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样例学习中的认知负荷与自我解释对高中数学学习的影响

作　者: 高洁
导　师: 李三平
学　校: 陕西师范大学
专　业: 课程与教学论
关键词: 样例学习认知负荷自我解释
分类号: G633.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文共分五章,在第1章“引言”中,我们对样例学习研究的视角和研究现状做了简要介绍,从样例学习的含义与作用以及该理论发展的历史的角度分析了样例的理论渊源.另外,本研究对数学样例与数学样例学习进行了详细的说明,数学样例学习是学生数学认知技能获取的重要手段,数学样例提供了专家的问题解决思路,学生通过对数学样例的学习和模仿,易化了学生数学学习的过程.数学样例所提供的原理线索,有效的促进了学生的自主性学习和数学学习迁移的发生.第2章“基于认知负荷理论的样例学习与样例设计”中,我们从认知负荷理论与数学样例学习以及基于认知负荷理论的数学样例设计两方面进行了论述.有意识的认知过程都发生在工作记忆,工作记忆也是认知负荷理论的核心.认知负荷理论的主要观点有：(1)工作记忆容量是有限的,这使得人们很难同时加工处理多种来源的信息；(2)大量的图式储存在长时记忆中,在处理具有高认知加工的任务时,图式被提取到工作记忆系统,通过把低水平图式合并为高水平图式的方法来降低在工作记忆中的容量.(3)在某些信息存在交互作用时,必须同时进行加工,这将加重认知负荷.在教学实践中为了更好的利用样例这一教学手段,就要对样例进行设计.对于单个样例的设计,我们采取空间临近原则和多通道减负技术,从降低学生的认知负荷的角度促进学生的学习.对于多重样例的设计研究,主要集中在多重样例的数量、多重样例的变异性、呈现方式以及不完整样例的研究上.第3章是学生与样例的交互作用—自我解释,要让样例充分发挥其对学习的促进作用,不仅要有良好的样例设计这一外部条件,还需要学习者的内部条件,即学习者对样例的自我解释.自我解释是如何促进问题解决的呢?从其内在的心理机制上看,自我解释可以看做是一种学习与问题解决策略.第4章主要是实验方法、结果分析与讨论,我们采用5(样例类型)×2(有、无作业反馈)×2(运算类型)的三因素混合实验设计,发现反馈对删除较少运算步骤的样例学习促进作用明显,对删除较多运算步骤的样例学习促进作用不明显.用删除了运算步骤的样例学习较为简单的知识效果较好,而学习较难的知识效果不明显.在有反馈的条件下,删除一个运算步骤的样例学习效果最好,在无反馈的条件下,完整样例的学习效果要好于不完整样例的学习效果.在此基础上提出了第5章“研究的教育意义、对本研究的思考及结论”,根据学习任务的难度设计合适的样例并及时给予反馈对于高中生学习不等式运算类型是非常重要的.设计良好的样例有效地帮助学习者减轻认知负荷,提高了样例学习的有效性和自主性.由于试验条件、分析方法等的限制,本研究主要考察了样例呈现方式的不同对高一学生学习两种一元二次不等式运算类型的影响,而对学生个体经验的考察还不全面,如没有进行对比研究等,因此有待进一步提高.由于只选取了部分被试而不能包括所有年龄段的学生,因此实验结论具有一定的局限性,有待进一步完善.

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第1章引言  9-15
  1.1 样例学习研究的视角和研究现状  9-11
    1.1.1 样例学习的含义与作用  9-10
    1.1.2 样例学习理论发展的历史和研究的视角  10-11
  1.2 数学样例与数学样例学习  11-13
  1.3 样例学习研究的意义  13-15
    1.3.1 样例学习符合新课改革的精神  13
    1.3.2 样例学习有利于数学学习的迁移  13-15
第2章基于认知负荷理论的数学样例学习与样例设计  15-21
  2.1 认知负荷理论与数学样例学习  15-18
    2.1.1 认知负荷理论的核心——工作记忆  15
    2.1.2 认知负荷理论的基本观点  15-17
    2.1.3 认知负荷理论下样例学习的两大机制  17-18
  2.2 基于认知负荷理论的数学样例设计  18-21
    2.2.1 单个样例设计的研究  19
    2.2.2 多重样例设计的研究  19-21
第3章学生与样例的交互作用---自我解释  21-27
  3.1 自我解释与自我解释效应  21
  3.2 自我解释是一种有效的学习策略  21-22
  3.3 自我解释与数学样例设计  22-27
    3.3.1 在样例的设计中引入自我解释  22-23
    3.3.2 利用不完整样例来激发学生的自我解释  23-27
第4章实验方法、结果分析与讨论  27-41
  4.1 问题的提出  27-29
  4.2 方法  29-31
    4.2.1 被试  29
    4.2.2 实验设计  29-30
    4.2.3 实验材料  30
    4.2.4 实验程序  30-31
  4.3 结果分析  31-37
    4.3.1 代数运算规则样例学习的通过率分析  31-33
    4.3.2 有无作业反馈对用不完整样例学习效果的差异分析  33-34
    4.3.3 删除运算步骤对两种不等式运算类型学习效果差异分析  34-35
    4.3.4 完整样例与不完整样例学习效果的差异分析  35-37
  4.4 讨论  37-41
    4.4.1 关于反馈在样例学习中的作用  37-38
    4.4.2 关于学习难度与删除运算步骤之间的关系  38
    4.4.3 关于完整样例和不完整样例对学习效果的影响  38-41
第5章结束语  41-45
  5.1 研究的教育意义  41-42
  5.2 本研究的突破与不足  42
    5.2.1 突破  42
    5.2.2 不足  42
  5.3 展望  42-43
  5.4 本研究的结论  43-45
参考文献  45-49
附录1 (前测题)  49-51
附录2 (样例题)  51-55
附录3 (练习题)  55-57
附录4 (后测题)  57-59
致谢  59-61
攻读硕士学位期间的研究成果  61

样例学习中的认知负荷与自我解释对高中数学学习的影响

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