论文题目：桌面虚拟现实支持高中生批判性思维能力培养的教学设计与实践
摘要：批判性思维作为一种高阶思维,对个人及社会的发展具有重要意义。近年来,多数学者强调批判性思维培养与具体学科教学相结合,但大多数研究都停留在理论层面且缺乏具体的培养批判性思维能力的教学模式。伴随着信息技术的飞速发展,桌面虚拟现实凭借自身所具备的沉浸性、交互性和想象性等特征,已广泛应用于教育领域,为学科教学开辟了新的道路。本研究旨在将桌面虚拟现实与数学学科教学相结合。采用了文献研究法、问卷调查法、访谈法以及教育实验法等研究方法,在有关学习理论的指导下构建了基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式,包含五大环节:创设情境,提出问题;作出假设,制定策略;自主探究,检验假设;得出结论,表达交流;评价反思。并依据构建的基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式来进行教学活动设计,以此来提升高中生的批判性思维能力。接下来从三方面来论述本研究工作的展开和取得的研究成果。（1）基本理论研究。梳理了国内外关于“批判性思维”的培养以及“桌面虚拟现实”在教学中应用的相关文献,深入分析两者所存在的问题以及之间的关系,并在本研究范围内界定了批判性思维以及桌面虚拟现实的概念;梳理了相关理论,对认知发展理论、建构主义学习理论、情境学习理论以及反省思维理论四个主要的研究基本理论进行了阐述和总结。（2）基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式构建研究。通过查阅相关文献,分析了提升批判性思维能力的途径,总结了经典培养批判性思维能力培养的教学模式及其特征,在此基础上结合本研究教学模式的构建原则,构建了基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式,并分析了其特征以及作用机制。依据构建的基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式对教学活动进行设计,包括二次函数、幂函数和初等函数的教学活动设计,并根据教学实验的需要,确定本研究的测量工具,主要包括:数学批判性思维能力前后测试题、加利福尼亚批判性思维能力测试题、探究性学习活动任务单和学生访谈提纲。（3）面向高中数学课程的CMEDE教学模式的实践研究。研究选取济南市章丘区某高中的一年级的两个平行班作为对照班和实验班,在数学学科中开展实验,对照班课堂教学模式采取传统的讲授式教学模式,实验班课堂教学模式采取本研究构建的基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式。在教学前后分别对实验班和对照班的学生实施数学批判性思维和加利福尼亚批判性思维能力前后测,并在每个教学活动结束后抽取部分学生进行访谈,以了解学生在前后测的批判性思维能力变化情况。研究结果表明,相较于传统的数学课堂教学模式,基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式既可以有效提升学生整体的批判性思维能力,又能够有效提升批判性思维能力的各个维度,特别是自我调节能力维度相较于分析、推理、判断、解释能力维度提升效果更为明显。本研究证明了基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式可以有效提高数学教学质量,相较于传统的数学课堂教学模式更有利于培养高中生的批判性思维能力,这为今后的数学教学活动提供了新的方向。但由于时间和技术能力的限制,研究仍然存在许多不足,未来的研究工作将重点围绕在基于桌面虚拟现实的CMEDE教学模式下,学生批判性思维能力是如何提升的。
关键词：桌面虚拟现实;批判性思维能力;CMEDE教学模式;教学设计
学科专业：教育硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第一章 绪论
第一节 研究背景
一、信息化时代社会发展需要学生具备批判性思维
二、批判性思维是教育中最为重要的培养目标之一
三、桌面虚拟现实可以有效支持批判性思维的培养
第二节 研究现状
一、批判性思维的相关研究
二、桌面虚拟现实支持教学的相关研究
三、研究现状的分析与问题提出
第三节 研究目的与意义
一、研究目的
二、研究意义
第四节 研究内容与方法
一、研究内容
二、研究方法
第五节 研究思路
第二章 相关概念与理论基础
第一节 相关概念界定
一、批判性思维能力的内涵
二、桌面虚拟现实的内涵
第二节 理论基础
一、认知发展理论
二、建构主义学习理论
三、情境学习理论
四、反省思维理论
第三章 支持批判性思维能力培养的教学模式构建
第一节 提升批判性思维能力的途径分析
第二节 经典批判性思维能力培养的教学模式评析
一、经典批判性思维能力培养的教学模式
二、经典批判性思维能力培养的教学模式特征分析
第三节 支持批判性思维能力培养的教学模式构建
一、支持批判性思维能力培养的教学模式构建原则
二、支持批判性思维能力培养的教学模式构建
第四节 CMEDE教学模式作用机制分析
一、CMEDE教学模式特征
二、CMEDE教学模式作用机制
第四章 基于CMEDE教学模式的高中数学课程教学设计
第一节 教学科目的选择与教学内容的规划
一、教学科目的选择
二、教学内容的规划
第二节 学习者特征分析
一、研究对象的选取
二、研究对象的特征分析
第三节 教学目标的确定
第四节 教学情境设计
一、桌面虚拟现实教学平台的选择与分析
二、实验环境的创设与分析
第五节 学习支架的设计
一、学习支架的设计理念
二、学习支架的内容
第六节 教学活动设计
第七节 教学评价设计
第五章 面向高中数学课程的CMEDE教学模式的实践验证
第一节 研究工具的编制与选择
一、数学批判性思维能力测试题设计
二、传统批判性思维能力测试题选择及其修订
三、批判性思维能力访谈提纲设计
第二节 教学实验准备
一、实验目的
二、实验班级选择
三、实验基本流程
四、学习活动的整体安排
第三节 教学活动实施
一、情境创设,提出问题
二、作出假设,制定策略
三、自主探究,检验假设
四、得出结论,表达交流
五、评价反思
第四节 实验数据收集与结果分析
一、数学批判性思维能力测试题收集与分析
二、加利福尼亚批判性思维能力测试题收集与分析
三、批判性思维能力学生访谈分析
第六章 总结与展望
第一节 研究总结
第二节 研究不足
第三节 研究展望
参考文献
附录一 数学批判性思维能力前测题
附录二 数学批判性思维能力后测题
附录三 加利福尼亚批判性思维能力测试题
附录四 二次函数探究性学习活动任务单
附录五 幂函数探究性学习活动任务单
附录六 初等函数探究性学习活动任务单
附录七 访谈记录
附录八 访谈内容评分标准(中文译本)
致谢