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电化教育研究 2012年第11期33卷 98-102页

作者：张豪锋赵耀远吴金鸽河南师范大学教育技术系河南新乡453007 河南省南召县现代中学河南南召474650

Novak概念图(NCM)在教学中的应用可能给学习者带来认知超载等问题,多维概念图(MCM)可能使这些问题得以解决。利用准实验研究法,将传统教学方法、NCM教学方法及MCM教学方法分别应用于七年级"信息技术"课的教学,相应地将实验对象分为传统... 详细信息

Novak概念图(NCM)在教学中的应用可能给学习者带来认知超载等问题,多维概念图(MCM)可能使这些问题得以解决。利用准实验研究法,将传统教学方法、NCM教学方法及MCM教学方法分别应用于七年级"信息技术"课的教学,相应地将实验对象分为传统教学组、NCM教学组及MCM教学组,探索这三种教学方法对学习者学习成绩和学习满意度的影响是否存在显著性差异。研究结果表明,无论是学习成绩还是学习满意度,NCM教学组要优于传统教学组,MCM教学组要优于NCM教学组,且比传统教学组好得多。多维概念图应用于教学对于减少学习者认知超载、提高学习者学习成绩以及学习满意度是有效的,并且效果要优于Novak概念图和传统线性教学内容组织方法。

关键词：概念图多维概念图信息技术认知

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面向初中生物的多维概念图AR学习系统设计与应用研究

面向初中生物的多维概念图AR学习系统设计与应用研究

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作者：李佳琪福建师范大学

学位级别：硕士

随着信息技术的创新和发展,教育信息化成为21世纪教育发展的潮流,信息技术与现代教育走向融合的趋势愈加明显。增强现实(Augmented Reality,AR)作为新兴技术之一,因其自身具备的各种优势,在教育领域获得了极大的关注,越来越多的研究者... 详细信息

随着信息技术的创新和发展,教育信息化成为21世纪教育发展的潮流,信息技术与现代教育走向融合的趋势愈加明显。增强现实(Augmented Reality,AR)作为新兴技术之一,因其自身具备的各种优势,在教育领域获得了极大的关注,越来越多的研究者投身于AR技术与教育教学的研究中。与此同时,生物课程本身的教育责任以及目前初中生物学习中存在学生概念理解困难、认知负荷过高和学习态度、自我效能低下等问题,决定了其将面临着全新的改革。增强现实作为三维可视化技术,能够改善学生表现,提升学习效果,可以被尝试用于解决传统生物教学问题。另一方面,如果AR应用程序设计不当,可能会导致学生认知过载。因此,为避免过高的认知负荷,在AR中引入多维概念图对知识进行组织和表征。本研究基于“AR技术在教育信息化中的有效应用”、“传统初中生物课堂引入AR技术的必要性”、“AR技术结合多维概念图策略的可行性”这三个角度,将多维概念图策略和AR技术相结合,设计并开发了可应用于初中生物课堂的多维概念图增强现实(ARMCM)学习系统,据此提出了本研究的研究问题:问题一是探究如何利用AR技术和多维概念图策略设计并开发ARMCM学习系统,具体包括“如何设计ARMCM学习系统的结构与流程”、“适用于开发ARMCM学习系统的初中生物教学内容有哪些”和“如何组织ARMCM学习系统环境下的教学活动”三个子问题;问题二是探究ARMCM学习系统应用于初中生物课程对学生学习效果的影响,具体围绕着ARMCM学习系统是否有助于提升学生学习成绩、学习态度和自我效能,有效降低认知负荷和改善学习行为五个方面展开。本研究的研究内容如下:第一,在本研究的理论研究中,首先通过阅读整理书籍、期刊等文献,对AR技术和多维概念图策略进行概念界定。其次,将本研究的理论基础进行阐述,包括具身认知理论、多媒体学习认知理论、认知负荷理论和有意义学习理论。再次,对AR技术和多维概念图策略在教育领域的研究现状进行分析,包括国内研究现状和国外研究现状,总结出其发展现状和发展趋势。第二,完成面向初中生物的ARMCM学习系统设计和开发。在理论研究的基础上,对学习系统的功能需求进行分析,得出ARMCM学习系统的设计策略,并对ARMCM学习系统的结构和流程进行设计。同时,在2022版生物课程标准提出的课程目标、课程内容和实施建议的基础上,梳理出适用于ARMCM学习系统的教学内容,并对教学内容、教学目标和教学过程进行设计。以人教版生物学七年级下册第五章《人体的废物排出》为例,选取合适的开发工具,将准备好的AR识别图、三维模型、音频和视频等资源素材导入开发软件中,编写脚本完成学习系统的开发,打包至移动设备进行使用。第三,开展面向初中生物的ARMCM学习系统实证研究。为探究ARMCM学习系统的有效性,本研究采用实证研究方法,选取了福州市某中学三个班共125名学生作为研究对象进行教学实验,将三个班分为实验组和控制组Ⅰ和控制组Ⅱ,使用学科测试卷、问卷量表、半结构化访谈和行为编码工具,收集并分析实验数据,比较使用ARMCM学习系统、一般AR学习系统和传统授课方式的学生在学习效果上的差异。分析结果表明:ARMCM学习系统能够有效提升学生成绩、学习态度和自我效能,减少个人处理复杂任务时的认知负荷,表现出更好的学习行为。最后,本研究尚存在一定的局限性和不足之处,希望在未来的研究中得以进一步改善和提高。

关键词：增强现实多维概念图初中生物移动学习

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