張桂花 李遠(yuǎn)蓉 王強(qiáng)
摘要: 信息可視化技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的融合能促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。在多媒體課件中引入焦點(diǎn)-背景(F+C)技術(shù)能幫助學(xué)生建立不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。首次提出“三重外部表征呈現(xiàn)策略”,從三重外部表征角度使表征過(guò)程外顯化,幫助學(xué)生建構(gòu)三重內(nèi)部表征。將12名高一學(xué)生分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行研究,結(jié)果表明,基于F+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略,能有效地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的注意力,幫助學(xué)習(xí)者合理分配認(rèn)知資源,對(duì)學(xué)習(xí)效果有顯著的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞: 焦點(diǎn)-背景技術(shù); 三重表征轉(zhuǎn)換; 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn); 學(xué)習(xí)效果
文章編號(hào): 1005-6629(2022)11-0026-06
中圖分類號(hào): G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
1 問(wèn)題提出
在頭腦中形成對(duì)化學(xué)知識(shí)的宏觀、微觀和符號(hào)表征并建立三者間的有機(jī)聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生三重表征及其轉(zhuǎn)換的化學(xué)思維,是發(fā)生有效化學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生的三重表征轉(zhuǎn)換能力較弱[1,2],如何提高學(xué)生的三重表征轉(zhuǎn)換能力?改善三重表征轉(zhuǎn)換的學(xué)習(xí)效果?
國(guó)內(nèi)關(guān)于幫助學(xué)生建立三重表征轉(zhuǎn)換思維的教學(xué)策略研究很少,關(guān)于促進(jìn)學(xué)生三重表征轉(zhuǎn)換思維培養(yǎng)的呈現(xiàn)策略研究處于空白狀態(tài)。雖然已有研究指出化學(xué)三重表征的教學(xué)策略應(yīng)側(cè)重于三重外部表征過(guò)程的外顯化,但尚未明確在教學(xué)中以什么為載體、通過(guò)何種方式、如何合理地呈現(xiàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外研究者開(kāi)始基于計(jì)算機(jī)多媒體可視化技術(shù),探索建立三重表征間聯(lián)系、促進(jìn)三重表征轉(zhuǎn)換的教學(xué)策略[3]。
三重表征分為三重外部表征和三重內(nèi)部表征。外部表征是對(duì)化學(xué)宏觀、微觀、符號(hào)知識(shí)的外在呈現(xiàn)形式,內(nèi)部表征是指三種知識(shí)在學(xué)習(xí)者頭腦中的加工與呈現(xiàn)形式。其中,外部表征直接影響著內(nèi)部表征。因此,化學(xué)教學(xué)中需要合理呈現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的外部表征,以幫助學(xué)生完成內(nèi)部表征的建構(gòu)[4]。
焦點(diǎn)-背景技術(shù),即Focus+Context技術(shù),簡(jiǎn)稱F+C技術(shù),是一種通過(guò)優(yōu)化信息空間的配置,合理組合焦點(diǎn)信息和背景信息,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化信息體系框架結(jié)構(gòu)的信息可視化技術(shù)。研究表明,在PPT課件中引入F+C技術(shù),能幫助學(xué)生建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,有助于學(xué)生對(duì)內(nèi)容進(jìn)行全局把握和系統(tǒng)學(xué)習(xí)[5]。因此,在化學(xué)課件中引入信息可視化技術(shù),探討焦點(diǎn)-背景技術(shù)在培養(yǎng)學(xué)生三重表征轉(zhuǎn)換化學(xué)思維中的特點(diǎn)是研究者亟待解決的課題,這對(duì)于深入研究和發(fā)展三重表征及轉(zhuǎn)換理論,并將其應(yīng)用于指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
