论文题目：绘图策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响
摘要：绘图策略是一种学生自主生成的可视化学习策略。以往研究表明,在数学学习中,学生使用绘图策略,能够更加直观地了解问题,便于发现数量之间的相互关系,但是,这也可能会增加学生的认知负荷,从而影响其学习效果。有研究者提出绘图指导策略能够降低学生的认知负荷,但是目前关于绘图指导策略的有效性还存在争议。究其原因,绘图策略与绘图指导策略的有效性,可能与学习材料的元素交互性有关,即学习材料中所包含的元素及元素间的交互项数量。因此,研究以某市三年级小学生为被试,以数学“行程”应用题为实验材料进行了2项实验研究,来考察绘图策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响。实验一以162名三年级小学生为被试,采用3（绘图策略）×2（元素交互性）两因素被试间实验设计,考察了无绘图指导条件下绘图策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响。其中,绘图策略包括绘图策略与无绘图策略,无绘图策略包括插图策略与总结策略;元素交互性包括高元素交互性与低元素交互性。结果显示:小学生在“行程”应用题学习过程中,不同元素交互性与绘图策略下被试的认知负荷没有显著差异;低元素交互性下被试的近迁移测验成绩显著高于高元素交互性下的成绩,总结策略与插图策略下被试的近迁移测验成绩显著高于绘图策略下的成绩,总结策略与插图策略下被试的近迁移测验成绩差异不显著;不同元素交互性与绘图策略下被试的远迁移测验成绩差异均不显著;小学生的绘图质量显著预测了绘图测验中“行程”应用题的成绩。实验二以162名三年级小学生为被试,采用3（绘图指导策略）×2（元素交互性）两因素被试间实验设计,绘图指导策略包括渐减绘图指导策略与无绘图指导策略,无绘图指导策略包括无绘图指导策略与具身摆图策略。考察了在绘图指导策略下,绘图策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响。结果显示:小学生在“行程”应用题学习过程中,不同元素交互性与绘图指导策略下被试的认知负荷没有显著差异;低元素交互性学习形式下被试的近迁移测验成绩显著高于高元素交互性下的成绩,渐减绘图指导策略下被试的近迁移测验成绩显著高于无绘图指导策略与具身摆图策略下的成绩,而具身摆图策略下被试的成绩最低;低元素交互性学习形式下被试的远迁移测验成绩显著高于高元素交互性下的成绩,渐减绘图指导策略下被试的远迁移测验成绩显著高于无绘图指导策略与具身摆图策略下的成绩,具身摆图策略下被试的成绩最低;小学生的绘图质量显著预测了绘图测验中“行程”应用题的成绩。由两个实验可以得出以下结论:（1）当小学生在无绘图指导条件下学习低元素交互性与高元素交互性应用题时,可以优先采用插图策略与总结策略。（2）当给小学生提供渐减绘图指导时,能够提高绘图策略的有效性,进而提高测验成绩,因此,在小学生使用绘图策略学习数学应用题时,应该给予学生渐减绘图指导。（3）小学生的绘图质量能够显著预测绘图测验中应用题的成绩,即小学生绘图质量越高,测验中应用题的成绩越高。
关键词：小学生;认知负荷;绘图策略;元素交互性;渐减绘图指导
学科专业：心理学
摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 相关概念的界定
1.1.1 绘图策略的含义
1.1.2 元素交互性的含义
1.1.3 数学应用题的含义
1.2 绘图策略的特性
1.2.1 生成性
1.2.2 可视化
1.3 绘图策略的相关理论
1.3.1 绘图结构认知理论
1.3.2 图画构建生成理论
1.3.3 认知负荷理论
1.4 绘图策略的实证研究
1.4.1 绘图策略对学习效果的影响
1.4.2 元素交互性对学习效果的影响
1.4.3 绘图指导对绘图策略有效性的影响
1.4.4 绘图策略在数学领域中的研究
第2章 问题提出与假设
2.1 问题提出
2.2 研究假设
2.3 研究思路
2.4 研究意义
2.4.1 理论意义
2.4.2 实践意义
第3章 实验 1:无绘图指导条件下绘图策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响
3.1 实验目的与假设
3.2 实验方法
3.2.1 被试
3.2.2 实验设计
3.2.3 实验材料
3.2.4 实验程序
3.3 结果与分析
3.3.1 绘图策略与元素交互性对小学生数学应用题学习中认知负荷的影响
3.3.2 绘图策略与元素交互性对小学生数学应用题学习中迁移成绩的影响
3.3.3 绘图质量对小学生应用题测验成绩的预测作用
3.4 讨论
第4章 实验2:绘图指导策略与元素交互性对小学生解决数学应用题的影响
4.1 实验目的与假设
4.2 实验方法
4.2.1 被试
4.2.2 实验设计
4.2.3 实验材料
4.2.4 实验程序
4.3 结果与分析
4.3.1 绘图指导策略与元素交互性对小学生数学学习中认知负荷的影响
4.3.2 绘图指导策略与元素交互性对小学生数学学习中迁移成绩的影响
4.3.3 绘图指导后绘图质量对小学生应用题测验成绩的预测作用
4.4 讨论
第5章 综合讨论
5.1 绘图策略对小学生解决数学应用题的影响
5.2 元素交互性对小学生解决数学应用题的影响
5.3 元素交互性与绘图策略对小学数学应用题学习无交互影响的原因
5.4 局限与展望
结论
参考文献
附录A 基础知识测试题
附录B 实验一学习材料
附录C 认知负荷量表
附录D 迁移、绘图测验材料
附录E 实验二学习材料
致谢
作者简历