基于认知负荷理论的高中数学翻转课堂实践研究
发布时间：2021-03-29 05:16
在如今学校数学教育愈发智慧化的环境下,丰富的教学资源、新颖的教学模式、生动的教学活动等等都可能变相加重学生的认知负荷。尤其是高中数学本身知识量庞大,数学知识之间的关联性较为复杂,且具有高度的抽象性和数学性,对学生的认知水平有一定的要求。当教学可能出现冗余信息、分散注意时,教师就需要应用认知负荷理论,探索可行的教学策略,降低学生的认知负荷。在此背景下,本文主要研究一下问题:1.目前的高中数学翻转课堂存在哪些问题?2.基于认知负荷理论的高中数学翻转课堂的教学如何设计?3.基于认知负荷理论的高中数学翻转课堂的教学效果如何?本文通过对翻转课堂和认知负荷理论的相关文献的研究,对翻转课堂的发展及教学模式和学习过程中的认知负荷做了系统的理论阐述。笔者针对学生和教师两个群体设计了两份问卷,调查现有“视频先导”数学翻转课堂教学现状与数学翻转课堂中的认知负荷程度,并通过访谈了解教学过程中出现认知负荷过载的环节及现有数学翻转教学模式存在的问题。为化解这些问题,有效控制学生在学习过程中的认知负荷总量,提升教学效果,笔者基于认知负荷理论的教学原则,参考现有的“视频先导”数学翻转课堂教学模式,提出了基于认知负荷理...
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究框架
上海师范大学硕士学位论文第2章文献综述13科（见图2-1）。其中明确针对数学学科进行的研究数量很少。图2-1“CognitiveLoadTheory”外文文献学科分布可视化分析柱状图学者米歇尔表示，在学习中可以多使用一些图表替代文字性的学习材料，因为图表蕴含的信息量较大，给学学习者带来更少的“冗余”信息，从而降低外部认知负荷[35]。在早期Sweller与其他学者进行的研究当中，已经有相关研究佐证了这一点。研究显示，将图表应用在较为复杂的教学内容当中是，减轻学生外在认知负荷的效果更加明显[36]。后来的学者将视角放在图表以外的更多教学资源上，在教学内容的呈现方式上，得到了更进一步的结论。他们发现，如果将图片、表格、视频、音频、文字等多种形式的内容整合在一起，可以有效地减少“注意力分散效应”，这比纯粹的文本教学效果更好[37]。认知负荷理论已成为教学领域目前具有非常大影响力的框架之一。美国纽约大学的教授在其《认知负荷理论：挑战与未来》报告中梳理了该理论的基本观点与发展，强调了需要关注的多重因素。由于近代，多媒体、网络、信息科技的快速发展，学习不再是只停留于纸质书本的过程，学者们对认知负荷理论的研究也开始紧跟时代发展。Mayer等学者结合认知负荷理论和双重编码理论，提出了多媒体学习认知理论[38]。多媒体学习认知理论关注到了多媒体学习中的多种表征方式，包括画面、声音、文本等。学习者在不通通道上所获取和需要加工的信息总量受到工作记忆负荷的限制，否则认知负荷过载，将对学习者的学习效果起到负面影响[39]。类似的，有学者将动机一类的因素也考虑到影响认知负荷的范畴内，从而提出了多媒体学习认知-情感理论。在多媒体学习认知理论的基础上，动机等情感作为中间变量，起到了调动外部认知负荷和?