基于已有研究成果,從信息可視化和認(rèn)知心理學(xué)的視角出發(fā),將焦點(diǎn)-背景技術(shù)引入PPT課件中,提出基于F+C課件的“三重外部表征呈現(xiàn)策略”,即以PPT課件為載體,呈現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)標(biāo)題,并按照教學(xué)材料中三種知識(shí)的教學(xué)順序,在視覺(jué)層面上依次呈現(xiàn)“宏觀”“微觀”“符號(hào)”對(duì)應(yīng)的知識(shí),從三重外部表征角度使表征過(guò)程外顯化,幫助學(xué)習(xí)者完成三重內(nèi)部表征的建構(gòu),使學(xué)生形成三重表征思維,在三種表征之間靈活轉(zhuǎn)換。
本研究以測(cè)試題、多媒體課件為載體呈現(xiàn)三重外部表征,用眼動(dòng)研究法探究學(xué)生三重內(nèi)部表征的形成過(guò)程。分析三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)三重表征轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)效果的影響,并探究三重外部表征呈現(xiàn)策略下學(xué)習(xí)者的注意分配和認(rèn)知加工特點(diǎn),從學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)過(guò)程兩個(gè)角度探究三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響并揭示學(xué)習(xí)者內(nèi)部學(xué)習(xí)機(jī)制。
2 研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
探究基于F+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)學(xué)習(xí)者三重表征轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工活動(dòng)的影響。
2.2 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)工具
采用GaZe Tech mini眼動(dòng)儀記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù),用錄音筆記錄訪談內(nèi)容,結(jié)合訪談內(nèi)容深入分析眼動(dòng)數(shù)據(jù)。
2.3 被試
進(jìn)行分層抽樣,選取C市J中學(xué)(教學(xué)質(zhì)量為C市中等水平)高一年級(jí)12名學(xué)生。考慮到學(xué)生差異,根據(jù)最近兩次化學(xué)考試成績(jī),在不同性別和不同學(xué)業(yè)水平的學(xué)生中分別隨機(jī)抽取1名,分為對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組,被試基本情況見(jiàn)表1。
2.4 實(shí)驗(yàn)材料
2.4.1 兩種類型多媒體課件
學(xué)習(xí)材料內(nèi)容選自高中化學(xué)人教版必修2第一章第三節(jié)“化學(xué)鍵”,參照課標(biāo)和15位在職高中化學(xué)教師人教版的課件、教學(xué)設(shè)計(jì),結(jié)合本研究被試情況,制作出兩種類型的課件:傳統(tǒng)課件、F+C課件,并請(qǐng)8位具有高中化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。
F+C課件是三種知識(shí)和知識(shí)標(biāo)題均采用焦點(diǎn)-背景技術(shù)的課件,即在學(xué)習(xí)某一種知識(shí)(焦點(diǎn)信息)時(shí),頁(yè)面左邊的背景區(qū)域按照教學(xué)順序依次具體呈現(xiàn)三種知識(shí)(背景信息A),頁(yè)面上方的背景區(qū)域呈現(xiàn)與當(dāng)前所學(xué)知識(shí)相關(guān)的知識(shí)標(biāo)題(背景信息B)。傳統(tǒng)課件,是沒(méi)有采用焦點(diǎn)-背景技術(shù)的課件,即每頁(yè)教學(xué)課件中僅呈現(xiàn)該知識(shí)標(biāo)題下的一種知識(shí)(焦點(diǎn)信息),如圖1所示。
F+C課件
傳統(tǒng)課件
以微課為形式載體呈現(xiàn)課件內(nèi)容,將課件錄屏,結(jié)合教師講解制成微課,最終形成兩種類型的微課:微課1(F+C課件)、微課2(傳統(tǒng)課件)。微課只是課件的形式載體,兩種微課的本質(zhì)差異是課件的不同,為便于描述,下文中用“課件類型”來(lái)代替“微課類型”。
2.4.2 學(xué)習(xí)效果測(cè)試題
