表象訓練提高程序類課程教學效果之實證研究

◆鄧 銳 趙 莉 湯旭蓉 彭順生

(湖南信息職業技術學院)

表象訓練提高程序類課程教學效果之實證研究

◆鄧 銳 趙 莉 湯旭蓉 彭順生

(湖南信息職業技術學院)

大量研究表明，成績和表象能力之間存在著極大的相關性，表象清晰度高者占有優勢。計算機程序類課程的抽象性和動態性適合進行表象訓練。實驗表明，參加表象訓練的實驗班學成績優于控制班，且存在顯著差異。

表象訓練 計算機程序類課程 表象

一、引言

認知風格是個體在認知活動中表現出來的人格傾向和人格特征上的差異。它直接指向學習者處理信息的習慣，描述了學習者感知、思考、記憶和問題處理的類型模式，反映了個體知覺信息時的特定偏好。從事不同職業的成員具有共性的認知風格。軟件開發人員指從軟件行業從事開發的應用型人員，既不包含算法研究等理論研究人員，也不包含軟件開發管理人員。

R.賴丁認為有兩種基本的認知風格維度:整體－分析和言語－表象維度。而現代EEG、ERP等實驗為兩個風格維度提供了有力的證據。

二、研究方法

研究方法主要是文獻研究法、調查法和實驗法。

通過文獻研究，課題組對Riding的認知風格測試系統分別從表象、言語、整體和分析四個維度對試題內容和試題表現形式進行了改進，開發了一個CSA系統(軟著登字第0175615號)。

隨后課題組用調查法，利用該系統測試了本地多個軟件公司的軟件開發人員和軟件專業的優秀學生以及其它非軟件專業人士。測試時將被試分為A組(軟件開發人員和優秀的學習者)和B組(普通被試)。對數據進行篩選、排查，最終確定有效數據75個，其中A組36個，B組39個。然后在SPSS中進行分組、分維度的對比研究。調查與分析方法在“A Study on the Cognitive Style of Software Developers”一文中已詳細描述，最終結論是:與普通被試相比，軟件開發人員的認知風格的言語表象維度是明顯偏向表象的。

在理論和實證分析的同時，課題組也進行了實驗比較研究。課題組對軟件專業基礎相同的兩個平行班進行了對比研究。其中，將計軟0801班標記為控制組，計軟0802班標記為實驗組。課題組將針對同一教學內容，實驗班采用表象訓練，控制班采用非表象訓練，然后對同一項目進行測試。結果表明實驗班學成績優于控制班，且存在顯著差異。從而通過實驗法驗證上述結論。

三、實驗驗證

時間及實驗設計:2009年03月02日，一二節 計軟0801，45人，控制組;三四節 計軟0802，44人，實驗組。

內容:2.3.2 鏈表(單鏈表)

第一節課與第三節課兩班授課內容均為2.3.2鏈表中的單鏈表的添加節點。

其中，0801班上課主要是通過傳統在黑板上畫的形式表示單鏈，沒有作表象訓練。如圖1所示:

圖1

而第三節課在0802班便采用了利用兩個動畫作了表象訓練。如圖2所示:

并且借助這兩個動畫，組織學生分別進行了2分鐘的表象訓練。然后，對學生進行了一個小測驗。

第一題，是在黑板上板述的原題，用來測試學習者對已學知識的記憶和理解，記1分;

第二題，將已學的一個指針改成了二個指針。此題主要想通過部分遷移能力，測試學生對原題部分的理解力，記2分;

第三題，是針對未講的內容，即雙向鏈表的結點插入，用于測試學生對未學知識的遷移能力，記3分。

圖2 添加一個結點動畫演示

通過統計分析求出相應成績的平均值，結果如表1和圖3所示:

表1 相應成績的平均值

其中:1為控制組，total為總分，score1，score2，score3分別為第一至第三題得分。

圖3 兩班各項成績均值比較

表1和圖3可看出，實驗組0802班的各項成績均優于控制組。

繼續對兩樣本做“兩獨立樣本的曼－惠特尼U檢驗”，結果如表2和表3所示。

表2 兩獨立樣本的曼－惠特尼U檢驗

表3 Test Statistics

其中，P值＜a(0.05)，可以認為兩總體由于教學方法的影響而存在顯著差異。

四、研究結論

綜上所述，參加表象訓練的實驗班學習成績優于控制班，且存在顯著差異。從而通過實驗法驗證“軟件開發人員具有表象加工傾向”的假設結論的正確性。

[1]R.賴丁，S.雷納著.龐維國譯.認知風格與學習策略.上海:華東師范大學出版社，2003.41 －43.

[2]Deng Rui，A Study on the Cognitive Style of Software Developers.ACM Inroads，2011，2(9):3.

1.湖南省教育科學十一五規劃課題(XJK08CXJ005);2.教育部高等學校高職高專計算機類專業教學指導委員會2012年規劃課題(JZW590112043)。