上海师范大学硕士学位论文第2章文献综述15图2-2“FlippedClassroom”外文文献学年趋势可视化分析图对检索得到的外文文献根据学科分布进行可视化分析之后，发现国外对于翻转课堂的研究仍旧主要集中在计算机、语言文学类、教育学、心理学、医学等相关大学科（见图2-3）。但有所不同的是，其中明确针对数学学科进行的研究文献有63篇，占总量的7％。作为基础学科，这样的数量并不算可观。图2-3“FlippedClassroom”外文文献学科分布可视化分析柱状图由此可见，国外对翻转课堂在各学科领域的应用实践有明显的的侧重点，超过半数的研究都集中在外国语言文学相关课堂的应用和结合。虽然也有部分研究是有关对翻转课堂的评价以及对课堂中一些相关资源要素的研究等，但总体来看其研究相对分散。
【参考文献】：
期刊论文
[1]促进深度学习的翻转课堂研究:认知负荷理论的视角[J]. 乐会进,蔡亮文. 教学与管理. 2019(12)
[2]智能教育时代认知负荷理论发展、应用与展望——“第十一届国际认知负荷理论大会”综述[J]. 张慧,张定文,黄荣怀. 现代远程教育研究. 2018(06)
[3]翻转课堂研究若干问题述评[J]. 饶彬,金黎希,王怡. 教育理论与实践. 2018(27)
[4]信息技术与学科教学“深度融合”的路径与实现方法[J]. 何克抗. 中小学数字化教学. 2018(02)
[5]基于认知负荷理论的数学课堂教学策略[J]. 蒋荣清. 数学通报. 2018(01)
[6]翻转课堂本土化移植的局限性及解决路径[J]. 丁东粮. 教育理论与实践. 2018(02)
[7]云教学系统对高中数学教学的影响初探[J]. 李磊,韩建伟. 基础教育论坛. 2017(21)
[8]智慧学习环境中的认知负荷问题[J]. 高媛,黄真真,李冀红,黄荣怀. 开放教育研究. 2017(01)
[9]认知负荷理论视角下的勾股定理教学课件设计[J]. 李爽,王光明. 数学通报. 2017(01)
[10]翻转课堂下高中物理教学提问设计的实践与探索[J]. 吕琪. 物理教学. 2016(04)
硕士论文
[1]基于有效教学理论的高中数学课堂教学设计研究[D]. 周小华.东华理工大学 2018
[2]翻转课堂在高中数学中的应用研究[D]. 杜湘慧.五邑大学 2018
[3]翻转课堂在高三数学复习教学中的应用研究[D]. 李欣璐.辽宁师范大学 2018
[4]微课在初中几何翻转课堂中应用的研究[D]. 董明月.吉林师范大学 2017
[5]“翻转课堂”教学策略在小学数学课堂的实验研究[D]. 翟树红.海南师范大学 2016
[6]高中数学多媒体教学中认知负荷的研究[D]. 张晓娟.山西师范大学 2015
[7]基于认知负荷理论的数学解题错误研究[D]. 陈燕.陕西师范大学 2010
[8]基于认知负荷理论的小学数学应用题教学研究[D]. 许志毅.华东师范大学 2010
本文编号：3106974
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究框架
上海师范大学硕士学位论文第2章文献综述13科（见图2-1）。其中明确针对数学学科进行的研究数量很少。图2-1“CognitiveLoadTheory”外文文献学科分布可视化分析柱状图学者米歇尔表示，在学习中可以多使用一些图表替代文字性的学习材料，因为图表蕴含的信息量较大，给学学习者带来更少的“冗余”信息，从而降低外部认知负荷[35]。在早期Sweller与其他学者进行的研究当中，已经有相关研究佐证了这一点。研究显示，将图表应用在较为复杂的教学内容当中是，减轻学生外在认知负荷的效果更加明显[36]。后来的学者将视角放在图表以外的更多教学资源上，在教学内容的呈现方式上，得到了更进一步的结论。他们发现，如果将图片、表格、视频、音频、文字等多种形式的内容整合在一起，可以有效地减少“注意力分散效应”，这比纯粹的文本教学效果更好[37]。认知负荷理论已成为教学领域目前具有非常大影响力的框架之一。美国纽约大学的教授在其《认知负荷理论：挑战与未来》报告中梳理了该理论的基本观点与发展，强调了需要关注的多重因素。由于近代，多媒体、网络、信息科技的快速发展，学习不再是只停留于纸质书本的过程，学者们对认知负荷理论的研究也开始紧跟时代发展。Mayer等学者结合认知负荷理论和双重编码理论，提出了多媒体学习认知理论[38]。多媒体学习认知理论关注到了多媒体学习中的多种表征方式，包括画面、声音、文本等。学习者在不通通道上所获取和需要加工的信息总量受到工作记忆负荷的限制，否则认知负荷过载，将对学习者的学习效果起到负面影响[39]。类似的，有学者将动机一类的因素也考虑到影响认知负荷的范畴内，从而提出了多媒体学习认知-情感理论。在多媒体学习认知理论的基础上，动机等情感作为中间变量，起到了调动外部认知负荷和?