學(xué)習(xí)遷移是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的最可靠指標(biāo),實(shí)質(zhì)是原有知識(shí)在新的情境中的運(yùn)用。根據(jù)遷移方向可以分為順向遷移和逆向遷移,順向遷移為先前的學(xué)習(xí)對(duì)后繼學(xué)習(xí)的影響,逆向遷移為后繼學(xué)習(xí)對(duì)先前學(xué)習(xí)的影響[6]。為考察學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用于新情境的能力,以教學(xué)材料的轉(zhuǎn)換方向(宏觀→微觀→符號(hào))為基礎(chǔ),結(jié)合多維分析系統(tǒng)(MAS系統(tǒng))[7]的研究方法,改編形成測(cè)試題編碼規(guī)則,即根據(jù)測(cè)試題考察的物質(zhì)在課件中是否講解過(guò)以及測(cè)試題所呈現(xiàn)的知識(shí)轉(zhuǎn)換的方向與教學(xué)材料轉(zhuǎn)換方向是否一致,設(shè)置0、 1、 2、 -2四種水平。編制12道三重表征轉(zhuǎn)換測(cè)試題。其中,1~9題為單項(xiàng)選擇題,10~12題為非選擇題(2-1~2-6)。1-1~2-2考察一種表征到另一種表征的轉(zhuǎn)換,為兩維轉(zhuǎn)換;2-3~2-6考察一種表征到另外兩種表征的轉(zhuǎn)換,為三維轉(zhuǎn)換。測(cè)試題與編碼規(guī)則對(duì)應(yīng)見(jiàn)表2,每小題為1分,答對(duì)記1分,答錯(cuò)或不答計(jì)為0分,滿分15分。試題經(jīng)1名大學(xué)化學(xué)教育專業(yè)教授和4名經(jīng)驗(yàn)型高中化學(xué)教師審核、修改,確保測(cè)試題的內(nèi)容效度。
2.4.3 認(rèn)知負(fù)荷量表
為全面地衡量學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷大小,一方面利用瞳孔面積標(biāo)準(zhǔn)差,另一方面采用了應(yīng)用廣泛的PAAS量表[8]來(lái)綜合衡量學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。該量表由兩部分組成,采用九點(diǎn)計(jì)分,要求被試在完成學(xué)習(xí)任務(wù)后根據(jù)自己的感受從1~9中選擇一個(gè)合適的數(shù)字分別對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的心理努力和任務(wù)難度進(jìn)行評(píng)價(jià)。“9”表示非常努力和非常困難,“5”表示一般努力和一般難度,“1”表示最少努力和非常容易。量表得分為兩部分之和,分?jǐn)?shù)越低,被試在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷越低。
2.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用單因素兩水平(課件類型)被試間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自變量為多媒體課件類型(傳統(tǒng)課件、F+C課件),因變量為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果、眼動(dòng)數(shù)據(jù)和認(rèn)知負(fù)荷。
2.6 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
以J中學(xué)高一自習(xí)室作為眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)時(shí)間共50分鐘,步驟如下:
(1) 被試進(jìn)入眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境,宣讀指導(dǎo)語(yǔ)。
(2) 助手打開(kāi)眼動(dòng)儀,被試坐下,調(diào)整坐姿平視屏幕中央,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持不動(dòng)。
(3) 被試獨(dú)立學(xué)習(xí),利用眼動(dòng)儀記錄學(xué)生眼動(dòng)數(shù)據(jù)。
(4) 被試休息,隨后完成測(cè)試題,填寫(xiě)認(rèn)知負(fù)荷PAAS量表和基本信息問(wèn)卷。
(5) 主試對(duì)被試進(jìn)行非結(jié)構(gòu)式訪談,實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
3 數(shù)據(jù)分析
3.1 學(xué)習(xí)效果分析
不同課件類型下,被試得分情況如下,見(jiàn)表3。由表可知,實(shí)驗(yàn)組(F+C課件)被試在不同水平、不同維度上平均值均高于對(duì)照組(傳統(tǒng)課件),說(shuō)明基于F+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)三重表征轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)效果有促進(jìn)作用。
3.2 認(rèn)知負(fù)荷分析
3.2.1 利用PAAS量表分析認(rèn)知負(fù)荷
由表4可知,實(shí)驗(yàn)組被試認(rèn)知負(fù)荷平均值低于對(duì)照組,即F+C課件可以降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。
