样例变异性对问题解决学习中测试效应的影响

以240名大学生为被试,以数学应用题为实验材料,采用测试效应的经典研究范式,考察样例变异性对问题解决学习中测试效应的影响。结果发现:在即时测试中,相同样例条件下(低样例变异性)出现测试效应,不同样例条件下(高样例变异性)未出现测试效应;在延迟测试中,无论样例变异性高低,重学和测试的效果都无显著差异。该结果表明:在问题解决学习中,高样例变异性会削弱测试效应,但是这种削弱作用在延迟测试中会消失。研究结果可为问题解决学习中学习和测试的合理安排提供科学依据。

面向计算思维培养的算法学习过程导向样例设计与迁移效果研究

算法与程序设计课程是中小学培养学生计算思维的主要方式,在教学中普遍采用样例教学法,并以能达到良好的算法迁移为检验目标。然而,教学实践和研究中的程序样例设计多从编程语言的语法语义出发,围绕代码的组织展开讨论,缺乏问题解决过程和策略两方面的整合。基于此,文章提出面向计算思维培养的算法学习过程导向样例模型,并通过实证研究检验其对算法迁移的效果。研究发现,面向计算思维培养的算法学习过程导向样例能够有效促进学生的算法迁移绩效,且相对于子目标样例对低计算思维学生的远迁移绩效有显著的促进效果。此外,文章还针对结果提出程序样例设计建议,以期为计算教育和算法教学资源设计提供参考。

数学运算规则样例学习的理论探索

概述了问题解决样例学习研究的进展,评述了已有样例学习理论的价值,提出了学生可以通过数学运算样例学习新的运算规则的理论解释,并用自己已有的实验研究结果论证了理论解释的科学性。认为学生可以通过精心设计好的数学运算样例并根据已知的数学运算规则顿悟或推断出新的数学运算规则。关键运算步骤的样例设计是数学运算规则样例学习的关键。根据数学运算规则的逻辑特点,可以分别采用分解法、逆运算法和解释法设计运算样例中的关键步骤,从而促进学生对新运算规则的顿悟和运用。

四则混合运算规则的样例学习

采用有或无“运算步骤标记”两种样例和“交互式”样例呈现方式,对48名二年级小学生通过样例学习四则混合运算规则进行了实验。结果表明,多数被试可以通过样例学会“小括号”和“中括号”四则混合运算规则,但多数被试难以学会“无括号”四则混合运算规则;运算步骤标记对学习“无括号”运算规则的促进作用明显,但对学习“小括号”运算规则的促进作用不明显;运算规则学习的难度不同,所需样例的数量也不同。

小学生代数运算规则的样例学习

采用完整或不完整样例,对180名六年级小学生用样例学习两种代数运算规则进行了实验研究。结果显示多数被试难以学会“平方差”运算规则,只有少数被试学会了“完全平方和”运算规则;反馈对不完整样例的学习效果有促进作用;用不完整样例学习难度不同的规则,其效果不同;在无反馈条件下,完整样例的学习效果都好于不完整样例;在有反馈的情况下,只有删除一步运算步骤样例的学习效果比完整样例的学习效果好。

碳氢共价键结构式正误样例组合的学习效果

为考察错误样例在样例组合学习中的作用,以烃类物质碳氢共价键结构式为实验材料,以高中一年级学生为被试,对正确和错误样例组合的学习效果进行了实验。结果显示,正、误样例组合的学习成绩显著优于正确样例组合的学习成绩。在正、误样例组合的学习中,正、误样例数量相等的学习成绩明显优于数量不等的学习成绩;"对比"呈现正、误样例的学习成绩明显优于"分块"呈现正、误样例的学习成绩。

小学生“去括号”运算规则的样例学习

为了考察小学生样例学习能力的发展和完整与不完整样例以及样例分类作业对样例学习效果的影响,作者采用完整和不完整样例以及"不完整样例-分类"三种学习作业,对270名3-5年级小学生学习"去括号"运算规则的效果进行了实验研究。结果表明:小学生"去括号"运算规则样例学习的能力随年级的增长而提高;样例分类作业对小学生学习"去括号"运算规则具有促进作用;不同类型的样例对学习不同难度的"去括号"运算规则的学习效果不同。

