问题提出中数学交流的评估研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nescafe_k
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过去几十年,教育改革与发展的核心议题之一是“问题解决”,然而正如爱因斯坦所说的提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性、从新的角度去看旧的问题,却需有创造性的想象力,标志着科学的真正进步。随着世界多极化、经济全球化、社会信息化的深入发展,培养创新人才的重要性和紧迫性日益凸显。提高自主创新,建设科技自信、创新型国家,离不开创造性人才的培养。创造性人才的培养和造就,要靠创造性教育,要靠改革现有的教育思想、教育内容和教育方法来实现。从关注“问题解决”到作为创造性活动的“问题提出”的教育变革,是满足不断升级和个性化的教育需求的可能途径,是实现现代化教育的新的尝试。作为教学目标和重要教学手段的问题提出,为实现提供学生最大化、公平化的学习机会、促进并反观学生知识理解,以及发展学生解决问题能力、创造力和非认知能力等方面起到了重要作用。如今,课程和教学改革对问题提出的兴趣只增未减。尽管如此,我们还是不得不承认研究与实践之间、倡导与现实之间存在差距,在一定程度上,问题提出往往被主流研究边缘化。在问题提出研究与实践前行的道路上,我们仍然面临着诸多的问题。最为本质和突出的研究空间是关于问题提出的信息加工过程。数学交流是信息加工、传播与表达的认知活动。已有不少学者对问题解决中的数学交流进行研究,然而,目前尚且缺乏对问题提出中数学交流的研究。问题提出活动的内在发生机制不同于问题解决,且它交流的产物是根据问题情境形成新的问题,从外显化的产物,即被提出的问题,能且仅能从一个方面推测提问者的思维过程以及对问题、相关知识的理解状况。那么,就有必要探究、评估问题提出中数学交流的过程、现状以及规律。本研究首先基于通信数学理论以及信息加工理论建构问题提出中数学交流的一般模式,包括理解问题提出任务的元素及关系的输入阶段、筛选重组元素及关系的构造问题过程阶段,以及组织语言表达问题的输出阶段。通过具体案例解析问题提出中数学交流三阶段的特征,并且采用两位被试进行问题提出活动的出声思维数据初步验证该模式。基于已建构的问题提出中数学交流一般模式,以“问题提出任务类型”为视角,探讨、评估不同问题提出任务类型下,学生进行问题提出中数学交流各阶段的表现与差异。具体的研究问题为:1)“有无数字”的问题提出任务下,学生如何理解任务情境?如何构造问题?如何表达问题?2)“有无情境”的问题提出任务下,学生如何理解任务情境?如何构造问题?如何表达问题?为了解决以上两个研究问题,本研究评估的内容为:学生在问题提出中数学交流三阶段的内部思维特点与策略,外部水平表现以及专家-新手在三阶段中表现差异。此外,为了深入挖掘造成专家——新手学生进行问题提出时数学交流表现差异的原因,设置与问题提出任务情境相同的问题解决任务,以探究学生问题解决与问题提出之间的关系,从而帮助本研究找出专家型学生与新手型学生在问题提出中数学交流表现差异的原因。为了回答以上研究内容,本研究评估的方法主要采用纸笔测试,眼动和出声思维以及访谈的研究方法。纸笔测试的被试来自A市三所学校的共计700名小学六年级学生(有效测试卷669份)。眼动和出声思维实验的被试包括两组,一组为某大学66名数学/数学教育专业的硕士研究生,另一组为A校60名六年级学生。测试工具包括本土化后的有无数字问题提出测试任务(Leung和Silver,1997)、有无情境的问题提出测试任务(Cai等,2019)以及同以上问题提出任务情境的问题解决测试任务。