3.2.2 從眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析認(rèn)知負(fù)荷
選取眼動(dòng)數(shù)據(jù)中瞳孔面積標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)反映學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷,此值越大認(rèn)知負(fù)荷越高,越小則認(rèn)知負(fù)荷越低(見(jiàn)表5)。分析可知,實(shí)驗(yàn)組被試瞳孔面積標(biāo)準(zhǔn)差平均值小于對(duì)照組,結(jié)合PAAS量表的分析結(jié)果,說(shuō)明基于F+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略可以降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行非結(jié)構(gòu)式訪談。提問(wèn):“你有注意到背景區(qū)中的內(nèi)容嗎?它會(huì)幫助還是妨礙你的學(xué)習(xí)?”一位學(xué)生表示:“兩個(gè)都注意到了,可以幫助我的學(xué)習(xí)。當(dāng)PPT中出現(xiàn)的內(nèi)容我學(xué)會(huì)了,我就去看左邊,再看上面,但是這個(gè)時(shí)候我還是注意聽(tīng)老師的講解?!绷硪晃粚W(xué)生表示:“都注意到了,我注意左邊的時(shí)間更多,上面的知識(shí)我也看了,對(duì)我的學(xué)習(xí)也有作用。左邊有本節(jié)的知識(shí)總結(jié),剛講完一個(gè)知識(shí)后,看到左邊的方框就可以回想起來(lái),幫助我記憶這節(jié)課講了什么。如果我之前走神了,這個(gè)可以讓我明確老師講到哪里了?!笨梢?jiàn),三重外部表征呈現(xiàn)策略在傳統(tǒng)課件的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)靥砑恿颂崾拘畔?,使學(xué)習(xí)者合理分配了認(rèn)知資源,因而在一定程度上降低了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。
3.3 眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析
為更好地理解被試對(duì)課件中各區(qū)域的注意分配情況,將F+C課件劃分為三個(gè)興趣區(qū)(AOI):焦點(diǎn)區(qū)、背景區(qū)A(三種表征)、背景區(qū)B(知識(shí)標(biāo)題),傳統(tǒng)課件只有焦點(diǎn)區(qū)。
3.3.1 課件類型對(duì)興趣區(qū)總注視時(shí)間的影響
興趣區(qū)總注視時(shí)間是指在劃分的興趣區(qū)內(nèi)注視的總時(shí)間,用來(lái)反映學(xué)習(xí)者對(duì)該內(nèi)容的加工深度或關(guān)注程度。
由表6可知,實(shí)驗(yàn)組在焦點(diǎn)區(qū)總注視時(shí)間比對(duì)照組低,說(shuō)明被試在學(xué)習(xí)F+C課件時(shí)對(duì)焦點(diǎn)區(qū)的關(guān)注程度有所降低,將部分關(guān)注分散到其他區(qū)域。由此推測(cè),三重外部表征呈現(xiàn)策略提高學(xué)習(xí)效果的原因是因?yàn)槌裹c(diǎn)區(qū)信息之外,被試還利用了背景區(qū)信息。
由表6可知,實(shí)驗(yàn)組被試在背景區(qū)A的總注視時(shí)間高于背景區(qū)B,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組被試在學(xué)習(xí)過(guò)程中更多地關(guān)注和利用了背景區(qū)A中的信息,即背景區(qū)A中的三種表征信息對(duì)學(xué)生三重表征轉(zhuǎn)換的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。
3.3.2 課件類型對(duì)注視熱點(diǎn)圖的影響
注視熱點(diǎn)圖能直觀地反映學(xué)習(xí)者的感興趣區(qū)域,通過(guò)顏色深淺變化形象地顯示學(xué)習(xí)者對(duì)不同內(nèi)容的關(guān)注程度。注視點(diǎn)密集的區(qū)域?yàn)榧t色(深色部分),隨著注視點(diǎn)密集程度降低,顏色由紅變黃最后到綠。
由圖2可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組熱點(diǎn)圖在焦點(diǎn)區(qū)主要為紅色,焦點(diǎn)區(qū)被紅色、黃色、綠色覆蓋,說(shuō)明被試的注意主要集中于焦點(diǎn)區(qū)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)組背景區(qū)A、背景區(qū)B有黃色、綠色分布,背景區(qū)A的顏色較深,以紅色、黃色為主;背景區(qū)B顏色較淺,以黃色、綠色為主,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組被試還將部分注意分配到背景區(qū)A、 B,且對(duì)背景區(qū)A的關(guān)注程度比背景區(qū)B的關(guān)注程度高,說(shuō)明對(duì)背景區(qū)A的三種表征信息進(jìn)行了更深的認(rèn)知加工。
