方程式教学初中化学论文提纲

论文题目：解释方式对化学样例学习效果影响的眼动研究

摘要：在新时代基础教育课程改革稳步推进的大背景下,如何让学生进行自主且高效的学习依旧是教育教学实践的关注重点。在化学学习中,如何提高化学学习效率一直以来都是化学教育学家们研究的重点。以往研究表明,基于认知负荷理论下的样例学习是有助于培养学生自主学习,并提升学生学习效率的方式之一。样例学习在化学教学和学习中有着举足轻重的地位。综合国内外已有文献的相关研究,本研究基于认知负荷理论和自我解释效应,从认知心理学的视角出发,探讨解释方式对初中学生学习“利用化学方程式的简单计算”这部分内容的影响,采用眼动追踪技术这一全新的视角,从学习者认知加工的角度为样例学习提供启示,同时也为化学样例学习的教学与实践提供参考和借鉴。通过梳理以往研究文献,确定主要研究问题有:（1）在初中化学学习中,不同解释方式的样例能否对样例学习起到积极影响?（2）对于学业水平不同的学生,不同的解释方式的样例学习是否会产生不同的学习效果?（3）对于性别不同的学生,不同的解释方式的样例学习是否会产生不同的学习效果?首先,根据研究目的查找、梳理和分析已有相关文献,了解研究现状,进一步深入认识研究问题,以确定研究思路。然后,选择人教版化学九年级上册第五单元课题3“利用化学方程式的简单计算”的相关内容制作实验材料,设计出相关内容的前测、样例学习材料以及后测试题。征求专家和一线化学教师意见,反复修改评定筛选以确保内容效度,后测试题编制完成后,选取C市A中学177名初三学生进行试测,利用SPSS 25.0检验测试题质量,形成质量合格的测评工具,为正式开展实验奠定基础。接着,对学习者在解释方式不同的样例的学习过程进行眼动实验研究,揭示解释方式影响学习者认知加工过程的机制。利用眼动仪记录被试样例学习过程中的眼动数据,探讨不同解释方式的样例对学习者信息加工深度、注意分配、认知负荷影响的基本规律。选择C市A中36名不同学业水平初中学生进行3×3被试间设计,两个自变量为:不同学业水平（学优生,学中生,学困生）和不同解释方式样例（提示自我解释样例,指导性解释样例和无解释样例）,因变量为样例学习的眼动数据,测试题成绩的差异以及PAAS自主评价量表认知负荷差异。实验结束后进行非结构化访谈。最后基于得到的数据利用SPSS 25.0软件进行整理与分析,得到结论:（1）在化学样例学习中,对于三种解释方式样例的学习,学优生的近、中、远迁移测试成绩和测试总成绩都最高;学困生都较低;学中生位于两者之间。换言之,在样例学习中,学业水平越高的学生越能产生较好的样例学习效果,促进学习迁移。（2）学业水平不同的学生所需要的解释方式也应该不同,学优生和学中生在提示自我解释方式下样例学习效果最好,学困生在指导性解释方式下样例学习效果更好。三种学业水平学生都在无解释样例下学习效果最差。（3）学优生信息加工难度小,速度快,能够直接抓住关键信息,在不断思考提示性的问题;只需要较少的关注就可以取得较好的学习效果;认知负荷小。（4）学中生信息加工难度大,速度较慢,能够直接抓住关键信息,同时也在不断思考提示性的问题;需要更多的关注;认知负荷大。（5）学困生对解释区域和非解释区域的关注都较少,注意力易分散;认知负荷较大。（6）解释让学生更长时间去加工解释区的信息并对解释区投入更多的关注,同时减少对样例非解释区信息的加工时间并减少关注,提示性问题比指导性解释更能减少对非解释区关键信息的加工深度和关注,而无解释样例非解释区的关键信息需要学生更多的信息加工时间和注意分配。提示自我解释样例认知负荷最小,无解释样例认知负荷最大,指导性解释样例位于两者之间。（7）男生和女生的样例学习效果不存在显著差异;信息加工深度、速度和难度没有显著差异;对不同解释方式样例学习的注意分配也没有显著差异。女生的认知负荷略大于男生。基于研究结果,提出教学建议:（1）引入化学样例,促进学生自主学习;（2）针对不同学业水平学生,选择不同解释方式的样例;（3）结合样例学习和常规教学,提高教学效果;（4）合理设计样例的难度和数量。

关键词：眼动追踪技术;化学样例学习;解释方式;认知负荷理论

学科专业：课程与教学论

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究设计

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究问题

1.2.3 研究对象

1.2.4 研究内容

1.2.5 研究方法

1.2.6 研究思路

1.3 研究意义

1.3.1 理论意义

1.3.2 实践意义

2 文献综述与概念界定

2.1 文献综述

2.1.1 样例学习研究综述

2.1.2 样例解释方式研究综述

2.1.3 样例学习的眼动研究综述

2.1.4 文献评述

2.2 概念界定

2.2.1 解释方式

2.2.2 样例

2.2.3 样例学习

2.2.4 样例学习效果

2.2.5 样例学习和案例教学的差异

3 研究基础

3.1 认知负荷理论

3.2 自我解释效应

3.3 眼动追踪技术

4 解释方式对化学样例学习效果影响的眼动实验

4.1 实验设计

4.2 实验对象

4.3 实验材料

4.3.1 “前测"材料

4.3.2 样例学习材料

4.3.3 后测材料

4.4 实验工具

4.4.1 认知负荷测量工具

4.4.2 眼动实验工具

4.5 实验程序

4.5.1 实验前

4.5.2 实验时

4.5.3 实验后

4.6 眼动指标的选择

5 实验数据整理与分析

5.1 迁移测试结果分析

5.1.1 学业水平差异分析

5.1.2 性别差异分析

5.2 眼动数据分析

5.2.1 学业水平差异分析

5.2.2 性别差异分析

5.3 眼动热点图分析

5.3.1 同一学业水平学生在不同解释方式样例学习的眼动热点图

5.3.2 同一解释方式样例学习时不同学业水平学生的眼动热点图

5.3.3 同一解释方式样例学习时不同性别学生的眼动热点图

5.4 眼动轨迹图分析

5.4.1 同一学业水平学生在不同解释方式样例学习的眼动轨迹图

5.4.2 同一解释方式样例学习时不同学业水平学生的眼动轨迹图

5.4.3 同一解释方式样例学习时不同性别学生的眼动轨迹图

5.5 PAAS自主评价量表分析

5.5.1 学业水平差异分析

5.5.2 性别差异分析

5.6 学生访谈

5.6.1 提示自我解释样例访谈记录分析

5.6.2 指导性解释样例访谈记录分析

5.6.3 无解释样例访谈记录分析

5.7 综合讨论

5.7.1 学业水平差异

5.7.2 性别水平差异

6 结论与建议

6.1 研究结论

6.2 研究启示

6.2.1 引入化学样例,促进学生自主学习

6.2.2 针对不同学业水平学生,选择不同解释方式的样例

6.2.3 结合样例学习和常规教学,提高教学效果

6.2.4 合理设计样例的难度和数量

6.2.5 结合先进教育研究技术,揭示样例学习认知过程

6.3 研究展望

6.3.1 增加延时测试

6.3.2 增加被试样本量

6.3.3 丰富研究材料

参考文献

中文参考文献

英文参考文献

附录1 前测试题

附录2 样例学习效果后测试题(初步版)

附录3 样例学习效果后测试题(正式版)

附录4 样例学习材料

附录5 PAAS自主评价量表

附录6 PAAS访谈提纲

致谢

研究生期间主要参与课题及获奖情况