数学学科领域知识学习的知识表征研究

论文摘要

领域知识是由个体关于某个特定领域的陈述性知识、程序性知识和条件性知识组成的所有知识,领域知识在个体的认知活动中具有积极的作用。将领域知识学科教学化后形成的学科领域知识由学理内容知识、认知过程知识和问题条件知识组成,涵盖了静态、动态和状态三种类型的知识,具有整体性、动态性、交互性的特点。学科领域知识教学策略的提出使学科领域知识在教学实践中的运用具有可操作性。本研究通过组构学科领域知识教学单元进行教学实验,考查学科领域知识教学对学生的学科领域知识表征的影响,并分析不同学业水平学生在学科领域知识学习中知识表征的特点。第一部分调查了当前学生在数学学习中的知识结构特点,教材存在的问题,并在调查的基础上改组学科领域知识教学单元进行教学实验。研究首先采用问卷法调查了562名七年级学生的数学知识结构特点,采用深度访谈法对12名数学教师进行访谈以了解当前数学教材在使用过程中存在的问题,并对七年级数学教材进行分析。采用学科领域知识教学的组构式教学策略将七年级数学的“一元一次方程”知识单元改组成学科领域知识教学单元,在普通中学七年级选取两个实验班和两个控制班进行学科领域知识教学实验。第二部分通过3个实验分别测量学科领域知识教学对学生知识表征的影响:实验一(含分实验一和分实验二)以196名七年级学生为被试,以学理内容知识的正误判断为实验任务,考查学理内容知识表征广度、深度的变化和特点。结果显示:(1)实验组的学理内容知识表征深度显著优于控制组,表征广度无显著差异;(2)不同学业水平学生的表征广度存在显著差异,表征深度无显著差异。实验二以34名七年级学生为被试,采用口语报告研究范式,以纯数理计算题、应用题的解答为操作任务,分析认知过程知识表征的发展水平。研究发现:(1)实验组的认知过程知识表征水平显著高于控制组,实验组的认知过程知识表征发展水平主要集中在概念化水平和元程序水平;控制组的认知过程知识表征发展水平主要集中在元程序水平和程序水平;(2)不同学业水平学生的认知过程知识表征发展水平存在显著差异;学优生的认知过程知识表征发展水平主要集中在概念化水平,中等生主要集中在元程序水平,学困生主要集中在程序水平。实验三以202名七年级学生为被试,采用对问题情境下关键条件表征的实验任务考查问题条件知识表征。研究显示:(1)实验组的问题条件知识表征水平显著高于控制组;(2)问题条件知识表征与问题解答成绩显著正相关;(3)不同学业水平学生的问题条件知识表征水平存在显著差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 领域知识及学科领域知识的研究
• 1.1 领域知识的研究
• 1.1.1 领域知识的源起
• 1.1.2 领域知识的概念和内涵
• 1.1.3 领域知识与认知操作的研究
• 1.1.4 领域知识学习模型的研究
• 1.2 学科领域知识的研究
• 1.2.1 学科领域知识的概念
• 1.2.2 学科领域知识的特性
• 1.3 数学学习中的学科领域知识表征研究
• 1.3.1 陈述性知识表征
• 1.3.2 程序性知识表征
• 1.3.3 条件性知识表征
• 1.4 学科领域知识的教学
• 1.4.1 组构式教学策略
• 1.4.2 补充式教学策略
• 1.4.3 两种教学策略的比较
• 1.5 学科领域学习的评价体系的思考
• 1.6 数学学科学习中不同学业水平学生的认知机制研究
• 1.6.1 不同学业水平的界定
• 1.6.2 不同学业水平学生的认知机制的研究
• 第二章 问题的提出与研究设计
• 2.1 问题提出
• 2.2 研究目的
• 2.3 研究意义
• 2.4 研究内容及研究设计
• 第三章 学科领域知识教学单元的组构和教学
• 研究一 学科领域知识教学单元改组依据
• 3.1 七年级数学学习的学科领域知识结构特点调查
• 3.1.1 研究目的
• 3.1.2 研究方法
• 3.1.3 数据统计与分析
• 3.1.4 结果与讨论
• 3.2 教师访谈和教材分析
• 3.2.1 “螺旋式上升”的编排不利于学生建构完整的知识体系
• 3.2.2 高估学生的自主探索技能
• 研究二 学科领域知识教学单元的改组与教学实验的实施
• 3.3 学科领域知识教学单元的改组
• 3.3.1 学科领域知识教学单元改组的理论探讨
• 3.3.2 学科领域知识教学单元改组实例
• 3.4 教学实验的设计与实施
• 3.4.1 研究目的
• 3.4.2 研究假设（本研究总的假设）
• 3.4.3 研究方法
• 第四章 学理内容知识表征的测量
• 4.1 分实验一学理内容知识表征广度测量
• 4.1.1 研究目的
• 4.1.2 研究假设
• 4.1.3 研究方法
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 分实验二学理内容知识表征深度测量
• 4.2.1 研究目的
• 4.2.2 研究假设
• 4.2.3 研究方法
• 4.2.4 数据编码和分析
• 4.3 讨论
• 4.3.1 数学学科领域知识教学对学理内容知识表征广度的提高不显著
• 4.3.2 数学学科领域知识教学显著提高学理内容知识表征深度
• 4.3.3 不同学业水平学生的学理内容知识表征广度存在显著差异
• 4.4 小结
• 第五章 认知过程知识表征测量
• 5.1 研究目的
• 5.2 研究假设
• 5.3 研究方法
• 5.3.1 被试
• 5.3.2 实验材料和实验任务
• 5.3.3 施测
• 5.4 数据分析
• 5.4.1 编码规则
• 5.4.2 数据分析
• 5.5 讨论
• 5.5.1 学科领域知识教学可以显著提高认知过程知识表征水平
• 5.5.2 不同学业水平学生的认知过程知识表征发展水平存在差异
• 5.6 小结
• 第六章 问题条件知识表征测量
• 6.1 研究目的
• 6.2 研究假设
• 6.3 研究方法
• 6.3.1 被试
• 6.3.2 实验材料和实验任务
• 6.3.3 施测
• 6.4 数据编码与分析
• 6.4.1 编码
• 6.4.2 数据分析
• 6.5 讨论
• 6.5.1 学科领域知识教学能显著提高问题条件知识的表征水平
• 6.5.2 不同学业水平学生的问题条件知识表征水平存在显著差异
• 6.6 小结
• 第七章 综合讨论与研究结论
• 7.1 学科领域知识与学科学习
• 7.1.1 学科领域知识在学科教学中运用的可行性
• 7.1.2 学科领域知识教学情境下的知识表征的变化
• 7.1.3 不同学业水平的学生的学科领域知识表征特点
• 7.2 研究的创新之处
• 7.2.1 视角创新
• 7.2.2 内容创新
• 7.2.3 研究方法创新
• 7.3 研究的不足和展望
• 7.4 研究结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 附录
• 附录1：学科领域知识教学单元（节选）
• 附录2：中学生数学学习的学科领域知识结构调查问卷
• 附录3：学理内容知识表征广度测量题目
• 附录4：学理内容知识表征深度测量题目
• 附录5：认知过程知识表征测量题目
• 附录6：问题条件知识表征测量题目
• 致谢