19、图解支持对数学学习的影响研究

图解支持对数学学习的影响研究

1. 引言

工作记忆（WM）和抑制控制（IC）在即时测试后的预测性较低，这表明这些功能不仅与数学技能相关，还可能在持久图式形成过程中尤为重要。为了在比较过程中减轻认知负担，应尽可能使用熟悉示例或领域的视觉表征，以帮助学生理解不熟悉的示例或领域。在实际教学中，虽然有很多关于支持使用图表表征进行推理的研究，但对于这些支持的组合使用，尤其是在真实课堂学习环境中的研究较少。

2. 实践中的支持实施

课堂中的学习机制相互作用，孤立解释学习的理论可能与课堂实际情况不同。一些支持看似相互矛盾，例如，某些支持旨在减轻推理者的认知处理负担，但同时添加多种视觉表征、空间对齐和手势可能会增加处理负担。因此，研究这些原则的整合对于理解支持的组合功能至关重要，这有助于为课堂学习的图表支持提供更合理的建议。

3. 研究概述

本研究通过描述性和实验性方法，考察了图表支持的组合使用。研究 1 对美国、中国香港和日本中学课堂中图表支持的使用进行了跨文化研究；研究 2 则通过实验，探究了不同组合的图表支持对中学学生数学学习的影响。

3.1 研究 1

3.1.1 方法

• 数据来源 ：数据来自第三次国际数学和科学视频研究（TIMSS），随机选取了美国、中国香港和日本的 30 节八年级数学课。
• 编码指标 ：对每节课中的类比进行编码，指标包括源域视觉可用性（sourceVisAvail）、比较时使用的连接手势（gestureComp）、问题的空间对齐（visualAli