增加样例学习中认知负荷的研究及思考

样例学习研究的一个重要取向:基于认知负荷理论。文章主要基于国外相关的研究文献,首先简述样例学习与认知负荷理论的关系,然后梳理增加样例学习中有效负荷研究概况与趋势,最后就有关研究问题作了进一步思考。

样例设计及呈现方式对学习代数运算规则的促进

为了考察"解释法"、"解释-标记法"两种样例设计方法及其"分步呈现"方式对六年级小学生学习代数运算规则的促进作用,以六年级小学生为被试,以"完全平方和"和"平方差"代数运算样例为学习材料,进行了3项实验研究。结果表明:(1)采用"解释法"设计"完全平方和"和"平方差"的代数运算样例,明显提高了代数运算规则的样例学习效果。(2)在"解释法"设计的样例上添加"运算标记"要运用适当,如果运用不当,特别是"运算标记"过多时,容易增加样例学习的认知负荷,从而降低标记的使用效果。(3)对于运算步骤和"运算标记"过多的样例,采用被试自主控制的"分步呈现"运算步骤的样例学习方式,其学习效果显著优于整体呈现样例的学习效果。

“解释法”样例对小学生学习新运算规则的促进

为证实"解释法"样例设计的促进作用,实验考察了4年级小学生学习"解释"样例与普通样例、"解释"样例和"解释-标记"与普通样例的迁移效果。结果表明:(1)用"解释"样例学习分数加减运算规则的近迁移成绩明显优于普通样例,但远迁移成绩无显著差异;(2)用"解释-标记"样例学习分数乘除法运算规则的远迁移成绩明显优于"解释"样例和普通样例,但近迁移成绩差异不显著,学习"解释"样例的远迁移效果均明显优于普通样例;(3)学习"解释法"设计的比例运算样例,其远、近迁移成绩均明显优于普通样例的迁移成绩,并受被试先备知识的影响。

样例顺序和解释方式对问题解决迁移的影响

本研究以高中生为被试,探讨了样例呈现顺序和解释方式对样例学习和迁移效果的影响,结果发现:先抽象后具体与先具体后抽象两种样例呈现顺序所导致的即时迁移效果无显著差异,但前者在延时迁移成绩上较好。样例中给出外部解释和引发自我解释比自发自我解释更能促进问题解决迁移,其中引发自我解释的优势更为明显。学生对先抽象后具体的样例呈现顺序及引发自我解释具有较强的选择偏好。

利用人脸特征及其关系的漫画夸张与合成

在人脸漫画中,人脸特征(脸型以及五官)形状的夸张与特征之间关系的夸张是存在差异的,而目前由计算机生成的人脸漫画算法中并未考虑这一点,为此提出一种漫画夸张与合成方法.该方法由基于样本的特征的形状夸张、基于规则的特征之间的关系夸张以及两者之间的合成3部分组成.在人脸特征的形状夸张部分不需要大量的样本库,只通过少量的漫画样本便可以捕捉形状的夸张;在人脸特征之间的关系夸张部分,引入了直观的"T型规则"方式描述人脸特征在夸张时的相互关系;在人脸形状夸张与关系夸张两者的合成部分,采用"比例"的形式来描述人脸特征以及特征之间的关系,使得夸张后可以方便地进行两者的合成.最后采用调查问卷的方式评测该方法生成的漫画效果,结果表明其效果良好.

规则样例学习的实验研究和理论探索

首先阐释了规则与规律的关系以及规则学习的主要途径和教学方法。然后介绍了自己与团队成员所做的规则样例学习的实验研究。实验研究的结果表明,只要采用和开发有效的样例设计方法设计样例,学生可以经过样例学习,利用已知的规则领悟新规则和新规则的运用,而且这种学习具有普适性。最后,作者论述了规则样例学习的实质、功能、条件和今后重点研究的问题。

