基于知识分类的中学数学认知工具设计研究

发布时间：2017-06-03 06:16

  本文关键词：基于知识分类的中学数学认知工具设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在中小学教育中,数学教育是促进学生全面发展教育的重要组成部分。数学教育一方面既要使学生掌握所需数学知识和技能,培养学生的科学推理能力和创新思维能力,另一方面又要充分考虑学生的个性差异,依据不同学生的不同认知特点,进行有针对性的、个性化的教学和指导。近年来,随着信息技术的飞速发展,如何利用信息技术促进学生的数学学习,成为了众多研究者关注的焦点。目前借助信息技术促进数学学习的方法大致包括:教学微视频、教育APP、数学智能辅导系统,以及数学课件等。这些方法在一定程度上促进了学生数学能力的发展,但也存在一定的问题,例如交互性差,更主要的是缺乏对学生自主探究和假设检验的支持。而支持学生的自主探究和假设检验,是数学学习过程的重要环节,是提高学生数学思考能力、认知能力和空间能力的关键所在。本论文以数学教学论、数学学习心理学的相关研究成果为基础,发现不同类型知识具有不同特点和学习心理过程,之后结合我国初中数学课程标准,提出了较为适合我国数学教育的知识分类,并针对不同的数学知识类型提出了认知工具设计策略,用以支持学生数学学习过程中的自主探究和假设检验。本论文期望能够对中学数学认知工具的设计提供理论指导。论文的研究内容主要包括以下几个部分:首先,采用文献研究等方法,以数学学习心理和数学教育的相关理论为基础,并在这些理论的指导下,依据对知识特点和数学学习障碍的分析,对照我国初中数学课程标准,提出了较为适合我国数学教育的知识分类;其次,结合对新分类标准的知识特征、数学学习心理障碍的分析,归纳总结中学数学认知工具的设计方法,形成设计策略,并通过对国内外一些数学认知工具的举例分析,讲述如何利用此设计策略进行认知工具设计;第三,按照总结的设计策略进行认知工具的开发,并通过设计实验,验证其对学生成绩的影响。结果显示,按设计策略开发的认知工具对学生的成绩有帮助,且呈现一定正相关。学习者对使用这些认知工具也有一定的满意度和兴趣度。
【关键词】：认知工具 案例 设计策略 知识分类
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G434
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 一、引言12-18
• （一）研究背景12-13
• 1.数学课程发展趋势12
• 2.信息技术对数学教学的影响12-13
• 3.目前信息技术与数学整合中存在的问题13
• （二）文献综述13-15
• 1.国内外对认知工具的界定13-14
• 2.国内数学认知工具的研究现状14-15
• 3.国内外现有的数学认知工具15
• （三）概念界定15-16
• （四）研究思路与意义16-18
• 1.研究思路16
• 2.研究意义16-17
• 3.创新点17-18
• 二、相关理论依据18-24
• （一）数学学习心理与数学教育的相关理论18-19
• 1.斯根普的数学学习理论18
• 2.匈菲尔德的数学解题模式18
• 3.杜福尔的几何理解水平18-19
• 4.莫雷学习双机制理论基础19
• （二）不同类型数学知识学习心理特性分析19-24
• 1.基于数学学习心理的数学知识分类分析19-21
• 2.学习不同类型知识存在的问题与障碍21-24
• 三、基于知识分类的中学数学认知工具的设计24-39
• （一）我国中学数学的知识类型及学生学习障碍分析24-27
• 1.联结-陈述型概念知识24-25
• 2.运算-陈述型概念知识25
• 3.联结-程序型技能知识25
• 4.运算-程序型技能知识25-26
• 5.几何-空间型问题知识26
• 6.代数-运算型问题知识26-27
• 7.小结27
• （二）基于知识分类的中学数学认知工具设计策略27-39
• 1.联结-陈述型概念知识的设计策略27-29
• 2.运算-陈述型概念知识的设计策略29-30
• 3.联结-程序型技能知识的设计策略30-32
• 4.运算-程序型技能知识的设计策略32-34
• 5.几何-空间型问题知识的设计策略34-37
• 6.代数-运算型问题知识的设计策略37-38
• 7.小结38-39
• 四、认知工具的开发与设计策略的检验39-60
• （一）开发阶段39-51
• 1.样本对象分析39
• 2.样本内容分析39-44
• 3.开发方法与操作44-45
• 4.基于知识分类设计策略的中学数学认知工具的开发实现45-51
• （二）检验阶段51-60
• 1.实验实施51-52
• 2.学生前后测结果与分析52-54
• 3.问卷调查结果与分析54-60
• 五、结论与展望60-62
• （一）结论60
• 1.实现了利用数学认知工具促进数学成绩提高60
• 2.学生对数学的学习兴趣有较大提高60
• （二）反思60-61
• 1.少数设计策略的认可度不高61
• 2.设计策略仍具普遍规律性61
• （三）展望61-62
• 参考文献62-65
• 附录65-80
• 附录Ⅰ：学生问卷调查表65-66
• 附录Ⅱ：前测试卷66-73
• 附录Ⅲ：后测试卷73-80
• 致谢80-81
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录81-82

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本文编号：417452