近年来,儿童早期模式能力的发展受到国外学者的关注,被认为是早期数学教育的重要组成部分,对儿童日后代数能力和数学思维的发展具有积极影响,但这一结论仍需来自不同文化情境的实证依据进一步支持。本研究基于国内外已有较为成熟的模式评估工具,结合我国的幼儿园数学教育实践,形成了我国4-6岁儿童模式能力评估工具。并以此为基础,考察了我国4-6岁儿童模式能力的发展特点及其与数能力之间的关系及其作用机制,进一步分析了儿童早期模式能力的影响因素,最后采用与一线教师形成教研共同体的方式,展开了模式教育干预,通过个案观察和后测验证了模式教育干预的有效性。研究一:形成4-6岁儿童模式能力评估工具。首先,针对4-5岁儿童,对国际范围内较为成熟的模式评估工具《基于研究的模式评估（Research-Based Patterning Assessment）》进行了改编和本土适用性验证,形成了以学前儿童重复性模式发展轨迹为基础的测试结构,共包括:模式的复制、填充、延伸、抽象和核心单元识别,5个认知水平,经过验证具有良好的信效度和本土适用性。其次,针对5-6岁儿童,在已有研究的基础上,加入了发展性模式,构建了包含两种模式类型的测试结构,其中包括重复性模式延伸、抽象和核心单元识别,发展性模式的填充、线性延伸和空间延伸6种任务水平,验证结果表明本研究形成的5-6岁儿童模式能力测试结构合理,具有良好的信度和效度。研究二:基于已有的模式能力评估工具,结合临床访谈中儿童的自我解释,进一步分析了 4-6岁儿童模式能力的发展特点。4-5岁儿童具有较好的模式复制、填充和延伸能力,但在模式抽象和核心单元识别方面的能力还较为薄弱,多数儿童在完成模式抽象任务时主要使用匹配或对应的策略,很难解释模式的内在规律。5-6岁儿童总体具有较高的重复性模式水平,但发展性模式水平还不高,特别是在发展性模式的延伸方面,尚且很难同时关注元素数量和其它特征的变化,发现模式变化的内在规律。儿童总体在重复性模式的抽象任务和发展性模式的延伸任务上存在显著的年龄差异,仅在发展性模式延伸的两个任务中存在地域差异。是否参加校外学习是影响儿童模式能力的重要因素之一,且表现为参加过校外学习的（包括校外辅导班和家中学习两种形式）儿童得分均高于未参加过校外学习的儿童。5-6岁儿童在发展性模式的填充、线性延伸和空间结构延伸等任务上表现出不同的错误类型和认知策略。研究三:基于4-6岁儿童模式能力的发展特点,深入探讨了模式能力与数能力的关系及其作用机制。研究发现,模式能力与数能力之间存在显著相关,4-5岁和5-6岁儿童的模式能力均能独立且显著预测其数能力,包括正式数能力和非正式数能力,4-5岁儿童的模式能力能够预测其5-6岁时的模式能力和数能力。4-5岁儿童空间能力在模式能力与数能力之间发挥部分中介作用,在模式能力与正式数能力之间发挥完全中介作用。5-6岁儿童空间能力在模式能力和数能力之间存在中介效应,其中空间能力在重复性模式和数能力之间发挥完全中介作用,在发展性模式和数能力之间发挥部分中介作用。研究四:为深入理解4-6岁儿童早期模式能力的发展,本研究分析了家庭因素和认知因素对儿童早期模式能力的影响。研究结果表明,家庭社会经济地位、家长数学表现和家庭数学活动及模式活动对儿童模式能力有显著正向影响,其中家庭数学活动和模式活动在家庭社会经济地位和儿童模式能力之间均发挥着完全中介效应,家庭数学活动和模式活动在家长数学表现和儿童模式能力之间也发挥着完全中介作用。4-6岁儿童的视觉空间工作记忆和空间能力（包括空间知觉和空间视觉化两个要素）对模式能力有积极预测作用,视觉空间工作记忆在空间视觉化和发展性模式之间发挥着部分中介作用。研究五:鉴于儿童早期模式能力的重要性,以及幼儿园模式教育的困惑,本研究设计了模式教育干预方案,并结合个案观察和后测,验证了干预的有效性。本研究设计的教育干预方案有效地提升了儿童的模式能力和数能力,特别是促进了儿童模式抽象和识别核心单元能力的提升。不同的模式语言表征均有助于儿童模式能力的提升及自我解释,两种语言表征的教育效果并无显著差异,4-5岁能够理解并运用抽象字母标签进行模式解释。综上,本研究进一步澄明了关注儿童早期模式能力发展的重要性,及其对数能力发展的积极作用,本研究的结果和干预设计能够为幼儿园的教育实践提供实证依据。基于此,本研究建议在儿童早期数学教育中,应当重视儿童模式能力的发展,在教育教学中多方位地支持儿童探究模式,通过家园合作,共建共享,促进儿童模式经验的延伸。