数据收集过程分为以下几个阶段:1)预测,采用半开放式口语报告法对10名被试进行测试与访谈,以调整、修订本土化后的研究工具。2)正式施测,其中纸笔测试共分为两轮,首轮为问题提出任务测试,第二轮测试为问题解决测试,两轮测试间隔一个月。眼动&出声思维实验共分为两轮,首轮为问题提出眼动实验,第二轮实验为问题解决眼动实验,两轮实验间隔一周。研究结果表明:一、“有无数字”问题提出任务对学生问题提出中数学交流三阶段的影响(1)“有无数字”问题提出任务类型会影响学生问题提出中数学交流的输入(理解任务)阶段,具体体现在:学生感知“有数字”问题提出任务的理解程度更高;学生理解“无数字”问题提出任务所需认知负荷更大;相比“有数字”任务,学生对“无数字”任务上“变量”类信息加工与再加工显著更多。(2)“有无数字”问题提出任务类型会影响学生问题提出中数学交流的过程(构造问题)阶段,具体体现在:相比“无数字”任务,学生在“有数字”任务上构造的可解问题数显著更多;学生在“有无数字”任务上构造问题的结构复杂度受任务情境的影响,“无数字”的情境也可提供学生构造结构复杂问题的空间;在“无数字”任务上,构造问题所需认知负荷更大,其差异反映在“事件”、“变量”及“变量的值”的信息加工上。(3)“有无数字”问题提出任务类型没有影响学生问题提出中数学交流的输出(表达问题)阶段。二、“有无情境”问题提出任务对学生问题提出中数学交流三阶段的影响(1)“有无情境”问题提出任务类型可能影响学生问题提出中数学交流的输入(理解任务)阶段,具体体现在:学生感知“有情境”问题提出任务的理解程度更高;但学生对“有无情境”问题提出任务的理解加工并无一致、稳定差异。(2)“有无情境”问题提出任务类型影响学生问题提出中数学交流的过程(构造问题)阶段,具体体现在:相比“无情境”任务,学生在“有情境”任务上构造的可解问题数显著更多;学生在“有情境”任务上构造的问题结构更丰富;在“无情境”任务上,构造问题所需认知负荷更大。(3)“有无情境”问题提出任务类型影响学生问题提出中数学交流的输出(表达问题)阶段。三、学生进行问题提出中数学交流三阶段的认知行为与思维策略通过分析126位提问者的出声思维报告可知在问题提出的理解阶段,存在文献析出的“转译”和“整合”阶段,还浮现出“质疑”和“评价”的认知行为,其中“质疑”指表达在信息理解阶段遇到的思维障碍、或与已有认知经验产生的认知冲突,“评价”是对文本信息在某一价值取向上的感知与评估。在转译阶段主要的行为表现是阅读(或重复阅读)文本任务,描述、解读概括任务中各句的含义,所采用的思维策略包括推理式、概括(提取)各句的关键变量、加以引申解读;而整合阶段的思维策略表现为分段(整体)概括大意、串联信息进行计算。在问题提出的构造阶段,存在文献析出的“筛选”和“重组”认知行为,“筛选元素”时表现为选择性的复述任务中的句子或者补充表达情境以外的信息,所涉及到的思维策略主要包括“沿用情境中的已有信息(情境信息选择)”、“由情境信息推理获得新的信息(信息联合选择)”、“过滤特定的情境信息”以及“补充情境以外的信息(内部信息选择)”几种。而在“重组元素”时表现为描述、解释条件元素与目标元素间的关系,所涉及到思维策略主要包括“沿用情境已知关系(情境关系选择)”、“由情境已有关系推理获得新的关系(关系联合选择)”以及“补充情境以外的关系(内部关系选择)”几种。在问题提出表达阶段,存在文献析出的“陈述”、“评价”与“修正”认知行为。其中“陈述问题”表现为组织语言描述问句,所涉及到的方式包括“独立表达”和“融于推理中”;“评价”表现为按照自己的心理标准评价所提出问题的某种特性,所涉及到的评价价值取向包括“复杂性”和“可解性”。