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教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究

教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究

作者：王利
出版社：經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社出版時(shí)間：2021-07-01
開本： 16開 頁(yè)數(shù)： 182
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教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究 版權(quán)信息

  • ISBN：9787519608989
  • 條形碼：9787519608989 ; 978-7-5196-0898-9
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：>

教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究 本書特色

本書揭示了空間能力在代數(shù)計(jì)算、代數(shù)問題解決這兩種代數(shù)加工中發(fā)揮著重要的作用，并深入探討了這種作用的認(rèn)知與腦機(jī)制。這些研究結(jié)果充分肯定了空間能力在代數(shù)學(xué)習(xí)中的重要價(jià)值，對(duì)今后代數(shù)課程的改革、教學(xué)與學(xué)習(xí)都有一定的指導(dǎo)作用。

教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究 內(nèi)容簡(jiǎn)介

代數(shù)學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，是后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，學(xué)生解決代數(shù)問題的能力是學(xué)習(xí)STEM學(xué)科（包括科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）的基礎(chǔ)。因此，對(duì)代數(shù)加工認(rèn)知機(jī)制的探索有利于更全面、更深入地揭示個(gè)體數(shù)學(xué)能力發(fā)展的規(guī)律。本書將以“空間能力對(duì)代數(shù)學(xué)習(xí)是否發(fā)揮作用以及其認(rèn)知與腦機(jī)制是什么”為中心，從認(rèn)知行為研究層面、心理表征層面到神經(jīng)基礎(chǔ)層面，探討空間能力在代數(shù)學(xué)習(xí)中的作用以及其認(rèn)知與腦機(jī)制，以此為代數(shù)學(xué)習(xí)提供行理論基礎(chǔ)以及行而有效的教學(xué)建議。

