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小學(xué)高年級數(shù)學(xué)新教材插圖效果的眼動研究與分析
小學(xué)高年級數(shù)學(xué)新教材插圖效果的眼動研究與分析作者/董文斌
隨著新課改的不斷推進，小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教材中穿插了越來越多的插圖，為學(xué)生理解題意提供了新途徑，但是插圖的出現(xiàn)在很大程度上要求學(xué)生具備一定的圖形閱讀能力、圖形觀察能力以及圖形解決能力。而趨于這一要求下的眼動研究與分析，為小學(xué)教師開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動提供了理論支撐。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)新教材插圖效果的提出
有關(guān)小學(xué)高年級數(shù)學(xué)中穿插插圖對學(xué)生閱讀題型的作用，在很長的一段時間內(nèi)都引發(fā)了強烈的爭議。心理語言學(xué)家Donald認為，教材中的插圖能夠?qū)⑸舷挛男畔⒆鲆粋�有效地結(jié)合，促進學(xué)生理解信息；“注意聚焦假設(shè)”理論的代表Samuels認為，插圖的設(shè)置會干擾學(xué)生對文字或數(shù)字信息的理解。
由于兩方研究過程中所選取的教材內(nèi)容和相關(guān)指標(biāo)存在一定的差異，因此，得出的研究結(jié)論有很大的差別。而大部分專家持有的觀點是：教材中插圖的設(shè)置能夠?qū)W(xué)生的題型閱讀產(chǎn)生積極的影響。為此，很多教參的編輯工作者增大了小學(xué)高年級數(shù)學(xué)新教材插圖的數(shù)量，豐富了插圖的形式和內(nèi)容，鞏固了插圖在教材中的作用。小學(xué)高年級數(shù)學(xué)插圖的設(shè)置，增強了學(xué)生的興趣和理解能力。
新教材不可或缺的部分是插圖的內(nèi)容和設(shè)置形式。學(xué)生對插圖內(nèi)容的閱讀會受到插圖的相對位置、質(zhì)地、顏色的制約。在小學(xué)數(shù)學(xué)新教材中，插圖的設(shè)置應(yīng)基于問題情境。
二、眼動研究方法
1. 分層抽樣
從某市某小學(xué)五年級隨機抽出30名智力正常、裸視5.0以上的學(xué)生，把他們分成兩大組，每一個大組為15人，再對每一個大組進行細化，安排合適人數(shù)的學(xué)生閱讀材料簡單的數(shù)據(jù)，另外一部分學(xué)生則閱讀材料較難的數(shù)據(jù)。
2. 實驗儀器
此次眼動試驗選用的是EVM3200型眼動儀，它由美國應(yīng)用科學(xué)試驗室（Automatic Shift Lock）生產(chǎn)，可以50times/second的頻率記錄學(xué)生在閱讀過程中眼睛的注視位置、時間和次數(shù)。該眼動儀具有高效、準(zhǔn)確、便捷的優(yōu)點，可以針對不同層次的學(xué)生做好全方位、多角度、多層次的記錄工作。
3. 試驗設(shè)計
采用難度和背景類型兩因素混合的設(shè)計是這次試驗的重要環(huán)節(jié)。在這個過程中，樣本間的變量難度較大，它大致分為難、易兩個水平，分類的標(biāo)準(zhǔn)是已知的相關(guān)研究和小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教師的評定結(jié)果。樣本內(nèi)部的變量關(guān)系為背景類型，按照各自的水平大體上可以分為無背景、簡單背景和復(fù)雜背景三種。
4. 試驗材料
從北師大版本的小學(xué)五年級新課本里抽出10道計算題，其中7道為正式的實驗材料，剩下的3道題為預(yù)備的實驗材料，所選的計算題要有一定的梯度，難易劃分開。這10道題的文字部分要加以控制，盡量保持15個/道的指標(biāo)。此外，要對每一道題中的插圖進行嚴(yán)格的劃分，背景一：插圖只有目標(biāo)物；背景二：除目標(biāo)物外，設(shè)置1～2處景物；背景三：除目標(biāo)物外，還要有超過版面1/3的景物。教參人員在實驗材料設(shè)計的時候，要安排好插圖和問題的比例，進行合理的穿插。
5. 實驗過程
此次試驗是以個體形式進行的，被試驗的學(xué)生要求坐在距離試驗材料70厘米處的位置，下巴頦托放在U型的設(shè)備上，保持頭的水平位置。主試人員要隨時糾正被實驗學(xué)生的頭部和眼部位置，然后另一名主試人員告訴被實驗學(xué)生的指導(dǎo)語。
指導(dǎo)語：這個試驗是一個簡單的數(shù)學(xué)測評試驗，目的是了解你平時做題的習(xí)慣和反應(yīng)。等一會，我會在屏幕上為你呈現(xiàn)一些帶有插圖的數(shù)學(xué)題，你要根據(jù)圖形所示的情況列出算式，讀題的時候要采用默念的形式，不要讀出聲音。當(dāng)實驗開始后，主試人員要為被測試學(xué)生呈現(xiàn)幻燈片，與此同時，利用眼動儀做好相關(guān)的記錄。被試驗的學(xué)生點擊鼠標(biāo)后，眼動儀停止記錄。主試要根據(jù)相關(guān)的評分標(biāo)準(zhǔn)，測評學(xué)生的得分情況。
三、眼動分析
1. 閱讀理解指標(biāo)存在差異
學(xué)生在應(yīng)用題上的得分水平是不一樣的，較容易的材料得分超過較難的材料；簡單背景和無背景差異不太明顯，復(fù)雜背景和無背景存在顯著的差異。
2. 眼動指標(biāo)的差異
學(xué)生視線注視在目標(biāo)物上的時間存在很大的差異；眼睛注視點的移動和閃爍次數(shù)具有一定的規(guī)律；學(xué)生眼睛在兩個注視點之間的間隔長度也存在一定的差別。
小學(xué)高年級數(shù)學(xué)新教材插圖效果的研究具有非常重要的意義，本文著重研究和分析了眼動理論的過程和結(jié)果。通過研究和分析，得出學(xué)生對插圖的閱讀能力受到插圖水平、內(nèi)容和形式的制約。因此，小學(xué)教師要根據(jù)研究的結(jié)果，合理安排插圖的位置和顏色，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
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