“修正”表现为描述和解释修改问题中的条件或目标,所涉及到的方式包括“修正条件”和“修正目标”两类。表达完问题后,还存在“解决所提问题”的认知行为。此外,提问者所构造的问题与问题间的顺序,包括“由同一信息平行迁移”、“以上一个问题为条件纵向迁移”“依照情境信息分布顺序”、“改编上一个问题的元素或关系”四种形式。四、专家-新手在问题提出中数学交流三阶段的表现差异与成因从126位(专家-新手组)被试在4个任务上进行问题提出的外在表现与眼动数据分析,可知受数学专业教育(数学)程度更高被试组在问题提出的各阶段的信息加工时间更久,但是从提问的量上少于新手组,提问的质量略高于新手组,但无显著差异。通过分析问题提出与问题解决的纸笔测试数据(669名被试)、问题提出与问题解决的眼动数据(126名被试)以及回访数据(6名专家组被试),探究专家-新手组在问题提出中数学交流三阶段的表现差异成因,可归结为以下几点:(1)同一情境下,问题解决的正确性与问题提出表现相关性很弱。所以专家型被试组在受教育程度上更高,而且在问题解决能力上表现得更为突出,并无法直接得出专家组被试的问题提出表现在量和质上就会优于新手组。(2)无法(部分)解决问题的学生同样可以提出多且可解的问题。所以从学习机会的层面分析,也不可断定问题解决能力越好、掌握数学专业知识更高的专家型被试在问题提出上的表现就一定会好于受教育程度低的被试。(3)受教育程度(数学)更高的被试更熟悉问题解决,且在提问时仅用到义务教育阶段的知识。所以从知识层面和经验层面,专家型被试在问题提出活动上并未发挥出专家组的潜在优势。本研究共分为8章,前两章为“绪论”和“文献综述”,第3章基于已有理论建构本研究的理论基础(即问题提出中数学交流的一般模式),第4章基于第3章建构的理论框架提出本文的研究问题、为解决研究问题所确定的评估内容、以及研究方法与评估过程,第5至第7章根据三个评估内容独立成章呈现研究结果以回答研究问题,第8章是研究结论与展望。本研究的主要创新在于建构了问题提出中数学交流的三阶段模式,从理论层面区分问题提出的内在发生过程,为问题提出的内隐交流过程外显化提供理论支撑。其次通过设置Eprime中的“隔板”从实践层面区分开“理解阶段”与“构造表达问题阶段”的目标数据。最后是运用眼动技术辅助验证在问题提出中数学交流各阶段的信息加工水平、揭示提问者内部信息加工规律与特征,提高评估的有效性和精细度。研究的不足在于问题提出中数学交流的理解阶段可进一步使用的出声思维报告很少(90%的被试趋于通过读题或默读进行理解),其次是眼动实验的小学生被试选自同一所重点学校(虽在学校内是随机抽取样本),加大了区分问题提出“专家-新手”的难度。
其他文献
第一部分LncRNA EGOT在甲状腺癌中表达及功能目的:本部分主要研究LncRNA EGOT在甲状腺癌中的表达情况,以及其在甲状腺癌增殖及侵袭等表型中的作用。方法:收集附属肿瘤医院2015年1月到6月乳头状甲状腺癌组织,分别包括配对的癌组织、癌旁正常组织及腺外侵袭组织共四组,进行ce RNA芯片检测,生物信息分析筛选出侵袭性甲状腺癌中高表达lnc RNA,通过Q-PCR在组织内验证后,把相应的基
伴随着城镇化、工业化进程的加速,我国在经济、社会领域取得巨大发展成就的同时,资源约束趋紧、环境污染和生态系统退化的形势也越来越严峻。继项目及区域发展的生态环境影响评价政策之后,国家相继出台了一系列生态环境管理政策,近年来尤以生态空间分类管控及生态保护红线的划分最为瞩目。这些政策与法律法规极大地推动了我国的生态文明建设及相关理论和实践研究,对我国的生态环境保护和总体向好起到了决定性的作用。然而,在生