数学运算规则的样例学习:实验研究与理论探索

在样例学习研究领域,作者着眼于规则的样例学习研究,尤其是对数学运算规则的样例学习做了一系列的实验研究和理论探索。最初的实验研究在小学生四则混合运算规则和"去括号"运算规则的实验中取得了预期结果。但在小学生代数运算规则的样例学习实验研究中却遇到了问题。经过对问题原因的深入分析,提出了数学运算样例中新算符及新规则设计的"解释法""转换标记法"和"解释一标记法",并在指数与对数转换规则和对数运算规则以及分数和比例运算规则的样例学习实验中证实了这些样例设计方法的优越性。根据上述实验研究,作者对样例学习的性质、样例学习理论的建构等理论问题以及样例学习如何兼顾学生个体差异等教学实践问题作出了明确的回答。

解释的呈现方式对小学生数学样例学习的影响

在样例学习中提供多少解释,以及如何提供这些解释一直是广大研究者关注的问题.以六年级小学生为被试,设计了解释全部呈现,按照学生的需求呈现,按照学生对空缺处补写的正误呈现3种方式.比较了这3种方式在学习效率和效果上的差异.结果表明:与解释全部呈现相比,按需呈现方式缩短了样例学习时间,提高了规则应用效果,但没有提高规则迁移效果;而按正误呈现方式缩短了样例学习时间,同时提高了规则应用和迁移效果.故按照学生对空缺处补写的正误,提供符合学生水平的解释是一种较为有效且高效的方式.

样例学习理论研究新进展

样例是知识获取的主要途径。根据样例学习的相似性理论,在样例学习过程中,至少要呈现两个或多个样例,而解释性理论认为只要样例合理,可以向学生呈现一个样例。Anderson等人在ACT-R理论的基础上,提出了四阶段重叠模型,Sweller从认知资源的角度提出了认知负荷理论。四种样例学习理论从不同角度指导着样例学习实证研究与教学实践。

样例学习中自我解释效应的研究

在样例学习过程中,学习者对样例的知识内容进行自我解释,会导致样例学习成绩提高,这就是自我解释效应。Chi等人最初对自我解释效应所进行的研究发现,自我解释效应的影响因素包括先行知识、一般能力和个体差异。对自我解释效应的三种理论解释是:间隙—填充(gap—filling)、图式—结构(schema formation)和相似增强(analogical enhancement)。未来对自我解释效应研究的关注点是:自我解释效应的机制、人为设定自我解释提示能否改进学习效果,以及建构性活动与样例学习效果之间的关系。

样例和问题的联结方式对迁移作用的实验研究

研究了样例和问题的联结方式对学习迁移的影响。实验 1探讨了渐减提示法对学习迁移的作用 ;实验 2进一步检验了渐减提示法对诱发学习者进行自我解释的作用 ;实验 3探讨了“渐减提示 +子目标”这种联结样例和问题的方式对迁移的效果。进行重复测量设计的方差分析 ,实验结果表明 :渐减提示法是动态的联结样例和问题解决的有效形式 ,符合认知技能获得的四阶段模型和建构主义学习观的基本要求 ;渐减提示法有助于促进学习者对样例问题进行高质量的自我解释和产生心理预期 ;用“渐减提示 +子目标引导”来联结样例和问题有助于减轻认知负荷 ,有助于产生高质量的自我解释 。

渐减提示法呈现样例对学习迁移的作用

本研究探讨了从样例学习到问题解决过渡的样例设计方式。实验结果表明:渐减提示法是动态的联结样例和问题解决的有效形式,符合认知技能获得的四阶段模型和建构主义学习观的基本要求;渐减提示法可以促进学习者对样例问题进行高质量的自我解释和产生心理预期,是实现从样例学习到问题解决过渡的有效方法。

工作记忆容量与内容相关性对类别学习的影响

类别学习是通过不断地分类练习,学会如何将类别刺激进行归类的过程。采用2(工作记忆容量:高、低)×4(内容相关性:方向、宽度、亮度、控制组)被试间实验设计,通过两个实验探讨工作记忆容量与内容相关性对基于规则类别学习和信息整合类别学习的影响。结果显示:(1)对基于规则类别学习来说,在高工作记忆容量条件下,当关注相关维度时,类别学习的成绩更好;(2)对基于信息整合类别学习来说,不管工作记忆容量如何,只要关注相关维度类别学习的成绩更好。