3.3.3 課件類型對(duì)眼跳次數(shù)的影響
眼跳次數(shù)是注視點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換次數(shù),體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料對(duì)學(xué)習(xí)者注意的分配和引導(dǎo)。F+C課件增添了與三種表征和知識(shí)標(biāo)題相關(guān)的提示性信息,動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)了知識(shí)的轉(zhuǎn)換過(guò)程,在教學(xué)過(guò)程中給予學(xué)習(xí)者即時(shí)的反饋。由表7可知,實(shí)驗(yàn)組被試眼跳次數(shù)高于對(duì)照組,這表明:在有背景區(qū)信息的情況下,學(xué)習(xí)者在焦點(diǎn)區(qū)和背景區(qū)之間進(jìn)行了更多地組織和加工,有利于學(xué)習(xí)者在認(rèn)知加工過(guò)程中對(duì)表征信息不斷從三重表征角度進(jìn)行深度整合,形成三重表征思維,并且利用背景區(qū)B的知識(shí)標(biāo)題信息對(duì)整體的知識(shí)范疇進(jìn)行了更加合理的認(rèn)知,說(shuō)明被試在學(xué)習(xí)時(shí)基于F+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略能對(duì)學(xué)習(xí)者的注意進(jìn)行合理地分配和引導(dǎo)。
3.3.4 課件類型對(duì)眼動(dòng)軌跡的影響
眼動(dòng)軌跡是眼睛注視過(guò)程中視線所經(jīng)過(guò)的移動(dòng)路徑,即各個(gè)注視點(diǎn)之間按時(shí)間順序的連線。圖3、圖4是兩組被試學(xué)習(xí)時(shí)典型頁(yè)面的眼動(dòng)軌跡圖,每個(gè)圓點(diǎn)表示一個(gè)注視點(diǎn),注視點(diǎn)越多,表示被試越關(guān)注。
3.3.4.1 宏觀向微觀轉(zhuǎn)換
當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容從宏觀知識(shí)轉(zhuǎn)換到微觀知識(shí)時(shí)(見(jiàn)圖3),實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組被試在焦點(diǎn)區(qū)微觀知識(shí)的注視點(diǎn)密度相當(dāng),說(shuō)明兩組被試對(duì)焦點(diǎn)區(qū)微觀知識(shí)的加工深度相近。同時(shí),實(shí)驗(yàn)組被試的注視點(diǎn)在三種表征信息背景區(qū)A也有分布,眼動(dòng)軌跡反復(fù)在焦點(diǎn)區(qū)和背景區(qū)之間掃視,說(shuō)明由宏觀向微觀轉(zhuǎn)換時(shí),實(shí)驗(yàn)組被試借助背景區(qū)中相關(guān)的宏觀、微觀信息進(jìn)行認(rèn)知加工,不僅復(fù)習(xí)了宏觀知識(shí),還能促進(jìn)對(duì)焦點(diǎn)區(qū)(即微觀知識(shí))的學(xué)習(xí)。同時(shí),學(xué)習(xí)者開(kāi)始在頭腦中建構(gòu)三重表征知識(shí)體系。此外,被試還從背景區(qū)B獲得了知識(shí)標(biāo)題信息,強(qiáng)化對(duì)焦點(diǎn)區(qū)知識(shí)所屬范疇的認(rèn)識(shí)。
3.3.4.2 微觀(宏觀)向符號(hào)轉(zhuǎn)換
當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容從微觀(宏觀)轉(zhuǎn)換到符號(hào)知識(shí)時(shí)(見(jiàn)圖4),實(shí)驗(yàn)組被試的眼動(dòng)軌跡先集中于焦點(diǎn)區(qū)符號(hào)知識(shí),對(duì)焦點(diǎn)區(qū)符號(hào)知識(shí)進(jìn)行深度理解加工。同時(shí),學(xué)習(xí)者也在焦點(diǎn)區(qū)和背景區(qū)之間掃視,在頭腦中利用背
景區(qū)A的三種表征信息對(duì)“NaCl形成”的三種知識(shí)進(jìn)行深度整合與加工,建立關(guān)于“NaCl形成”這一知識(shí)三種表征之間的有機(jī)聯(lián)系,使學(xué)習(xí)者形成三重表征思維方式,達(dá)到在三種表征之間靈活、自由地轉(zhuǎn)換。
4 結(jié)論與啟示
4.1 結(jié)論
首先,F(xiàn)+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)三重表征轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)效果有影響,表現(xiàn)為促進(jìn)作用。
