级小学生来说,学生对方程知识的理解和运用能力较弱。2.上海市高年级小学生整体上在简易方程单元中的学习表现较好,呈现以下特征:(1)小学生数值运算能力明显高于概念运用的能力。(2)小学生简易方程综合运用的能力较弱。3.上海市高年级小学生整体上的方程认知水平无明显性别差异。具体来看:高分组学生在认知水平中的表现不存在显著的性别差异;中等分组和低分组学生在分析-探究性理解水平中存在显著的性别差异,男生在此认知水平的中的表现显著优于女生。这表明男生综合分析问题,创造性解决问题的能力要高于女生。4.公办学校比民办学校更加关注学生记忆性认知水平的培养,而民办学校比公办学校更加关注学生理解性认知水平的培养。整体上看,除在概念-概念性记忆水平上的表现无显著差异外,民办学校学生在计算-操作性记忆水平、领会-说明性理解水平和分析-探究性理解水平中的表现明显优于公办学校的学生;中等分组和低分组的公办学校学生在概念性认知水平中的表现要优于民办学校的学生。最后,结合研究结论,对提升小学生方程认知水平提出以下三条教学建议:在巩固中提升低分组学生的记忆性认知水平;在训练中提升不同等级学生的理解性认知水平;对不同等级学生展开提升方程认知水平的针对性教学。