教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究 目錄

目 錄

第1章 緒論………………………………………………………………… 1

1.1 空間能力的研究概述……………………………………………… 3

1.2 算術(shù)學(xué)習(xí)與空間能力的關(guān)系研究………………………………… 10

1.3 空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究………………………………… 14

第2章 問題提出與研究設(shè)計(jì)…………………………………………… 21

2.1 主要科學(xué)問題……………………………………………………… 23

2.2 基本研究假設(shè)……………………………………………………… 25

2.3 研究?jī)?nèi)容…………………………………………………………… 27

第3章 空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究……………………………… 31

3.1 實(shí)驗(yàn)1:空間能力在代數(shù)計(jì)算中的作用………………………… 34

3.2 實(shí)驗(yàn)2:空間能力在代數(shù)問題解決中的作用…………………… 48

第4章 代數(shù)學(xué)習(xí)中空間能力作用的認(rèn)知機(jī)制研究:眼動(dòng)研究……… 59

4.1 實(shí)驗(yàn)3:代數(shù)計(jì)算的眼動(dòng)研究…………………………………… 61

4.2 實(shí)驗(yàn)4:代數(shù)問題解決的眼動(dòng)研究……………………………… 68

第5章 代數(shù)學(xué)習(xí)中空間能力作用的腦機(jī)制研究:腦成像研究……… 77

5.1 實(shí)驗(yàn)5:代數(shù)符號(hào)表征的腦成像研究…………………………… 80

5.2 實(shí)驗(yàn)6:代數(shù)計(jì)算的腦成像研究………………………………… 94

5.3 實(shí)驗(yàn)7:代數(shù)問題解決的腦成像研究………………………… 107

第6章 綜合討論………………………………………………………… 117

6.1 空間能力在代數(shù)學(xué)習(xí)中的作用機(jī)制…………………………… 119

6.2 本研究的貢獻(xiàn)及對(duì)數(shù)學(xué)教育的啟示…………………………… 126

6.3 本研究的特色與創(chuàng)新之處……………………………………… 128

6.4 本研究的不足及有待進(jìn)一步研究的問題……………………… 129

第7章 研究結(jié)論………………………………………………………… 131

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………… 134

附錄………………………………………………………………………… 171

附錄1 實(shí)驗(yàn)6材料…………………………………………………… 171

附錄2A 實(shí)驗(yàn)7材料:兩步代數(shù)問題解決………………………… 172

附錄2B 實(shí)驗(yàn)7材料:一步代數(shù)問題解決………………………… 174

附錄2C 實(shí)驗(yàn)7材料:兩步算術(shù)問題解決………………………… 177

附錄2D 實(shí)驗(yàn)7材料:一步算術(shù)問題解決………………………… 180


插圖目錄

圖1.1 智力三維結(jié)構(gòu)模式圖……………………………………………… 5

圖2.1 研究框架圖……………………………………………………… 29

圖3.1 代數(shù)計(jì)算測(cè)驗(yàn)刺激示意圖……………………………………… 35

圖3.2 算術(shù)計(jì)算測(cè)驗(yàn)刺激示意圖……………………………………… 36

圖3.3 三維心理旋轉(zhuǎn)測(cè)驗(yàn)刺激示意圖………………………………… 37

圖3.4 選擇反應(yīng)時(shí)測(cè)驗(yàn)刺激示意圖…………………………………… 37

圖3.5 視知覺圖形匹配任務(wù)刺激示意圖……………………………… 38

圖3.6 點(diǎn)陣數(shù)量比較測(cè)驗(yàn)刺激示意圖………………………………… 39

圖3.7 詞語(yǔ)理解測(cè)驗(yàn)刺激示意圖……………………………………… 39

圖3.8 圖形關(guān)系推理測(cè)驗(yàn)刺激示意圖………………………………… 40

圖3.9 代數(shù)計(jì)算和相關(guān)認(rèn)知因素的路徑分析………………………… 44

圖3.10 三維心理旋轉(zhuǎn)在圖形關(guān)系推理和代數(shù)計(jì)算關(guān)系之間的

中介效應(yīng)關(guān)系圖………………………………………………… 45

圖3.11 代數(shù)問題解決測(cè)驗(yàn)刺激示意圖………………………………… 50

圖3.12 算術(shù)問題解決測(cè)驗(yàn)刺激示意圖………………………………… 50

圖3.13 代數(shù)問題解決和相關(guān)認(rèn)知因素的路徑分析…………………… 54

圖3.14 三維心理旋轉(zhuǎn)在圖形關(guān)系推理和代數(shù)問題解決關(guān)系中的

中介效應(yīng)關(guān)系圖………………………………………………… 55

圖4.1 代數(shù)計(jì)算眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)流程圖……………………………………… 63

圖4.2 被試水平方向眼動(dòng)軌跡圖……………………………………… 65

圖4.3 被試垂直方向眼動(dòng)軌跡圖……………………………………… 66

圖4.4 代數(shù)問題解決眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)流程圖………………………………… 70

圖4.5 被試水平方向眼動(dòng)軌跡圖(兩步) …………………………… 72

圖4.6 被試垂直方向眼動(dòng)軌跡圖(兩步) …………………………… 72

圖4.7 被試水平方向眼動(dòng)軌跡圖(一步) …………………………… 73

圖4.8 被試垂直方向眼動(dòng)軌跡圖(一步) …………………………… 74

圖5.1 代數(shù)表征實(shí)驗(yàn)流程圖…………………………………………… 82

圖5.2 三種表征的激活腦區(qū)圖………………………………………… 86

圖5.3 符號(hào)表征、模型表征與語(yǔ)言表征的激活差異腦區(qū)圖………… 88

圖5.4 三種表征頂葉ROI分析圖……………………………………… 89

圖5.5 符號(hào)表征和語(yǔ)言表征的激活差異功能連接腦區(qū)圖…………… 90

圖5.6 模型表征和語(yǔ)言表征的激活差異功能連接腦區(qū)圖…………… 92

圖5.7 代數(shù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)流程圖…………………………………………… 96

圖5.8 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算的大腦激活圖…………………………… 99

圖5.9 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算的激活差異腦區(qū)圖……………………… 100

