论文部分内容阅读
《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中较明确提出“图形思维”和“图形认知”等内容,对学生图形认知的培养提出了间接要求。教材作为教学的重要资料,插图是高中化学教材的重要组成部分,教材中的插图将文本中的信息转换为图片,让读者对文本中的内容有更直观和清晰的认识。插图作为教材文字系统的补充,与语言符号一起构成了完整的教材内容。本研究从图形认知的角度,开展中美高中化学插图比较研究,以期为教材插图的选择提供参考,也为教师教学过程中插图的选择提供参考。研究主要包括以下部分:第一部分为绪论,该部分从信息时代认知方式的发展、高中化学课程标准的间接要求、高考命题的新走向等方面阐述了研究背景,并进一步对研究意义并对研究内容、研究对象、研究方法、研究思路等进行了详细的阐述。第二部分为文献综述,研究对教材、图形认知、插图进行了概念解读,明确了本研究的研究对象。并对化学教材比较、插图、图形认知领域的研究现状进行了梳理,并从认知负荷理论、双重编码理论、信息加工理论、认知心理学的角度,阐述了教材插图研究的意义。第三部分构建了化学图形认知指标体系,基于已有文献,结合信息加工理论。将化学图形认知确定为图形识别、图形理解、图形迁移、图形想象四个一级维度。研究进一步编制了化学图形认知测试题,调查了高中生对中美教材插图的图形认知水平,应用spss-statistics25和Winsteps对测试题进行了信效度检验,测试题信效度良好,且具有一定的区分度。调查结果表明学生对中美教材插图中的图形认知整体不存在显著差异（p＞0.05,M1=16.05,M2=17.12）,但在图形识别与理解维度,学生对美版IBC教材中插图的识别和理解显著优于人教版插图（其中图形识别:p=.014＜0.05,M1=4.89,M2=5.73;图形理解:p=.049＜0.05,M1=4.14,M2=4.69）,在插图的图形应用维度,学生对人教版插图的应用优于IBC版教材插图（p=.015＜0.05,M1=4.21,M2=3.53）,在图形想象上,学生对两版教材插图的图形想象不存在显著差异。研究者对学生进行了进一步访谈分析,发现插图本身特征如插图颜色、插图组织、插图的图文关联等影响了学生对教材插图的认知。第四部分是基于第三部分的研究,结合文献梳理,确定了影响教材插图图形认知的插图本身特征,包括插图表征、图文关联、插图目的、插图内容、插图组织、插图呈现。研究以此作为教材插图评价的维度,结合已有研究文献,划分了各维度的水平,并通过试测、认可度调查,证明量表信效度较好,可以应用于进一步的研究。第五部分是利用构建的教材插图评价量表,对人教版和IBC高中化学教材插图进行定量和定性分析。从定量结果来看,人教版插图密度为1.322幅/页,美国IBC教材插图密度为1.393幅/页,美国IBC教材插图密度略高于国内人教版教材,但整体而言,插图密度差距不大。基于插图比较维度,对中美高中化学教材进行差异性分析,研究发现,IBC版教材插图表征显著优于人教版教材（M1=2.39,M2=3.13,p=.00＜0.05）;从图文关联来看,IBC版教材插图图文关联水平显著优于人教版教材（M1=2.73,M2=3.11,p=0.049＜0.05）;从插图功能上来看,两版教材插图在插图功能上不存在显著差异性（M1=2.58,M2=2.64,p=.786＞0.05）;从插图内容上看,IBC教材插图内容水平显著优于人教版教材插图（M1=2.82,M2=2.19,p=.00＜0.05）;从插图组织上来看,人教版教材插图组织显著优于IBC教材插图（M1=2.32,M2=1.79,p=.021＜0.05）;从插图呈现上来看,IBC教材插图呈现水平显著优于人教版教材插图呈现（M1=2.05,M2=2.54,p=.014＜0.05）。研究者通过结合具体的教材插图,对中美教材插图的量化比较结果进行深入的定性分析,发现:插图表征上,IBC教材颜色较丰富,并用丰富的插图底色如红色、橙色与插图主体形成强烈比较,突出插图主体细节;图文关联性上,两版教材都对插图配有一定的文字说明,但仍存在图文不匹配,易造成读者认知冲突的插图;插图功能上,两版教材装饰性插图比例都相对较少,解释性插图较多,都注重插图的深度教学功能,但在学生高阶思维的培养上,美版注重学生演绎思维的培养,人教版注重学生归纳推理的能力;插图内容上,IBC版教材插图内容较广,注重学科整合,人教版注重利用插图,促进学生了解职业发展;插图组织上,IBC教材插图多是单独呈现,人教版教材更注重知识整合,强调事物之间的关联;插图呈现上,两版教材都采用单一表征的形式进行内容呈现。IBC教材实物图比例较高,其次IBC教材也利用数学模型呈现相关概念,人教版教材多采用表格的形式。第六部分是启示与反思。研究通过对中美人教版化学教材和IBC教材插图的比较研究,发现IBC教材和人教版教材插图,都呈现鲜明的特色。第六部分中对我国教材插图的设计、以及教师使用教材插图提出了相应的建议,促进教材插图的有效利用。