内质网和线粒体之间的Ca2+流动对细胞及动物体内许多生命活动(如线粒体活性控制,代谢通路调节等)具有重要作用,而线粒体附着的内质网膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane,MAM)对内质网与线粒体之间的Ca2+流动具有重要意义。Sigma-1受体(Sigma-1 receptor,SIG-1R)是一种定位于MAM的内质网分子伴
在全球气候变暖的背景下,极区作为气候变化的“指示器”和“放大器”,其气候变化也受到越来越多的科学关注。然而,与北极海冰在近几十年呈现急剧下降现象相反,南极海冰却呈现上升趋势,这引起了广泛的关注。虽然目前很多学者通过不同的角度对南极海冰上升现象给出了解释,但是目前对于南极海冰表面云-辐射通量的研究还存在许多不足。现有的研究主要存在以下问题:时间跨度较短、空间尺度较小、分析的参量较为单一和使用数据源较
第一部分一种三维椎间孔导向器的设计及尸体研究目的:设计出一种三维椎间孔导向器,并将其在尸体研究中应用,以评估其可行性和穿刺的准确性,为后续的临床使用提供理论依据。方法:依据反向定位原理初步构想出概念,在绘图软件上绘制出三维椎间孔导向器示意图。三维椎间孔导向器分为导向架和万向导向器两个部分,可拆分组装。导向架用ABS塑料打印制成,万向导向器由医疗器械厂家定制制作。三维椎间孔导向器制作完成后在六具尸体
目的:探究RNA甲基转移酶METTL3介导的m~6A修饰对缺氧诱导视网膜血管新生的调控作用及其机制。方法:1、利用21%O2和1%O2体外构建人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)缺氧模型,实验分3组:对照组(Ctrl)、24 h低氧培养组(24 h)和48 h低氧培养组(48 h);利用75%O2在体构建氧诱导视网膜病变小鼠
第一部分MCPIP1在三阴性乳腺癌中的表达及临床意义目的:探究单核细胞趋化蛋白诱导蛋白-1(monocyte chemotactic protein induced protein 1,MCPIP1)在三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)及癌旁组织、TNBC细胞及永生化乳腺上皮细胞中的表达差异,进一步分析MCPIP1的表达与TNBC患者预后及临床病理
随着新能源技术、智能技术等各项技术的的不断创新和突破,全球范围内的电力能源输配电环节都开始向智能电网方向发展[1]。而在智能电网建设的重要环节——高级量测体系的建设中,配网需求侧的量测设备作为其重要终端产品之一,对其信息的准确高效的获取是高级量测系统建设和正常运行的前提[1]。随着大力推进配网需求侧量测设备的智能化应用以及高级量测体系的建设发展,低压电力线通信作为量测设备和高级量测体系之间信息交互
第一部分急性心源性脑栓塞患者预后相关因素分析研究背景和目的:卒中后血压管理是脑卒中治疗的重要方面。大量研究分析了卒中后血压水平对急性缺血性脑卒中患者预后的影响,但很少有研究探讨急性期血压与心源性脑栓塞(CE)临床结局的关系。本研究通过评估CE患者的基线血压水平,随访观察患者的脑卒中复发、出血转化及3个月预后情况,探讨影响CE预后的主要因素,特别是急性期血压水平对CE患者3个月预后的影响。研究方法:
本文以廣東學海堂學者爲研究對象,涵蓋學長、生徒及其他學者,點考察學海堂創設初期學者、學海堂第二代學長、東塾弟子的治經情況,通過述三代學人的治學宗旨,展現清代中晚期嶺南漢學的發展進程與整體面貌。本文分四章進行論述。第一章介紹明代廣東的地域學術傳統,以及清代前中期廣東學風的特徵。明中葉陳獻章講求心性之學,弟子湛若水發揚廣大,江門學派逐漸發展爲嶺學第一大宗,與姚江學派各自講學而互通聲氣,心學風氣盛極一時