圖5.10 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算的激活差異功能連接腦區(qū)圖

(種子點(diǎn):頂葉) ……………………………………………… 103

圖5.11 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算的激活差異功能連接腦區(qū)圖

(種子點(diǎn):枕葉) ……………………………………………… 105

圖5.12 代數(shù)問題解決實(shí)驗(yàn)流程圖…………………………………… 109

圖5.13 代數(shù)問題解決和算術(shù)問題解決的激活腦區(qū)圖……………… 112

圖5.14 代數(shù)問題解決和算術(shù)問題解決的共同激活腦區(qū)圖………… 113

圖5.15 代數(shù)問題解決和算術(shù)問題解決ROI分析圖………………… 114

插表目錄

表1.1 空間能力結(jié)構(gòu)和內(nèi)容……………………………………………… 7

表3.1 各個(gè)任務(wù)的平均分?jǐn)?shù)和標(biāo)準(zhǔn)差………………………………… 42

表3.2 各個(gè)任務(wù)之間的相關(guān)性………………………………………… 42

表3.3 不同任務(wù)對(duì)代數(shù)計(jì)算、算術(shù)計(jì)算作用的回歸分析結(jié)果……… 43

表3.4 代數(shù)計(jì)算中介模型中變量關(guān)系的回歸分析…………………… 45

表3.5 各個(gè)任務(wù)的平均分?jǐn)?shù)和標(biāo)準(zhǔn)差………………………………… 51

表3.6 各個(gè)任務(wù)之間的相關(guān)性………………………………………… 52

表3.7 不同任務(wù)對(duì)代數(shù)問題解決、算術(shù)問題解決作用的回歸分析… 52

表3.8 代數(shù)問題解決中介模型中變量關(guān)系的回歸分析

(三維心理旋轉(zhuǎn)) ………………………………………………… 55

表4.1 各個(gè)任務(wù)興趣區(qū)眼動(dòng)指標(biāo)比較(M ±SD) …………………… 67

表4.2 兩步代數(shù)問題解決和兩步算術(shù)問題解決興趣區(qū)眼動(dòng)指標(biāo)比較

(M ±SD) ………………………………………………………… 74

表4.3 一步代數(shù)問題解決和一步算術(shù)問題解決興趣區(qū)眼動(dòng)指標(biāo)比較

(M ±SD) ………………………………………………………… 75

表5.1 代數(shù)表征實(shí)驗(yàn)材料示例………………………………………… 80

表5.2 符號(hào)表征、模型表征和語(yǔ)言表征的大腦激活腦區(qū)…………… 84

表5.3 符號(hào)表征、模型表征與語(yǔ)言表征大腦激活腦區(qū)……………… 87

表5.4 符號(hào)表征和語(yǔ)言表征的激活差異連接腦區(qū)…………………… 89

表5.5 模型表征和語(yǔ)言表征的激活差異連接腦區(qū)…………………… 91

表5.6 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算任務(wù)的大腦激活區(qū)……………………… 98

表5.7 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算任務(wù)的激活差異腦區(qū)…………………… 99

表5.8 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算任務(wù)的激活差異連接腦區(qū)……………… 101

表5.9 代數(shù)計(jì)算和算術(shù)計(jì)算任務(wù)的激活差異連接腦區(qū)……………… 104

表5.10 代數(shù)問題解決和算術(shù)問題解決的大腦激活區(qū)……………… 111

表5.11 代數(shù)問題解決和算術(shù)問題解決的大腦共同激活區(qū)………… 112


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教育神經(jīng)科學(xué)視域下空間能力與代數(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)系研究 作者簡(jiǎn)介

2014—2017年就讀于北京師范大學(xué)，獲心理學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任職于人民教育出版社。擁有數(shù)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)多學(xué)科背景，從事數(shù)學(xué)課程與教材、兒童認(rèn)知與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的研究。作為義務(wù)教育課程實(shí)驗(yàn)教科書、聾校義務(wù)教育實(shí)驗(yàn)教科書和盲校義務(wù)教育實(shí)驗(yàn)教科書等國(guó)家課程教材的核心作者，參與了多冊(cè)小學(xué)數(shù)學(xué)教科書及教師用書的編寫。作為教育研究者，致力于從多角度來(lái)探究數(shù)學(xué)教育問題，參與了多項(xiàng)省部級(jí)課題，在《Frontiers in Psychology》《西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》等SSCI和核心期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。

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