其次,F(xiàn)+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)注意分配有影響。當(dāng)使用三重外部表征呈現(xiàn)策略時(shí),實(shí)驗(yàn)組被試對(duì)焦點(diǎn)區(qū)的關(guān)注程度會(huì)有所降低,將部分關(guān)注分散到其他區(qū)域;同時(shí),實(shí)驗(yàn)組被試眼跳次數(shù)顯著增加,將部分注意分配到背景區(qū)。其中,背景區(qū)A中的三種表征信息更能吸引學(xué)習(xí)者的注意??梢?jiàn),三重外部表征呈現(xiàn)策略有效地引導(dǎo)了學(xué)習(xí)者的注意力,幫助學(xué)習(xí)者合理地分配認(rèn)知資源,使學(xué)習(xí)者在有限時(shí)間內(nèi)將認(rèn)知加工資源更多地集中于三種表征信息的理解和整合。
再次,F(xiàn)+C課件的三重外部表征呈現(xiàn)策略對(duì)認(rèn)知負(fù)荷有影響。PAAS量表和瞳孔面積標(biāo)準(zhǔn)差分析結(jié)果表明,三重外部表征呈現(xiàn)策略可以降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。結(jié)合訪談資料,本研究認(rèn)為三重外部表征呈現(xiàn)策略在傳統(tǒng)課件的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)靥砑恿颂崾拘畔ⅲ箤W(xué)習(xí)者合理分配了認(rèn)知資源,所以在一定程度上降低了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。
4.2 啟示
首先,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),合理使用三重外部表征呈現(xiàn)策略。從視覺(jué)可視化層面幫助學(xué)生“看到”三種表征間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程和聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)表征過(guò)程的可視化,從而幫助學(xué)生在頭腦中完成三重內(nèi)部表征的意義建構(gòu)。在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),挖掘知識(shí)點(diǎn)的三重表征,合理使用三重外部表征呈現(xiàn)策略把潛在的表征過(guò)程用可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái),將表征過(guò)程外顯化,幫助學(xué)生建構(gòu)三重內(nèi)部表征。
其次,合理設(shè)計(jì)多媒體課件,提高多媒體課堂教學(xué)效率。研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn),合理規(guī)劃課件頁(yè)面布局,選擇合適的呈現(xiàn)方式,設(shè)計(jì)符合學(xué)生思維特點(diǎn)、認(rèn)知規(guī)律的課件,能大大促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)[9]?;诖耍谡n件結(jié)構(gòu)上,可采用模塊化思想,將傳統(tǒng)的線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榻裹c(diǎn)-背景的非線性結(jié)構(gòu),把課件設(shè)計(jì)成利于學(xué)生學(xué)習(xí)的導(dǎo)航器,增強(qiáng)課件與學(xué)習(xí)者的交互性[10]。然后,在課件內(nèi)容的呈現(xiàn)順序上,要能反映學(xué)習(xí)內(nèi)容的層次性。
再次,利用先進(jìn)的教育研究技術(shù),揭示學(xué)生的認(rèn)知加工過(guò)程。在已有的教學(xué)實(shí)踐研究中,紙筆測(cè)驗(yàn)是研究者驗(yàn)證教學(xué)策略有效性的主要研究方法。然而,該方法僅從學(xué)習(xí)結(jié)果的角度檢驗(yàn)教學(xué)策略有效性,缺乏從學(xué)習(xí)過(guò)程視角探析學(xué)生認(rèn)知加工活動(dòng)的相關(guān)研究??梢越Y(jié)合先進(jìn)的眼動(dòng)追蹤技術(shù),全方位地了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果和認(rèn)知加工特點(diǎn),探究學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程差異,以便對(duì)學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確地指導(dǎo)。
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