上海师范大学硕士学位论文第2章文献综述15图2-2“FlippedClassroom”外文文献学年趋势可视化分析图对检索得到的外文文献根据学科分布进行可视化分析之后，发现国外对于翻转课堂的研究仍旧主要集中在计算机、语言文学类、教育学、心理学、医学等相关大学科（见图2-3）。但有所不同的是，其中明确针对数学学科进行的研究文献有63篇，占总量的7％。作为基础学科，这样的数量并不算可观。图2-3“FlippedClassroom”外文文献学科分布可视化分析柱状图由此可见，国外对翻转课堂在各学科领域的应用实践有明显的的侧重点，超过半数的研究都集中在外国语言文学相关课堂的应用和结合。虽然也有部分研究是有关对翻转课堂的评价以及对课堂中一些相关资源要素的研究等，但总体来看其研究相对分散。
【参考文献】：
期刊论文
[1]促进深度学习的翻转课堂研究:认知负荷理论的视角[J]. 乐会进,蔡亮文. 教学与管理. 2019(12)
[2]智能教育时代认知负荷理论发展、应用与展望——“第十一届国际认知负荷理论大会”综述[J]. 张慧,张定文,黄荣怀. 现代远程教育研究. 2018(06)
[3]翻转课堂研究若干问题述评[J]. 饶彬,金黎希,王怡. 教育理论与实践. 2018(27)
[4]信息技术与学科教学“深度融合”的路径与实现方法[J]. 何克抗. 中小学数字化教学. 2018(02)
[5]基于认知负荷理论的数学课堂教学策略[J]. 蒋荣清. 数学通报. 2018(01)
[6]翻转课堂本土化移植的局限性及解决路径[J]. 丁东粮. 教育理论与实践. 2018(02)
[7]云教学系统对高中数学教学的影响初探[J]. 李磊,韩建伟. 基础教育论坛. 2017(21)
[8]智慧学习环境中的认知负荷问题[J]. 高媛,黄真真,李冀红,黄荣怀. 开放教育研究. 2017(01)
[9]认知负荷理论视角下的勾股定理教学课件设计[J]. 李爽,王光明. 数学通报. 2017(01)
[10]翻转课堂下高中物理教学提问设计的实践与探索[J]. 吕琪. 物理教学. 2016(04)
硕士论文
[1]基于有效教学理论的高中数学课堂教学设计研究[D]. 周小华.东华理工大学 2018
[2]翻转课堂在高中数学中的应用研究[D]. 杜湘慧.五邑大学 2018
[3]翻转课堂在高三数学复习教学中的应用研究[D]. 李欣璐.辽宁师范大学 2018
[4]微课在初中几何翻转课堂中应用的研究[D]. 董明月.吉林师范大学 2017
[5]“翻转课堂”教学策略在小学数学课堂的实验研究[D]. 翟树红.海南师范大学 2016
[6]高中数学多媒体教学中认知负荷的研究[D]. 张晓娟.山西师范大学 2015
[7]基于认知负荷理论的数学解题错误研究[D]. 陈燕.陕西师范大学 2010
[8]基于认知负荷理论的小学数学应用题教学研究[D]. 许志毅.华东师范大学 2010
本文编号：3106974
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